小學《信息科技》人教版六年級上冊

目錄第1單元初識過程與控制第1課設備控制處處在第2課一分為二開與關(guān)第3課我是小小控制員第4課輸入輸出與計算第2單元數(shù)據(jù)運算有邏輯第5課連續(xù)變化的數(shù)據(jù)第6課開關(guān)量的真與假第7課開關(guān)量的與運算第8課開關(guān)量的或運算

目錄第3單元有了反饋更優(yōu)化第9課從人工到自動化第10課開環(huán)控制應用廣第11課通過反饋知效果第12課閉環(huán)控制助穩(wěn)定第4單元控制系統(tǒng)的描述第13課控制系統(tǒng)有特點第14課復雜系統(tǒng)可分解第15課模塊組裝很靈活第1課

設備控制處處在第一單元

初識過程與控制義務教育信息科技課程資源

六年級

第1課學習目標123了解一些常見設備的控制方法。知道生活中常用的一些設備屬于控制系統(tǒng)通過了解一些控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程，體會科技發(fā)展的重要性。學習目標第1課課堂導入

我們身邊存在很多設備，人們通過控制設備，讓它們提供相應的服務。

那么我們的教室里有沒有這樣的設備呢？我們一起在教室里找找吧！問題情境第1課學習活動學習活動

一

控制教室里的設備三

小組討論：場景中人們控制哪些設備工作二

交流分享日常生活中使用過的一些設備場景1：教室里光照不足，小智按開關(guān)打開燈。場景2：天氣悶熱，小華用遙控器上的按鈕啟動空調(diào)制冷。場景3：馬上就要上課了，小夏按電源開關(guān)啟動多媒體教學設備。場景4：小慧打開計算機中的播放器，播放一段課文朗誦。一、控制教室里的設備第1課學習活動在以上場景中，同學們控制了哪些設備？讓它們實現(xiàn)了什么功能？這些設備的運行讓大家感受到什么變化？在教室的場景中，同學們利用開關(guān)控制燈亮，給教室?guī)砉庹眨焕瞄_關(guān)控制空調(diào)制冷，給人帶來涼風；啟動多媒體教學設備，為老師講課帶來便利；控制計算機播放音頻，為大家?guī)韺W習上的幫助。

那么，同學們在家的時候，還控制過哪些設備呢？產(chǎn)生的功能是什么？一、控制教室里的設備第1課學習活動

提示：微波爐，加熱食物；臺燈，照亮；打開電視，播放節(jié)目……我用微波爐加熱食物。我每天晚上打開電視看新聞聯(lián)播。我按電梯外面的按鈕，讓它來到我所在的樓層。第1課學習活動一、控制教室里的設備以上提到的這些設備，人們都可以操作控制它們，它們內(nèi)部都會隨之產(chǎn)生變化，從而產(chǎn)生特定的功能，給人們提供相應的服務。第1課學習活動一、控制教室里的設備小組交流，分享各自使用一些設備的經(jīng)歷，簡單分析它們具備的功能及其控制方法（表中設備供參考）。第1課學習活動設備名稱功能控制方法電風扇風速加大風速減小定時30min洗衣機快洗脫水電飯鍋煮飯煮粥二、交流分享日常生活中使用過的一些設備洗衣機控制面板風扇控制面板第1課學習活動二、交流分享日常生活中使用過的一些設備來看看參考答案吧。第1課學習活動設備名稱功能控制方法電風扇風速加大按加速鍵，選定自己想要的速度擋風速減小按減速鍵，選定自己想要的速度擋定時30min用定時鍵，把時間設為30分鐘洗衣機快洗選定快洗的擋位，然后按啟動鍵脫水選定脫水擋位，然后按啟動鍵電飯鍋煮飯選定煮飯擋位，按啟動鍵煮粥選定煮粥擋位，按啟動鍵二、交流分享日常生活中使用過的一些設備你們見過高速公路上的ETC收費通道嗎？它的功能是什么？它怎么完成收費的目的呢？我們的生活離不開社會提供的各種公共服務設備。這些設備往往由專門的機構(gòu)和人員控制，為社會生產(chǎn)和人們生活提供服務。第1課學習活動二、交流分享日常生活中使用過的一些設備ETC通道配備ETC卡的汽車示意圖第1課學習活動實現(xiàn)在高速路或橋梁上對通行車輛進行自動收費，車上需裝有ETC卡和電子標簽。二、交流分享日常生活中使用過的一些設備還有樓宇里的電梯給人們上、下樓提供便利；風力發(fā)電機將風能轉(zhuǎn)換成電能，為各行各業(yè)提供電力；車間里的生產(chǎn)線，生產(chǎn)出各種各樣的產(chǎn)品……人們利用這些設備設施提供的功能，達到自己的目的。第1課學習活動二、交流分享日常生活中使用過的一些設備這些設備的規(guī)模都比較大，往往由專人在后臺進行總的控制。大家還能想到哪些大型的設備設施嗎？都來說一說。風力發(fā)電設施電梯智能制造生產(chǎn)線第1課學習活動二、交流分享日常生活中使用過的一些設備

馬路上車來車往，但井然有序。根據(jù)下面的提示，列出其中控制的設備。第1課學習活動三、小組討論：以下場景中人們控制哪些設備工作

1.駕駛員為了順利到達目的地，控制的設備是（

？

）

2.交通管理部門為了十字路口車輛有序通行，控制的設備是（

？

）

3.城市管理部門為了保證夜間有足夠的照明，控制的設備是（

？

）交通信號燈這是我們直接能感受到的正在工作的設備。私家車、公交車第1課學習活動路邊照明系統(tǒng)三、小組討論：以下場景中人們控制哪些設備工作其實還有一些隱藏在背后的大型設備設施在提供服務，如北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。手機上的導航系統(tǒng)在工作

第1課學習活動三、小組討論：以下場景中人們控制哪些設備工作

1．私家車、公交車為人們的出行提供交通工具服務。2．交通信號燈協(xié)調(diào)和優(yōu)化交通路口的通行狀態(tài)，避免交通事故。3．車輛上安裝了導航系統(tǒng)，司機可以準確把握自己的行車方向；公交車可以精準定位和時間同步，使乘客能實時查詢車輛的位置和到站時間。4．公交車上的刷卡或掃碼機，可以起到自動繳費的作用，能節(jié)約時間、提高效率。第1課學習活動我們一起總結(jié)學習活動2。三、小組討論：以下場景中人們控制哪些設備工作第1課學習活動有的，我們可以把它們稱為控制系統(tǒng)。我發(fā)現(xiàn)，以上的這些設備，都是按一定規(guī)則或原理運行的，人們按規(guī)定的方法使用，讓它幫人們實現(xiàn)預定的目標，那它們有沒有一個統(tǒng)一的稱呼呢？三、小組討論：以下場景中人們控制哪些設備工作第1課課堂總結(jié)

1．社會生產(chǎn)和人們生活中有很多設備，尤其是各種電氣設備，它們是一個由各個部件通過特定的技術(shù)手段組成，按照一定的規(guī)則或原理運行，從而實現(xiàn)特定功能的整體。我們把它看作控制系統(tǒng)。

2．在社會生活中，處處都有各種控制系統(tǒng)在工作，它們普遍存在。

3．有一些控制系統(tǒng)服務范圍很廣，功能比較復雜，往往由專門的人員和機構(gòu)進行控制。第1課拓展與提升自古至今，人們創(chuàng)造了各種各樣的設備改善生產(chǎn)和生活條件，使社會不斷進步。例如：為了提升戰(zhàn)斗力，創(chuàng)造了弓弩；為了從地下取水，創(chuàng)造了轆轤；為了解決交通問題，創(chuàng)造了內(nèi)燃機。這些設備可以認為是控制系統(tǒng)的早期形式。只是早期形式的控制系統(tǒng)，但它們在不停地發(fā)展演變。第1課拓展與提升是的，你理解正確！我明白了，我們后面要學習的控制系統(tǒng)，是需要用電才能運行的，而且不少控制系統(tǒng)還是數(shù)字化、智能化的。

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，尤其是計算機應用的普及和人工智能技術(shù)的發(fā)展，人們不僅升級改造了已有的一些控制系統(tǒng)，讓它們變先進、變智能，同時還創(chuàng)造了很多基于電氣、基于計算機的現(xiàn)代控制系統(tǒng)。若沒有特別的說明，本書后面所提到的控制系統(tǒng)都是現(xiàn)代的控制系統(tǒng)。我要了解智能門鎖的早期形式?，F(xiàn)在，通過按鈕進水的抽水馬桶還在普遍使用呢，我想了解智能的是什么樣的。我想了解提花織機的歷史，它體現(xiàn)了中華民族的智慧。第1課拓展與提升請你選擇一種控制系統(tǒng)（如智能門鎖、自動感應抽水馬桶等），上網(wǎng)查閱資料，探尋它早期的形式，從它的發(fā)展演變中感受科技的進步。第2課

一分為二開與關(guān)第一單元

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12能描述控制系統(tǒng)所具備的狀態(tài)。了解控制系統(tǒng)狀態(tài)的切換。第2課學習目標通過對控制系統(tǒng)狀態(tài)進行切換，了解系統(tǒng)中的控制規(guī)則。33學習目標第2課課堂導入人們使用控制系統(tǒng)時，往往通過開關(guān)進行“開”與“關(guān)”操作，從而控制設備運行，如控制電燈、電視機、空調(diào)、微波爐等開啟，或者控制相關(guān)設備按指定的流程進行工作。接下來我們了解開與關(guān)操作對控制系統(tǒng)狀態(tài)的影響。我們進行開與關(guān)操作，獲得了控制系統(tǒng)的功能服務，實際上改變的是它的狀態(tài)。問題情境

一

了解開與關(guān)操作對控制系統(tǒng)狀態(tài)的影響三

對交通信號燈進行控制學習活動第2課學習活動二

分析三色變光燈的狀態(tài)及其切換1．觀察身邊一些設備的開與關(guān)方式。你還能列舉出哪些開與關(guān)方式呢？第2課學習活動一、了解開與關(guān)操作對控制系統(tǒng)狀態(tài)的影響按鍵按鈕旋鈕人們對控制系統(tǒng)的開與關(guān)操作可以有多種方式，如按壓、推拉、觸摸、聲控、信號感應等方式。第2課學習活動無論什么樣的開關(guān)，無論采取什么方式的開與關(guān)操作，它的作用都是改變控制系統(tǒng)的狀態(tài)。一、了解開與關(guān)操作對控制系統(tǒng)狀態(tài)的影響臺燈開關(guān)開與關(guān)操作臺燈狀態(tài)按鈕式開關(guān)2．臺燈的狀態(tài)就兩種：亮和不亮。請根據(jù)使用經(jīng)歷，用表格描述開與關(guān)操作及其對應的臺燈狀態(tài)。第2課學習活動一、了解開與關(guān)操作對控制系統(tǒng)狀態(tài)的影響我的臺燈用按鈕來開、關(guān)，你用的臺燈是按鈕、旋鈕還是觸摸的？第2課學習活動一、了解開與關(guān)操作對控制系統(tǒng)狀態(tài)的影響第2課學習活動大家還用過哪些控制系統(tǒng)？通過開與關(guān)操作，它們會產(chǎn)生哪些狀態(tài)？一、了解開與關(guān)操作對控制系統(tǒng)狀態(tài)的影響第2課學習活動開與關(guān)操作背后隱藏著算法。這種算法本質(zhì)在于：對于不同的輸入，需要執(zhí)行不同的操作，呈現(xiàn)不同的狀態(tài)。即“如果條件A滿足，則執(zhí)行操作1；否則執(zhí)行操作2”。你知道可以用什么條件語句來描述嗎？請畫出通過開與關(guān)控制燈狀態(tài)發(fā)生變化的算法流程圖。一、了解開與關(guān)操作對控制系統(tǒng)狀態(tài)的影響第2課學習活動可以用分支結(jié)構(gòu)來描述。一、了解開與關(guān)操作對控制系統(tǒng)狀態(tài)的影響開與關(guān)能讓控制系統(tǒng)在兩種狀態(tài)之間進行切換。例如：燈亮與滅的切換、風扇轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)的切換、門開與關(guān)的切換、手機鈴聲響與不響的切換、空調(diào)制冷與制熱的切換。第2課學習活動一、了解開與關(guān)操作對控制系統(tǒng)狀態(tài)的影響二、分析三色變光燈的狀態(tài)及其切換小智購買了一盞具備白光、暖光、中性光三種效果的臺燈（三色變光燈），只有一個按鈕來控制。別忘了還有一種狀態(tài)是“不亮”哦！第2課學習活動1．這種臺燈的狀態(tài)有多少種？問題：2．怎樣通過開與關(guān)操作改變臺燈的狀態(tài)呢？三色變光燈的三種亮度效果表示三種狀態(tài)，另外還有一種狀態(tài)是“不亮（熄滅）”。小智進行多次的開與關(guān)操作，就可以控制臺燈在兩種狀態(tài)之間切換，如由白光切換到暖光，由暖光切換到中性光。第2課學習活動狀態(tài)切換狀態(tài)切換二、分析三色變光燈的狀態(tài)及其切換臺燈開關(guān)開與關(guān)操作臺燈狀態(tài)觸摸式開關(guān)第一次觸摸白光第二次觸摸暖白光第三次觸摸暖光第四次觸摸熄滅我們一起來分析利用觸摸式開關(guān)控制三色臺燈的方式。第2課學習活動二、分析三色變光燈的狀態(tài)及其切換第2課學習活動對于多種狀態(tài)的控制系統(tǒng)，通過對開與關(guān)操作進行合理的設計，就能把它由一種狀態(tài)切換為另一種狀態(tài)。例如：燈亮與不亮之間切換；風扇轉(zhuǎn)速由1擋切換為2擋，由2擋切換為3擋；交通信號燈由綠燈切換為黃燈，由黃燈切換為紅燈。二、分析三色變光燈的狀態(tài)及其切換交通信號燈風速可調(diào)的風扇第2課學習活動具備多種狀態(tài)的設備還有這些。你還能想到哪些？二、分析三色變光燈的狀態(tài)及其切換首先掌握啟動虛擬仿真工具和打開文件的方法。工具里有好多實驗，雙擊實驗名稱就能打開它，然后閱讀操作說明。三、對交通信號燈進行控制在虛擬仿真工具里進行實驗，挺有意思的。第2課學習活動

1．啟動虛擬仿真工具，打開交通信號燈控制的程序，觀察三盞信號燈的狀態(tài)。

2．控制開關(guān)，使紅燈亮。

3．控制開關(guān)，使綠燈亮。4．控制開關(guān)，使黃燈亮。5．控制開關(guān)，使三個燈都熄滅。一般來說，只有發(fā)生故障才存在三種顏色的燈都熄滅的狀態(tài)。第2課學習活動三、對交通信號燈進行控制交通信號燈的狀態(tài)三個開關(guān)的控制規(guī)則熄滅紅燈亮綠燈亮黃燈亮

請把在實驗中進行的操作填在表格中。第2課學習活動三、對交通信號燈進行控制交通信號燈的狀態(tài)三個開關(guān)的控制規(guī)則熄滅斷開三個開關(guān)綠燈亮接通綠燈的開關(guān)，斷開紅燈和黃燈的開關(guān)黃燈亮接通黃燈的開關(guān)，斷開紅燈和綠燈的開關(guān)紅燈亮接通紅燈的開關(guān)，斷開綠燈和黃燈的開關(guān)要控制多種狀態(tài)的變化，就需要對多個開關(guān)進行組合，根據(jù)一定的規(guī)則進行操作。第2課學習活動三、對交通信號燈進行控制第2課課堂總結(jié)1．人們通過開與關(guān)獲得控制系統(tǒng)的功能服務，實質(zhì)上改變的是控制系統(tǒng)的狀態(tài)。

2．有的控制系統(tǒng)只有兩種狀態(tài)，有的控制系統(tǒng)有多種狀態(tài)。

3．開與關(guān)能讓控制系統(tǒng)在兩種狀態(tài)之間進行切換。第2課拓展與提升

在學習活動1中，繪制了單個開關(guān)控制的算法流程圖。而學習活動3的交通信號燈中，由三個開關(guān)進行組合控制，產(chǎn)生信號燈紅、黃、綠三種狀態(tài)，你能繪制控制的算法流程圖嗎？試試看。連接1盞燈比較簡單，要是2盞燈、3盞燈，又該怎么連呢？第2課拓展與提升能不能在學習活動1的流程圖中增加分支結(jié)構(gòu)呢？第2課拓展與提升看看你畫對了沒有？畫對的話，讓這三個答案對號入座。綠燈亮黃燈亮紅燈亮第3課

我是小小控制員第一單元

初識過程與控制義務教育信息科技課程資源

六年級

12了解控制系統(tǒng)中控制的作用。體驗控制系統(tǒng)中控制的過程。初步建立對控制系統(tǒng)工作過程中控制規(guī)則和原理的認識。33第3課學習目標學習目標第3課課堂導入同學們，我們已經(jīng)知道，通過開與關(guān)可以讓控制系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化，讓它產(chǎn)生特定的功能。例如，按下電飯鍋的“煮飯”開關(guān)，會接通整個電路，開始煮飯。問題情境第3課課堂導入問題情境再例如，交通指揮控制中心通過開關(guān)啟動了某個路口的信號燈，信號燈開始指揮道路交通。第3課課堂導入問題情境那就讓我們從推車子的活動出發(fā)，去做一個小小控制員，去了解“黑箱”里的秘密吧！控制系統(tǒng)內(nèi)部的控制是很復雜的，它就像一個“黑箱”。那么，控制系統(tǒng)的“控制”又是怎樣一個過程呢？學習活動一

把車推到目的地二

設計自動送貨機器人第3課學習活動1．活動內(nèi)容：在指定的路線上，把車子從入口推到出口。2．活動目的：親身感受什么是過程與控制，體驗控制對事物發(fā)展過程產(chǎn)生的影響。3．活動環(huán)境：有多個拐彎的路線。第3課學習活動一、把車推到目的地第3課學習活動4．活動過程：①推車前行；②時而提高速度或放慢速度；③遇到障礙物或轉(zhuǎn)角，調(diào)整車子的運動方向。一、把車推到目的地回答表格中的問題。第3課學習活動任務主題把車推到目的地回答問題1.你是怎樣控制車往前走的？2.你是怎樣控制車加速和減速的？3.直行時遇到障礙物該怎么辦？4.你是怎樣控制車改變前進方向的？5.在以上過程中，你的大腦中是否出現(xiàn)一些指令，告訴你每一步該怎么做？一、把車推到目的地人通過對車的控制，使車按預定的方向、以相應的速度前往目的地。車的整個前行過程，包括加速、減速、拐彎，都是人根據(jù)自己的分析判斷來進行的，身體就像接收到指令一樣對車進行相應的控制。第3課學習活動推車的過程中，我的手接收到指令，這種指令控制我的手怎么用力。一、把車推到目的地第3課學習活動推車子是不是有點累？你想從這個控制過程中解放出來嗎？那推車子的工作誰來做呢？把人的作用“賦給”車子，讓它自己控制自己，可以嗎？一、把車推到目的地二、設計自動送貨機器人第3課學習活動生活情境酒店配備了外賣配送機器人?？爝f員把外賣放到機器人的柜子里并關(guān)好門，然后輸入客人所在的房間號碼；機器人沿著指定路線走到這個房間門口，并發(fā)出外賣送到的提示語音；客人打開機器人柜門，取出外賣。第3課學習活動提出問題如果把學習活動1“把車推到目的地”所要達到的功能讓一臺機器人來實現(xiàn)，人們使用這臺機器人時，只要在里面放上貨物，然后設定目的地，就能讓它把貨物運送到目的地。請你來做設計師，把你的設計思路填在表格中。二、設計自動送貨機器人第3課學習活動想不想自己設計一臺呢？把你能想到的功能都讓它來實現(xiàn)！二、設計自動送貨機器人任務主題設計一臺自動送貨機器人機器人外形○小車形狀○帶輪子的箱子○人形

○其他：它能自動實現(xiàn)的功能功能1：功能2：功能3：人們使用相應功能的方法功能1的使用方法：功能2的使用方法：功能3的使用方法：它工作時內(nèi)部有指令在指揮它嗎第3課學習活動我設計了一臺熊貓形狀的機器人。二、設計自動送貨機器人任務主題設計一臺自動送貨機器人機器人外形○小車形狀○帶輪子的箱子○人形

○其他：熊貓形狀它能自動實現(xiàn)的功能功能1：只要跟它說話就能命令它：“熊貓開門”，它就會打開柜門功能2：把貨物放進去，說“關(guān)門”就行；功能3：說“送到502房間”，它就會出發(fā)前往502房間人們使用相應功能的方法功能1的使用方法：語音命令功能2的使用方法：語音命令功能3的使用方法：語音命令它工作時內(nèi)部有指令在指揮它嗎是的第3課學習活動二、設計自動送貨機器人你設計的機器人是一只熊貓的樣子，真可愛！如果制造出來，一定會很受歡迎的！而且你設計的是語音交流方式，人們用起來很方便！你剛才給同學們介紹你的創(chuàng)意時，說得很清楚，我們聽得很明白，表達能力也很棒！謝謝老師和同學們的評價！很多控制系統(tǒng)的發(fā)明創(chuàng)造，都源于人們生活中的實際需求。只要我們在生活中善于觀察、主動思考，就能設計一些能代替人類干活的控制系統(tǒng)。第3課學習活動二、設計自動送貨機器人第3課課堂總結(jié)1．人們通過開與關(guān)啟動控制系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)就會按特定的控制規(guī)則或原理進行工作。2．控制系統(tǒng)內(nèi)部的控制是很復雜的，它就像一個“黑箱”，但實際上也是像人一樣，在按照指令一步步執(zhí)行相應操作。3．人類會創(chuàng)造很多控制系統(tǒng)，讓它們代替自己去做類似“推車子”的工作，從而把自己從勞動中解放出來?；顒尤蝿战榻B1．環(huán)境：虛擬仿真工具。2．內(nèi)容：讓機器人改變直行距離和速度。3．目的：通過設置程序中的參數(shù)，體會如何控制機器人運動的速度和距離。第3課拓展與提升①登錄虛擬仿真工具。②

運行仿真程序。③

觀察機器人直行的場景。④

進入編程界面，先查看影響直行距離的參數(shù)是：

。

⑤

把該參數(shù)改為：

（要比當前參數(shù)大），再次運行仿真，機器人直行距離變：

（大或?。?。⑥

把參數(shù)改為：

（要比第4步中的參數(shù)?。俅芜\行仿真，機器人直行距離變：

（大或小）。第3課拓展與提升通過修改參數(shù)控制機器人的直行距離第3課拓展與提升

①進入編程界面，先查看速度參數(shù)是：

。

②

把速度參數(shù)改為：

（要比當前參數(shù)大），再次仿真運行，機器人運動速度變：

（快或慢）。③

把速度參數(shù)改為：

（要比第1步中的參數(shù)?。俅畏抡孢\行，機器人運動速度變：

（快或慢）。通過修改參數(shù)控制機器人的速度第3課拓展與提升我通過改變程序中的參數(shù)，可以控制機器人狀態(tài)的改變。機器人之所以能自動執(zhí)行任務，是因為它內(nèi)部的程序告訴它一步步該怎么做，也就是它遵循了特定的控制規(guī)則。總結(jié)一下你們對機器人自身的“控制”又有了什么認識。第4課

輸入輸出與計算義務教育信息科技課程資源

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第一單元

初識過程與控制第4課學習目標123了解控制系統(tǒng)工作過程的三個環(huán)節(jié)。能結(jié)合控制系統(tǒng)案例描述輸入和輸出。通過分析控制系統(tǒng)的工作過程，提升問題分析能力和計算思維能力。學習目標第4課課堂導入上節(jié)課，我們設計了一臺能送貨的機器人，人們只要啟動了它，它就會遵循特定的控制規(guī)則或原理，按指令一步步執(zhí)行指定的任務。那么控制系統(tǒng)的工作過程又是怎樣的呢？它的工作過程應該與我們?nèi)祟愄幚硎虑轭愃?。?/p>

分析自己看到紅燈的反應三

描述用計算機輸入漢字過程

中的輸入、計算和輸出二

描述聲控燈的工作過程學習活動第4課學習活動一、分析自己看到紅燈的反應第4課學習活動你正要過馬路，看到前方紅燈亮起。分析在這個情境中，你獲得的信息是什么？你作出的判斷是什么？你作出的表現(xiàn)是什么？？作出什么表現(xiàn)獲得什么信息？作出什么判斷？第4課學習活動這是紅燈，不能過馬路交通信號燈變紅獲得什么信息？作出什么判斷？腳停止運動作出什么表現(xiàn)？一、分析自己看到紅燈的反應人對一些事物作出反應的過程，可以用輸入、計算和輸出三個環(huán)節(jié)來分析。例如，信息通過感覺器官（如視覺、聽覺、味覺、觸覺等器官）輸入到大腦，大腦進行計算（分析、判斷等），然后輸出指令到身體相關(guān)部位（如手、腳、口、眼等）形成語言、動作、表情等。第4課學習活動一、分析自己看到紅燈的反應第4課學習活動我打籃球的過程也可以劃分為輸入、計算和輸出三個環(huán)節(jié)：球場上各種信息是輸入，我根據(jù)經(jīng)驗和球技進行分析判斷是計算，我運球、傳球或投籃是輸出。這么說，我做作業(yè)的過程，也是一個輸入、計算和輸出的過程。嗯，把自己看作一個控制系統(tǒng)，然后分析輸入、計算和輸出，會好理解得多。一、分析自己看到紅燈的反應第4課學習活動控制系統(tǒng)工作時，也是從外界獲得數(shù)據(jù)（輸入）、數(shù)據(jù)經(jīng)過處理（計算）產(chǎn)生結(jié)果（輸出）?？刂葡到y(tǒng)工作遵循“輸入—計算—輸出”的計算模式。一、分析自己看到紅燈的反應第4課學習活動眼睛獲取到的“交通信號變紅”信號輸入腳停止運動輸出計算根據(jù)已有經(jīng)驗，判斷這是紅燈，不能通行，生成停止腳步的指令一、分析自己看到紅燈的反應小夏家所住的樓，電梯暫時停運了，于是他和爸爸走樓梯回家。他發(fā)現(xiàn)樓道的燈是聲控的，只要發(fā)出足夠大的聲音，它就會亮。你能簡單說一說它的工作過程嗎？第4課學習活動二、描述聲控燈的工作過程第4課學習活動輸入輸出計算？？？二、描述聲控燈的工作過程第4課學習活動輸入輸出聲音燈亮二、描述聲控燈的工作過程處理檢測到的聲音數(shù)據(jù)，生成指令計算控制系統(tǒng)工作遵循的計算模式第4課學習活動無論簡單還是復雜的控制系統(tǒng)，都遵循這個計算模式，因此我們可以按這個模式繪制上一頁的工作過程示意圖?？偨Y(jié)二、描述聲控燈的工作過程1．說出所使用的輸入設備和輸出設備。第4課學習活動提示：鍵盤、鼠標、麥克風、手寫筆等是輸入設備；屏幕、播放器屬于輸出設備。三、描述用計算機輸入漢字過程中的輸入、計算和輸出第4課學習活動

2．簡要描述輸入、計算和輸出（繪制工作過程示意圖）。三、描述用計算機輸入漢字過程中的輸入、計算和輸出輸入輸出計算？？？第4課學習活動輸入輸出計算拼音文字計算機進行文字處理右圖是一位同學在鍵盤上用拼音輸入法輸入文字的過程示意圖。三、描述用計算機輸入漢字過程中的輸入、計算和輸出計算機是一個控制系統(tǒng)，人們通過鍵盤、麥克風或者手寫筆等輸入設備輸入信息（輸入），計算機內(nèi)部進行分析處理（計算），然后通過顯示器等輸出設備把文檔顯示在屏幕上（輸出）。第4課學習活動總結(jié)三、描述用計算機輸入漢字過程中的輸入、計算和輸出第4課課堂總結(jié)1．輸入、計算、輸出是控制系統(tǒng)工作的三個（典型）環(huán)節(jié)。2．所有控制系統(tǒng)的工作，都可以用這三個環(huán)節(jié)進行分析。3．無論系統(tǒng)功能多復雜，都可從整體上劃分為輸入、計算、輸出三個環(huán)節(jié)，在每一個環(huán)節(jié)里還可劃分為輸入、計算、輸出三個環(huán)節(jié)。4．計算環(huán)節(jié)比較抽象和復雜，而且往往隱含在系統(tǒng)內(nèi)部，人們無法看到?，F(xiàn)階段，可以把計算理解為系統(tǒng)根據(jù)算法或規(guī)則進行的一系列數(shù)據(jù)處理過程，類似我們?nèi)四X的思維活動。（1）環(huán)境：虛擬仿真工具或開源硬件。（2）目的：通過分析程序，修改參數(shù)，了解機器人的輸入、計算和輸出。（3）過程：①登錄虛擬仿真工具，打開本課的程序；②按所使用的虛擬仿真工具的編程規(guī)則，修改參數(shù)或編寫程序，讓機器人按一定的規(guī)則直行；③運行仿真程序，觀察機器人的運動情況。1．實現(xiàn)機器人以一定速度直行的功能，然后分析機器人工作過程中的輸入、計算和輸出三個環(huán)節(jié)。第4課拓展與提升總結(jié)（1）修改的參數(shù)屬于輸入的數(shù)據(jù)。（2）機器人運動狀態(tài)屬于輸出。（3）虛擬仿真工具對程序的處理，體現(xiàn)了“計算”的作用。第4課拓展與提升2．分析自動門的輸入和輸出有些公共場所安裝了自動門，人靠近，門會自動打開。請分析它的輸入、輸出分別是什么，把答案填在橫線上。另外，你能想到它是通過什么設備獲取輸入信號的嗎？第4課拓展與提升輸入:輸出：計算：？？？它的名字叫傳感器，現(xiàn)在很多控制系統(tǒng)都用到傳感器，不過傳感器有很多種，以后我們會陸續(xù)學到。這個自動感應門與聲控燈的工作過程類似，都要用到信號檢測器，它是什么呢？第4課拓展與提升參考答案輸入輸出計算物體反射的信號門開啟處理檢測到的信號，生成指令第5課

連續(xù)變化的數(shù)據(jù)第二單元

數(shù)據(jù)運算有邏輯義務教育信息科技課程資源

六年級

12了解控制系統(tǒng)工作時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。了解連續(xù)量的表現(xiàn)形式及應用。第5課學習目標能說出閾值在控制系統(tǒng)中的作用。33學習目標第5課課堂導入問題情境這是一個居民小區(qū)的廣場旁邊安裝的噪聲監(jiān)測器，它由聲音采集裝置、數(shù)據(jù)處理器、顯示器、報警器等部分組成。請你說說它是怎么工作的呢？安裝噪聲監(jiān)測器，目的是提醒人們不要過于喧嘩，以免給居民造成干擾。當檢測到音量超過標準了，就會通過報警器給管理部門發(fā)出提示。第5課課堂導入輸入輸出計算聲音對采集的聲音數(shù)據(jù)進行處理，判斷音量是否超過標準，生成指令報警器發(fā)或不發(fā)提示流動在控制系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)中的一個要素是什么？數(shù)據(jù)第5課學習活動一

分析噪聲監(jiān)測系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)及其特點三

找出案例中的閾值二

感受生活中的連續(xù)量學習活動

1．噪聲監(jiān)測系統(tǒng)工作時，首先需要采集周圍環(huán)境中的哪些數(shù)據(jù)？我們已經(jīng)知道了數(shù)據(jù)是控制系統(tǒng)中的要素，那么接下來我們分析噪聲監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。第5課學習活動一、分析噪聲監(jiān)測系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)及其特點2．如果要用一種圖形來表示它，你認為下面哪一種圖形更符合？第5課學習活動一、分析噪聲監(jiān)測系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)及其特點聲音數(shù)據(jù)屬于連續(xù)量。連續(xù)量是在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的數(shù)據(jù)。例如：溫度1～100℃、水位1~5m、聲音35~45dB、每天的氣溫等。聲音波形圖氣溫變化圖第5課學習活動一、分析噪聲監(jiān)測系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)及其特點我家熱水器的溫度數(shù)據(jù)在不斷變化。我出生到現(xiàn)在不斷變化的身高。水龍頭不斷流出來的水量。你們還知道生活中哪些數(shù)據(jù)是連續(xù)量？都來說說吧！第5課學習活動拓展：找找與噪聲數(shù)據(jù)類型相同的數(shù)據(jù)。一、分析噪聲監(jiān)測系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)及其特點二、感受生活中的連續(xù)量第5課學習活動1．慢慢拉上教室的窗簾，感受屋內(nèi)光照強度逐漸變?nèi)?；慢慢拉開教室的窗簾，感受屋內(nèi)光照強度逐漸變強。

2．手拿一張薄紙片，嘴對著紙片吹氣，觀察紙片晃動和吹氣力度強弱之間的關(guān)系。我吹氣力度越強，紙片晃動越厲害。這個實驗挺有意思，我知道連續(xù)量的數(shù)據(jù)有什么特點了。第5課學習活動二、感受生活中的連續(xù)量3．觀察在校園生活中，有哪些數(shù)據(jù)屬于連續(xù)量。鈴聲逐漸升高的液面在變化的幼苗高度第5課學習活動二、感受生活中的連續(xù)量水表溫度計車速表第5課學習活動4．觀察測量連續(xù)量的一些儀表。二、感受生活中的連續(xù)量三、找出案例中的閾值在噪聲監(jiān)測系統(tǒng)中，采集噪聲數(shù)據(jù)后，如何判斷它是否超標呢？

要給系統(tǒng)設置一個參考值，然后把噪聲數(shù)據(jù)與它進行比較，才能判斷是否超標。這個參考值在控制系統(tǒng)中可以叫作閾值。

第5課學習活動案例1：某小區(qū)的噪聲監(jiān)測器，夜間聲音超過55dB就會給管理部門

發(fā)出緊急處理的提示。案例1答：第5課學習活動閾值是55dB。三、找出案例中的閾值案例2：電熱水壺，水溫達到100℃會自動斷電。案例2答：案例3答：案例3：小智家冰箱冷藏室維持在4℃。第5課學習活動閾值是100℃。閾值是4℃。三、找出案例中的閾值案例4：小華跑步時戴了一個健康監(jiān)測手環(huán)，心率超過100次/min就會發(fā)出提醒。案例4答：案例5答：案例5：小夏爸爸在限速100km/h~120km/h的高速公路車道上開車。第5課學習活動閾值是100次/min。這個閾值是個區(qū)間。100~120km/h，說明在這個車道上開車，最低速度是100km/h，最高速度是120km/h。三、找出案例中的閾值第5課課堂總結(jié)

1．數(shù)據(jù)是流動在系統(tǒng)中的“生命”要素，只要系統(tǒng)在工作，就會形成數(shù)據(jù)。

2．連續(xù)量是在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的數(shù)據(jù)。

3．要給系統(tǒng)設置一個參考數(shù)值，然后把噪聲數(shù)據(jù)與它進行比較，才能判斷是否超標，這個參考數(shù)值在控制系統(tǒng)中可以叫作閾值。閾值一般可以根據(jù)實際情況自行設置，但很多閾值的設定是可以參考一些公認標準的。1．搜索資料，了解居民區(qū)、學校等環(huán)境的噪聲標準。第5課拓展與提升長期工作或生活在90dB以上的噪聲環(huán)境，會嚴重影響聽力和導致其他疾病的發(fā)生。55dB以上干擾人們學習和工作。30～40dB是比較安靜的正常環(huán)境，人們一般能接受。2．使用一種噪聲監(jiān)測器，檢測課間教室內(nèi)的聲音，然后把一個大部分同學能接受的音量數(shù)值作為閾值，當檢測到的音量大小超過閾值，就激發(fā)報警器發(fā)出警報。第5課拓展與提升我們使用手機和開源硬件仿真工具來開展實驗。①組建學習小組，每個小組使用一部智能手機。②

在手機上安裝一個噪聲測試軟件?；顒硬襟E

③

讓3~4個同學在教室內(nèi)大聲聊天，聲音大小有不同級別，小組長負責檢測噪聲，記錄員記錄噪聲數(shù)值；各小組一致確認哪一個數(shù)值的噪聲超過大家的忍受極限，把它設為閾值。④打開虛擬仿真工具，打開配套資源中的噪聲監(jiān)測器程序，設置閾值，啟動檢測器，觀察報警器的狀態(tài)。⑤設置不同的閾值并啟動，觀察報警器的狀態(tài)。第5課拓展與提升活動步驟第6課

開關(guān)量的真與假第二單元

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第6課學習目標123能找出控制系統(tǒng)中的開關(guān)量。學習目標了解開關(guān)量的表現(xiàn)形式及應用。了解邏輯非運算的規(guī)則。第6課課堂導入問題情境我們已經(jīng)知道，控制系統(tǒng)工作過程中會生成指令，控制相應設備執(zhí)行指定的動作。思考：

“指令”這種數(shù)據(jù)是連續(xù)量數(shù)據(jù)嗎？第6課學習活動學習活動

一

認識開關(guān)量數(shù)據(jù)三

了解非運算的規(guī)則二

情景?。号e牌投票一、認識開關(guān)量數(shù)據(jù)第6課學習活動噪聲監(jiān)測系統(tǒng)，當檢測出音量超過標準時，會生成相關(guān)指令，讓報警器工作，提醒相關(guān)管理人員。問題：指令又是一種什么數(shù)據(jù)呢？它和連續(xù)量數(shù)據(jù)有什么不一樣呢？在噪聲監(jiān)測系統(tǒng)，控制報警器是否開啟的數(shù)據(jù)屬于開關(guān)量數(shù)據(jù)（以下簡稱開關(guān)量）。第6課學習活動產(chǎn)生開關(guān)量數(shù)據(jù)。一、認識開關(guān)量數(shù)據(jù)在控制系統(tǒng)中，開關(guān)量只有兩種狀態(tài)，如真或假、是或否等，在計算機中可以用0、1來表示。電源的閉合或斷開、閥門的接通或斷開、燈的開或關(guān)，這兩種狀態(tài)都可以用開關(guān)量來表示。控制指令設備狀態(tài)數(shù)字形式開設備關(guān)設備第6課學習活動開關(guān)10一、認識開關(guān)量數(shù)據(jù)學校組織秋游，就“是否贊成去郊外野炊”進行舉牌。1．每位學生準備一張白紙，正反面分別寫上0和1。2．同意去郊外野炊的同學請舉1這一面；不同意的請舉0這一面。記錄舉1的人數(shù)和舉0的人數(shù)，根據(jù)人數(shù)決定是否去郊外野炊。二、情景?。号e牌投票第6課學習活動我不贊成去郊外野炊，舉0。我也贊成去郊外野炊，也舉1。我贊成去郊外野炊，所以舉1。第6課學習活動二、情景?。号e牌投票第6課學習活動舉牌給出的0或1，可以理解為輸入控制系統(tǒng)的開關(guān)量；投票結(jié)果是去或不去，控制系統(tǒng)要給輸出端發(fā)出指令呈現(xiàn)投票結(jié)果，這個指令也是開關(guān)量。二、情景?。号e牌投票在控制系統(tǒng)中，描述開關(guān)量更習慣用真、假來表示。即開關(guān)閉合表示真，開關(guān)斷開表示假。用表格來描述開關(guān)量的真、假，這個表格稱為真值表?？刂浦噶钤O備狀態(tài)真值數(shù)字形式開設備運行真1關(guān)設備停止假0第6課學習活動二、情景?。号e牌投票喜歡，就回答“真”；不喜歡，就回答“假”。第一個問題我的回答是“真”，第二個問題我的回答是“假”。兩個問題，我的回答都是“假”。第6課學習活動在舉牌投票的案例中，舉1的同學，真值就是“真”；舉0的同學，真值就是“假”。請同學們用真值回答以下問題：1．你喜歡吃蘋果嗎？2．今天下雨嗎二、情景劇：舉牌投票可以對開關(guān)量的真值進行“取反”運算，這種邏輯運算叫作“非運算”。例如，如果開關(guān)閉合的真值為“真”，那么非運算后，開關(guān)閉合的真值為“假”，簡單來說，“開”進行非運算的結(jié)果是“關(guān)”。第6課學習活動三、了解非運算的規(guī)則可以簡單理解非運算為“取相反結(jié)果”。

我“身高1米6”，非運算結(jié)果是“我身高不是1米6”。

1.小組交流討論，對以下案例進行非運算。第6課學習活動案例狀態(tài)非運算結(jié)果教室門開教室的燈亮手機的音量大我每分鐘跳繩次數(shù)達標電梯運行方向上三、了解非運算的規(guī)則第6課學習活動案例狀態(tài)非運算結(jié)果教室門開關(guān)教室的燈亮不亮手機的音量大小我每分鐘跳繩次數(shù)達標不達標電梯運行方向上下看看非運算后的結(jié)果，和你的類似嗎？

三、了解非運算的規(guī)則第6課學習活動“我的外套是紅色的”，非運算后就是“我的外套不是紅色的”?！拔覑塾斡尽?，非運算后就是“我不愛游泳”?！笆恰钡姆沁\算結(jié)果為“不是”或“否”。2.每個人都根據(jù)自己的理解說出非運算的規(guī)則。三、了解非運算的規(guī)則第6課課堂總結(jié)1．在控制系統(tǒng)中，控制設備開或關(guān)的數(shù)據(jù)稱為開關(guān)量。2．用表格來描述開關(guān)量的真、假，這個表格稱為真值表。3．如果在一個控制系統(tǒng)中，對開關(guān)量的真值進行“取反”的邏輯運算叫作非運算。設計一個投票統(tǒng)計器，把同學們舉牌的數(shù)字1或0輸入，然后計算1和0各自的個數(shù)并比較大小。如果1的個數(shù)大于0的個數(shù)，表示“去郊外野炊”，統(tǒng)計器就輸出結(jié)果“去”；反之，就輸出結(jié)果“不去”。投票統(tǒng)計器(計算0的個數(shù)和1的個數(shù)，并比較大小)010001110投票結(jié)果：去或不去第6課拓展與提升第6課拓展與提升1．討論：根據(jù)題目的描述，在計算環(huán)節(jié)中，采用的計算規(guī)則是什么？根據(jù)規(guī)則，如果1的個數(shù)是23，0的個數(shù)是17，是否去郊外野炊呢？統(tǒng)計1的個數(shù)和0的個數(shù)，并比較大小。大于，則生成指令1，控制輸出設備顯示“去”。小于，則生成指令0，控制輸出設備顯示“不去”。參考答案：23>17，所以輸出結(jié)果是“去郊外野炊”。參考答案：2．補充這個統(tǒng)計器的工作過程示意圖。第6課拓展與提升輸入:輸出：計算：？？？第6課拓展與提升舉牌的數(shù)字郊外野炊的決定輸入輸出計算比較舉牌1的次數(shù)和舉牌0的次數(shù)，生成指令第7課

開關(guān)量的與運算第二單元

數(shù)據(jù)運算有邏輯義務教育信息科技課程資源

六年級

第7課學習目標123了解與運算在日常生活中的應用。能結(jié)合控制系統(tǒng)實例描述與運算的規(guī)則。結(jié)合實例了解連續(xù)量如何轉(zhuǎn)換為開關(guān)量，進一步提升計算思維能力。學習目標第7課課堂導入問題情境在日常生活中，我們會遇到一些要同時滿足兩個條件才能解決的問題，就是常說的“既……又……才能……”。例如坐飛機，在通過安全檢查時，既要有身份證信息又要有登機牌信息?！凹纫焙汀坝忠彼鶐У膬蓚€條件，它們之間的關(guān)系就屬于“與”的關(guān)系。接下來，我們一起來了解生活中的與運算吧。

一

情景?。菏镎J領(lǐng)三

分析人體感應光控燈中的控制邏輯二

發(fā)現(xiàn)生活中更多的與運算學習活動第7課學習活動小智撿到一本書，封面上寫了姓名，于是他在校園公告欄中發(fā)布了失物招領(lǐng)信息，一位同學找到了小智要領(lǐng)回書。一、情景?。菏镎J領(lǐng)第7課學習活動請問你叫什么名字？我是六年級1班的李小華。第7課學習活動他班級和書名都答對了，可以把書還給他。1．這位同學只答對了姓名。2．這位同學只答對了書名。3．這位同學姓名和書名都沒答對。4．這位同學姓名和書名都答對了。問題：什么情況下能把書給他？一、情景?。菏镎J領(lǐng)嗯，滿足這兩個條件，錯不了。答對姓名答對書名拿回書

與在以上情景劇中，這位同學不僅要答對姓名，還要答對書名，才能拿回書。這是生活中人們在處理一些事情時要做的“與運算”。第7課學習活動一、情景?。菏镎J領(lǐng)需要同時滿足兩個條件才能對控制系統(tǒng)輸出產(chǎn)生影響的運算，這種運算稱為與運算。滿足條件1滿足條件2成立

與第7課學習活動例如：登錄電子郵箱既要輸對賬號，又要輸對密碼，才能登錄電子郵箱；使用空調(diào)制冷時，既要設定溫度，又要設定風速，才能獲得預期的舒適度。一、情景?。菏镎J領(lǐng)拓展：生活中，還有很多與運算，你能舉例說說嗎？騎車出行既要有速度，又要方向正確，才能到達目的地。一個數(shù)，既是正數(shù)，又是整數(shù)，才屬于正整數(shù)。使用空調(diào)制冷時，既要設定溫度，又要設定風速，才能獲得比較舒適的體感。第7課學習活動一、情景?。菏镎J領(lǐng)小組討論，每人至少分享2~3件自己經(jīng)歷的需要進行“與運算”的事情，并填寫在表格中。描述的句式可以是：既……又……才能……。案例場景與運算的描述二、發(fā)現(xiàn)生活中更多的與運算第7課學習活動事件場景與運算的描述坐公交車去上學既要坐上正確的車次，又要交費，才能到達目的地開啟教室的電子屏幕既要打開電閘，又要按下開關(guān)，才能打開教室的大屏幕評選環(huán)保小衛(wèi)士既要參加一次植樹活動，又要參加兩次環(huán)保宣講志愿活動，才能評上環(huán)保小衛(wèi)士給大家分享我自己經(jīng)歷的與運算案例。第7課學習活動二、發(fā)現(xiàn)生活中更多的與運算

如果控制系統(tǒng)在工作時，兩個開關(guān)量都為真（即同時滿足兩個條件）才能讓系統(tǒng)輸出預期的結(jié)果，這種控制邏輯就屬于“與運算”。三、分析人體感應光控燈中的控制邏輯第7課學習活動剛才我們分享的都是生活事件中的與運算，那么控制系統(tǒng)的與運算又是怎樣的呢？

只有同時滿足“有人體紅外數(shù)據(jù)”和“光照強度低于標準值”這兩個條件時，這盞燈才會亮，這其中的控制邏輯就體現(xiàn)了與運算。第7課學習活動三、分析人體感應光控燈中的控制邏輯第7課學習活動1．進入控制人體感應光控燈的實驗環(huán)境。2．控制光敏傳感器獲取光照強度數(shù)據(jù)，觀察數(shù)據(jù)提示，并觀察燈的狀態(tài)。3．控制人的移動，觀察人的位置變化與燈的狀態(tài)。三、分析人體感應光控燈中的控制邏輯第7課學習活動提示：先把人移到紅外傳感器感應區(qū)，再控制光敏傳感器獲取數(shù)據(jù)，直到燈亮。剛才有的同學是先改變光照強度，然后改變?nèi)说奈恢?，發(fā)現(xiàn)不好控制什么時候燈才會亮。該怎么辦呢？

提問：燈剛剛亮時，光敏傳感器獲取的數(shù)據(jù)是多少？三、分析人體感應光控燈中的控制邏輯4．寫出人體感應光控燈中的與運算式子。有人體紅外數(shù)據(jù)光照強度低于閾值燈亮

與與與與第7課學習活動三、分析人體感應光控燈中的控制邏輯燈亮

燈不亮

燈不亮

燈不亮

第7課學習活動三、分析人體感應光控燈中的控制邏輯人體感應光控燈中的與運算式子（參考答案）。有人體紅外數(shù)據(jù)光照強度低于閾值有人體紅外數(shù)據(jù)光照強度高于閾值無人體紅外數(shù)據(jù)光照強度低于閾值無人體紅外數(shù)據(jù)光照強度高于閾值與與與與5．根據(jù)與運算規(guī)則，補充完成下面的分析表格。第7課學習活動人體紅外傳感器是否采集到人體紅外數(shù)據(jù)光敏傳感器獲取的數(shù)據(jù)是否低于閾值燈是否亮是是是否否人體紅外數(shù)據(jù)、光照強度與燈的狀態(tài)分析表三、分析人體感應光控燈中的控制邏輯第7課學習活動三、分析人體感應光控燈中的控制邏輯人體紅外數(shù)據(jù)、光照強度與燈的狀態(tài)分析表(參考答案)人體紅外傳感器是否采集到人體紅外數(shù)據(jù)光敏傳感器獲取的數(shù)據(jù)是否低于閾值燈是否亮是是是是否否否否否否否否第7課學習活動6．根據(jù)以上狀態(tài)分析表，填寫用“真”和“假”表示的真值表。有人體紅外數(shù)據(jù)光照強度低于閾值燈亮真真真假假三、分析人體感應光控燈中的控制邏輯看一看你填對了嗎？

可見：只有滿足“有人體紅外數(shù)據(jù)”和“光照強度低于閾值”這兩個條件，這個燈才會亮，這就是開關(guān)量的與運算。有人體紅外數(shù)據(jù)光照強度低于閾值燈亮真真真真假假假真假假假假第7課學習活動三、分析人體感應光控燈中的控制邏輯第7課課堂總結(jié)1．在處理日常生活事務時存在著與運算，它的規(guī)則是：需要同時滿足兩個條件才能獲得預期的結(jié)果。2．在控制系統(tǒng)中，兩個開關(guān)量都為真（即同時滿足兩個條件）才能讓系統(tǒng)輸出預期的結(jié)果，這種控制邏輯就屬于“與運算”。人體紅外傳感器能檢測到感應區(qū)內(nèi)人體的紅外數(shù)據(jù)；光敏傳感器能檢測環(huán)境光照強度數(shù)據(jù)。根據(jù)學習活動3，開展以下學習任務。第7課拓展與提升連續(xù)量1．人體紅外傳感器獲取的數(shù)據(jù)（簡稱紅外感應數(shù)據(jù)）和光敏傳感器獲取的數(shù)據(jù)，屬于什么數(shù)據(jù)？第7課拓展與提升2.輸入的連續(xù)量數(shù)據(jù)，在判斷環(huán)節(jié)，是不是存在一個閾值作為比較的標準？輸入的連續(xù)量是不是通過與閾值比較，生成指令（開關(guān)量）？是的連續(xù)量經(jīng)由閾值判斷生成開關(guān)量指令第8課

開關(guān)量的或運算第二單元

數(shù)據(jù)運算有邏輯義務教育信息科技課程資源

六年級

第8課學習目標123了解或運算在日常生活中的應用。能結(jié)合控制系統(tǒng)實例分析或運算的規(guī)則。通過分析控制系統(tǒng)中的控制邏輯，提高綜合應用能力和計算思維能力。學習目標第8課課堂導入問題情境在日常生活中，會遇到一些問題涉及多個條件，只要其中一個條件滿足，問題就能解決。例如：坐火車檢票時，可以憑身份證進站，或者憑車票進站；開車經(jīng)過高速公路收費站時，可以通過ETC收費，或者通過人工收費。你們知道這些情景中，人們處理事情時有一個共同的邏輯嗎？或者一

分析事件中人們解決問題的共同點三

分析智能門鎖的控制邏輯二

發(fā)現(xiàn)生活中更多的或運算學習活動第8課學習活動場景1：小華媽媽坐公交車，可以刷公交卡或手機掃二維碼支付車費。場景2：小智可以用數(shù)字密碼或指紋打開家門的智能鎖。場景3：小夏帶回家一份秋游通知，請爸爸或媽媽簽字。你能發(fā)現(xiàn)，他們遇到的問題有一個什么共同點嗎？一、分析事件中人們解決問題的共同點第8課學習活動這三個情景中的問題都有兩種解決途徑，并且只要選擇其中一種途徑就可以解決問題。第8課學習活動問題3：小夏的秋游通知，只有爸爸簽字可以嗎？問題1：小華媽媽乘坐公交是不是有兩種支付車費的方式？

如果她只有公交卡，可以嗎？問題2：小智開鎖是否有兩種方式可選？如果他忘了

數(shù)字密碼，他還可以用什么方式？一、分析事件中人們解決問題的共同點第8課學習活動

我們在生活中會遇到很多需要我們大腦進行“或運算”的事情，結(jié)合自己的經(jīng)歷，用“……或……就能……”句子來描述。一、分析事件中人們解決問題的共同點事情或運算的描述學校規(guī)定每學期要選一門藝術(shù)選修課：中國舞或國畫進出公園有兩個門：東門、南門上學有兩種交通方式：步行、騎車我上學的時候，可以選擇步行或坐車。你能想到哪些案例呢？小組討論，每人至少分享2~3件自己經(jīng)歷的需要進行“或運算”的事情。第8課學習活動二、發(fā)現(xiàn)生活中更多的或運算事情或運算的描述學校規(guī)定每學期要選一門藝術(shù)選修課：書法或繪畫選書法課或繪畫課，都滿足藝術(shù)選修的要求進出公園有兩個門：東門、南門走東門或走南門，都能進公園上學有兩種交通方式：步行、騎車步行或者騎車，都能上學第8課學習活動小組討論，每人至少分享2~3件自己經(jīng)歷的需要進行“或運算”的事情。二、發(fā)現(xiàn)生活中更多的或運算對于控制系統(tǒng)來說，只要有一個開關(guān)量為真（即滿足一個條件），就能讓控制系統(tǒng)產(chǎn)生符合預期的輸出，這種控制邏輯稱為或。前面講的是生活中的案例，接下來我們了解這些案例在控制系統(tǒng)中是怎么通過或運算解決的。第8課學習活動三、分析智能門鎖的控制邏輯小智家安裝的是智能門鎖，既可以輸入數(shù)字密碼開門，又可以通過指紋識別開門。第8課學習活動三、分析智能門鎖的控制邏輯第8課學習活動1．請根據(jù)或運算的規(guī)則，補充下面的運算式子。門鎖打開或

三、分析智能門鎖的控制邏輯指紋正確數(shù)字密碼正確門鎖打開或

第8課學習活動三、分析智能門鎖的控制邏輯數(shù)字密碼是否正確指紋是否正確門鎖是否開是是是否否第8課學習活動數(shù)字密碼驗證、指紋驗證與鎖的狀態(tài)分析表三、分析智能門鎖的控制邏輯2.把數(shù)字密碼驗證、指紋驗證與門鎖的狀態(tài)填在表格中。第8課學習活動數(shù)字密碼和指紋所對應開關(guān)狀態(tài)與鎖狀態(tài)分析表（參考答案）數(shù)字密碼是否正確指紋是否正確門鎖是否開是是是是否是否是是否否否三、分析智能門鎖的控制邏輯3．根據(jù)以上狀態(tài)分析表，填寫用“真”和“假”表示的真值表。數(shù)字密碼正確指紋正確門鎖打開真真真假假第8課學習活動三、分析智能門鎖的控制邏輯數(shù)字密碼驗證、指紋驗證與燈的狀態(tài)真值表數(shù)字密碼正確指紋正確門鎖打開真真真真假真假真真假假假第8課學習活動一起看看真值表。數(shù)字密碼驗證、指紋驗證與燈的狀態(tài)真值表（參考答案）三、分析智能門鎖的控制邏輯第8課課堂總結(jié)1．生活中會遇到很多需要進行“或運算”的問題。

2．控制系統(tǒng)中的或運算規(guī)則是：只要滿足一個條件就能對系統(tǒng)輸出產(chǎn)生影響的運算稱為或運算。

3．控制系統(tǒng)進行或運算時，要進行條件判斷，條件滿足時會產(chǎn)生指令，指令控制相應設備執(zhí)行指定的操作。停車場的升降桿是按鈕控制方式，由工作人員手動控制?，F(xiàn)在要增加自動識別控制功能，識別到車輛信號時，升降桿就會自動升起。

第8課拓展與提升第8課拓展與提升1．請模仿活動3，用真值表描述這兩種控制方式的邏輯關(guān)系。對應的真值表按下按鈕識別車輛的信號桿升起第8課拓展與提升2．根據(jù)學校的實際條件，觀察停車場升降桿（或門）的控制過程。第8課拓展與提升

3．思考：按鈕控制方式輸入的是一種什么數(shù)據(jù)？自動感應控制方式輸入的是一種什么數(shù)據(jù)？請說出它們的特點。提示1：按鈕控制方式輸入的是開關(guān)量。提示2：自動識別控制方式輸入的也是開關(guān)量?？刂葡到y(tǒng)的輸入的數(shù)據(jù)，既可以是開關(guān)量，也可以是連續(xù)量。這個活動中，輸入的都是開關(guān)量數(shù)據(jù)。第9課

從人工到自動化第三單元

有了反饋更優(yōu)化義務教育信息科技課程資源

六年級

第9課學習目標123了解人工控制和自動控制的應用場景。了解人工控制和自動控制的特點。通過描述自動控制的過程，增強對自動控制特點的認識。學習目標第9課課堂導入問題情境奶奶以前用老式的燒水壺在燃氣灶上燒開水，等水開了，要過去關(guān)掉燃氣；媽媽現(xiàn)在用電水壺燒水，灌上水并按下開關(guān)通電，然后她就忙別的事情了，水開了電水壺會自動關(guān)閉電源開關(guān)。奶奶和媽媽燒水的過程，有什么區(qū)別？媽媽燒水關(guān)閉電源的方式是自動控制。奶奶燒水關(guān)閉燃氣的方式是人工控制。第9課課堂導入一

分析兩種控制方式的主要特點三

分析空調(diào)控制室溫的過程二分析生活中人工控制的案例學習活動第9課學習活動

1．奶奶燒水時，打開和關(guān)閉燃氣灶開關(guān)都是人去操作的嗎？第9課學習活動是的。2．媽媽燒水時，接通電源開關(guān)，是人去操作的嗎？水燒開后，是人去斷開電源還是自動斷的？媽媽手動接通的電源；最后斷開電源是自動的。一、分析兩種控制方式的主要特點奶奶燒水的過程：打開燃氣等待和關(guān)注關(guān)閉燃氣人工操作水燒開人工監(jiān)控人工操作特點：需要人工實時監(jiān)控過程。第9課學習活動一、分析兩種控制方式的主要特點媽媽用電熱水壺燒水的過程：媽媽不需要關(guān)注水何時燒開，可以走開去做其他事情，因為這個水壺具備自動控制（關(guān)閉電源）的功能。接通電源水燒開自動斷開電源第9課學習活動一、分析兩種控制方式的主要特點人工控制：控制系統(tǒng)在運行時，如果實現(xiàn)某項功能的過程需要人做出必要的操作，從而保證控制系統(tǒng)的輸出符合預期目標，那么實現(xiàn)這項功能的過程就屬于人工控制。第9課學習活動一、分析兩種控制方式的主要特點

調(diào)亮度土壤水分風扇轉(zhuǎn)速騎行速度人踩腳踏板人調(diào)風扇轉(zhuǎn)速人工澆灌人控制燈亮與滅人工控制的案例：第9課學習活動一、分析兩種控制方式的主要特點自動控制：控制系統(tǒng)在運行時，如果實現(xiàn)某項功能的過程不需要人工干預，就能保證控制系統(tǒng)的輸出符合預期目標，就可以說這個過程是自動控制。第9課學習活動一、分析兩種控制方式的主要特點電飯鍋煮飯，飯煮熟后能自動切換到保溫狀態(tài)；自動控制的案例：馬路邊的自動感應燈，天色變暗會自動亮起，天色變亮會自動熄滅；大樓里的煙霧報警器，煙霧濃度超過一定范圍時會自動報警；智能駕駛汽車，不需要司機手動控制方向盤，汽車就能自動根據(jù)路況變道、轉(zhuǎn)彎、掉頭等。第9課學習活動一、分析兩種控制方式的主要特點根據(jù)所列舉的案例場景，分析其中包含的人工控制過程。案例場景實現(xiàn)的功能人工控制的工程駕駛汽車（非智能駕駛）車速變大或變小配合使用加速踏板或制動踏板左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)適當旋轉(zhuǎn)方向盤用手機聽音樂用洗衣機洗衣服二、分析生活中人工控制的案例第9課學習活動我就是這樣控制音量大小的。第9課學習活動案例場景實現(xiàn)的功能人工控制的工程駕駛汽車（非智能駕駛）車速變大或變小配合使用加速踏板或制動踏板左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)適當旋轉(zhuǎn)方向盤用手機聽音樂音量變大或變小按手機上的音量按鈕用洗衣機洗衣服設置洗衣模式按下操作面板上對應的按鈕觸摸式開關(guān)燈燈亮觸摸開關(guān)二、分析生活中人工控制的案例

1．天氣炎熱，請描述你開空調(diào)并讓室溫逐漸下降為26℃的過程。我首先插上電源插座，然后按遙控器上面的按鈕，設為26℃就完成了。我也是這樣操作，但屋里的溫度要等一段時間才感覺到下降，說明空調(diào)一直在自動進行降溫工作。第9課學習活動三、分析空調(diào)控制室溫的過程

2．以上過程中，哪些需要人工的控制？

3．以上過程中，哪些是空調(diào)自動控制的？按下遙控器的電源開關(guān)、設置制冷模式、設置溫度為26℃、設置風速為2擋

吹出冷風、檢測室溫

第9課學習活動三、分析空調(diào)控制室溫的過程你能根據(jù)下面的描述，用箭頭和文字畫出空調(diào)自動調(diào)節(jié)室溫的示意圖嗎？

夏天開空調(diào)前，室內(nèi)氣溫是30℃，我希望降為26℃，于是通過控制器設定26℃為標準溫度（閾值），空調(diào)開始制冷；當檢測到室內(nèi)氣溫降為26℃時，空調(diào)停止制冷，保證室溫恒定在26℃；檢測到室溫上升，空調(diào)又開始制冷……第9課學習活動三、分析空調(diào)控制室溫的過程人啟動空調(diào)設置溫度（閾值）空調(diào)制冷室內(nèi)逐步升溫停止制冷檢測到室溫達到閾值室內(nèi)逐步降溫檢測到室溫高于閾值自動控制，不需要人的干預，直到關(guān)空調(diào)。第9課學習活動三、分析空調(diào)控制室溫的過程第9課課堂總結(jié)1．人工控制，需要人對控制系統(tǒng)的工作過程（或其中某一段過程）進行必要的操作。2．自動控制，控制系統(tǒng)能自動按預定的程序進行運轉(zhuǎn)，不需要人工干預。3．人工控制和自動控制普遍存在，而且隨著社會科技的進步，很多系統(tǒng)的自動控制程度會越來越高，給人們帶來更多的便利。感受人工控制和自動控制各自的優(yōu)缺點。1．準備一個遙控小汽車，控制小汽車直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。這個遙控小汽車聽我指揮，我讓它左轉(zhuǎn)就左轉(zhuǎn)，完全在我的掌控中，但是控制它轉(zhuǎn)90°就比較難了。小汽車運動的過程受我的控制，所以我認為是人工控制。第9課拓展與提升小車前行，它能自動沿著路線行走。

2．運行自動循跡機器人程序，觀察機器人沿著路線行走的過程。在無人駕駛應用中，這種車要裝傳感器，用來檢測道路左右兩側(cè)的線，自動控制車身在兩側(cè)線中間，保證自己在正確的車道上行駛。第9課拓展與提升3．根據(jù)前兩項任務的感受，并上網(wǎng)查閱資料，說說人工控制和自動控制的優(yōu)缺點。它們有各自適用的場合。對于要求精度高、規(guī)模大、反應快或者比較危險的工作場合，自動控制更適合，如制造業(yè)生產(chǎn)線、自動駕駛、航空航天、化工、勘探等領(lǐng)域的工作場所。對于一些簡單的工程和生產(chǎn)環(huán)節(jié)，采用人工控制即可滿足要求。第9課拓展與提升第10課

開環(huán)控制應用廣第三單元

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六年級

第10課學習目標123了解開環(huán)控制的特點。能繪制開環(huán)控制的工作過程示意圖。通過分析控制系統(tǒng)的實例，知道開環(huán)控制系統(tǒng)普遍存在我們生活中。學習目標第10課課堂導入小智設定了每天早上7點的鬧鐘，鬧鐘會在早上7點準時響鈴并持續(xù)10秒后結(jié)束。問題情境小智是否起床，是鬧鐘能控制的嗎？爸爸用洗衣機洗衣服，選定洗衣模式并啟動開關(guān)后，洗衣機就按照規(guī)定的洗衣程序進行工作。問題情境如果這次的衣服特別臟，爸爸還是選用平時的洗衣模式，洗衣機能控制衣服一定能洗干凈嗎？第10課課堂導入一

分析開環(huán)控制的特點三

分析生活中開環(huán)控制應用的實例二

繪制并分析電風扇的工作過程學習活動第10課學習活動鬧鐘沒辦法知道我賴床。衣服洗得不夠干凈，它沒辦法判斷。一、分析開環(huán)控制的特點開環(huán)控制第10課學習活動大家還記得第4課學習的控制系統(tǒng)工作的三個環(huán)節(jié)嗎？第10課學習活動記得。我還記得，如何根據(jù)這三個環(huán)節(jié)描述控制系統(tǒng)的工作過程。一、分析開環(huán)控制的特點1．根據(jù)下面這段描述，按“輸入—計算—輸出”的計算模式補充洗衣機的工作過程示意圖。爸爸選擇“標準模式”，然后按“啟動”按鈕，洗衣機開始運轉(zhuǎn)，最后發(fā)出嘀嘀的蜂鳴聲，提示洗衣結(jié)束。輸入輸出計算？？？第10課學習活動一、分析開環(huán)控制的特點輸入輸出計算洗衣模式啟動指令洗衣機運轉(zhuǎn)按選定的模式生成指令第10課學習活動一、分析開環(huán)控制的特點2.回答以下問題。（1）洗衣機的工作過程是不是從開始到結(jié)束，是按程序一步步往下走的？（2）如果爸爸發(fā)現(xiàn)衣服不夠干凈，他還想用洗衣機洗，是不是只能再選模式，讓洗衣機把洗衣程序運轉(zhuǎn)一遍？第10課學習活動一、分析開環(huán)控制的特點洗衣機的工作過程屬于開環(huán)控制。在開環(huán)控制過程中，當控制系統(tǒng)按給定的輸入運行后，會按預期的目標形成輸出結(jié)果，而且這次的結(jié)果無法改變。線性的工作過程第10課學習活動一、分析開環(huán)控制的特點

1．人們接通電源，然后選擇風速擋位，風扇就會按預定的模式轉(zhuǎn)動起來。請畫出其工作過程示意圖。二、繪制并分析電風扇的工作過程把輸入和輸出填在圖中的橫線上即可。輸入輸出計算？？？第10課學習活動電風扇工作過程示意圖

輸入輸出計算風速擋位風扇按制定擋位轉(zhuǎn)動按設定的風速生成指令第10課學習活動二、繪制并分析電風扇的工作過程

2．分析討論：這個過程是否屬于開環(huán)控制？洗衣機和電風扇的工作過程示意圖，你發(fā)現(xiàn)它們有什么相同點？都是給定輸入后，就有對應的輸出，如果輸出的風速效果不好，它也沒辦法，只能我自己重新?lián)Q一個風速擋位。我覺得它的工作過程是直直地往一個方向走的。第10課學習活動二、繪制并分析電風扇的工作過程三、分析生活中開環(huán)控制應用的實例參照下表，列舉生活中2~3個開環(huán)控制系統(tǒng)，分析其控制過程中的輸入與輸出。開環(huán)控制系統(tǒng)輸入輸出電子鬧鐘電水壺指紋鎖第10課學習活動這是一位同學填的表格，大家可參考。開環(huán)控制系統(tǒng)輸入輸出電子鬧鐘設定的響鈴時間鈴聲電水壺接通電源的指令加熱指紋鎖指紋信息鎖開參照下表，列舉生活中2~3個開環(huán)控制系統(tǒng)，分析其控制過程中的輸入與輸出。第10課學習活動三、分析生活中開環(huán)控制應用的實例

1．開環(huán)控制系統(tǒng)，操作往往比較簡單，它的工作過程一般都是廠家設定好的，它產(chǎn)生的結(jié)果也基本是固定的。2．開環(huán)控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)比較簡單，通常情況下每個輸入都對應了一個輸出，也不需要對輸出結(jié)果進行檢測。3．但如果控制系統(tǒng)受到干擾，設定好的工作過程不適合，就會導致輸出產(chǎn)生偏差。第10課課堂總結(jié)加熱的模式加熱的時間啟動的指令輸入輸出計算加熱按選定的加熱擋位和加熱時間，生成指令第10課拓展與提升1．補充微波爐加熱食物時的工作過程示意圖。2.設置機器人運動的各項參數(shù)，讓它走出正多邊形（如正方形、正六邊形等）的軌跡。閱讀程序，設置參數(shù)，運行程序，最后分析程序的執(zhí)行過程，觀察它是否具備開環(huán)控制的特點。第10課拓展與提升機器人走正多邊形過程屬于開環(huán)控制嗎？我認為是的。因為它只會按程序一步步執(zhí)行任務，如果走出的軌跡不完美，只能由編程人員修改程序，重新讓它走一遍，它自己不會調(diào)整。第11課

通過反饋知效果第三單元

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六年級

第11課學習目標123了解人們在處理日常事件時發(fā)生的反饋。了解反饋在控制系統(tǒng)中的作用。能繪制含反饋的控制系統(tǒng)工作過程示意圖。學習目標第11課課堂導入問題情境還記得上一節(jié)課里提到的鬧鐘嗎，它只管到時間就響，不管小智是否起床，結(jié)果小智有一天上學就遲到了。今天早上，改為媽媽來叫小智起床了。

媽媽叫你起床的過程，有個環(huán)節(jié)叫作反饋。下面一起來學習什么是反饋以及它的作用。媽媽叫第一遍，我沒醒；她又叫第二遍，我迷迷糊糊的；第三遍她邊叫邊拍我，我終于起床了！第11課學習活動

一

分析人們處理日常事件存在的反饋學習活動二

分析人們使用控制系統(tǒng)時獲得的

反饋信息三

分析具備反饋的微波爐的工作過程結(jié)合自己今天經(jīng)歷的一些事情，選取2~3件分析其中存在的反饋。下列事件供參考。1．往杯子里倒牛奶。2．通過吹氣的方式給碗里的食物降溫。3．做一道練習題，對答案發(fā)現(xiàn)自己錯了，繼續(xù)思考，然后改正。第11課學習活動一、分析生活中的一些反饋現(xiàn)象

事件1：往杯子里倒牛奶，倒少了，繼續(xù)倒。

一邊倒牛奶，一邊觀察牛奶的高度，把這個信息反饋到大腦，決定是否繼續(xù)倒牛奶，直到牛奶量合適為止。倒牛奶倒少了，繼續(xù)倒！第11課學習活動一、分析生