第7课 开关量的与运算（教案）-2025-2026学年六年级信息科技全一册（人教版）

第7课《开关量的与运算》教案

课程名称：第7课开关量的与运算

年级：六年级

课时:45分钟

一、教学目标分析

知识与技能

1.能够清晰阐述与运算在日常生活和控制系统中的应用场景。

2.能够准确描述与运算的规则，结合实例用相关式子表达。

3.能够掌握连续量转换为开关量的方法，能分析简单控制系统中的数据转换过程。

过程与方法

I.通过参与情景剧、小组讨论、实验探究等活动，提升观察能力、分析能力和逻辑思维能

力。

2.通过解决实际问题的过程，培养实践操作能力和知识迁移能力。

情感态度价值观

1.激发对数据运算逻辑的探索兴趣，培养严谨的科学态度。

2.提高体会信息技术与生活的紧密联系，提升运用信息技术知识解决实际问题的意

识。

二、教学内容及重点

教学重点

I.理解与运算的规则，包括生活场景和控制系统中的应用。

2.掌握连续扁转换为开关量的原理和方法。

教学难点

1.准确分析控制系统中与运算的逻辑关系，根据实际情况正确运用与运匏规则。

2.理解阈值在连续量转换为开关量过程中的作用。

三、教学过程设计

教学过程教学内容教学方法

师：同学们，在口常生活中，我们经常会用到各种电器设备。情景导向

今天，我们就来聊聊大家熟悉的微波炉。想象一下，当你肚子学习

饿了，打算用微波炉加热食物的时候，会发现光是关闭炉门，

微波炉不会开始工作；只设置好时间，它也不会启动。只有当

我们既关闭了炉门，又设置好了时间，微波炉才会启动加热程

序。这里面就蕴含着一个重要的逻辑关系。关闭炉门是一个状

态，我们可以把它看成是一个开关量，设置好时间又是另一个

开关量。只芍这两个开关量都满足特定条件（炉门关闭为

“是”，时间设置好为“是”）时，微波炉才会启动，这就

是种“与”的关系。下面我们就起来深入探究这种开关

量的与运算，

情景导入

（5分

钟）

师:本节课我们有三大学习目标，一是了解与运算在日常生活

中的应用。二是能结合控制系统实例描述与运算的规则。三是

了解连续量如何转换为开关量，进一步提升计算思维能力。

»»开关■的与运算

学习目标

01了”与UM玄日京堡法中匕应索.

02•0•195-"宾保・嫌马也H的黑川・

03了解遵缜■气＞角门楼为开美■,遗一步

摄开计II患H*力.

师：本节课我们的学习内容包括：分析情景剧：失物认领；发

现生活中更多的与运算，分析人体感应光控灯中的控制逻辑。

2开关■的与运■

师：首先请同学们代入“失物认领”的情景中。讲授法

►►开关■的与运算殳2・

2学习活动1：情景刻：失物”领

办过情景鼾”大物认《r了鲜与运算.

学

活

动

习师：一天，小智检到一本书，封面上写了姓名，于是他在校园

一

情

•景公告栏中发布了失物招领信息，一位同学找到了小智要领回

剧•

失

物

：书。小智提问这位同学的姓名和书名。

认

领<

分

钟10

，►►开关■的与运算

小・检到I一本*.tia±WTtt8.于星施在校园公青

程中发有了失常招H值部.一位M学线酬71小，豪"回气.

小何这位同学的姓名X），名.

师：请同学们思考，什么情况下小智可以把书交给认领的同

学？一、只答对了姓名；二、只答对了书名；三、姓名和书名

都没有答对；四、答对了姓名和书名。

“开关■的与运JI■，…..

以下“情田.小，却以尼葛・14僮・学？

4«&«*«*

答对姓名和书名

生：思考并回答。

师：同学们都知道，既要答对姓名，又要答对书名，才能拿回

书.这其实就是我们在生活中处理一些事情时要做的与运算，

可用式子：“答对姓名”与“答对书名”才能“拿回书”来表

示。像这种需要同时满足两个条件才能获得预期的结果，这种

运算被称为与运算。

这位同学既要答对姓名,又要答对书名，才）

髭拿回书.这是人们在堡活中处理一些事情时要

r^i-傲的与运・，可用以下式子表示.

RaiiHDnl

需要同职满足两个条件才器裱湾预期的结第.这神话算帔祚为'

师：我们生活中有许多与运算的例子。比如家里的保险箱配有

两把锁，只有两把锁的钥匙都插入锁孔，保险箱才能被打开。

"开关■的与运一

生活中与运真的鬃例

师：再比如班级评选环保小卫士的标准是，只有参加过义务植

树和垃圾分类两项活动的同学才能被选上。

师：根据对与运算的理解，下面请同学们分小组进行讨论，每讲授法

位小组成员至少分享2〜3件自己经历过需要进行与运算的事小组讨派

件。法

少开关■的与运n

J学习活动2：发现生活中更多的与迨H

小J8付俭，•人豪少分•2为件自己经历包翕霍微行■运A的•怜.

师：将分享的事件及其与运算的描述填入表格中。就如选举班

学习活动

长事例中需“半数以上投票”和“无违纪记录”两个条件都满

二：发现

足才能当选，少一个都不行。参加夏令营需要“提交科学实验

生活中更

报告”且“体能测试达标”同时具备，才有资格参加。在数独

多的与运

游戏中，只有“每行1-9不重复”且“每宫格数字唯一”

算（7分

都做到，才算完成谜题。

钟）

•停与博A・迎衰

师：上面同学们分享了许多事件，控制系统在工作时也存在与

运算，两个开关量都为真（即同时满足两个条件）才能让系统

输出预期的结果，这种控制逻辑就属于“与”，要进行与运

算.

“开关■的与运H

校制系虢6r作时.得个开美・邮为真（即同

足前个条仲）才"让东嫌■出HI期的储・,这

物校川邃修属于“与”,■康忏用0・.

IftEJiTiHlDn]

师：同学们芍没有用过人体感应光控灯，能不能说说这种灯的讲授法

使用方法？实践操作

法

"开关■的与运舞

学习语动3：分析人体总应光控灯中的控JWilfll

闰学61•牙•荒也人悻S应光根IL确畏嫁《打笛博用

jagiwiaanj

学习活动

三：分析

师：人体感应光控灯只有当“有人体红外数据”与“光照强度

人体感应

低于阈值”同时满足时，灯才会亮。

光控灯中

的控制逻开关■的与运•

辑（13

分钟）人体总成允I?灯的工作过时

有人体红外数4与［光照中度低于港值灯亮

师：下面我们使用实验设备来设计一个人体感应光控灯。完成

人体感应光控灯控制系统的硬件搭建任务所需的设备需要一块

主控板，一个人体红外传感器，一个RGB-LED灯和两根4pin

连接线。

开关■的与运算

师：主控板通过4pin分别连接线连接人体红外传感器和RGB-

LED灯\注意连接方式和接口位置。

开关■的与运真

主控板连接光收传感■.人体红外传萼WB-UMT

师：接下来编写人体感应光控灯的控制程序，打开mPython软

件，首先初始化引脚为P13的RGB-LED灯，命名为

my_rgb,程序进入循环，每次循环先清空OLE1）屏显示的光

照殖，接着判断条件，当光照值小于10，且引脚P0连接

的人体红外传感器被触发时，执行让my_rgb灯全亮的操作：

若不满足上述条件，执行关灯的操作。

”近程控M更便0

■0H至OLE<H&Ji市完

>0.且何外■青It优人除靶”传“■■

»W.G,的灯全覆.BMXrfl.

师：程序编写完成后点击“刷入”按钮，将程序刷入主控板

中。

“开美■的与运货I

师：下面我们从这三个方面来测试人体感应光控灯控制系统：

第一：控制光敏传感器采集光照强度数据，观察数据的变化以

及灯的状态；第二：通过人移动来改变与传感器的距离，观察

人的位置变化与灯的状态；第三：人先移动到离灯很近的位

置，再控制光敏传感器采集数据，直到灯亮，记录灯刚亮时光

敏传感器采集的数据为阈值。

I控制光依传感找果集光照强度依据,现察依据的变化以及灯的状态.

I人移动《改变与信密J8的距离）.现察人的位置更化与灯的状态.

I人先移动到离灯很近的位置，再控刷光敏传感■果集数据，宣射灯亮,

记录灯刚亮时光被传变券采集的数挺《“值），____________

师：同学们可以记录下实验过程中人体红外数据、光照强度与

灯的状态的关系。通过刚刚的三个实验我们可以知道：只有当

人体红外传感器采集到人体红外数据，与光敏传感器采集的数

据低于阈值，这两个条件同时满足时，灯才会亮。

开关■的与运算

人体红外数提，光照强度与灯的状态分析表

|人体|nss«1

KM

号SS

师：根据前面分析的人体红外数据、光照强度与灯的状态表，

我们可以进一步填写人体红外数据、光照强度与灯的状态真值

表：当人体红外传感器采集的人体红外数据，与光敏传感器采

集的数据低于阈值都为真时，输出的结果也为真。

»»开关■的与通理

人体红外电据、光照我度与灯的状态*值表

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人像!!♦♦•・・・3・•

■

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师：下面请同学们思考一下，刚刚的实验中人体红外传感器和讲授法

光敏传感器采集的数据，分别属于什么数据？实践操年

法

”开关■的与运M师生互动

法

1.人体红外传男II和光败府黑器来■的我骞，■于什么数据？

拓展与提生：人体红外传感器采集的数据为开关量，主控板上显示的数

升（7分据为连续量C

钟）

“开关■的与运期

2

开关■

师：请同学们进一步思考：刚刚的实验中输入的连续量数据在

判断环节，是否存在一个值作为比较的标准？输入的连续量数

据是否通过与该数值比较，生成了指令即开关量数据？

”开关■的与运一

\、拓展与提升

2・入的像蟾■脑蹲在拜骑环节.星舌存在一个值作为比我的惮

麻，■人的・二通比与i*fll值比较.分成了指令即开关

・@NP

师：输入的连续录数据在判断环节存在一个数值作为比较的标

准，并且通过与该数值比较，生成了指令。与之做比较的这个

数值就叫做阈值。总结得出连续量经由阈值判断生成开关量。

►►开关■的与运算

师：请同学们在课后留意生活中的•类与运算事件并尝试分析

其中的控制逻辑。

”