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信息科技 五下
第9课《系统中的计算》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“控制系统中的计算”和“计算的常见类型”两部分，重点学习的大概念是“过程与控制可以抽象为包含输入、计算和输出三个典型环节的系统”。
本课是第三单元的第1课，学生在五年级上册和五年级下册前两个单元中学习了算法和系统，都是本节课学习控制系统中的计算的认知基础。计算是控制系统三个环节中的核心组成部分，它与“第8课 体验控制系统”中的人工控制和自动控制知识密切相关。本课还前承“第6课 控制系统的输入”，输入信息通过设计好的算法计算处理后，就成为“第7课 控制系统的输出”。同时，控制系统的计算环节常见的类型有“查表计算和条件计算”两种，这也是学习第11课和第12课的必备基础，从而实现知识的螺旋上升。
本课继续围绕“算法、数据和信息处理”这三条核心逻辑主线展开。探讨了生活中不同控制系统中的计算，重点介绍了自动控制系统中的车闸控制系统、空调控制系统等，并在这二个控制系统的基础上介绍了查表计算和条件计算等两种常见的计算类型。本课还围绕车闸系统和空调系统等，对闸道杆的抬起与否进行抽象并对应到查表计算、对空调房间的温度保持进行抽象并对应到条件计算(空调房间其实还有一部分要对应到循环结构)，感悟两种常见计算类型的关键要素，体验控制系统中计算的实际应用，从而增加对控制系统通过计算实现控制的原理理解。
二、学习对象分析
本课学习对象是五年级学生，经过五年级下册第二单元《控制系统》的学习，已对控制系统的概念有了初步的了解，并且具体了解了控制系统中的输入环节和输出环节，有生活中使用控制系统的经验，例如对空调控制系统和车闸控制系统都较为熟悉，能够理解它们的存在的价值。但控制系统中的计算过程较为复杂，学生还不了解控制系统是如何通过计算来实现控制的，本课将重点学习控制系统中的计算环节，初步了解计算的不同类型。鉴于五年级学生还不具备对控制系统的计算这一过程的概括能力，也不具备多个控制系统的计算过程之间的推理能力，往往比较难接受原理知识，因此本课提供学习单、信息科技实验板模拟控制系统、信息科技实验板编程工具编写控制系统程序等学习支架，来让学生分析、体验、认识控制系统中的计算，以突破教学难点。
教学目标分析(含核心素养导向)：
1.通过对商品查询系统的分析，了解控制系统中计算环节的作用及其重要性。
2.通过对空调制冷系统、车闸系统等控制系统的讨论和观察模拟除湿系统的实例演示，了解控制系统中常见的计算类型，能分辨生活和学习中的控制系统计算类型。
教学重点：控制系统中的计算。
教学难点：控制系统中的计算。
教学过程：
一、探索：创设真实情境，初识计算过程
打开商品查询系统程序，分别尝试输入“橡皮擦、尺子、笔记本”等文具的条形码，思考并回答这一控制系统运行的输入、输出环节分别是什么，并试着去思考计算过程。
【设计意图】以学生熟知的超市真实情境为背景，引导学生观察、思考和讨论生活中的控制系统，初步了解控制系统的工作原理和控制系统计算过程的原理。通过模拟体验收银时的商品查询系统来感受控制系统运行的三个环节，通过查看商品查询系统背后的程序算法对查询表有个初步的概念和了解。
二、建构：利用关键要素，明确计算类型
活动一：分析控制系统的计算
1.夏季，坐着爸妈的私家车进入大型超市时一般会碰到哪些控制系统？
2.以“车闸系统”为例分析计算的定义：根据事先设定好的算法和策略，对输入数据进行运算与处理，得到控制输出的过程。
3.分析这些超市控制系统的计算过程。
【设计意图】通过主动思考并记录计算过程，培养学生的逻辑思维和实践能力，将控制系统中的计算这一抽象的概念具体化，为后续分辨不同控制系统中的计算做下扎实的铺垫，还为后续学习“算法”和“过程与控制”模块奠定基础，构建知识桥梁。
活动二：分析控制系统中计算的类型
1.讨论以上控制系统的计算过程的实现方式是否一致，并以商品查询系统为例，提问学生该系统是否需要存储数据表？是否进行查询？
2.同桌两人一组，完成表格中剩下的控制系统的输入、输出的对应关系，完成“是否需要存储数据表？是否进行查询？”选择。
3.揭示“查表计算”与“条件计算”，并分辨“商品查询系统”、“小区车闸系统”、“空调系统”分别对应是“查表计算”还是“条件计算”。
【设计意图】本环节旨在培养学生的观察分析能力，通过将三个控制系统罗列在一起，以及探讨具体详细的计算过程和其描述方式，让学生能找到这几个控制系统的不同点和共同点，以此让学生能够更加清晰地识别、分辨并理解不同控制系统的计算类型。
活动三：实验模拟超市水产区的除湿系统
1.简单介绍信息科技实验板的温湿度传感器。
2.通过视频介绍本次模拟超市水产区中的除湿系统的实验步骤：
①将实验板连接到计算机的USB端口；
②观察实验板屏幕上显示的预设湿度和当前环境湿度；
③用手指盖住传感器的方式让湿度上升；
④观察风扇什么时候打开。
3.通过视频分享观察到的实验现象。
【设计意图】通过利用信息科技实验板进行控制系统的模拟，学生不仅能够直观地感受控制系统的计算过程，更能够理解利用条件计算实现控制系统升级的过程，能深入体会到学以致用的重要性，并激发他们的创新精神。
三、应用：揭秘过程原理，启发自主创新
1.提问超市入口的自动感应门系统和取包系统的计算过程是什么类型，教师分析自动感应门系统和取包系统的计算过程，启发学生思考。
【设计意图】拓展生活实例，巩固学生对控制系统中计算的理解，加深对计算类型的认知。
四、小结：完成自我评价，促学教评一致
1.结合板书，整理、表述和理解控制系统中的计算。
2.学生自主完成课堂练习。
【设计意图】完成课堂评价，促进自我反思和持续学习。
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