资源简介

智控赋能 素养“行”成
——浙教版六下《开关量的生成》
【课标内容要求】
通过分析具体过程与控制系统的实例，了解一个系统可以划分出功能相对独立的多个模块，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。
【教学内容分析】
《开关量的生成》一课内容选自浙江教育出版社《小学信息科技（六年级下册）》第二单元《控制系统中的运算》第7课。本单元是一场立足于以控制系统中的运算实现真实问题解决的旅程，本单元上接控制系统的触摸体验，下接控制系统的深入探究，架起了从理解走向构造的桥梁。本课在整个单元中起着承上启下的作用，学生在本课认识阈值，通过阈值的判断构造开关量，实现对系统的自动控制，为后续学习更为复杂的“与运算”“或运算”控制系统的实践埋下伏笔。
【学情分析】
本课授课的对象是六年级学生，他们具有一定的信息获取能力，已初步感知生活中的开关量与连续量，对分支结构有初步认识，具有一定的积木化编程基础，但尚未接触过掌控板的硬件连接和传感器的数据获取，对分支结构表达式的完整性也认识不足，对控制系统中连续量和开关量的关系尚不明晰。
【教学目标】
1.了解控制系统中阈值的含义。
2.通过光线变化模拟实验，学会确定控制系统的阈值。
3.通过光感路灯的模型构建和编程实践，理解连续量可以经由阈值判断生成开关量。
4.感受系统控制的无处不在，提升数字环境下的实验探究意识和用学科思维解决真实问题的兴趣。
【教学重难点】
重点：学会确定控制系统的阈值；理解连续量可以经由阈值判断生成开关量。
难点：理解连续量可以经由阈值判断生成开关量。
【教学策略】
【教学活动设计】
教学环节 教学过程 设计意图
一、情境入新题 1.情境导入 呈现视频：城市中的路灯若干天均是在17:00亮起。 提问：路灯的开关是由什么控制的？（猜想：时间或光线明暗） 2.提出问题 再呈现现象：季节变换时，天尚未黑，路灯仍按固定时间亮起。这下我们可以确认这里的路灯按什么来控制的？（时间） 提问：若要让路灯开关更智能，我们该选择哪种方式？（引出由光线强度控制路灯开关） 导入课题——开关量的生成。 联结真实世界，由现象到结构，激活连续量与开关量概念，以问题“触发”模型升级，让学习在理解中生发意义。
二、实验探阈值 1. 理解光线传感器的数值范围 提问：要让路灯感知光线明暗，需要什么器件？（光线传感器） 实践：连接硬件，用Mind+打开“光感路灯探究.mp”文件，查看光线传感器返回的数值。 反馈：（询问两个学生） ①跳动的数值代表了什么？为什么你的数值和他的数值不一样？ ②数值大了代表什么意义？小了又表示什么意义？（大——光线亮，小——光线暗） 实验：“完全黑暗”和“明亮”的数值又会是多少？ 完全遮挡光线传感器（黑暗），得数值为0； 用强光照射光线传感器（明亮），得数值为4095。 2.探索路灯开关阈值 提问：观察0~4095的范围区间，黄昏的光线强度会“落”在哪个数据点呢？ （学生猜想：2000、100、1000……） 提问：如何用实验验证？ 师生探讨：三种实验设计——用手半遮挡、透明薄膜遮挡、强光+透明薄膜遮挡。思考哪种更“稳定”？ 用实验装置进行三次测量实验，并在导学单上记录数据。 反馈： ①呈现学单数据：发现数据波动范围小，可采取求平均值的方式来确定阈值。 ②呈现视频：黄昏时，在户外的真实测试，其数值也为300左右，与模拟实验基本一致。 实验次数光线传感器 返回值平均值第一次第二次第三次
软硬兼施，由“象”至“理”，聚焦“数据”变化，增强信息意识，为探索阈值埋下伏笔。 突显学生主体和实验教学，让学生经历从猜想至阈值得出的实验全过程，凸显重点，提升学生的科学精神和探究意识。
三、建模学控制 1.光感路灯模型的构建 提问：有了阈值我们就能实现灯的开关吗？（还需要用判断实现控制） 呈现：汽车倒车提醒场景。思考如何根据连续量和关系运算符生成判断表达式，如何根据分支结构生成开关量？ 实践：根据提供的光控路灯模型框架，迁移应用判断表达式，完成光感路灯模型。 反馈： ①呈现课堂中的典型错误：阈值未确定、逻辑关系混乱等。 ②由学生主持讨论，聚焦表达式和执行路径，在展错与化错中推进理解的深化。 2.光感路灯程序的实现 实践：搭建mind+程序积木指令，执行并测试模型的实际运作效果。 反馈： ①展示作品，从程序到功能，从现象到原理，解析程序作品。 ②由“生成”模块联系至“执行”模块，感受系统分模块设计的整体价值和意义。 由实例在解构中理解模型中的关键要素，在迁移中学会模型的构建。 把舞台还给学生，让学生来主持和组织，创生融洽的学习共同体。以小见大，聚焦表达式，理解开关量的生成，凸显重点并突破难点。 以“展”与“说”的方式，提升成就感，再次突显对重难点的关照。
四、拓展活概念 拓展：开关量的生成在生活中无处不在，带着这个视角我们再来分析新场景，确定连续量、阈值、关系运算符及开关量的生成。 ①烧水壶烧水的自动控制。 ②声控小夜灯的感应控制。 引导学生在新的情境中迁移模型，活化概念，也是在新情境中评价学生的素养表现。
五、小结促升华 提问：学了今天的课，你再看这些事物，有了什么新的认识？ 赠言：我们的知识累积可以看作是一个连续量，到达一定程度就会生成智慧升级的开关量。 引导学生自我组织与自我认知，让学生以学科的眼光看世界，以学科的思维方式解决问题。
板书设计

展开更多......

收起↑