資源簡介

(共16張PPT)
情境導入：
本單元項目式 主題：控制系統中的運算
樓道中的感應燈是怎么實現控制的？
探索與討論
《第10課 開關量與控制》
2023年浙江教育出版社 六年級下冊
-第2單元 控制系統中的運算 -
珠珠老師
信息科技 課件
2022新版課標內容
1
開關量邏輯運算的應用
2
設計小型開關系統
《目錄》
信息科技
3
搭建硬件環境
01
開關量邏輯運算的應用
01.知識點講解
開關量邏輯運算的應用
01
通過開關量的邏輯運算實現對系統的復雜控制，在生活中應用非常廣泛。例如，智能樓宇控制系統中的溫度控制、二氧化碳濃度控制、自動消毒控制等，都是通過對特定閾值的判斷形成多個開關量，利用對多個開關量的邏輯運算形成新的開關量，實現對各個系統的控制。
綜合使用與運算、或運算、非運算，可以實現常見系統的復雜控制。
02
設計小型開關系統
01.知識點講解
復雜的控制系統中往往存在多個小型開關系統。這些小型開關系統設計與實現的大致流程為：影響因素分析、確定開關量的邏輯運算、搭建硬件環境等。
設計小型開關系統
02
例如，樓道中的感應燈就是一個小型開關系統，要實現在有人經過時根據光線情況自動打開感應燈，可以按照以下流程進行設計。
樓道中的感應燈
01.知識點講解
影響因素分析
對小型開關系統進行影響因素分析，首先要羅列所有可能影響系統控制的因素，找到關鍵因素。影響感應燈開關量變化的主要因素是時間段、光線明暗程度、是否有人等，利用表格對各因素進行整理。
02
設計小型開關系統
通過對表格中各種因素的比較和分析，可以確定最關鍵的因素是光線明暗程度和是否有人。
01.知識點講解
02
確定開關量的邏輯運算
確定關鍵因素后，結合系統的具體需求，可以確定開關量以及各開關量之間的邏輯關系。在感應燈控制系統中，既要滿足亮度小于閾值，又要滿足當前有人，才會開燈。
設計小型開關系統
02
設計小型開關系統
用表格描述如下：
03
搭建硬件環境
01.知識點講解
03
根據關鍵因素的梳理和基本邏輯運算的確定，可以設計樓道感應燈的系統框架圖。
搭建硬件環境
01.知識點講解
03
搭建硬件環境
確定框架圖后，選擇合適的元器件進行搭建。以感應燈控制系統為例，可以選用紅外傳感器檢測是否有人，可以選用光線傳感器檢測光照度來判斷光線明暗程度。
紅外傳感器
光線傳感器
還可以用什么傳感器檢測是否有人？
想一想
總結
信息科技
1
開關量邏輯運算的應用
2
設計小型開關系統
3
搭建硬件環境
參照樓道中感應燈的燈光控制系統，為家里風扇設計一個能夠自動啟動的控制系統。
鞏固練習
《感謝觀看》
- Thank for Viewing -
珠珠老師
2023年浙江教育出版社 六年級下冊《第10課 開關量與控制》教學設計
教學內容分析
本節課是2023年浙江教育出版社出版的六年級下冊第二單元第10課。本節課由“開關量邏輯運算的應用”“設計小型開關系統”“搭建硬件環境”三部分內容組成。學生通過小組合作探究學習逐步掌握本節課的知識點，具備一定的小組合作能力、探究能力、創新能力等，提升信息社會責任，綜合提升信息素養。
教學目標及核心素養指向
1、能夠舉例說明開關量邏輯運算的應用實例并闡述其主要邏輯運算（信息意識、計算思維） 2、能夠簡單描述設計小型開關系統的流程（計算思維） 3、根據關鍵因素的梳理和基本邏輯運算的確定，可以設計簡單控制系統的框架圖（計算思維、數字化學習與創新）
教學重難點
教學重點： 1、能夠舉例說明開關量邏輯運算的應用實例并闡述其主要邏輯運算 2、能夠簡單描述設計小型開關系統的流程 設計原因：了解開關量邏輯運算的應用和小型開關系統的設計流程是本節課的主要內容，知識點的滲透需要作為重點內容。 教學難點： 根據關鍵因素的梳理和基本邏輯運算的確定，可以設計簡單控制系統的框架圖 設計原因：該過程需要學生綜合運用所學知識，具備較高的系統設計能力，所以此部分對學生來說難度較高，應作為難點內容。
教學過程
1、情境導入（3分鐘）
教師活動 學生活動
情境引入： 討論：樓道中的感應燈是怎么實現控制的？ 學生聽教師引導生活中的案例,學生討論，回答問題
設計意圖： 激發學生對開關量與控制的學習興趣并快速進入學習狀態。
2、新知講授（30分鐘）
教師活動 學生活動
1：開關量邏輯運算的應用 知識講解 開關量在控制系統中起到關鍵的作用，通過對開關量的邏輯運算可以實現多樣化的靈活控制，這也是設計控制系統的重要環節。 通過開關量的邏輯運算實現對系統的復雜控制，在生活中應用非常廣泛。例如，智能樓宇控制系統中的溫度控制、二氧化碳濃度控制、自動消毒控制等，都是通過對特定閾值的判斷形成多個開關量，利用對多個開關量的邏輯運算形成新的開關量，實現對各個系統的控制。 綜合使用與運算、或運算、非運算，可以實現常見系統的復雜控制。 2：設計小型開關系統 復雜的控制系統中往往存在多個小型開關系統。這些小型開關系統設計與實現的大致流程為：影響因素分析、確定開關量的邏輯運算、搭建硬件環境等。 例如，樓道中的感應燈就是一個小型開關系統，要實現在有人經過時根據光線情況自動打開感應燈，可以按照以下流程進行設計。 影響因素分析 對小型開關系統進行影響因素分析，首先要羅列所有可能影響系統控制的因素，找到關鍵因素。影響感應燈開關量變化的主要因素是時間段、光線明暗程度、是否有人等，利用表格對各因素進行整理。 通過對表格中各種因素的比較和分析，可以確定最關鍵的因素是光線明暗程度和是否有人。 確定開關量的邏輯運算 確定關鍵因素后，結合系統的具體需求，可以確定開關量以及各開關量之間的邏輯關系。在感應燈控制系統中，既要滿足亮度小于閾值，又要滿足當前有人，才會開燈。 用表格描述如下： 3：搭建硬件環境 根據關鍵因素的梳理和基本邏輯運算的確定，可以設計樓道感應燈的系統框架圖。 確定框架圖后，選擇合適的元器件進行搭建。以感應燈控制系統為例，可以選用紅外傳感器檢測是否有人，可以選用光線傳感器檢測光照度來判斷光線明暗程度。 想一想 還可以用什么傳感器檢測是否有人？ 學生通過教師的講解，以小組合作的方式，開展探討交流，完成任務 思考并回答問題：還可以用什么傳感器檢測是否有人？
設計意圖: 培養學生獨立思考的能力，提高核心素養。
3、課堂小結（7分鐘）
教師活動 學生活動
總結本課內容： 1：開關量邏輯運算的應用 2：設計小型開關系統 3：搭建硬件環境 課后作業： 參照樓道中感應燈的燈光控制系統，為家里風扇設計一個能夠自動啟動的控制系統。 學生一同回答并梳理知識
設計意圖： 幫助學生梳理本節課知識，加深學生對知識的理解。(共1張PPT)
學習單
1
討論
樓道中的感應燈是怎么實現控制的
班級：6年__班
組別：______
探索與討論
2
搭建硬件環境
還可以用什么傳感器檢測是否有人
想一想班級：___________ 姓名：______________
《第10課 開關量與控制》作業設計
作業分析
作業類型 基礎型作業 探究型作業 實踐型作業 跨學科綜合作業
作業類別 課時作業 單元作業 學期作業
應用場景 課前預習 課中練習 課后作業
作業對象 全體學生作業 學生根據情況可選作業
設計思路 通過比較、綜合、拓展，鞏固本節課知識點，舉一反三，讓學生自主探究，掌握新知，溝通交流，提升協作能力。
作業內容
【難度等級：★★★★】 參照樓道中感應燈的燈光控制系統，為家里的風扇設計一個能夠自動啟動的控制系統。

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