资源简介

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第 9 课 《系统中的计算》教学设计
【教学内容分析】
本节课是“系统中的计算 ”单元中的第一课，在上一单元学生已经认识了控制系统，能分析简单的控制系统的三个环节。本课在整个单元中起着承上启下的作用，学生在本课中了 解常见的计算类型，体会系统中实际的计算过程，为后续尝试自己用合适的计算方式策略算法来解决实际问题打下基础。
【学情分析】
本课授课的对象是五年级学生，他们具有一定的信息获取能力，经过前两个单元的学习， 已初步感知生活中的控制系统，能够尝试对生活中熟悉的控制系统进行分析并识别其中的输 入、输出环节，但对控制系统实现控制的具体内部过程，以及输入输出过程中计算究竟是如 何实行尚不明晰。
【教学目标】
1.知道什么是计算，了解常见的计算方式。
2.理解并说出控制系统中的“计算 ”这一核心环节的大致过程。
3.感受生活中各种各样的控制系统，分析其功能，体验计算过程，体会具体案例和环境 中计算过程是否可靠对生活、安全的影响。
重点：在具体信息科技应用场景中，识别计算系统的输入、计算和输出环节
难点：理解分析不同控制系统的计算过程和计算类型
【教学环境及资源准备】
教师教学课件、学生学评单、DF 创客套件（按钮、led 灯、声音传感器、主控板）、mind+ 编程软件、楼道声控感应灯半成品程序
【教学活动设计】
教学环节 教学过程 设计意图
一、情境导入 1.情境导入播放场景，小区闸门口，一辆业主车识别车牌后闸门开启进入，另一辆 外来车无法识别，保安了解情况后按下开关打开闸门2.提出问题提问：为什么两辆车一辆能打开，一辆打不开闸门？（车牌不一样，外来车牌无法被识别）那么小区的车闸系统究竟识别过程中，究竟是依靠什么逻辑来进行计算 判断的呢？导入课题——系统中的计算。 用常见的生活 情景，联结真实 世界，激发学生 探究的兴趣
二、师生互动 首先分析车闸控制系统的“输入——计算——输出 ”三个基本环节。输入是：摄像头获取到的车牌照号 S；还有小区内所有业主车辆的登记 表 L输出是：闸门开启或关闭那么计算过程是：通过查找车辆登记表 L ，如果车牌照号 S 在车辆登记 表 L 内，那么闸门开启；如果不在，那么闸门保持关闭像这样这样根据给定的数据，从表中找到对应结果的过程，就叫做查表 计算。比如，同学们背过的乘法口诀，实质上就是一个查表的过程。以前不熟 练的时候，每次进行计算有的同学是不是就要从头背一遍去找对应的那条口 诀。 在实际情景的 分析中，体验计 算的过程。
提问：那么除了查表，当然还有别的计算类型吗，比如说空调究竟是怎 么实现运行到房间内一定的温度自动暂停开启？能尝试仿照刚才的小区门闸“输入——计算——输出 ”的过程来说一 说？输入：空调运行前，为它设定的预期温度 t ；还有传感器每隔一段时间 对房间温度检测得到的实时室温 f输出：开启或者关闭空调压缩机和风机那么计算过程是：首先需要判断是制热还是制冷，不同的模式，空调系统的计算逻辑会发 生改变比如制热时，用实时室温 f 和预期温度 t 进行减法运算，如果 f-t>0,就代 表着室内温度已经达到了预期目标，那么空调压缩机和风机就可以关闭；如 果 f-t<0 ，那么代表着室内温度还不够，那么空调压缩机和风机就需要打开空调系统通过不停地进行这样的条件计算，来实现对房间温度的自动化 控制像这样将数据与预先设定好的条件（规则）进行匹配，符合哪一种情况 就给出对应结果的计算类型，就叫做条件计算。比如，考试大于 90 ，是优秀；81-90 ，是良好；71-80 ，是中等；60-70 ，是及格；小于 60 ，是不及格；这种计算方式就属于条件计算。 结合已有的生 活经验，帮助学 生加深理解
三、实验探究 1.分析声控感应灯系统先完成表单，声控感应灯系统中的“输入——计算——输出 ”的过程 判断，属于哪种计算类型？计算过程输入计算输出具体表现检测周围环境的声音实时分贝值；生活中安静环境中的预定分贝阈值 （进行对应计算，实时分贝值是否超过预定分贝阈值）灯亮起或熄灭用到器材 （声音传感器） （掌控板） （led灯）2. 构建声控感应灯系统可以选用哪些硬件设备？并将设备进行分类。（学评单内选一选，填一填）环节任务与需要用到的器材：实践：①硬件连接，注意传感器和led灯端口的选择。②搭建mind+程序积木指令（提供半成品），执行并测试实际运作效果。 (学生探究中注意要点：声音阈值如何确认，程序中如何实现判断的关键部分，烧录后实际作品 的灯为何没有反应的问题检查） 用实验探究，充 分发挥学生主 观能动性，满足 学生的自主探 究欲望，提高动 手能力和学习 积极性。在试错和实践 中，结合教师的 提点 ， 不断反 思，最终提升学 生的信息素养。
四、拓展小结 拓展：我们最后来分析以下系统。感应门系统控制系统感应门输入感应范围F实时感应距离L计算L-F<0 输出开启或者关闭移门电机计算方式属于选择计算如果计算过程中，我们设置失误了，会对整个系统产生什么影响？ 有没有其他更合适的计算方式来实现控制呢？ 引导学生认识 计算的本质，体 会具体案例和 环境中计算过 程是否可靠对 生活、安全的影 响。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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