中小学教育资源及组卷应用平台 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-出卷网-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、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：加热模块工作如果值=0：待机4.等待5秒；5.通过传感器检测实际温度f；6.判断f-r的值：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7.等待5秒；……2.重复步骤抽象循环结构提问：结合上节课的知识，完成如下表单。恒温箱实验输入计算输出步骤设定预期 的温度r1.通过传感器检测实际温度f； 2.判断f-r的值：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：①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。②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？ 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com) ... ...
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