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第4课《更智能的洗衣机》教学设计
课题 更智能的洗衣机 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 六年级下
核心素养目标 信息意识：了解洗衣机衣物超重报警系统的工作过程，能描述衣物重量与洗衣机状态之间的关系。计算思维：通过分析洗衣机 “载重检测→逻辑判断→状态输出” 的过程，理解非运算（输入与输出相反）的逻辑机制。数字化学习与创新：通过完成洗衣机超重检测程序、制作水温感应装置等实践，体验数字化工具（如传感器、电路）的应用。信息社会责任：知道智能洗衣机的控制原理，理解非运算的控制系统，树立正确使用洗衣机的安全意识。
教学重点 1. 了解洗衣机衣物超重报警系统的工作过程。2. 知道智能洗衣机的控制原理。3. 理解非运算的控制系统。
教学难点 1. 理解非运算在洗衣机超重检测中的逻辑应用（输入与输出相反）。2. 能将非运算原理迁移到其他生活场景（如电梯超载控制）。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1. 讲述活动背景：“小美大扫除时将床单、被套等放入洗衣机，突然听到报警声，故障指示灯闪烁，这是怎么回事？”2. 引导学生猜想原因，引出 “智能洗衣机超重检测” 主题。 1. 结合生活经验猜想报警原因，如 “可能衣服放太多了”。2. 提出疑问：“洗衣机怎么知道衣服超重了？” 通过生活情境引发认知冲突，激发探究兴趣，建立知识与生活的联系。
讲授新课 一、知识拓展1. 讲解传感器在智能家居中的应用：“温度传感器用于空调调温，湿度传感器控制加湿器，红外传感器实现智能门锁无接触控制。”2. 强调传感器是家电的 “神经末梢”，让设备具备环境感知能力。二、绘一绘1. 描述洗衣机超重报警逻辑：“力传感器检测载重，超过阈值时停止进水、报警；未超过时正常启动。”2. 指导绘制工作过程示意图：“输入（力传感器数据）→计算（与阈值比较）→输出（停止 / 启动）。”三、做一做1. 布置程序任务：“完成洗衣机超重检测程序，设置 5 组载重值（如 7kg、8kg、9kg），观察状态变化。”2. 引导总结规律：“载重≤阈值时正常工作，超载时停止报警。”四、知识拓展介绍智能洗衣机进阶技术：“AI 称重节水 30%、光谱传感器识别衣物材质、手机 APP 远程控制。”五、想一想提问：“若模块 A 表示超重检测，模块 C 表示洗衣机状态，两者逻辑关系如何？”六、填一填提供真值表模板，引导完成非运算逻辑：七、绘一绘指导绘制超重停止算法流程图：“开始→检测超重？→是（输出停止）/ 否（输出正常）→结束。”八、任务拓展1. 提问：“电梯超载控制如何应用非运算？”2. 布置设计任务：“描述智能洗衣机根据衣物重量调控水量的逻辑，绘制流程图。”九、知识拓展讲解 AI 在家电中的应用：“智能烘干系统节能 20%，语音交互联动智能家居（如说‘开始洗衣’关闭阳台门窗）。”十、学一学介绍逻辑门概念：“非运算是逻辑门的一种，输入 1 输出 0，输入 0 输出 1，如洗衣机超重检测。”十一、拓展延伸传感器技术多维应用1. 智能家居：“温度传感器通过热敏电阻感知温度，红外传感器探测人体热辐射。”2. 智慧农业：“溶氧量传感器检测鱼塘含氧量，低于阈值自动增氧。”逻辑门生活场景解析1. 非门：“洗衣机超重→停止，电梯超载→不运行，都是输入与输出相反。”2. 与门：“洗衣机启动需‘舱门关闭且载重正常’。”智能家电技术升级1. AI 称重：“底部力传感器阵列实时计算衣物重量，精准调水量。”2. 物联网互联：“洗衣机联动智能音箱，洗涤完成后语音提醒。”AI 进阶技术1. 图像识别：“摄像头识别衣物颜色、材质，自动切换洗涤模式。”2. 能耗优化算法：“根据衣物量和污渍程度，动态调整水温、转速，省电 25%。” 一、知识拓展1. 列举其他带传感器的家电，如 “冰箱温度传感器”。2. 理解传感器的感知作用。二、绘一绘1. 绘制示意图，标注 “力传感器→阈值判断→停止 / 启动”。2. 理解输入输出的逻辑关系。三、做一做1. 操作程序，记录数据：2. 总结条件：“载重≤阈值且舱门关闭时正常工作。”四、知识拓展讨论 “手机 APP 远程控制” 的便利性，如 “出门后发现忘启动洗衣机，可远程操作”。五、想一想回答：“超重时洗衣机停止，即输入 1（超重）输出 0（不工作），是反逻辑。”六、填一填理解非运算真值表，明确 “输入与输出相反”。七、绘一绘绘制流程图，体现 “非运算” 判断逻辑。八、任务拓展1. 分析电梯超载：“输入 1（超载）→输出 0（不运行），报警。”2. 设计水量调控流程：“检测重量→计算水位→注水→洗涤。”九、知识拓展畅想 “语音控制洗衣机” 的场景，如 “边做饭边用语音设置洗涤模式”。十、学一学对比 “与门”“或门”，理解非门的独特性。十一、拓展延伸传感器技术多维应用1. 分析 “智能温室光照传感器” 的工作原理：“光敏电阻检测光线，联动遮阳网。”2. 理解传感器在不同领域的共性与差异。逻辑门生活场景解析1. 举例其他非门场景：“冰箱门未关紧→警报，输入 0（未关紧）→输出 1（警报）。”2. 绘制 “洗衣机启动” 的与门流程图。智能家电技术升级讨论 “AI 称重” 的优势：“避免水量过多或过少，节水又干净。”AI 进阶技术畅想 “未来洗衣机”：“能自动分类衣物，根据天气预报推荐晾晒时间。” 一、知识拓展拓宽技术视野，建立传感器与智能设备的联系。二、绘一绘通过可视化表达，培养逻辑思维和空间表征能力。三、做一做通过实践操作验证理论，提升数字化学习能力。四、知识拓展感受技术进步对生活的影响，激发创新兴趣。五、想一想培养逻辑分析能力，深化对非运算的理解。六、填一填通过表格强化对非运算真值表的记忆。七、绘一绘用流程图固化逻辑思维，为算法设计打基础。八、任务拓展迁移知识到其他场景，培养应用能力和创新思维。九、知识拓展渗透物联网理念，认识技术互联的趋势。十、学一学建立逻辑门的知识框架，为后续学习铺垫。十一、拓展延伸传感器技术多维应用拓宽技术应用视野，认识科技对生产生活的影响。逻辑门生活场景解析强化知识迁移能力，培养用逻辑思维分析问题的习惯。智能家电技术升级感受技术创新的实用性，激发探究热情。AI 进阶技术培养创新思维，思考技术与生活的融合可能。
课堂小结 更智能的洗衣机1、进行新知引入2、知道智能洗衣机的控制原理3、理解非运算的控制系统4、完成课堂练习5、进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 用家中材料制作 “超重报警小装置”，当物体重量超过 500 克时 LED 灯亮起。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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