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信息科技 五下
第12课《条件计算》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“生活中的条件计算”和“运用条件计算实现过程控制”两部分，重点学习的大概念是“计算系统可以抽象为输入、计算和输出三个典型环节”。
本课是第三单元的第4课，把五年级上册第二单元“算法的控制结构”中涉及的分支结构应用到生活中的控制系统，与五下第5课“控制系统的三个环节”和第9课“控制系统中的计算”等内容密切相关。同时为第15课恒温箱实验的算法设计打好知识基础，也为六年级下册中自动控制系统的反馈与优化做好认知铺垫，实现知识的螺旋上升。
本课继续围绕“算法”核心逻辑主线展开，融合了“数据”“信息处理”等多条逻辑主线。载了控制系统中控制条件的分析，与分支结构有一定的关联性，主要探讨了条件计算的概念和条件计算的应用场景，并围绕主题“空调温度控制系统”，对预设温度与环境温度进行抽象，把现实生活中的空调温度的启停控制简化为单一条件的温度值大小比较，感受条件计算中条件规则的设定，体验控制系统中条件计算的实际运用，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
本课学习对象为五年级学生。经过前一单元“控制系统”的学习，学生已经了解了控制系统的概念和它工作的三个环节，并知道了控制系统中的计算有查表计算和条件计算两种方式，又深入学习了查表计算。同时，经过五年级上册的学习，学生已经掌握了分支与双分支结构的流程图表示，并能用程序验证分支结构，这些知识为理解更复杂的控制逻辑打下了基础。但对分支结构的理解还是仅限于使用固定句式“如果……那么……”分析既定情境，对分支结构的灵活运用还需要更深入的探究与实践。五年级的学生普遍具有用自然语言描述空调不同工作状态的能力，但缺乏把该自然语言描述过程抽象建模为计算机能理解的条件计算表达式的能力。因此，确定教学的难点为引导学生进行抽象和分析过程。
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，借助小学数学数轴的知识，理解条件计算的概念，体会控制系统中的条件计算的重要性。
2.在运用条件计算解决问题的过程中体会分支结构，感受生活和学习中的分支决策思想。
教学重点：理解条件计算的概念。 教学难点：条件计算中决策条件的抽象。
教学过程：
一、探索：空调系统的自动化控制
1.出示不同室温下空调制冷系统工作视频，提出问题：设定温度在高于室温、等于室温和低于室温三种情况下空调的工作状态分别是什么？结合数轴图，如图1用数轴表示温度控制系统的条件计算过程，请学生说一说，它们分别对应什么状态、输出又是什么？
2.根据关系分析，明确条件计算的概念，揭示课题。思考：条件计算和查表计算的区别是什么。
二、建构：条件计算的分析运用
活动一：寻找生活中的条件计算
1.出示课本第48页场景，请学生分析“学校早锻炼是否出操”的决策过程是怎么样的？说出生活中更多控制系统中的计算应用场景，分析这些计算类型运用了条件计算还是查表计算。条件计算和查表计算的区别是什么？
活动二：探究空调系统制冷模式的过程控制
1.借助程控风扇模拟空调制冷模块，完成实验探究一：根据温度控制系统器材连接图（图2），从实践资源包中拿出需要用到的器材并连接。
图2 温度控制系统器材连接图 图3 信息科技实验板
2.将连接好的实验板与计算机相连，运行程序“探索温度感应器.py”，用手指按住温度传感器改变温度传感器周围的温度（图3）。经过多次实验，记录实验数据，填写温控系统工作分析表（表1温度控制系统工作分析表），探究出室温、对应条件、对应输出的关系，找到实现温控功能的计算类型，得出结论并记录。
情况 室温 (℃) 对应条件 室温f，设定温度t，假设t=26 对应结果 (A:温度过高B:温度适宜) 对应输出 （在□内打“√”）
情况1 30 f > t □风扇启动 □风扇关闭
情况2 □风扇启动 □风扇关闭
情况3 □风扇启动 □风扇关闭
结论：室温是（“固定”或“不固定”）的。因此实现温度控制功能，需使用（“查表”或“条件”）计算。
3.借助固定句式，思考温度控制系统实现控温功能时，用到的条件计算是什么。
在温度控制系统中，获取的数据是 ，预设的条件是 ，对应的输出分别是 和 。
活动三：分析实现温度控制系统的条件计算运作过程
根据对温度控制系统的分析结果，补充学习单中的流程图，如图4温度控制系统算法流程图所示，完成算法设计。
活动四：验证算法的合理性
1.打开“模拟温度控制系统(填空版).py” 编程工具，根据完整流程图完善程序并运行。多次改变环境温度，验证算法是否能完成自己的预想结果。
图5 温度控制系统算法流程图（完整版） 图6 温度控制系统（填空版）程序截图
三、应用：控制系统中的条件计算
思考“恒温水壶控制系统可以将水温保持在恒定温度值左右，它是如何进行条件计算的？”，建议从获取的数据、预设规则和对应的输出三个角度思考。
四、小结：评价总结，加深理解
出示总结，表述对条件计算概念的理解。
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