第二单元控制系统中的运算单元教学设计六下信息科技浙教版.docx
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1、第二单元控制系统中的运算【单元整体构想】一、单元内容简介数据的逻辑运算是数据运算中的重要内容。通过逻辑运算可以实现对系统的灵活控制,满足复杂的控制需求,这是设计过程与控制方案的基础。本单元响应课程标准“过程与控制”模块内容要求的第四条“了解系统的输入与输出可以是开关量或连续量,了解连续量可以经由阈值判断形成开关量,掌握开关量的简单逻辑运算”和第五条“了解计算机可用于实现过程与控制,能在实验系统中通过编程等手段验证过程与控制系统的设计在第一单元了解控制系统形态,以及用反馈实现过程与控制优化的基础上,本单元将学习如何通过数据运算实现控制系统的复杂控制。通过本单元的学习,学生能够理解数据在过程与控制
2、中的作用,知道如何通过逻辑运算实现复杂控制。通过“小型开关系统”的跨学科主题学习,学生能够在抽象建模、算法设计、验证优化等一系列环节中培养计算思维。二、单元设计的望远镜思维义务教育教科书信息科技五年级下第三单元“控制系统的计算”中,对什么是计算、计算对控制的作用、常见的计算类型进行了阐述。这里的计算是广义的计算,或者说是系统层面的计算,是从系统的角度理解计算,旨在帮助学生初步了解控制系统如何通过计算实现过程与控制。而义务教育教科书信息科技六年级下第二单元“控制系统中的运算”则是具体的计算,要求通过数值运算和逻辑运算来实现系统计算。义务教育教科书信息科技五年级上中介绍的计算原理可以迁移到本单元,
3、通过本单元学习可以继续加深学生对计算的理解。反馈是实现系统计算环节的基本形式。义务教育教科书信息科技六年级下第一单元只是简单介绍了反馈的原理和硬件实现,而本单元要介绍的是软件实现。本单元的任务是通过连续量阈值判断生成开关量,以及利用开关量逻辑运算等方式实现反馈和其他比较复杂的控制需求。本单元还为下一单元“扩音系统”一一利用反馈原理和数据运算设计扩音系统打下基础。三、单元设计的放大镜思维本单元共6课,围绕“数据”这个逻辑主线展开。第5课“控制系统中的数据”呈现控制系统各环节产生和涉及的数据,剖析数据的作用,进一步认识控制系统中的数据。在这些数据中,有些参与运算,有些不参与运算。第6课“连续量与开
4、关量”对参与运算的数据进行分析,根据形态和取值分为连续量和开关量,为学习开关量逻辑运算做好准备。第7课“开关量的生成”通过连续量阈值判断生成开关量,将连续量变成可逻辑运算的开关量。第8课和第9课主要介绍如何通过开关量逻辑运算实现控制需求。第10课通过跨学科主题一一小型开关系统,对前面所学内容进行综合应用。综上所述,本单元内容环环相扣,从易到难,由表及里,逐渐深入,通过清晰的“数据”主线将内容串联起来,帮助学生掌握本模块核心内容。本单元各课内容如下表所示。课序课题主要内容第5课控制系统中的数据控制系统中数据的类型、控制系统中数据的作用。第6课连续量与开关量控制系统中的连续量、控制系统中的开关量。
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