第4单元第2课《开关量与连续量》教案【黔教版】《信息科技》六年级上册

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第2课《开关量与连续量》教学设计
课题 开关量与连续量 单元 第四单元 学科 信息科技 年级 六年级上
核心素养目标 信息意识：能识别生活中开关量（如电灯开关）、连续量（如温度）信息，感知其在系统中的作用。计算思维：用 “条件判断” 分析浇花系统逻辑，理解 “连续量阈值触发开关量动作” 的逻辑关系。数字化学习与创新：结合生活案例（如自动浇花）设计简单信息系统的输入 - 计算 - 输出流程。信息社会责任：理解技术（如自动控制）在生活中合理应用的价值，培养理性使用技术的意识。
教学重点 1、认识量的类型和各自之间的关系。
教学难点 1、结合自动浇花系统探析连续量可以形成开关量。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 板书课题。1、新知导入观看视频问：一般情况下，广泛应用的开关控制包含“输入一计算一输出”三个环节即输人的信息经过计算产生输出的信息。那么，输入、输出的信息有什么特征 有哪些类型呢 答：以浇花系统为例子，输入（土壤湿度、浇水量）是连续量（数值连续变化）；输出（开关指令）是开关量（仅开 / 关两种状态）。 学习新知引入，观看教学视频。 结合具体实际自然引入课题，将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解：一、量有两种类型活动一：分析输入、输出信息的特征根据自动浇花系统的功能，参考图4-2-1，分析:系统输入、输出了哪些信息 这些信息具有什么样的特征 完善表4-2-1。（出示图片）表 4-2-1自动浇花系统中信息的特征输入、输出信息特征开关指令开或关两种状态，只有两个值土壤湿度值有多种状态，是连续变化的数值浇水量控制浇水的多少，辅助判断何时停止浇水系统中的输入、输出信息具有不同的特征。有的信息只有“开”或“关两种状态，我们称之为开关量；有的信息有多种状态，是连续变化的数值如湿度、浇水量等，我们称之为连续量。拓展阅读开关量与连续量的关系及特点关系：连续量的 “阈值判断” 触发开关量的状态切换（如土壤湿度（连续量）低于阈值→开关指令（开关量）变为 “开”）。开关量特点：只有两种状态（如开 / 关、是 / 否），离散型信息；连续量特点：数值连续变化（如湿度、水量），可精确量化，是系统判断的依据。二、连续量可以形成开关量活动一：探析连续量的开关效应分析表 4-2-2 中的场景，尝试回答相应的问题。表 4-2-2 分析连续量的开关效应场景思考问题热水器加热热水器对水加热，当水温达到设定温度时停止加热并持续把水温保持在设定温度。是什么信息决定是否需要加热 这个信息是开关量还是连续量 答：比如热水器中，水温决定是否加热，它是连续量（水温是连续变化的数值，通过 “水温＜设定值” 触发加热）。场景思考问题加油枪加油用加油枪向汽车油箱中加油，当监测达到设定的加油量时，加油枪自动停止加油。在这个过程中，开关量和连续量分别是什么 答：连续量：加油量（数值连续累积）；开关量：加油枪的 “开 / 关状态”（仅两种状态）。热水器、加油枪工作时，水温和加油量表现为持续变化，都是连续量。当热水器判断水温达到设定的温度阈值时，输出停止加热的工作指令，否则输出继续加热的工作指令。加油枪则通过判断加油量是否达到设定的加油量阈值，决定是否关闭加油枪的开关。因此，信息系统会持续监测连续量的变化，当连续量达到一定的阈值时，则可以产生开关量，形成开关效应。小科提示：阈值又叫临界值，是指一个效应能够产生的最低值或最高值。特点是明确的临界数值。生活中常见的阈值包括：空调 “26℃”（达温停机）、手机 “20% 电量”（低电提醒）、电梯 “超重阈值”（超重报警）。活动二：探析自动浇花系统中连续量的作用根据图 4-1-2所示的自动浇花系统示意图，结合自动浇花系统的功能要求，分析:系统中有哪些连续量 它们在实现系统功能上是如何发挥作用的 请在表4-2-3 中将分析的结果呈现出来，并在小组内交流。表 4-2-3 自动浇花系统中的连续量连续量作用土壤湿度值作为 “是否开始浇水” 的判断依据，也作为 “是否停止浇水” 的依据。浇水量控制浇水的累积量，当浇水量达到设定值时，触发 “停止浇水” 的动作。连续量可以通过阈值判断形成开关量，起到开关的作用。所以，在自动浇花系统中，可以通过计算土壤湿度值或浇水量是否达到设定的值，输出“开”或“关”的工作指令，从而接通或断开电路，控制电磁阀的开或关，实现自动浇水功能。小科提示：要选合适的测量精度：比如湿度值精确到 1% 就够，不用到 0.1%（避免复杂）。注意范围匹配：比如土壤湿度不能超过 100%，浇水量不能超过花盆容量。连续量要实时更新：比如浇水后要及时测新的湿度值，不能用旧数据。三、课堂练习完成教材18—19页相关课堂练习题。四、拓展延伸1、开关量的 “二进制对应”①例子类比：像手电筒 “亮 / 灭”，对应开关量的 “1/0”，这和计算机的 “二进制”（只有 0 和 1）刚好匹配。②计算机的 “语言”：计算机只能懂 0 和 1，所以把开关量（如 “灯开”）转成 1，“灯关” 转成 0，就能被计算机识别。③生活小应用：比如家里的 “门开 / 关”，用 1 表示开、0 表示关，计算机接收这两个数，就能知道门的状态。2、“伪连续量” 的辨别真连续量像室内温度，能在范围里任意变化（比如 25.3℃、25.4℃），是 “连续不间断” 的；伪连续量像风扇 1/2/3 档，只有固定的几个档位，不能取中间值（没有 1.5 档），属于 “离散的固定值”。区分时看：能不能取两个数值之间的任意数，能的是真连续量，不能的是伪连续量。3、开关量连续量的 “混合应用”热水器：开关量（启动 / 关闭 = 1/0）+ 连续量（水温 30℃-60℃）加湿器：开关量（工作 / 停止 = 1/0）+ 连续量（湿度 40%-70%）烤箱：开关量（通电 / 断电 = 1/0）+ 连续量（温度 100℃-200℃） 完成活动：分析输入、输出信息的特征。学习拓展阅读，了解开关量与连续量的关系及特点。完成活动：探析连续量的开关效应，回答相应的问题。学习小科提示，了解阈值及其特点。完成活动：探析自动浇花系统中连续量的作用。完成课堂练习。学习课外知识拓展。 引导学生根据自动浇花系统的功能，积极分析该系统中输入、输出信息的特征，并完成表格填空，初步形成量有两种类型的意识。引导学生学习开关量与连续量的关系及特点，强化对开关量和连续量的认识。引导学生分析不同场景中连续量的开关效应，完成问题思考，并在问题解决中深化连续量可以形成开关量理论。拓宽所学，了解什么是阈值以及常见的阈值范围。引导学生完成思考题，探析自动浇花系统中连续量的作用，并且完成表格填空。在课堂练习中强化所学知识内容。拓宽学生知识面。
课堂小结 开关量与连续量1、进行新知引入2、量有两种类型3、连续量可以形成开关量4、完成课堂练习5、进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 1、观察家里 1 种电器，记录其开关量、连续量。2、设计 “自动喂鱼系统”，写出其中的开关量和连续量。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
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