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第7课　开关量的与运算 教学设计
课题 开关量的与运算 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 六年级
教材分析 本单元属于课程标准中“逻辑与运算”部分的内容，对应课程标准中“通过分析具体过程与控制系统的实例，了解系统的输入与输出可以是开关量或连续量，了解连续量可以经由阈值判断形成开关量，掌握开关量的简单逻辑运算”这条内容要求。通过第一单元的学习，学生已经了解控制系统的工作过程，本单元引导他们从数据角度探究控制系统，让他们进一步知道数据的重要性，初步掌握控制系统中的三种逻辑运算。本节课我们一起来学习开关量的与运算相关知识内容。
学习目标 1．通过观察身边的真实案例，帮助学生了解与运算在日常生活中的广泛应用与含义，掌握生活中与运算事件的描述方式，培养学生运用算法思维的习惯。2．以学生能够理解的身边实例为载体，引导学生结合生活实际或控制系统实例描述与运算的规则，感悟信息科技学科与生活的紧密联系。3．通过分析具体过程与控制系统的实例，引导学生探究连续量如何经由阈值判断形成开关量，进一步提升学生的计算思维能力。
重点 能结合生活实际或控制系统实例描述与运算的规则
难点 理解控制系统中开关量的与运算并能和生活中的事例建立联系。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 在日常生活中，我们会遇到一些要同时满足两个条件才能解决的问题，就是常说的“既……又……才能……”。例如坐飞机，在通过安全检查时，既要有身份证信息又要有登机牌信息。“既要”和“又要”所带的两个条件，它们之间的关系就属于“与”的关系。接下来，我们一起来了解生活中的与运算吧。 学生认真聆听、讨论。 引发学生的兴趣与思考。
讲授新课 一、情景剧：失物认领小智捡到一张校园卡，贴了张失物招领，一位同学找到他说卡是他的。小智提问这位同学的姓名和学号。教师提问：在以上情景剧中，以下哪种情况，小智可以把校园卡给这位同学 □这位同学只答对了姓名。□这位同学只答对了学号。□这位同学姓名和学号都没答对。□这位同学姓名和学号都答对。在以上情景剧中，这位同学不仅要答对姓名，还要答对书名，才能拿回书。这是生活中人们在处理一些事情时要做的“与运算”。二、发现生活中更多的与运算先用规范性的语言“不仅……还……才能……”来讲解与运算的规则，并给出情景剧中的与运算式子。然后引导学生说出并板书总结与运算的规则：需要同时满足两个条件才能获得预期的结果，这种运算称为“与运算”，可用and来表示。三、分析人体感应光控灯中的控制逻辑如果控制系统在工作时，两个开关量都为真（即同时满足两个条件）才能让系统输出预期的结果，这种控制逻辑就属于“与运算”。只有同时满足“有人体红外数据”和“光照强度低于标准值”这两个条件时，这盏灯才会亮，这其中的控制逻辑就体现了与运算。组织学生分小组合作学习，根据两个开关产生的开关量进行与运算，填写《人体信号、光照强度与灯的状态分析表》和《人体信号、光照强度与灯的状态真值表》。 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 输入的连续量数据，在判断环节，是不是存在一个阈值作为比较的标准？输入的连续量是不是通过与阈值比较，生成指令（开关量）？
课堂小结 1．在处理日常生活事务时存在着与运算，它的规则是：需要同时满足两个条件才能获得预期的结果。 2．在控制系统中，两个开关量都为真（即同时满足两个条件）才能让系统输出预期的结果，这种控制逻辑就属于“与运算”。
板书 一、情景剧：失物认领二、发现生活中更多的与运算三、分析人体感应光控灯中的控制逻辑
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第7课　开关量的与运算
(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．通过观察身边的真实案例，帮助学生了解与运算在日常生活中的广泛应用与含义，掌握生活中与运算事件的描述方式，培养学生运用算法思维的习惯。
2．以学生能够理解的身边实例为载体，引导学生结合生活实际或控制系统实例描述与运算的规则，感悟信息科技学科与生活的紧密联系。
3．通过分析具体过程与控制系统的实例，引导学生探究连续量如何经由阈值判断形成开关量，进一步提升学生的计算思维能力。
2
新知导入
在日常生活中，我们会遇到一些要同时满足两个条件才能解决的问题，就是常说的“既……又……才能……”。例如坐飞机，在通过安全检查时，既要有身份证信息又要有登机牌信息。“既要”和“又要”所带的两个条件，它们之间的关系就属于“与”的关系。
接下来，我们一起来了解生活中的与运算吧。
3
议一议
讨论同时满足两个条件才能解决的问题？
4
想一想
生活中，还有很多与运算，你能举例说说吗？
骑车出行既要有速度，又要方向正确，才能到达目的地。
一个数，既是正数，又是整数，才属于正整数。
使用空调制冷时，既要设定温度，又要设定风速，才能获得比较舒适的体感。
5
学一学
一、情景剧：失物认领
小智捡到一本书，封面上写了姓名，于是他在校园公告栏中发布了失物招领信息，一位同学找到了小智要领回书。
请问你叫什么名字？
我是六年级1班的李小华。
5
学一学
他班级和书名都答对了，可以把书还给他。
1．这位同学只答对了姓名。
2．这位同学只答对了书名。
3．这位同学姓名和书名都没答对。
4．这位同学姓名和书名都答对了。
问题：什么情况下能把书给他？
5
学一学
嗯，满足这两个条件，错不了。
答对姓名
答对书名
拿回书
与
在以上情景剧中，这位同学不仅要答对姓名，还要答对书名，才能拿回书。这是生活中人们在处理一些事情时要做的“与运算”。
5
学一学
需要同时满足两个条件才能对控制系统输出产生影响的运算，这种运算称为与运算。
满足条件1
满足条件2
成立
与
例如：登录电子邮箱既要输对账号，又要输对密码，才能登录电子邮箱；使用空调制冷时，既要设定温度，又要设定风速，才能获得预期的舒适度。
5
学一学
二、发现生活中更多的与运算
小组讨论，每人至少分享2~3件自己经历的需要进行“与运算”的事情，并填写在表格中。描述的句式可以是：既……又……才能……。
案例场景 与运算的描述
5
学一学
事件场景 与运算的描述
坐公交车去上学 既要坐上正确的车次，又要交费，才能到达目的地
开启教室的电子屏幕 既要打开电闸，又要按下开关，才能打开教室的大屏幕
评选环保小卫士 既要参加一次植树活动，又要参加两次环保宣讲志愿活动，才能评上环保小卫士
给大家分享我自己经历的与运算案例。
5
学一学
三、分析人体感应光控灯中的控制逻辑
如果控制系统在工作时，两个开关量都为真（即同时满足两个条件）才能让系统输出预期的结果，这种控制逻辑就属于“与运算”。
刚才我们分享的都是生活事件中的与运算，那么控制系统的与运算又是怎样的呢？
5
学一学
只有同时满足“有人体红外数据”和“光照强度低于标准值”这两个条件时，这盏灯才会亮，这其中的控制逻辑就体现了与运算。
5
学一学
1．进入控制人体感应光控灯的实验环境。
2．控制光敏传感器获取光照强度数据，观察数据提示，并观察灯的状态。
3．控制人的移动，观察人的位置变化与灯的状态。
5
学一学
提示：先把人移到红外传感器感应区，再控制光敏传感器获取数据，直到灯亮。
刚才有的同学是先改变光照强度，然后改变人的位置，发现不好控制什么时候灯才会亮。该怎么办呢？
提问：灯刚刚亮时，光敏传感器获取的数据是多少？
5
学一学
4．写出人体感应光控灯中的与运算式子。
有人体红外数据
光照强度低于阈值
灯亮
与
与
与
与
5
学一学
灯亮
灯不亮
灯不亮
灯不亮
人体感应光控灯中的与运算式子（参考答案）。
有人体红外数据
光照强度低于阈值
有人体红外数据
光照强度高于阈值
无人体红外数据
光照强度低于阈值
无人体红外数据
光照强度高于阈值
与
与
与
与
5
学一学
5．根据与运算规则，补充完成下面的分析表格。
人体红外传感器是否采集到人体红外数据 光敏传感器获取的数据是否低于阈值 灯是否亮
是 是
是
否
否
人体红外数据、光照强度与灯的状态分析表
5
学一学
人体红外数据、光照强度与灯的状态分析表(参考答案 )
人体红外传感器是否采集到人体红外数据 光敏传感器获取的数据是否低于阈值 灯是否亮
是 是 是
是 否 否
否 否 否
否 否 否
5
学一学
6．根据以上状态分析表，填写用“真”和“假”表示的真值表。
有人体红外数据 光照强度低于阈值 灯亮
真 真
真
假
假
5
学一学
看一看你填对了吗？
可见：只有满足“有人体红外数据”和“光照强度低于阈值”这两个条件，这个灯才会亮，这就是开关量的与运算。
有人体红外数据 光照强度低于阈值 灯亮
真 真 真
真 假 假
假 真 假
假 假 假
6
练一练
人体红外传感器能检测到感应区内人体的红外数据；光敏传感器能检测环境光照强度数据。根据学习活动3，开展以下学习任务。
连续量
1．人体红外传感器获取的数据（简称红外感应数据）和光敏传感器获取的数据，属于什么数据？
7
课堂总结
1．在处理日常生活事务时存在着与运算，它的规则是：需要同时满足两个条件才能获得预期的结果。
2．在控制系统中，两个开关量都为真（即同时满足两个条件）才能让系统输出预期的结果，这种控制逻辑就属于“与运算”。
8
作业布置
输入的连续量数据，在判断环节，是不是存在一个阈值作为比较的标准？
是的
连续量经由阈值判断生成开关量指令
输入的连续量是不是通过与阈值比较，生成指令（开关量）？
9
板书设计
一、情景剧：失物认领
二、发现生活中更多的与运算
三、分析人体感应光控灯中的控制逻辑
　
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