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第13课《循环结构（一）》教学设计
教学内容与学习对象分析：
一、教材内容分析
本课内容主要包括“认识循环结构”和“用流程图描述循环结构的算法”两部分，重点学习的大概念是“算法是一组明确定义且可执行的操作，用于描述解决问题的方法及其步骤”。
本课是第三单元的第5课，在五年级上册第二单元顺序结构和分支结构的基础上，丰富了算法的基本控制结构，与五年级下册第三单元前几课“控制系统中的计算”密切相关。同时为第14课“循环结构（二）”深入了解计次循环与条件循环两种不同的循环方式奠定基础，是恒温箱成果的前期任务和阶段性成果。
本课继续围绕“算法”核心逻辑主线展开。承载了控制系统中循环结构的分析，与条件计算关系紧密，主要探讨了循环结构的概念、循环结构的描述和应用场景，并围绕主题“空调温度控制系统”，对预设温度与环境温度、循环结构中的循环条件和循环体进行抽象，把预设温度与环境温度的比较抽象为循环条件，把启动或关闭制冷装置和获取实时温度抽象为循环体，用流程图描述循环结构的算法，验证控制系统中循环结构的运行结果，从而增加对控制系统中循环结构的理解。
二、学习对象分析
本课学习对象为五年级学生。经过五年级第一学期的学习，学生已经认识了顺序结构和分支结构，会用自然语言和流程图描述这两种结构，积累了一定的用控制结构解决生活实际问题的经验。经过本单元前几课的学习，学生对控制系统中的查表计算和条件计算有了初步的认识，能够关注到生活中有循环现象，这些为理解更复杂的循环结构打下了基础。但学生对循环结构的理解仅限于不断地重复运行，无法抽象出循环现象是由循环条件控制的。他们能用自然语言描述空调的自动控温过程，但缺乏用流程图来描述该过程的能力。因此，确定教学的难点为能够用流程图来描述循环结构的算法。
教学目标分析(含核心素养导向)：
1.通过对空调温度控制系统案例的研讨，了解循环控制结构，意识到复杂的算法都由顺序结构、分支结构和循环结构三种基本控制结构组合而成。
2.在运用循环结构解决问题的过程中，理解循环结构中的循环条件和循环体。
3.能用流程图描述循环结构的算法，感受循环结构在控制系统解决问题中具体运用的过程。
教学重点：理解控制系统中循环结构的循环条件和循环体。
教学难点：能够用流程图的方式来描述循环结构的算法。
教学过程：
一、探索：红绿灯的变化
1.请学生观察实验板上RGB灯的变化，思考“红绿灯装置的变化规律”。
2.修改并运行“红绿灯循环一次.py”程序，请学生再次观察实验板上RGB灯的变化并思考“新的红绿灯装置的变化规律”。图1“红绿灯循环一次.py”程序代码，图2“红绿灯循环5次.py”程序代码：
二、建构：循环结构的认识
活动一：寻找生活中的循环现象
1.请学生回答生活中有哪些循环现象。
2.出示图例（图3生活中的循环现象），讲解循环概念：像这样周而复始、循环往复的现象，就是循环。
活动二：认识算法中的循环结构
1.结合“循环结构示意图”（图4循环结构示意图），讲解：在计算机控制系统中，循环结构是一种常见的控制结构，用于反复执行特定的代码块，以实现系统的持续监测和调整。循环结构由循环体和循环条件两个部分构成。重复执行的部分称为循环体，控制循环体是否执行的条件称为循环条件。
2.结合红绿灯实例，请学生分析红绿灯装置中的循环条件和循环体分别是什么。
3.出示三种结构的流程图（图5三种结构的流程图描述），请学生回答思考顺序结构、分支结构、循环结构三种控制结构的特点。顺序结构是严格按顺序执行语句；分支结构依据条件选择执行路径；循环结构重复执行循环体。
活动三：探究空调系统制冷模式中的循环结构
1.请学生思考空调系统制冷模式的控制过程是不是只执行一次。
2.借助程控风扇模拟空调制冷模块。教师提供模拟空调制冷模块器材连接图（图6模拟空调制冷模块器材连接图）。
3.指导学生将连接好的实验板与计算机相连，运行程序“程控风扇.py”，用手指按住温度传感器改变实验板中温度传感器周围的温度。及时记录实验数据，多次实验，验证实验数据是否填写正确，填写空调自动制冷过程分析表（表1空调自动制冷过程分析表），探究出空调自动制冷过程。
如果预设制冷温度t=35℃，分析当传感器检测到环境温度f=34℃、f=35℃、f=36℃时的执行过程，完成下表。
预设温度/℃ 实时温度/℃ 计算过程 输出（打钩）
t=35 f=34 □风扇启动 □风扇停止
f=35 □风扇启动 □风扇停止
f=36 □风扇启动 □风扇停止
活动四：用流程图描述循环结构的算法
1.根据对空调自动制冷过程的分析结果，选择下面的序号填入空白流程图框中如图7用流程图描述循环结构的算法所示，完成算法设计。
①温度传感器获取实时温度f ②f>t ③启动风扇 ④关闭风扇 ⑤输入设定温度t ⑥通过温度传感器获取实时温度f
2.结合流程图和程序代码，找一找算法中的循环条件和循环体。图8“程控风扇.py”程序代码：
三、应用：循环结构的应用
带领学生一起分析案例：某游乐场中旋转木马一般玩一次是转10圈，这个旋转木马的控制系统中也有循环结构，它的循环条件和循环体分别是什么。
四、小结：归纳总结，加深理解
结合板书，从循环结构的组成回顾本节课知识。
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