五下 第15课 恒温箱实验 教案（表格式） 浙教版

教学内容 第15课 恒温箱实验 课时 教学目标 1、设计恒温箱的硬件结构（信息意识） 2、设计恒温箱的控制算法（信息意识，数字化学习与创新） 3、调试验证与改进优化（信息意识，数字化学习与创新） 教学重点 设计恒温箱的硬件结构 2、设计恒温箱的控制算法 教学难点 1、调试验证与改进优化； 教学准备 教学案例 教学过程 教学版块 教师活动 学生活动 设计意图 一、生活案例，导入新知 在科学实验、医学研究和生物养殖等领域中，常常需要确保一个恒定的温度环境。为了满足这种需求，可以设计和制作一个恒温箱。通过亲自体验恒温槽的运行，我们已经初步了解恒温控制系统的构成和控制过程。那么，如何发挥创造力，自己动手设计一个恒温箱呢 学生听教师引导生活中的案例,学生讨论，回答。 激发学生对恒温箱的学习兴趣并快速进入学习状态。 二、层层递进，学习新知 活动1：设计恒温箱的硬件结构 计恒温箱是一个用来控制温度的箱子，就像家里用的电烤箱一样，但恒温箱能够更准确地控制温度。在科学实验中，恒温箱可以用来保持实验物品的温度不变。 认识恒温箱结构 恒温箱一般由控制模块、温度传感器模块、加热模块、散热模块等组成，系统的结构图如下: 搭建简易恒温箱 根据恒温箱的组成结构，选择合适的模块，搭建简易恒温箱系统。根据恒温箱预期功能，选择合适的材料设计合理的结构，将各个模块有机组装起来。 活动2：设计恒温箱的控制算法 搭建好恒温箱的硬件结构，还需要为它设计控制算法， 恒温控制过程分析 恒温箱的功能需求是根据设定的预期温度，让恒温箱内形成一个恒定的温度环境。恒温箱维持恒定温度环境，其实是一个循环控制过程。以初始温度30℃，预期恒定温度40℃为例，分析恒温箱工作过程如下: 恒温箱启动后， 当温度传感器模块检测到的实际温度低于预期温度时，控制模块控制加热模块工作，对箱体内进行加热; 当传感器检测到实际温度达到40℃时，控制模块控制加热模块和散热模块都进入停止状态; 当传感器检测到实际温度高于预期温度时，控制模块控制加热模块停止，散热模块启动，将多余的热量散发到箱体外部实现降温。 算法设计 通过对恒温过程的分析，可以为恒温箱设计以下算法: 活动3：调试验证与改进优化 编写程序 用Python语言，将设计好的算法编写成计算机可以执行的代码。为减少加热、散热模块频繁启停，将t的值从40℃调整为温度区间37~42℃，具体代码如下: 学生通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务 活动1：设计恒温箱的硬件结构 小组合作讨论 为了让恒温箱能够实现恒温的功能，箱体设计要注意什么 活动2：设计恒温箱的控制算法 小组合作交流 如何让恒温箱形成一个恒定温度环境呢 活动3：调试验证与改进优化 小组合作交流 在恒温箱基础上增加加湿模块和湿度传感器模块，可以实现恒温恒湿的功能。请为恒温恒湿箱设计一个可行的算法。 从用图示描述过渡到流程图描述，从已知到新知，引入之前学过的案例。 培养学生独立思考的能力，提高核心素养。 三、课堂总结 活动1：设计恒温箱的硬件结构 活动2：设计恒温箱的控制算法 活动3：调试验证与改进优化 学生一同回答并梳理知识 帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理解。 板书设计 恒温箱实验 教学反思 ... ...