資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第 15 課 《恒溫箱實驗》教學設計
【教學內容分析】
本課是浙江教育出版社五年級下冊信息科技教材中，第三單元“系統中的計算 ”的最后 一節課，本單元在前面控制系統的三個環節和體驗基礎上，詳細開展了如查表、條件計算探 究，認識了循環結構，本課是一節綜合性的項目式課程，以恒溫箱為載體將前面的內容整合 運用，從分析原理到設計算法，充分調動學生的綜合素養。
【學情分析】
本課授課的對象是五年級學生，經過前面的學習，對子系統子模塊、控制系統的三個環 節、常見的計算過程都有初步認識，這為本課的學習奠定了很好的基礎，但對控制系統從分 析原理到設計算法的完整過程體驗較少，在建構過程中對模塊功能的劃分、各模塊功能的設 計與結構的抽象等過程還沒有很好的駕馭能力，需要本節課的實踐來強化。
【教學目標】
1.理解恒溫箱的工作原理。
2.設計恒溫箱控制算法，優化算法。
3.感受設計自動控制系統過程，提升數字環境下的實驗探究意識和用學科思維解決真實問題的興趣。
重點：理解恒溫箱的工作原理，設計配套算法。
難點：設計具體步驟到算法的抽象。
【教學環境及資源準備】
教師教學課件、恒溫箱模型成品，信息科技實驗板編程工具，實驗板套件。
【教學活動設計】
教學環節 教學過程 設計意圖
一、情境入新境 1.情境導入展示一箱可孵化的蘆丁雞種蛋。提問：如何孵化這些蛋？（創造恒溫環境）導入課題——恒溫箱實驗。 聯結真實世界， 激發解決問題 興趣，自主驅動 探究意識。
二、實例析模塊 1. 理解恒溫箱原理教師提供恒溫箱模型成品。提問：通電體驗恒溫箱系統，該系統由哪幾個模塊構成
提問：環境溫度如何快速模擬升高？降低呢？提問：這里的輸入，計算，輸出是什么？輸入：設定的預期溫度 r計算：溫度傳感器值 f 與 r 值的大小比較計算。（學評單內拖動如下模 塊補全計算過程）輸出：環境溫度 以已知概念支 撐新情境下的 遷移應用。
三、步驟識模式 1.活動：分析從開始到30秒內系統的運行步驟。1.設定預期的溫度r；2.通過傳感器檢測實際溫度f；3.判斷f-r的值：如果值>0：制冷模塊工作如果值<0：加熱模塊工作如果值=0：待機4.等待5秒；5.通過傳感器檢測實際溫度f；6.判斷f-r的值：如果值>0：制冷模塊工作如果值<0：加熱模塊工作如果值=0：待機7.等待5秒；……2.重復步驟抽象循環結構提問：結合上節課的知識，完成如下表單。恒溫箱實驗輸入計算輸出步驟設定預期 的溫度r1.通過傳感器檢測實際溫度f； 2.判斷f-r的值：如果值>0：制冷模塊工作 如果值<0：加熱模塊工作如果值=0：待機3.等待5秒；環境溫度是否重復過程否是否 突顯學生主體， 讓學生經歷建 構過程，凸顯重 點，提升學生的 科學精神和探 究意識。
反饋：①呈現課堂中的典型錯誤：多分支錯誤、邏輯關系混亂、循環起始點找 錯等。②由學生主持討論，聚焦循環結構和執行路徑，在展錯與化錯中推進理 解的深化。 以“展 ”與“說 ” 的方式，提升成 就感，再次突顯 對重難點的關 照。
四、組合造實物 設計好算法后，教師提供模塊化的程序片段如下圖，由學生自主組合填 入并運行上傳。用實驗套件進行驗證并可以根據執行結果簡單修改完善算法。 引導學生從設 計到驗證，也是 在實踐中評價 學生的素養表 現。
五、小結促升華 提問：學了今天的課，你對自己設計的恒溫箱有信心嗎？你還想設計或 改進什么樣的控制系統？
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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