《开关量的与运算》教案-2026-2027学年华中科大版（新版）小学信息科技六年级全一册

《开关量的与运算》教案-2026-2027学年华中科大版（新版）小学信息科技六年级全一册一、学情分析六年级学生已学习连续量、阈值及开关量"真与假"知识，理解了开关量只有"真/假、0/1"两种状态，掌握了逻辑非运算。在此基础上学习"与运算"，学生具备一定知识基础。但"与运算"要求同时满足多个条件才产生结果，学生需要在多个条件之间建立逻辑关联，这对部分学生有一定难度。本课通过失物认领、人体感应光控灯等生动案例，帮助学生从"生活中的与"走向"控制系统中的与"，逐步掌握与运算规则。二、教材分析本课是第二单元的核心课时，承接开关量"真与假"及非运算知识，聚焦开关量的与运算。教材以"游乐场魔法门"激趣导入，通过"失物认领"情景剧引导学生理解生活中"既要……又要……"的与运算，再通过分析人体感应光控灯的控制逻辑，帮助学生掌握控制系统中"两个开关量都为真才输出预期结果"的与运算规则。本课对应课标"掌握开关量的简单逻辑运算"的内容要求，是逻辑运算能力培养的重要一环。三、核心素养目标信息意识：能结合流程图，说出控制系统中哪些环节产生开关量，意识到开关量在控制系统中的作用。计算思维：通过分析失物认领、人体感应光控灯等实例，理解并掌握与运算"同时满足、缺一不可"的规则，能补充运算式子、填写真值表。数字化学习与创新：通过小组讨论分享生活中的与运算，并借助实验观察光控灯的工作过程，提升逻辑分析与实践能力。信息社会责任：认识到按规则使用控制系统是保障其安全运行的前提，养成严谨的逻辑思维习惯。四、教学重难点教学重点：理解生活中人们处理事务时的与运算规则。

教学难点：掌握控制系统中开关量的与运算规则，能规范填写真值表。五、教学过程情境导入：游乐场的魔法门教师：同学们，想象一下，我们正在一个充满魔法的游乐场。游乐场里有两个特别的魔法门，它们都有自己的开关，就像家里的电灯开关一样。只有当这两个开关都被打开的时候，我们才能进入一个神秘的宝藏房；如果只有一个开关打开，或者两个都没打开，就没法进入宝藏房。教师：大家想一想，要进入宝藏房，两个开关要满足什么条件？学生：两个都要打开！教师：没错！开关的打开和关闭，就是两种状态，就像数字1和0一样。当两个开关都处于"打开"（也就是1）的状态时，才能得到想要的结果。这种"同时满足"的逻辑，就是今天要学习的——开关量的与运算。（板书课题）【设计意图】以"魔法门开宝箱"的趣味情境导入，直观呈现"两个条件同时满足才生效"的核心特征，激发学生兴趣，降低理解难度。学习活动一：情景剧——失物认领教师：请同学们看教材学习活动一，我们来演一演"失物认领"。小智捡到一本书，封面上写了姓名，他在校园公告栏发布了失物招领信息。这时一位同学找到小智要领回书。小智决定提问这位同学的姓名和书名。想一想：以下哪种情况，小智可以把书给这位同学？教师（逐条询问）：1.只答对了姓名；2.只答对了书名；3.都没答对；4.姓名和书名都答对了。学生：只有第4种，姓名和书名都答对了，才能拿回书。教师：非常正确！这位同学既要答对姓名，又要答对书名，才能拿回书。这就是人们在生活中处理事情时要做的与运算，我们可以用式子表示：答对姓名与答对书名→拿回书教师：注意"与"字前面和后面的两个条件，必须同时满足，缺一个都不行。【设计意图】通过角色扮演情景剧，让学生从生活经验中自然理解"与"的含义，建立"同时满足"的直观认识。学习活动二：发现生活中更多的与运算教师：请各小组讨论，每人至少分享2~3件自己经历过需要"与运算"的事件，记录在表格中。事件与运算的描述出门上学带好书包且带好钥匙，才能出门参加考试写对题号且写对答案，才能得分蒸米饭放好米且放够水，才能煮出好饭学生：小组讨论、记录、分享。教师：大家发现了这些事情的共同特点吗？学生：都要同时满足两个条件。教师：说得对！如果控制系统在工作时，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。【设计意图】通过小组合作发现生活中的与运算，引导学生从"生活中的与"逐步抽象到"控制系统中的与"，培养归纳概括能力。学习活动三：分析人体感应光控灯中的控制逻辑教师：现在我们把眼光投向一个真实的控制系统——人体感应光控灯。这种灯用人体红外传感器采集人体红外数据，用光敏传感器采集光照强度数据。想一想：这盏灯在什么情况下才会亮？学生：有人经过、天比较暗的时候。教师：非常准确！只有同时满足"有人体红外数据"和"光照强度低于标准"这两个条件时，这盏灯才会亮。请小组合作，根据这个分析补充下面的运算式子：有人体红外数据与光照强度低于阈值→灯亮学生：补充式子，汇报。教师：下面我们结合实验来验证。请大家想一想这四个实验步骤分别观察什么：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；人移动（改变与传感器的距离），观察人的位置变化与灯的状态；人先移动到离灯很近的位置（属于感应区），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（阈值）；填写表格。教师追问：当只有人经过但光线很亮时，灯会亮吗？当光线很暗但没有人经过时，灯会亮吗？学生：都不会亮。只有两个条件都满足才亮。教师：这正是与运算的特点——缺一不可。请同学们根据分析，用"真"和"假"填写下面的真值表：有人体红外数据光照强度低于阈值灯亮假假假假真假真假假真真真学生：填写真值表，核对答案。教师：谁能总结一下与运算的规则？学生：只有两个开关量都为真时，结果才为真；只要有一个为假，结果就是假。教师：总结得非常棒！与运算：一假即假，全真才真。【设计意图】以人体感应光控灯为真实案例，让学生经历"分析条件—补充式子—实验验证—填真值表"的完整探究过程，突破"控制系统中的与运算"这一难点，培养计算思维与动手实践能力。课堂练习与拓展教师：请完成下面的判断练习——教室里的空调，只有当"有人"和"温度高于设定值"两个条件都满足时才会制冷。请你用真值表表示这个控制逻辑。学生：独立完成，同桌互评。教师：（展示答案）两个条件同时为真时，空调制冷，其他情况都不制冷，这就是与运算在生活中的又一应用。【设计意图】通过即时练习巩固与运算规则，检验学生能否将知识迁移到新情境。课堂小结教师：今天我们学会了什么运算？学生：与运算。教师：与运算的规则是什么？学生：两个条件同时满足（都为真）结果才为真，缺一不可。教师：谁能说一个生活中的与运算例子？学生：要拿到失物，既要答对姓名又要答对书名。六、结语同学们，与运算告诉我们一个朴素的道理：有些事情，必须所有条件都满足，才能成功。就像人体感应光控灯，既要"有人"又要"光暗"才亮；就像领回失物，既要"答对姓名"又要"答对书名"。这种"同时满足、缺一不可"的逻辑，不仅藏在智能设备里，也藏在我们的