【核心素养目标】第6单元 第3课 《自动孵蛋箱与电子开关》 教案 【湘科2024版】信息科技 六年级下册

中小学教育资源及组卷应用平台 第6.3课《自动孵蛋箱与电子开关》教学设计 课题 自动孵蛋箱与电子开关 单元 第六单元 学科 信息科技 年级 六年级 核心素养目标 信息意识：深入了解电子开关和传感器在孵蛋箱控制系统中的应用，增强对信息技术改变生活的认识与兴趣。计算思维：学会设计并理解孵蛋箱温度控制的逻辑流程，通过编程实践培养逻辑思维、算法设计和问题解决能力。数字化学习与创新：通过编程实现孵蛋箱温度的自动调节功能，提升数字化工具的使用技能，激发创新思维和实践能力。信息社会责任：认识到控制系统可靠性对安全的重要性，学会设计冗余方案以提高系统稳定性，培养对技术安全的责任感。 教学重点 了解孵蛋箱的主要部件及其功能，特别是电子开关和传感器的作用。 教学难点 掌握孵蛋箱内温湿度调节的原理和方法，各部件如何协同工作以维持适宜的孵化环境。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 将鸡蛋孵化成小鸡是饲养鸡的重要环节。单纯依靠母鸡孵化小鸡存在孵化效率不高的问题，不适合大规模养殖。使用自动孵蛋箱，通过精准控制孵蛋的温度、湿度等环境因素，模拟母鸡孵蛋过程，能大大提高孵化效率。想一想：孵蛋箱里有哪些部件能帮助调节温度湿度？孵蛋箱里有电子开关和传感器，它们能监测环境并自动调节，确保孵化条件最佳。思考：如果孵蛋箱只有一个传感器，万一它坏了怎么办？如果只有一个传感器，坏了就可能导致孵化失败。所以，为了更可靠，可以增加冗余的传感器，这样即使一个坏了，另一个还能继续工作。孵蛋箱集成了先进的电子开关与高精度传感器技术，能够实时、精准地监测并调节箱内的温度与湿度条件，为蛋宝宝提供一个舒适且稳定的孵化环境。传感器是孵蛋箱的“眼睛”，实时监测箱内环境，为控制系统提供准确的数据支持。播放视频《全自动孵蛋小型家用迷你智能孵化箱》 新知导入。完成思考题。观看教学视频。 帮助学生理解自动孵蛋箱的基本功能。通过问题导入引发学生思考。通过视频吸引学生的注意力。 讲授新课 新知讲解：一、了解电子开关为了给待孵化的蛋提供一个适宜的孵化环境，孵蛋箱应该具有以下基本功能：（1）能记录孵化时间；（2）能监测箱内温度并自动调节至适宜温度；（3）能监测箱内湿度并自动调节至适宜湿度（4）具有较高的可靠性。开动脑筋：根据控制原理，如何将孵蛋箱内的温度保持在一个适宜的范围之内？当孵蛋箱内温度过低时，需要加热提高箱内温度，当温度过高时，则需要停止加热，让孵蛋箱内的温度保持在一个相对稳定的范围之内。要实现这一功能，就需要根据周围环境温度的变化，利用电子开关来控制加热元件电路的开和关。电子开关利用电子器件实现电路通断，包括一个可控的电子驱动器件如继电器。它在控制系统中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。信息链接：在输入控制端施加一个小的电信号，继电器就可以在输出控制端实现关闭或者开启功能。继电器是一种用较小的电流去控制较大电流的“自动开关”。继电器广泛应用于自动控制系统。二、设计制作自动孵蛋箱模型自动孵蛋箱模型基本设计输入：通过温度传感器获取温度数据。计算：主控板通过比较运算，发出控制指令。输出：输出控制指令控制继电器打开或关闭发热元件。执行：发热元件实现加热功能。反馈：通过温度传感器不断获取箱内温度值，反馈到控制器及时控制发热元件打开或关闭，将孵化箱的温度控制在38~39℃。实验探究实验目的：制作孵蛋箱模型，实现温度自动调节功能。实验设计实验准备：主控板、扩展板、继电器、温度传感器、加热元件、电源和编程计算机。实验过程：1、硬件搭建。将主控板插入扩展板，通过连接线将温度传感器连接到扩展板P0口，将继电器连接到P1口，加热元件通电后连接到继电器 ... ...