資源簡介

(共24張PPT)
情境導入：
本單元項目式 主題：初識過程與控制
聰聰通過路口時會按照交通信號燈的指示有序通過。交通信號燈被稱為“不知疲倦的交通警察”，在加強交通安全、維護交通秩序等方面起著非常重要的作用。
交通信號燈也是一種常見的過程與控制系統，讓我們借助一些實驗器材，模擬一個常見的交通信號燈，一起了解它的過程與控制吧!
《1.3模擬交通信號燈》
2023年電子工業出版社 六年級上冊
-第1單元 初識過程與控制 -
珠珠老師
信息科技 課件
2022新版課標內容
1
活動1：找到交通信號燈的亮燈規律
2
活動2：選擇合適的實驗器材
3
活動3：編程驗證交通信號燈的設計
《目錄》
信息科技
01
找到交通信號燈的
亮燈規律
活動1
01.知識點講解
如圖 1.3.1所示，交通信號燈有紅、黃、綠三種顏色，通常按照設置好的配時方案工作。交通信號燈的顏色不同，配時也不同，都是由交警部門根據路口的具體情況，提前設置好后，輸入交通信號燈系統的。
活動1：找到交通信號燈的亮燈規律
01
01.知識點講解
觀察學校或家附近的一個交通信號燈，把它的配時方案填寫在表 1.3.1 中。
活動1：找到交通信號燈的亮燈規律
01
顏色 亮燈時長
綠燈
黃燈
紅燈
01.知識點講解
定時控制
交通信號燈是按照設置好的配時方案進行工作的，我們把這種控制方式稱為定時控制，也稱為周期控制。定時控制通過設置不同的時間參數，構成不同的配時方案，也是一種比較常見的控制方式。
活動1：找到交通信號燈的亮燈規律
01
01.知識點講解
活動1：找到交通信號燈的亮燈規律
01
1.請你描述一下交通信號燈亮燈的前后順序，說一說為什么從綠燈亮變成紅燈亮的過程中間要加上黃燈亮。
2.每個顏色的交通信號燈亮燈的時長一樣嗎 時長的設置需要考慮哪些因素
3.將交通信號燈顏色的變化、運行的時長排列一下，說一說存在什么規律。
討論與交流
02
選擇合適的
實驗器材
活動2
01.知識點講解
制訂好了配時方案，要想模擬交通信號燈，還需要準備實驗需的器材。我們分析交通信號燈工作的過程與控制，按照輸入、計算和輸出三個環節，看看分別需要哪些實驗器材，如圖1.3.2所示，
活動2：選擇合適的實驗器材
02
01.知識點講解
參考表1.3.2，準備好實驗所需的軟硬件環境，然后用數據線將控制板與計算機連接。
活動2：選擇合適的實驗器材
02
環節 示例器材或編程軟件 簡介
輸入 編程軟件:與控制板相配套的軟件，支持對控制板及其周邊設備進行調用和控制
01.知識點講解
活動2：選擇合適的實驗器材
02
環節 示例器材或編程軟件 簡介
輸入 數據線:用于連接計算機和控制板，將編寫好的程序下載至控制板中。
數據線連接好后，可在編程軟件窗口上方找到單擊下拉箭頭后，單擊名進行連接
計算 和 輸出 控制板:集成了可編程的控制芯片，可通過代碼程序實現具體的控制功能。
內置按鍵開關、光線傳感器、顯示屏、RGB燈、蜂鳴器等常用的輸入輸出設備，也可利用豐富的外接設備實現更多的功能
01.知識點講解
活動2：選擇合適的實驗器材
02
開源硬件
開源硬件是指源代碼和電路設計都公開的硬件設備，大家都可以借鑒和使用這些源代碼和硬件進行設計，大大簡化了作品設計與開發的流程。開源硬件價格便宜，有豐富的傳感器和周邊設備(見圖1.3.3)使用它可以方便地實現自己的創意，驗證自己的想法。
01.知識點講解
活動2：選擇合適的實驗器材
02
RGB 燈
我們使用的控制板也是一種開源硬件，它集成了3個RGB燈。RGB 燈的顏色由紅、綠、藍三種顏色混合而成，每個燈都可以顯示出各種各樣的顏色。為了區分這3個燈，每個燈都有一個序號，從左到右分別為 0#、1#和 2#，如圖 1.3.4 所示。
03
編程驗證交通信號燈
的設計
活動3
01.知識點講解
活動3：編程驗證交通信號燈的設計
03
將交通信號燈工作的過程與控制用流程圖的方式進行描述，將圖 1.3.5所示的流程圖補充完整。
01.知識點講解
活動3：編程驗證交通信號燈的設計
03
參照圖 1.3.6所示程序,按照圖 1.3.5 的流程圖打開編程軟件窗口,試著編寫控制交通信號燈運行的程序。交通信號燈的亮燈時間以觀察到的時間為準。
編寫完程序后，在編程軟件窗口右上角找到，可將程序下載至控制板，也可單擊“運行”，下載程序并運行,看看控制板上 RGB 燈模擬的交通信號燈是否按照我們預先設想的配時方案進行工作。如果出現問題，則需要仔細檢查自己的器材和程序進行修改和完善。
01.知識點講解
活動3：編程驗證交通信號燈的設計
03
RGB 燈的控制
在設置 RGB 燈的程序積木中，我們可以讓某一個燈或所”的燈顯示指定的顏色，也可以關閉某一個燈或所有的燈，如圖1.3.7所示。生活中交通信號燈紅、黃、綠燈的亮燈順序是固定的，編寫程序時要注意燈的序號及顏色。
01.知識點講解
活動3：編程驗證交通信號燈的設計
03
脫機仿真
有些軟件平臺具有脫機仿真功能，可以在不連接開源硬件的情況下，通過仿真運行看到相應的運行效果，如圖1.3.8所示，請單擊口開始仿真運行，使調試更加簡單。
01.知識點講解
活動3：編程驗證交通信號燈的設計
03
光的三原色
人肉眼可見的大部分顏色都可以由三種基本色按不同強度混合而成，這三種基本色是紅(R)、綠(G)、藍(B)三原色。
這三種顏色以相同的強度混合，且都達到最大強度，就呈現白色;若三種顏色的強度都為零，就是黑色。將三原色按照不同強度混合可以形成其他顏色，圖1.3.9 展示了三種顏色按不同強度混合所形成的7種顏色。
01.知識點講解
活動3：編程驗證交通信號燈的設計
03
計算機屏幕上的所有顏色也是由三原色混合而成的，屏幕上的任何一個點的顏色都可以由一組 RGB 值來記錄和表示。通常情況下，R、G、B 各有 256 級強度，用數字 0，1,2，…，255 表示。我們可以通過分別設置R、G、B的數值調出想要的顏色，如圖1.3.10所示。
《總結》
信息科技
1
活動1：找到交通信號燈的亮燈規律
2
活動2：選擇合適的實驗器材
3
活動3：編程驗證交通信號燈的設計
《感謝觀看》
- Thank for Viewing -
珠珠老師
2023年電子工業出版社 六年級上冊中小學教育資源及組卷應用平臺
《1.3模擬交通信號燈》教學設計
教學內容分析
本節課是2022年電子工業出版社出版的六年級上冊第一單元第3課。本節課分為三個活動：“找到交通信號燈的亮燈規律”“選擇合適的實驗器材”“編程驗證交通信號燈的設計”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、找到交通信號燈的亮燈規律（信息意識、計算思維） 2、了解如何選擇合適的實驗器材（信息意識、計算思維、數字化學習與創新） 3、根據課本指引的過程，探究如何編程驗證交通信號燈的設計（信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任）
教學重難點
教學重點： 1、找到交通信號燈的亮燈規律 2、了解如何選擇合適的實驗器材 設計原因：了解交通信號燈的模擬過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： 根據課本指引的過程，探究如何編程驗證交通信號燈的設計 設計原因：能探究如何編程驗證交通信號燈的設計在操作上對學生來說比較困難，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：聰聰通過路口時會按照交通信號燈的指示有序通過。交通信號燈被稱為“不知疲倦的交通警察”，在加強交通安全、維護交通秩序等方面起著非常重要的作用。 交通信號燈也是一種常見的過程與控制系統，讓我們借助一些實驗器材，模擬一個常見的交通信號燈，一起了解它的過程與控制吧! 學生聽教師引導生活中的案例,學生討論，回答提問
設計意圖： 激發學生對交通燈控制過程的學習興趣并快速進入學習狀態。
2、新知講授（35分鐘）
教師活動 學生活動
活動1：找到交通信號燈的亮燈規律 知識講解 如圖 1.3.1所示，交通信號燈有紅、黃、綠三種顏色，通常按照設置好的配時方案工作。交通信號燈的顏色不同，配時也不同，都是由交警部門根據路口的具體情況，提前設置好后，輸入交通信號燈系統的。 定時控制 交通信號燈是按照設置好的配時方案進行工作的，我們把這種控制方式稱為定時控制，也稱為周期控制。定時控制通過設置不同的時間參數，構成不同的配時方案，也是一種比較常見的控制方式。 活動2：選擇合適的實驗器材 知識講解 制訂好了配時方案，要想模擬交通信號燈，還需要準備實驗需的器材。我們分析交通信號燈工作的過程與控制，按照輸入、計算和輸出三個環節，看看分別需要哪些實驗器材，如圖1.3.2所示， 參考表1.3.2，準備好實驗所需的軟硬件環境，然后用數據線將控制板與計算機連接。 開源硬件 開源硬件是指源代碼和電路設計都公開的硬件設備，大家都可以借鑒和使用這些源代碼和硬件進行設計，大大簡化了作品設計與開發的流程。開源硬件價格便宜，有豐富的傳感器和周邊設備(見圖1.3.3)使用它可以方便地實現自己的創意，驗證自己的想法。 RGB 燈 我們使用的控制板也是一種開源硬件，它集成了3個RGB燈。RGB 燈的顏色由紅、綠、藍三種顏色混合而成，每個燈都可以顯示出各種各樣的顏色。為了區分這3個燈，每個燈都有一個序號，從左到右分別為 0#、1#和 2#，如圖 1.3.4 所示。 活動3：編程驗證交通信號燈的設計 知識講解 將交通信號燈工作的過程與控制用流程圖的方式進行描述，將圖 1.3.5所示的流程圖補充完整。 參照圖 1.3.6所示程序,按照圖 1.3.5 的流程圖打開編程軟件窗口,試著編寫控制交通信號燈運行的程序。交通信號燈的亮燈時間以觀察到的時間為準。 編寫完程序后，在編程軟件窗口右上角找到，可將程序下載至控制板，也可單擊“運行”，下載程序并運行,看看控制板上 RGB 燈模擬的交通信號燈是否按照我們預先設想的配時方案進行工作。如果出現問題，則需要仔細檢查自己的器材和程序進行修改和完善。 RGB 燈的控制 在設置 RGB 燈的程序積木中，我們可以讓某一個燈或所”的燈顯示指定的顏色，也可以關閉某一個燈或所有的燈，如圖1.3.7所示。生活中交通信號燈紅、黃、綠燈的亮燈順序是固定的，編寫程序時要注意燈的序號及顏色。 脫機仿真 有些軟件平臺具有脫機仿真功能，可以在不連接開源硬件的情況下，通過仿真運行看到相應的運行效果，如圖1.3.8所示，請單擊口開始仿真運行，使調試更加簡單。 光的三原色 人肉眼可見的大部分顏色都可以由三種基本色按不同強度混合而成，這三種基本色是紅(R)、綠(G)、藍(B)三原色。 這三種顏色以相同的強度混合，且都達到最大強度，就呈現白色;若三種顏色的強度都為零，就是黑色。將三原色按照不同強度混合可以形成其他顏色，圖1.3.9 展示了三種顏色按不同強度混合所形成的7種顏色。 計算機屏幕上的所有顏色也是由三原色混合而成的，屏幕上的任何一個點的顏色都可以由一組 RGB 值來記錄和表示。通常情況下，R、G、B 各有 256 級強度，用數字 0，1,2，…，255 表示。我們可以通過分別設置R、G、B的數值調出想要的顏色，如圖1.3.10所示。 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 活動1：找到交通信號燈的亮燈規律 實踐探究 觀察學校或家附近的一個交通信號燈，把它的配時方案填寫在表 1.3.1 中。 1.請你描述一下交通信號燈亮燈的前后順序，說一說為什么從綠燈亮變成紅燈亮的過程中間要加上黃燈亮。 2.每個顏色的交通信號燈亮燈的時長一樣嗎 時長的設置需要考慮哪些因素 3.將交通信號燈顏色的變化、運行的時長排列一下，說一說存在什么規律。 活動2：選擇合適的實驗器材 活動3：編程驗證交通信號燈的設計 實踐探究 將交通信號燈工作的過程與控制用流程圖的方式進行描述，將圖 1.3.5所示的流程圖補充完整。
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： 活動1：找到交通信號燈的亮燈規律 活動2：選擇合適的實驗器材 活動3：編程驗證交通信號燈的設計 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。
中小學教育資源及組卷應用平臺
21世紀教育網(www.21cnjy.com)
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共2張PPT)
學習單
1
活動1：找到交通信號燈的亮燈規律
班級：6年__班
組別：______
2
活動2：選擇合適的實驗器材
3
活動3：編程驗證交通信號燈的設計
實踐探究
思考與討論
思考與討論
將交通信號燈工作的過程與控制用流程圖的方式進行描述，填寫課本上的表格。
要想模擬交通信號燈，還需要準備哪些實驗的器材？
1.請你描述一下交通信號燈亮燈的前后順序，說一說為什么從綠燈亮變成紅燈亮的過程中間要加上黃燈亮。
2.每個顏色的交通信號燈亮燈的時長一樣嗎 時長的設置需要考慮哪些因素
3.將交通信號燈顏色的變化、運行的時長排列一下，說一說存在什么規律。
21世紀載言
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己1總紀教肩

2世有
W,27GG⊙
21世紀載言
山山山.
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《1.3模擬交通信號燈》作業設計
作業分析
作業類型 R基礎型作業 R探究型作業 實踐型作業 跨學科綜合作業
作業類別 R課時作業 單元作業 學期作業
應用場景 課前預習 R課中練習 課后作業
作業對象 R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：★★】 修改圖1.3.6所示的程序，讓黃燈呈現閃爍3次的效果。 2.夜晚的城市被燈光裝扮得流光溢彩。請試著編寫程序，用RGB燈顯示出更多的顏色，模仿制作一個不斷變換顏色的彩燈。 【難度等級：★★】 3.如圖 1.3.11所示，警車上面的警燈是紅色和藍色的，出警的時候警燈會不停閃爍，提醒人們注意避讓。請編寫程序，模擬警燈的工作過程。 【難度等級：★★★★★】 4.如圖 1.3.12所示，路口4個方向都有交通信號燈，它們之間需要相互配合才能正常工作，請你根據東側交通信號燈的配時方案，制訂其他3個方向交通信號燈的配時方案，并輸入程序驗證它們的運行結果。
中小學教育資源及組卷應用平臺
21世紀教育網(www.21cnjy.com)
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

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