资源简介

(共38张PPT)
第二单元 第2课
洗衣机启动运行
（桂科版）六年级
下
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
。
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
认识关闭洗衣机舱门的安全意义（防止漏水、意外启动），树立智能设备规范操作的意识。
能根据真值表用流程图描述洗衣机启动的算法，体验用模块代码描述算法的简洁性。
运用 “与运算” 逻辑分析洗衣机启动条件，能用真值表描述输入输出关系，理解 “同时满足” 的逻辑规则。
能说出洗衣机启动运行的条件，熟练掌握与运算规则，提高观察技术现象、分析问题成因的信息敏感度。
02
新知导入
活动背景
小美把衣物放入洗衣机，按下启动按钮，洗衣机却没有运行，她发现原来是忘记关闭洗衣机舱门了。小美想:既要关闭洗衣机舱门，又要按启动按钮，洗衣机才能开始工作，这个过程的控制逻辑究竟是什么呢？
02
新知导入
活动背景
02
新知导入
活动目标
1、能说出洗衣机启动运行的条件。
2、根据真值表用流程图描述洗衣机启动的算法。
3、熟练掌握与运算规则。
03
新知讲解
知识拓展
逻辑运算的分类：
与运算（AND）：多个条件同时满足才执行（如洗衣机启动）。
或运算（OR）：任一条件满足即执行（如空调 “制冷” 或 “制热” 模式选择）。
非运算（NOT）：条件不满足时执行（如车门未关紧时的警报）。
03
新知讲解
一、想一想
小美将衣物放人洗衣机后，执行哪两个关键步骤，洗衣机就能开始工作？
设置洗衣模式
按下启动按钮
洗衣机开始洗衣运行
在启动洗衣机的过程中，输入和输出分别是什么
03
新知讲解
一、想一想
控制逻辑是 “与” 逻辑（需同时满足两个条件才执行输出 ）。 启动洗衣机的两个关键步骤就是设置洗衣模式和按下启动按钮 。
你知道这个过程的控制逻辑是什么吗
03
新知讲解
知识拓展
布尔代数与逻辑运算：
“与运算” 源于英国数学家乔治 布尔提出的布尔代数，其规则可用数学表达式表示：若 A 和 B 为条件，当 A=1 且 B=1 时，结果 C=1（1 代表 “是”，0 代表 “否”）。这是计算机底层逻辑运算的基础，如 CPU 中的逻辑门电路即基于此原理工作。
03
新知讲解
小贴士
关闭洗衣机舱门是启动洗衣机前的一个重要步骤，它直接关系到洗衣机的安全性、洗涤质量、能效，以及避免意外启动等问题。因此，在每次使用洗衣机之前，请务必检查并确保舱门已经完全并且正确地关闭。
03
新知讲解
二、试一试
1.请试着画出关闭舱门和按启动键控制洗衣机启动的算法流程图
关闭舱门和按启动键，这两个条件是否存在先后顺序
03
新知讲解
二、试一试
开始
舱门关闭？
启动键按下？
请关闭舱门
结束
洗衣机启动
按下启动键
03
新知讲解
二、试一试
2.根据上面的流程图补充下面的与运算式子。
关闭舱门
按下启动键
03
新知讲解
议一议
无论多么复杂的系统都可以简化为相应的模块，若用模块A表示关闭舱门，模块B表示按启动键，模块C表示洗衣机启动，请和小伙伴们讨论这三个模块的逻辑关系。
模块 A、B 与模块 C 是 “与” 逻辑关系，A 和 B 同时满足是 C 发生的必要条件 。
03
新知讲解
三、填一填
输入 输出
模块A(关闭舱门) 模块B(按启动键) 模块C(洗衣机启动)
用真值1(表示“是”)和 0(表示“否”)表示模块 A、模块 B、模块C的状态，请试着完成下面的输入和输出状态真值表。
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
03
新知讲解
四、做一做
1.使用开源硬件搭建洗衣机，模拟洗衣机启动的过程。
03
新知讲解
四、做一做
2.关闭舱门并按启动键，观察洗衣机的运行情况，并做好记录。
待机
仍待机
不启动
启动
03
新知讲解
四、做一做
实验结论：
洗衣机启动需同时满足关闭舱门和按下启动键两个条件 。当仅打开电源、仅关闭舱门或打开舱门按启动键时，洗衣机无法启动；只有两个条件都达成，洗衣机才会启动运行，体现 “与” 逻辑控制关系 。
03
新知讲解
知识拓展
传感器的应用拓展：
红外传感器：除模拟舱门检测外，还可用于自动门（检测人体红外信号）、遥控器（发射红外编码）。
按钮传感器：类似洗衣机启动键，常见于电子玩具、智能家居设备的开关控制。
03
新知讲解
任务拓展
1.和小伙伴一起说一说洗衣机系统中还存在哪些与运算控制过程。
进水控制：洗衣机要进入进水环节，通常需满足 “进水阀打开条件” 和 “水位未到设定水位条件” 。比如，只有当 “进水阀开启指令有效（可视为条件 A ）” 且 “水位传感器检测到当前水位低于目标水位（条件 B ）”，进水阀才会打开进水，这是 “与” 运算。
脱水控制：一般需满足 “脱水程序选择（条件 A ）” 和 “舱门关闭锁定（条件 B ）” 。只有这两个条件都满足，脱水环节才会启动。
脱加热控制：要实现加热，需 “加热程序开启（条件 A ）” 且 “水温低于设定加热温度（条件 B ）” 。
03
新知讲解
任务拓展
2.关闭舱门和按启动键后，洗衣机的洗涤系统要开始工作，还需要其他的条件吗？
水位条件：需检测到洗衣机内水位达到合适高度（通过水位传感器判断 ），因为要形成洗涤环境，有足够水才能进行洗涤动作。
洗涤剂投放条件：若选择自动投放洗涤剂，需 “洗涤剂盒有洗涤剂（条件 D ）” 且 “自动投放指令有效（条件 E ）”
门锁稳定条件：部分洗衣机关闭舱门后，门锁需完成锁定动作，确保洗涤过程中舱门不会意外打开。
03
新知讲解
知识拓展
家电中的多重安全逻辑：
电热水器加热：需 “水温低于设定值” 且 “防干烧传感器正常”。
燃气灶点火：需 “燃气阀门打开” 且 “点火针放电”。
03
新知讲解
知识拓展
智能洗衣机的进阶传感器：
重量传感器：检测衣物重量，自动调节水量和洗涤时间。
泡沫传感器：监测洗涤泡沫浓度，判断是否需要额外漂洗。
温湿度传感器：烘干模式下控制温度和湿度，防止衣物过度烘干。
04
课堂练习
一、选择题
1.洗衣机启动的 “与运算” 条件是（ ）
A. 仅关闭舱门即可 B. 仅按下启动键即可
C. 同时关闭舱门和按下启动键 D. 关闭舱门或按下启动键
2.下列属于洗衣机启动控制逻辑中 “输入” 的是（ ）
A. 洗衣机开始洗衣 B. 关闭舱门和按下启动键
C. 洗涤完成的提示音 D. 水位传感器检测水位
3.用真值表表示洗衣机启动状态时，“舱门未关闭且未按启动键” 对应的输出是（ ）
A. 1（启动） B. 0（不启动） C. 2（待机） D. 无法判断
B
C
B
04
课堂练习
二、判断正误，正确的画 “√”,错误的画“X”
1.洗衣机脱水时，仅需选择脱水程序即可启动，无需关闭舱门。 （ ）
2.流程图中的菱形框表示 “判断条件”（如 “舱门是否关闭”）。 （ ）
3.红外传感器在洗衣机中可模拟检测舱门是否关闭，其原理与自动门的感应逻辑相同。 （ ）
×
√
√
05
拓展延伸
逻辑运算的生活应用
家电中的逻辑控制：除洗衣机外，微波炉启动需 “门关闭” 与 “启动键按下”（与运算）；空调模式切换满足 “制冷” 或 “制热”（或运算）；车门未关紧时警报（非运算）。这些场景均通过逻辑运算确保设备安全运行。
通信号灯的逻辑规则：红灯亮起时，需同时满足 “当前相位为红灯” 和 “倒计时未结束”（与运算）；绿灯转黄灯时，满足 “绿灯计时结束” 或 “紧急信号触发”（或运算）。
05
拓展延伸
布尔代数与计算机原理
乔治 布尔与布尔代数：19 世纪英国数学家乔治 布尔提出布尔代数，用 “1” 和 “0” 表示 “真” 和 “假”，奠定了计算机逻辑运算的基础。例如，“与运算” 的数学表达式为：1×1=1，1×0=0。
CPU 中的逻辑门电路：计算机 CPU 通过 “与门”“或门”“非门” 等电路实现布尔运算。如与门电路中，只有两个输入端均为高电平（1）时，输出端才为高电平（1），对应洗衣机启动的逻辑。
05
拓展延伸
传感器的多元应用场景
红外传感器的双向功能：洗衣机中红外传感器用于检测舱门是否关闭（遮挡时导通电路）；遥控器则通过发射红外编码控制家电，两者均利用红外信号的发射与接收原理。
重量传感器的智能调节：高端洗衣机通过重量传感器检测衣物重量，自动调节水量和洗涤时间。例如，检测到 5kg 衣物时，系统计算出需要注入 80L 水并运行 40 分钟。
05
拓展延伸
家电安全逻辑的多重保障
燃气灶的点火联锁：燃气灶点火需同时满足 “燃气阀门打开” 和 “点火针放电”（与运算），若其中任一条件不满足，燃气不会泄漏，避免安全事故。
电热水器的防干烧机制：电热水器加热时，需 “水温低于设定值” 且 “防干烧传感器正常”（与运算），若检测到无水或温度过高，立即切断加热电源。
06
课堂总结
1
引入新知内容
2
说出洗衣机启动运行的条件
3
描述洗衣机启动的算法
4
完成课题练习
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
洗衣机启动运行
07
板书设计
洗衣机启动运行
1、进行新知引入
2、说出洗衣机启动运行的条件
3、描述洗衣机启动的算法
4、完成课堂练习
5、进行知识拓展
课后作业。
1、操作题
08
课后作业
洗衣机启动的控制逻辑是 “ 运算”， 需同时满足 和 两个条件。
与
关闭舱门
按下启动键
08
课后作业
2、操作题
通过手工模型直观理解 “与运算” 需同时满足两个条件的逻辑。
材料准备（5 分钟内收集）
1.彩色卡纸 1 张、剪刀、胶水。
2.2 个回形针、1 根牙签、小磁铁 2 块。
3.废旧贺卡上的 LED 灯（或用彩色纸画灯泡）。
08
课后作业
1.制作 “舱门” 和 “启动键” 模块
舱门模块：在卡纸上剪一个矩形 “舱门”，用回形针弯成 “门栓”，当 “舱门” 关闭时，门栓插入卡纸缝隙（模拟锁闭状态），门栓上固定小磁铁 A。
启动键模块：用回形针弯成按钮形状，固定在卡纸右侧，按钮下方粘贴小磁铁 B，按下时磁铁 B 与磁铁 A 靠近。
2.连接逻辑指示器
用牙签在卡纸背面连接 “舱门” 和 “启动键”：
舱门关闭时，门栓带动牙签左端上抬；
启动键按下时，按钮带动牙签右端上抬；
牙签中间固定 LED 灯电路，只有两端同时上抬时，电路导通（可用导线和纽扣电池简单连接 LED 灯）。
08
课后作业
操作动作 LED 灯是否亮 对应洗衣机状态
仅关闭舱门 不亮 关舱门但未按启动键→不启动
仅按下启动键 不亮 按启动键但未关舱门→不启动
关闭舱门 + 按启动键 亮起 两条件满足→洗衣机正常启动
原理拓展
模型通过机械联动模拟 “与运算”：只有当 “舱门关闭”（磁铁 A 到位）和 “启动键按下”（磁铁 B 靠近）同时发生时，电路才会导通，与洗衣机启动逻辑一致。
3.测试逻辑并记录
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