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第7课 开关量的与运算 教学设计
课题 开关量的与运算 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 六年级
教材分析 【学情分析】我们通过开与关操作，可以启动和关闭计算机、控制微波炉、呼叫电梯、控制空调……通过观察与实践就会发现，开与关实际代表两个“指令”，它们就是控制系统中的一种数据。那么这是一种什么数据呢？控制系统中还有其他类型的数据吗？这些数据是如何进行运算的呢？本单元属于课程标准中“逻辑与运算”部分的内容，对应课程标准中“通过分析具体过程与控制系统的实例，了解系统的输入与输出可以是开关量或连续量，了解连续量可以经由阈值判断形成开关量，掌握开关量的简单逻辑运算”这条内容要求。通过第一单元的学习，学生已经了解控制系统的工作过程，本单元引导他们从数据角度探究控制系统，让他们进一步知道数据的重要性，初步掌握控制系统中的三种逻辑运算。【内容结构】
学习目标 1. 信息意识：能结合流程图，大体说出哪些环节产生开关量，意识到开关量在控制系统中的作用。2. 计算思维：通过分析实际生活中解决问题的过程，了解其中隐含的与、或、非运算，掌握三种逻辑运算的规则以及在控制系统中的应用。3. 数字化学习与创新：通过分析系统中的控制逻辑以及开展实验，提升计算思维能力，提升数字化学习与创新能力。4. 信息社会责任：认识到按规则和规范使用控制系统是保障控制系统安全的前提。
重点 生活中人们处理事务时的与运算规则。
难点 控制系统中开关量的与运算规则。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
激趣导入 【建构】同学们，大家想象一下，我们正在一个充满魔法的游乐场。游乐场里有很多神奇的设施，其中有两个特别的魔法门。这两个魔法门都有自己的开关，就像我们家里的电灯开关一样。只有当这两个开关都被打开的时候，我们才能进入到一个神秘的宝藏房，里面有很多惊喜在等着我们。如果只有一个开关打开，或者两个开关都没有打开，我们就没办法进入这个宝藏房间哦。这就和我们今天要学习的开关量的与运算很像。开关的打开和关闭就可以看作是两种不同的状态，就像数字 1 和 0 一样。当两个开关都处于 “打开”（也就是 1）的状态时，我们才能得到我们想要的结果，就像打开宝藏房间的门一样。现在，让我们一起开启这个神奇的探索之旅，看看开关量的与运算还有哪些奇妙的地方吧d！ 思考、注意 引发学生思考，吸引学生的注意力。
学习活动 【学习活动1】一、情景剧：失物认领小智捡到一本书，封面上写了姓名，于是他在校园公告栏中发布了失物招领信息，一位同学找到了小智要领回书。小智提问这位同学的姓名和书名。以下哪种情况，小智可以把书给这位同学？1. 这位同学只答对了姓名。2. 这位同学只答对了书名。3. 这位同学没有答对姓名和书名。4. 这位同学答对了姓名和书名。这位同学既要答对姓名，又要答对书名，才能拿回书。这是人们在生活中处理一些事情时要做的与运算，可用以下式子表示。【学习活动2】二、发现生活中更多的与运算 小组讨论，每人至少分享 2~3 件自己经历过需要进行与运算的事件。如果控制系统在工作时，两个开关量都为真（即同时满足两个条件）才能让系统输出预期的结果，这种控制逻辑属于“与”，要进行与运算。【学习活动3】三、分析人体感应光控灯中的控制逻辑一种人体感应光控灯，用人体红外传感器采集人体红外数据，用光敏传感器采集光照强度数据。只有同时满足“有人体红外数据”和“光照强度低于标准”这两个条件时，这盏灯才会亮。1. 根据以上分析，补充下面的运算式子。2. 进入实验环境，控制光敏传感器采集光照强度数据，观察数据的变化以及灯的状态。3. 人移动（改变与传感器的距离），观察人的位置变化与灯的状态。4. 人先移动到离灯很近的位置（属于感应区的可能性很大），再控制光敏传感器采集数据，直到灯亮，记录灯刚亮时光敏传感器采集的数据（阈值）： 。5. 填写以下表格。6. 根据状态分析a表，填写用“真”和“假”表示的真值表。 听讲、思考、讨论 教师通过讲授课程内容，向学生传授知识。学生通过听讲和观察，学习基础知识。另外，通过提问的方式引发学生思考，培养其思考和解决问题的能力。
课堂练习 思考并回答 培养学生分析问题及语言表达能力；根据学生的答题情况实时掌握其知识的掌握情况。
课堂小结 知识回顾 对课堂知识进行总结和梳理，帮助学生更好地理解和掌握所学内容。
拓展与提升 【课后延展】人体红外传感器能采集感应区内人体的红外数据；光敏传感器能采集环境的光照强度数据。根据学习活动 3，开展以下学习任务。1. 人体红外传感器和光敏传感器采集的数据，属于什么数据？2. 输入的连续量数据在判断环节，是否存在一个阈值作为比较的标准？输入的连续量数据是否通过与阈值比较，生成了指令（开关量数据）？ 接收并记录作业 让学生通过课外作业的形式复习、巩固所学内容，强化对所学知识的掌握。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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