1、第 15 课 恒温箱实验教学设计【教学内容分析】本课是浙江教育出版社五年级下册信息科技教材中,第三单元“系统中的计算 ”的最后 一节课,本单元在前面控制系统的三个环节和体验基础上,详细开展了如查表、条件计算探 究,认识了循环结构,本课是一节综合性的项目式课程,以恒温箱为载体将前面的内容整合 运用,从分析原理到设计算法,充分调动学生的综合素养。【学情分析】本课授课的对象是五年级学生,经过前面的学习,对子系统子模块、控制系统的三个环 节、常见的计算过程都有初步认识,这为本课的学习奠定了很好的基础,但对控制系统从分 析原理到设计算法的完整过程体验较少,在建构过程中对模块功能的划分、各模块功能的设 计
2、与结构的抽象等过程还没有很好的驾驭能力,需要本节课的实践来强化。【教学目标】1.理解恒温箱的工作原理。2.设计恒温箱控制算法,优化算法。3.感受设计自动控制系统过程,提升数字环境下的实验探究意识和用学科思维解决真实问题的兴趣。重点:理解恒温箱的工作原理,设计配套算法。难点:设计具体步骤到算法的抽象。【教学环境及资源准备】教师教学课件、恒温箱模型成品,信息科技实验板编程工具,实验板套件。【教学活动设计】教学环节教学过程设计意图一、情境入新境1.情境导入展示一箱可孵化的芦丁鸡种蛋。提问:如何孵化这些蛋?(创造恒温环境)导入课题恒温箱实验。联结真实世界, 激发解决问题 兴趣,自主驱动 探究意识。二、
3、实例析模块1. 理解恒温箱原理教师提供恒温箱模型成品。提问:通电体验恒温箱系统,该系统由哪几个模块构成提问:环境温度如何快速模拟升高?降低呢?提问:这里的输入,计算,输出是什么?输入:设定的预期温度 r计算:温度传感器值 f 与 r 值的大小比较计算。(学评单内拖动如下模 块补全计算过程)输出:环境温度以已知概念支 撑新情境下的 迁移应用。三、步骤识模式1.活动:分析从开始到30秒内系统的运行步骤。1.设定预期的温度r;2.通过传感器检测实际温度f;3.判断f-r的值:如果值0:制冷模块工作如果值0:制冷模块工作如果值0:制冷模块工作 如果值0:加热模块工作如果值=0:待机3.等待5秒;环境温
4、度是否重复过程否是否突显学生主体, 让学生经历建 构过程,凸显重 点,提升学生的 科学精神和探 究意识。反馈:呈现课堂中的典型错误:多分支错误、逻辑关系混乱、循环起始点找 错等。由学生主持讨论,聚焦循环结构和执行路径,在展错与化错中推进理 解的深化。以“展 ”与“说 ” 的方式,提升成 就感,再次突显 对重难点的关 照。四、组合造实物设计好算法后,教师提供模块化的程序片段如下图,由学生自主组合填 入并运行上传。用实验套件进行验证并可以根据执行结果简单修改完善算法。引导学生从设 计到验证,也是 在实践中评价 学生的素养表 现。五、小结促升华提问:学了今天的课,你对自己设计的恒温箱有信心吗?你还想设计或 改进什么样的控制系统?