信息科技五下第9課《系統(tǒng)中的計(jì)算》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)對(duì)象分析：一、教材內(nèi)容分析本課內(nèi)容主要包括“控制系統(tǒng)中的計(jì)算”和“計(jì)算的常見類型”兩部分，重點(diǎn)學(xué)習(xí)的大概念是“過程與控制可以抽象為包含輸入、計(jì)算和輸出三個(gè)典型環(huán)節(jié)的系統(tǒng)”。本課是第三單元的第1課，學(xué)生在五年級(jí)上冊(cè)和五年級(jí)下冊(cè)前兩個(gè)單元中學(xué)習(xí)了算法和系統(tǒng)，都是本節(jié)課學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)中的計(jì)算的認(rèn)知基礎(chǔ)。計(jì)算是控制系統(tǒng)三個(gè)環(huán)節(jié)中的核心組成部分，它與“第8課體驗(yàn)控制系統(tǒng)”中的人工控制和自動(dòng)控制知識(shí)密切相關(guān)。本課還前承“第6課控制系統(tǒng)的輸入”，輸入信息通過設(shè)計(jì)好的算法計(jì)算處理后，就成為“第7課控制系統(tǒng)的輸出”。同時(shí)，控制系統(tǒng)的計(jì)算環(huán)節(jié)常見的類型有“查表計(jì)算和條件計(jì)算”兩種，這也是學(xué)習(xí)第11課和第12課的必備基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的螺旋上升。本課繼續(xù)圍繞“算法、數(shù)據(jù)和信息處理”這三條核心邏輯主線展開。探討了生活中不同控制系統(tǒng)中的計(jì)算，重點(diǎn)介紹了自動(dòng)控制系統(tǒng)中的車閘控制系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)等，并在這二個(gè)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上介紹了查表計(jì)算和條件計(jì)算等兩種常見的計(jì)算類型。本課還圍繞車閘系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)等，對(duì)閘道桿的抬起與否進(jìn)行抽象并對(duì)應(yīng)到查表計(jì)算、對(duì)空調(diào)房間的溫度保持進(jìn)行抽象并對(duì)應(yīng)到條件計(jì)算(空調(diào)房間其實(shí)還有一部分要對(duì)應(yīng)到循環(huán)結(jié)構(gòu))，感悟兩種常見計(jì)算類型的關(guān)鍵要素，體驗(yàn)控制系統(tǒng)中計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用，從而增加對(duì)控制系統(tǒng)通過計(jì)算實(shí)現(xiàn)控制的原理理解。二、學(xué)習(xí)對(duì)象分析本課學(xué)習(xí)對(duì)象是五年級(jí)學(xué)生，經(jīng)過五年級(jí)下冊(cè)第二單元《控制系統(tǒng)》的學(xué)習(xí)，已對(duì)控制系統(tǒng)的概念有了初步的了解，并且具體了解了控制系統(tǒng)中的輸入環(huán)節(jié)和輸出環(huán)節(jié)，有生活中使用控制系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，例如對(duì)空調(diào)控制系統(tǒng)和車閘控制系統(tǒng)都較為熟悉，能夠理解它們的存在的價(jià)值。但控制系統(tǒng)中的計(jì)算過程較為復(fù)雜，學(xué)生還不了解控制系統(tǒng)是如何通過計(jì)算來實(shí)現(xiàn)控制的，本課將重點(diǎn)學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)中的計(jì)算環(huán)節(jié)，初步了解計(jì)算的不同類型。鑒于五年級(jí)學(xué)生還不具備對(duì)控制系統(tǒng)的計(jì)算這一過程的概括能力，也不具備多個(gè)控制系統(tǒng)的計(jì)算過程之間的推理能力，往往比較難接受原理知識(shí)，因此本課提供學(xué)習(xí)單、信息科技實(shí)驗(yàn)板模擬控制系統(tǒng)、信息科技實(shí)驗(yàn)板編程工具編寫控制系統(tǒng)程序等學(xué)習(xí)支架，來讓學(xué)生分析、體驗(yàn)、認(rèn)識(shí)控制系統(tǒng)中的計(jì)算，以突破教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo)分析(含核心素養(yǎng)導(dǎo)向)：1.通過對(duì)商品查詢系統(tǒng)的分析，了解控制系統(tǒng)中計(jì)算環(huán)節(jié)的作用及其重要性。2.通過對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)、車閘系統(tǒng)等控制系統(tǒng)的討論和觀察模擬除濕系統(tǒng)的實(shí)例演示，了解控制系統(tǒng)中常見的計(jì)算類型，能分辨生活和學(xué)習(xí)中的控制系統(tǒng)計(jì)算類型。教學(xué)重點(diǎn)：控制系統(tǒng)中的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：控制系統(tǒng)中的計(jì)算。教學(xué)過程：一、探索：創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，初識(shí)計(jì)算過程打開商品查詢系統(tǒng)程序，分別嘗試輸入“橡皮擦、尺子、筆記本”等文具的條形碼，思考并回答這一控制系統(tǒng)運(yùn)行的輸入、輸出環(huán)節(jié)分別是什么，并試著去思考計(jì)算過程?！驹O(shè)計(jì)意圖】以學(xué)生熟知的超市真實(shí)情境為背景，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考和討論生活中的控制系統(tǒng)，初步了解控制系統(tǒng)的工作原理和控制系統(tǒng)計(jì)算過程的原理。通過模擬體驗(yàn)收銀時(shí)的商品查詢系統(tǒng)來感受控制系統(tǒng)運(yùn)行的三個(gè)環(huán)節(jié)，通過查看商品查詢系統(tǒng)背后的程序算法對(duì)查詢表有個(gè)初步的概念和了解。二、建構(gòu)：利用關(guān)鍵要素，明確計(jì)算類型活動(dòng)一：分析控制系統(tǒng)的計(jì)算1.夏季，坐著爸媽的私家車進(jìn)入大型超市時(shí)一般會(huì)碰到哪些控制系統(tǒng)？2.以“車閘系統(tǒng)”為例分析計(jì)算的定義：根據(jù)事先設(shè)定好的算法和策略，對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算與處理，得到控制輸出的過程。3.分析這些超市控制系統(tǒng)的計(jì)算過程。【設(shè)計(jì)意圖】通過主動(dòng)思考并記錄計(jì)算過程，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和實(shí)踐能力，將控制系統(tǒng)中的計(jì)算這一抽象的概念具體化，為后續(xù)分辨不同控制系統(tǒng)中的計(jì)算做下扎實(shí)的鋪墊，還為后續(xù)學(xué)習(xí)“算法”和“過程與控制”模塊奠定基礎(chǔ)，構(gòu)建知識(shí)橋梁?；顒?dòng)二：分析控制系統(tǒng)中計(jì)算的類型1.討論以上控制系統(tǒng)的計(jì)算過程的實(shí)現(xiàn)方式是否一致，并以商品查詢系統(tǒng)為例，提問學(xué)生該系統(tǒng)是否需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)表？是否進(jìn)行查詢？2.同桌兩人一組，完成表格中剩下的控制系統(tǒng)的輸入、輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系，完成“是否需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)表？是否進(jìn)行查詢？”選擇。3.揭示“查表計(jì)算”與“條件計(jì)算”，并分辨“商品查詢系統(tǒng)”、“小區(qū)車閘系統(tǒng)”、“空調(diào)系統(tǒng)”分別對(duì)應(yīng)是“查表計(jì)算”還是“條件計(jì)算”?！驹O(shè)計(jì)意圖】本環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力，通過將三個(gè)控制系統(tǒng)羅列在一起，以及探討具體詳細(xì)的計(jì)算過程和其描述方式，讓學(xué)生能找到這幾個(gè)控制系統(tǒng)的不同點(diǎn)和共同點(diǎn)，以此讓學(xué)生能夠更加清晰地識(shí)別、分辨并理解不同控制系統(tǒng)的計(jì)算類型。活動(dòng)三：實(shí)驗(yàn)?zāi)M超市水產(chǎn)區(qū)的除濕系統(tǒng)1.簡(jiǎn)單介紹信息科技實(shí)驗(yàn)板的溫濕度傳感器。2.通過視頻介紹本次模擬超市水產(chǎn)區(qū)中的除濕系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)步驟：①將實(shí)驗(yàn)板連接到計(jì)算機(jī)的USB端口；②觀察實(shí)驗(yàn)板屏幕上顯示的預(yù)設(shè)濕度和當(dāng)前環(huán)境濕度；③用手指蓋住傳感器的方式讓濕度上升；④觀察風(fēng)扇什么時(shí)候打開。3.通過視頻分享觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過利用信息科技實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行控制系統(tǒng)的模擬，學(xué)生不僅能夠直觀地感受控制系統(tǒng)的計(jì)算過程，更能夠理解利用條件計(jì)算實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)升級(jí)的過程，能深入體會(huì)到學(xué)以致用的重要性，并激發(fā)他們的創(chuàng)新精神。三、應(yīng)用：揭秘過程原理，啟發(fā)自主創(chuàng)新1.提問超市入口的自動(dòng)感應(yīng)門系統(tǒng)和取包系統(tǒng)的計(jì)算過程是什么類型，教師分析自動(dòng)感應(yīng)門系統(tǒng)和取包系統(tǒng)的計(jì)算過程，啟發(fā)學(xué)生思考?！驹O(shè)計(jì)意圖】拓