資源簡介

中小學教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第 9 課 《系統(tǒng)中的計算》教學設(shè)計
【教學內(nèi)容分析】
本節(jié)課是“系統(tǒng)中的計算 ”單元中的第一課，在上一單元學生已經(jīng)認識了控制系統(tǒng)，能分析簡單的控制系統(tǒng)的三個環(huán)節(jié)。本課在整個單元中起著承上啟下的作用，學生在本課中了 解常見的計算類型，體會系統(tǒng)中實際的計算過程，為后續(xù)嘗試自己用合適的計算方式策略算法來解決實際問題打下基礎(chǔ)。
【學情分析】
本課授課的對象是五年級學生，他們具有一定的信息獲取能力，經(jīng)過前兩個單元的學習， 已初步感知生活中的控制系統(tǒng)，能夠嘗試對生活中熟悉的控制系統(tǒng)進行分析并識別其中的輸 入、輸出環(huán)節(jié)，但對控制系統(tǒng)實現(xiàn)控制的具體內(nèi)部過程，以及輸入輸出過程中計算究竟是如 何實行尚不明晰。
【教學目標】
1.知道什么是計算，了解常見的計算方式。
2.理解并說出控制系統(tǒng)中的“計算 ”這一核心環(huán)節(jié)的大致過程。
3.感受生活中各種各樣的控制系統(tǒng)，分析其功能，體驗計算過程，體會具體案例和環(huán)境 中計算過程是否可靠對生活、安全的影響。
重點：在具體信息科技應(yīng)用場景中，識別計算系統(tǒng)的輸入、計算和輸出環(huán)節(jié)
難點：理解分析不同控制系統(tǒng)的計算過程和計算類型
【教學環(huán)境及資源準備】
教師教學課件、學生學評單、DF 創(chuàng)客套件（按鈕、led 燈、聲音傳感器、主控板）、mind+ 編程軟件、樓道聲控感應(yīng)燈半成品程序
【教學活動設(shè)計】
教學環(huán)節(jié) 教學過程 設(shè)計意圖
一、情境導入 1.情境導入播放場景，小區(qū)閘門口，一輛業(yè)主車識別車牌后閘門開啟進入，另一輛 外來車無法識別，保安了解情況后按下開關(guān)打開閘門2.提出問題提問：為什么兩輛車一輛能打開，一輛打不開閘門？（車牌不一樣，外來車牌無法被識別）那么小區(qū)的車閘系統(tǒng)究竟識別過程中，究竟是依靠什么邏輯來進行計算 判斷的呢？導入課題——系統(tǒng)中的計算。 用常見的生活 情景，聯(lián)結(jié)真實 世界，激發(fā)學生 探究的興趣
二、師生互動 首先分析車閘控制系統(tǒng)的“輸入——計算——輸出 ”三個基本環(huán)節(jié)。輸入是：攝像頭獲取到的車牌照號 S；還有小區(qū)內(nèi)所有業(yè)主車輛的登記 表 L輸出是：閘門開啟或關(guān)閉那么計算過程是：通過查找車輛登記表 L ，如果車牌照號 S 在車輛登記 表 L 內(nèi)，那么閘門開啟；如果不在，那么閘門保持關(guān)閉像這樣這樣根據(jù)給定的數(shù)據(jù)，從表中找到對應(yīng)結(jié)果的過程，就叫做查表 計算。比如，同學們背過的乘法口訣，實質(zhì)上就是一個查表的過程。以前不熟 練的時候，每次進行計算有的同學是不是就要從頭背一遍去找對應(yīng)的那條口 訣。 在實際情景的 分析中，體驗計 算的過程。
提問：那么除了查表，當然還有別的計算類型嗎，比如說空調(diào)究竟是怎 么實現(xiàn)運行到房間內(nèi)一定的溫度自動暫停開啟？能嘗試仿照剛才的小區(qū)門閘“輸入——計算——輸出 ”的過程來說一 說？輸入：空調(diào)運行前，為它設(shè)定的預期溫度 t ；還有傳感器每隔一段時間 對房間溫度檢測得到的實時室溫 f輸出：開啟或者關(guān)閉空調(diào)壓縮機和風機那么計算過程是：首先需要判斷是制熱還是制冷，不同的模式，空調(diào)系統(tǒng)的計算邏輯會發(fā) 生改變比如制熱時，用實時室溫 f 和預期溫度 t 進行減法運算，如果 f-t>0,就代 表著室內(nèi)溫度已經(jīng)達到了預期目標，那么空調(diào)壓縮機和風機就可以關(guān)閉；如 果 f-t<0 ，那么代表著室內(nèi)溫度還不夠，那么空調(diào)壓縮機和風機就需要打開空調(diào)系統(tǒng)通過不停地進行這樣的條件計算，來實現(xiàn)對房間溫度的自動化 控制像這樣將數(shù)據(jù)與預先設(shè)定好的條件（規(guī)則）進行匹配，符合哪一種情況 就給出對應(yīng)結(jié)果的計算類型，就叫做條件計算。比如，考試大于 90 ，是優(yōu)秀；81-90 ，是良好；71-80 ，是中等；60-70 ，是及格；小于 60 ，是不及格；這種計算方式就屬于條件計算。 結(jié)合已有的生 活經(jīng)驗，幫助學 生加深理解
三、實驗探究 1.分析聲控感應(yīng)燈系統(tǒng)先完成表單，聲控感應(yīng)燈系統(tǒng)中的“輸入——計算——輸出 ”的過程 判斷，屬于哪種計算類型？計算過程輸入計算輸出具體表現(xiàn)檢測周圍環(huán)境的聲音實時分貝值；生活中安靜環(huán)境中的預定分貝閾值 （進行對應(yīng)計算，實時分貝值是否超過預定分貝閾值）燈亮起或熄滅用到器材 （聲音傳感器） （掌控板） （led燈）2. 構(gòu)建聲控感應(yīng)燈系統(tǒng)可以選用哪些硬件設(shè)備？并將設(shè)備進行分類。（學評單內(nèi)選一選，填一填）環(huán)節(jié)任務(wù)與需要用到的器材：實踐：①硬件連接，注意傳感器和led燈端口的選擇。②搭建mind+程序積木指令（提供半成品），執(zhí)行并測試實際運作效果。 (學生探究中注意要點：聲音閾值如何確認，程序中如何實現(xiàn)判斷的關(guān)鍵部分，燒錄后實際作品 的燈為何沒有反應(yīng)的問題檢查） 用實驗探究，充 分發(fā)揮學生主 觀能動性，滿足 學生的自主探 究欲望，提高動 手能力和學習 積極性。在試錯和實踐 中，結(jié)合教師的 提點 ， 不斷反 思，最終提升學 生的信息素養(yǎng)。
四、拓展小結(jié) 拓展：我們最后來分析以下系統(tǒng)。感應(yīng)門系統(tǒng)控制系統(tǒng)感應(yīng)門輸入感應(yīng)范圍F實時感應(yīng)距離L計算L-F<0 輸出開啟或者關(guān)閉移門電機計算方式屬于選擇計算如果計算過程中，我們設(shè)置失誤了，會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生什么影響？ 有沒有其他更合適的計算方式來實現(xiàn)控制呢？ 引導學生認識 計算的本質(zhì)，體 會具體案例和 環(huán)境中計算過 程是否可靠對 生活、安全的影 響。
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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