中小学教育资源及组卷应用平台 第4课《逻辑运算控制开关》教学设计 课题 逻辑运算控制开关 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：意识到逻辑运算对自动控制的核心作用，主动关注其在智能设备中的应用。计算思维：理解计算机实现自动控制浇水开关的方法，学会逻辑运算规则，明确计算机是利用这些规则实现自动控制的。数字化学习与创新：能借助电脑、平板等工具用编程工具实现逻辑运算控制，创新设计简单自动控制装置。信息社会责任：能够结合所学内容完成合理设计自动控制逻辑，保障设备安全、高效运行。 教学重点 1、了解并认识什么是逻辑运算以及对应的运算符和运算式。 教学难点 1、能够运用逻辑运算规则实现自动控制。 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、新知导入观看视频掌握了将开关量和连续量表示为数值的方法以后，我们还需要知道其逻辑运算规则。计算机正是利用这些规则实现自动控制的。计算机是怎样实现自动控制浇水开关的呢 计算机先将土壤湿度（连续量）、浇水量（连续量）转为数值，再通过逻辑运算（“湿度> 80%” 或 “浇水量 > 300ml” 时触发），控制电子开关断开电路，关闭电磁阀，实现自动停浇。 学习新知引入，观看教学视频。 引入课题，增强课堂互动性。将学生的注意吸引到课堂。 讲授新课 新知讲解：一、逻辑运算有规则活动1：探究逻辑运算规则用“1”表示开关闭合，“0”表示开关断开。分析图4-4-1，探究逻辑运算的规则。（出示图片）逻辑运算也称布尔运算，计算机通过逻辑运算符将不同的条件连接起来运算，运算结果是“真”或“假”，通常用“1”或“0”表示。运算规则见表 4-4-1。表 4-4-1 逻辑运算符和运算规则逻辑运算符运算式运算规则与(and)条件1and 条件2只有当所有条件都为真时，结果才为真或(or)条件10r条件2所有条件中只要有一个条件为真，结果就为真非(not )not 条件与条件相反:条件为假，计算结果为真;条件为真，计算结果为假拓展阅读逻辑运算的简单符号真值表示示例“与” 运算：1 与 1=1，1 与 0=0，0 与 1=0，0 与 0=0；“或” 运算：1 或 1=1，1 或 0=1，0 或 1=1，0 或 0=0；“非” 运算：非 1=0，非 0=1。二、逻辑运算实现自动控制活动1：描述自动浇花系统控制电磁阀的算法根据图 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，对自动浇花系统的功能1和功能2进行逻辑分析，思考算法，将算法描述填入表格。（出示图片）功能1：当土壤湿度值低于20%时，接通电路，打开电阀，开始浇花。逻辑分析算法描述当土壤湿度值小于 20%时，输出“1”电子开关 A 闭合;当水流量值等于零时,输出“1”，电子开关 B闭合if土壤湿度值<20%then 开关量A=1；if水流量值=0 then 开关量 B=1 功能2：当土壤湿度值大于80%或浇水量大于300毫升时，断开电路，关闭电磁阀，停止浇花。逻辑分析算法描述湿度 > 80%（条件 A）、浇水量 > 300ml（条件 B），A 或 B 满足时，逻辑 “或” 运算结果为真，触发电路断开。实时获取湿度、浇水量数值→判断 A 或 B 是否成立→若成立，控制电子开关断开，关闭电磁阀。 小科提示：在自动浇花系统中，流量传感器的作用是防止溢水。当湿度传感器失灵或者管路漏水等情况发生时，土壤湿度迟迟不能达到设定的值。这时流量传感器会及时发现浇水量超过了设定的值，从而断开电路，关闭电磁闯，停止浇水。计算机通过比较数值大小，实现连续量的阈值判断，从而起到开关效应。例如，通过比较土壤湿度值和湿度阈值来控制开关。使用逻辑运算中的“与”“或”“非”，能够实现多条件下的逻辑判断，同样起到开关效应。例如,当开关A和B同时闭合时,电路接通;当开关A或开关B有一个打开时则电路断开。逻辑运算对于计算机 ... ...
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