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第4课　输入输出与计算 教学设计
课题 输入输出与计算 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 六年级
教材分析 在社会生产和人们生活当中，广泛存在着各种各样的控制系统，如流动生产线、公共交通系统、空调、个人计算机、手机等各种大大小小的控制系统。它们遵循自身的过程与控制原理，都从外界获得输入，经过计算产生输出，从而给生产和生活提供各种服务。有的控制系统输出的结果还会被传回去影响输入，重新进行计算，形成新的输出，周而复始。正是各种各样的控制系统，使人们的学习、生活、工作变得更加便利。本单元对应课程标准中“通过体验和认识身边的过程与控制，了解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”这条内容要求，是整个模块的开篇，起到引领学生入门的作用。上节课我们设计了自动送货机器人。根据设计思路，人们只要启动这台机器人，它就会遵循特定的控制规则或原理，按指令一步步执行指定的任务。那么控制系统的工作过程又是怎样的呢 下面先来分析人类做事的过程。
学习目标 1．了解控制系统工作过程的三个环节。2．能结合实际控制系统案例描述输入和输出。3．通过分析控制系统的工作过程，提升分析问题的能力，培养计算思维。
重点 绘制控制系统的工作过程示意图。
难点 描述控制系统的输入和输出。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 上节课，我们设计了一台能送货的机器人，人们只要启动了它，它就会遵循特定的控制规则或原理，按指令一步步执行指定的任务。那么控制系统的工作过程又是怎样的呢？ 学生认真聆听、讨论。 引发学生的兴趣与思考。
讲授新课 一、分析自己看到红灯的反应人对一些事物作出反应的过程，可以用输入、计算和输出三个环节来分析。例如，信息通过感觉器官（如视觉、听觉、味觉、触觉等器官）输入到大脑，大脑进行计算（分析、判断等），然后输出指令到身体相关部位（如手、脚、口、眼等）形成语言、动作、表情等。二、描述声控灯的工作过程无论简单还是复杂的控制系统，都遵循这个计算模式，因此我们可以按这个模式绘制上一页的工作过程示意图。描述用计算机输入汉字过程中的输入、计算和输出1．说出所使用的输入设备和输出设备。提示：键盘、鼠标、麦克风、手写笔等是输入设备；屏幕简要描述输入、计算和输出计算机是一个控制系统，人们通过键盘、麦克风或者手写笔等输入设备输入信息（输入），计算机内部进行分析处理（计算），然后通过显示器等输出设备把文档显示在屏幕上（输出）。 学生认真聆听教师讲解，积极参与讨论；小组讨论完成学习活动教师引导学生思考：积极参与小组讨论，分享并讨论自己的见解和发现。 激发学生的学习兴趣，引导学生关注寻找解决问题的途径与方法，以及解决问题并验证结果等阶段。通过互动讨论。促进学生之间的交流与合作。为后续课程打下基础。
作业布置 实现机器人以一定速度直行的功能，然后分析机器人工作过程中的输入、计算和输出三个环节。
课堂小结 1．输入、计算、输出是控制系统工作的三个（典型）环节。2．所有控制系统的工作，都可以用这三个环节进行分析。3．无论系统功能多复杂，都可从整体上划分为输入、计算、输出三个环节，在每一个环节里还可划分为输入、计算、输出三个环节。4．计算环节比较抽象和复杂，而且往往隐含在系统内部，人们无法看到。现阶段，可以把计算理解为系统根据算法或规则进行的一系列数据处理过程，类似我们人脑的思维活动。
板书 一、分析自己看到红灯的反应二、描述声控灯的工作过程三、描述用计算机输入汉字过程中的输入、计算和输出
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第4课　输入输出与计算
(义务教育版）六年级上册
教学目标
1
新知导入
2
议一议
3
想一想
4
学一学
5
练一练
6
课堂总结
7
作业布置
8
1
教学目标
1．了解控制系统中控制的作用。
2．体验控制系统中控制的过程。
3．初步建立对控制系统工作过程中控制规则或原理的认识。
2
新知导入
上节课，我们设计了一台能送货的机器人，人们只要启动了它，它就会遵循特定的控制规则或原理，按指令一步步执行指定的任务。
3
议一议
那么控制系统的工作过程又是怎样的呢？
4
想一想
你正要过马路，看到前方红灯亮起。分析在这个情境中，你获得的信息是什么？你作出的判断是什么？你作出的表现是什么？
？
作出什么表现
获得什么信息
？
作出什么判断？
5
学一学
一、分析自己看到红灯的反应
这是红灯，不能过马路
交通信号灯变红
获得什么信息？
作出什么判断？
脚停止运动
作出什么表现？
5
学一学
人对一些事物作出反应的过程，可以用输入、计算和输出三个环节来分析。
例如，信息通过感觉器官（如视觉、听觉、味觉、触觉等器官）输入到大脑，大脑进行计算（分析、判断等），然后输出指令到身体相关部位（如手、脚、口、眼等）形成语言、动作、表情等。
5
学一学
我打篮球的过程也可以划分为输入、计算和输出三个环节：球场上各种信息是输入，我根据经验和球技进行分析判断是计算，我运球、传球或投篮是输出。
这么说，我做作业的过程，也是一个输入、计算和输出的过程。
嗯，把自己看作一个控制系统，然后分析输入、计算和输出，会好理解得多。
5
学一学
控制系统工作时，也是从外界获得数据（输入）、数据经过处理（计算）产生结果（输出）。控制系统工作遵循“输入—计算—输出”的计算模式。
5
学一学
眼睛获取到的“交通信号变红”信号
输入
脚停止运动
输出
计算
根据已有经验，判断这是红灯，不能通行，生成停止脚步的指令
5
学一学
二、描述声控灯的工作过程
小夏家所住的楼，电梯暂时停运了，于是他和爸爸走楼梯回家。他发现楼道的灯是声控的，只要发出足够大的声音，它就会亮。你能简单说一说它的工作过程吗？
5
学一学
输入
输出
计算
？
？
？
5
学一学
输入
输出
声音
灯亮
处理检测到的声音数据，生成指令
计算
5
学一学
控制系统工作遵循的计算模式
无论简单还是复杂的控制系统，都遵循这个计算模式，因此我们可以按这个模式绘制上一页的工作过程示意图。
总结
5
学一学
三、描述用计算机输入汉字过程中的输入、计算和输出
1．说出所使用的输入设备和输出设备。
提示：键盘、鼠标、麦克风、手写笔等是输入设备；屏幕、播放器属于输出设备。
5
学一学
2．简要描述输入、计算和输出（绘制工作过程示意图）。
输入
输出
计算
？
？
？
5
学一学
输入
输出
计算
拼音
文字
计算机进行文字处理
右图是一位同学在键盘上用拼音输入法输入文字的过程示意图。
5
学一学
计算机是一个控制系统，人们通过键盘、麦克风或者手写笔等输入设备输入信息（输入），计算机内部进行分析处理（计算），然后通过显示器等输出设备把文档显示在屏幕上（输出）。
6
练一练
分析自动门的输入和输出
有些公共场所安装了自动门，人靠近，门会自动打开。请分析它的输入、输出分别是什么，把答案填在横线上。另外，你能想到它是通过什么设备获取输入信号的吗？
输入:
输出：
计算：
？
？
？
7
课堂总结
1．输入、计算、输出是控制系统工作的三个（典型）环节。
2．所有控制系统的工作，都可以用这三个环节进行分析。
3．无论系统功能多复杂，都可从整体上划分为输入、计算、输出三个环节，在每一个环节里还可划分为输入、计算、输出三个环节。
4．计算环节比较抽象和复杂，而且往往隐含在系统内部，人们无法看到。现阶段，可以把计算理解为系统根据算法或规则进行的一系列数据处理过程，类似我们人脑的思维活动。
8
作业布置
（1）环境：虚拟仿真工具或开源硬件。
（2）目的：通过分析程序，修改参数，了解机器人的输入、计算和输出。
（3）过程：
① 登录虚拟仿真工具，打开本课的程序；
② 按所使用的虚拟仿真工具的编程规则，修改参数或编写程序，让机器人按一定的规则直行；
③ 运行仿真程序，观察机器人的运动情况。
实现机器人以一定速度直行的功能，然后分析机器人工作过程中的输
入、计算和输出三个环节。
9
板书设计
一、分析自己看到红灯的反应
二、描述声控灯的工作过程
三、描述用计算机输入汉字过程中的输入、计算和输出
　
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