2.2从复杂到简单 系统与子系统 教案-湘教版信息科技六年级上册

年级六年级入、计算、输出模块的子系统，结合硬件传感器、图形化编程实践，落实系统分解的思教材将理论概念与项目实践结合，通过案例分析、表格梳理、编程实操、反思改进等活目标1.信息意识能识别生活中复杂系统与子系统，认识环境监测装3.数字化学习与创新借助主控板、传感器和图形化编程完成环境监测装置设计，能调规范使用硬件与编程工具，客观认识监测设备的优势与局限，体会重点难点理解多个子系统并列同时运行的工作逻辑，能够将复杂系统功能合理拆解成独立子系统结合输入、计算、输出模型分析各个子系统，在编程实践中处理多传感器数据采集系统角度反思、评估装置的优缺点并提出改进思路。教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课系统与子系统是什么关系设计子系统的目的和方法是什么上节课，我们学习了生活中的简单系统，还有许多功能强大、结构复杂的较大系统，如洗衣机、空气净化器、安全监控等系统。这些较大系统是由较简单的子系统构成的，下面我们将学习系统与子系内部构成；3.统如何组成”知，创设问题情究复杂系统构成的兴趣，引出本的声音进行了实时监测，是否可以模仿噪声提醒装声、PM2.5、气压、光强等功能的装置?1.回忆噪声提醒装置的结构与运行逻辑；2.思考多种环境监测功能的实现思路；3.观察系统结构图，识别环境以已知的单一系统为载体，通过类比迁移引出子系统概念，帮助学生建立“复杂系统由独立子系统构成”的初步认知负氧离子湿度系统组合起来，就得到了一个实时环境监测装置系统。而温度、湿度、噪声、PM2.5等装置系统就是实时环境监测系统的子系统。环境监测装置系统温度监测湿度监测噪声监测PM₂5监测子系统子系统子系统子系统先参考噪声监测装置，它采集外界的声音信号，经过计算，将声音值作为输出，显示在屏幕上。噪声监测装置是环境监测装置系统的一部分，它拥有独立的功能，是环境监测装置系统的子系统。监测、湿度监测等功能独立的子系统组成一个较大构成环境监测装置的子系统及其要素分类列出，如表2-4所示。系统，理解二系。1.参照“输入-型，自主填写各子系统的组成表格；2.小组讨论多子系式，理解并列协同、同时运辑。化子系统的通用结构模型，落实系统拆解方法，维。子系统名称系统状态噪声监测用声音传外界声音主控板和声音数值显示屏显示当前环境数据温度监测用温湿度度主控板和湿度监测用温湿度度主控板和子系统名称系统状态主控板和显示屏显示当前环境数据器输入外界粉尘浓度器等硬件，明分工；2.跟随器扩展，编写图形化程序并调试运行；3.从输入、计算、学生直观感受多子系统协同运行的效果，提升编程实践与反思优气压监测用气压传大气压强主控板和光强监测用光线传外界光线主控板和噪声、温度、湿度、PM2.5、气压、光强等子系统计算部分将数据整理好交给输出设备显示在屏幕上，成为环境监测装置的一部分。板通过编程制作一个简易环境监测装置。按照前面的方案设计，我们需要按照输入、计算、输出、其他四部分准备设备，如下图和表2-5所示。温湿度传感器输入输出OOe0PM₂5粉尘传感器设备功能声音传感器、温湿度传感器、PM₂5粉尘传感器收集环境数据收集的数据输出OLED屏显示数据的计算结果电源、连接线提供电能、连接设备只有硬件无法实现环境监测，需要在计算部分设计1.一直循环下列操作：4.在屏幕上按格式显示PM₂5值8.结束循环已经初步确定环境监测装置的设计思路，下面在主控板环境下编写计算部分的程序。首先，加载温湿度、气压、PM2.5等传感器扩展功能，如下图所示。主控板集成声音传感器和光线传编写程序，输出环境数据，如下图所示。初始化初始化PM25模块(PO①一直重复OLED第模式普通·不换行模式普通·不换行点和不足，如表2-6所示。等案例，归纳划分子系统的作用；2.总结系统分解的基本方法；3.联分享子系统的应用场景。维。优点不足“输入-计算-输出”的系统模型，独立思考监测噪声、温度、湿度所块；2.小组内交流讨论，按功能分类梳理模块清单；3.小组代表分享结论，全班共同补充完善。1.结合生活使用经验，列举智能手表的核心功能，对应划分出不同子系统；2.小组合作，选取1-2个子系统，用“输入-计算分析其运行逻辑；3.全班交流分享，互相监测装置硬件组成的掌握程度，强化系统结构模型与实物模块的对应关系，巩固系统拆解的分析迁移到生活智能产品场景，深化系统思维，提升知识迁移应用能力，拓展学生科获取数据信息有空间局限性，监测范围小声音值和光线值输出分屏显示很清晰果差拓展学习围绕环境监测装置不足，以小组为单位开展设计优1.为现有系统新增1个功能子系统(如超标报警子系统、数据存储子系统、风速监测子系统等);2.参照“输入-计算-输出”模型，梳理新子系统的观察显示效果变化；进阶层：添加逻辑判断指令，当环境噪声超过设定值时，点亮主控板RGB灯给出提示。用系统思想设计和制作产品时，经常会用到子系成。这些都提示我们：在设计和实现复杂系统时，环节5:探索一输入模块：声音传感器、温湿度传感器一输出模块：OLED显示屏一辅助模块：电源、连接线智能手表是一种集报时、导航、监测、交互多项功能于一体的电子科技产品，每一项功能都是智能手表系统的子系统，请同学们说一说智能手表有哪些子系统，并尝试深入了解这些子系统是如何学心率传感器采集的皮肤光信号，计算为主控芯片换算出心率数值，输出为屏幕显示心率数据；各子系统并列协同运行，共同实现智能手表的整体功课堂练习1.下列选项中，属于环境监测装置系统子系统的是A.电源连接线C.OLED显示屏2.具备独立功能的子系统，核心功能模块不包含以下哪一项()D.输出1.独立完成选择、判断、简答三类习题；2.对照答案自易错点；3.参与答题交流，述。心知识点，检验学习成效，强化对系统与子系统解。3.环境监测装置运行时，各子系统之间的工作关系二、判断题1.子系统是大系统的组成部分，自身不具备独立的完整功能。()不利于问题解决。()对应传感器的扩展功能。()1.结合本课的环境监测装置，简要说明系统与子系参考答案二、判断题1.环境监测装置是完整的大系统，由温度监测、湿成；子系统是大系统的组成部分，各自独立运行、明确输入、计算、输出环节的独立小功能，通过子系统的组合协作，降低复杂系统的设计与实现难本节课我们学习了系统与子系统的知识，理解了划分子系统的目的与方法，认识到复杂系统可拆解为多个具备独立功能的子系统，每个子系统都遵循输为载体，分析了温度、湿度、噪声等并列协同的子1.跟随教师回顾核心知识，络；2.总结系统与子系统的系，