《世园会园区实时人数监控系统》教学设计

    

    

    

    ● 创新整合点

    ①通过未来教室无限复制、小白板、微课、富媒体等功能，切实地实现了教师与学生、学生与知识的互动。

    ②结合社会热点——世园会，激发学生通过程序设计的参与社会，同时让学生体会程序设计思维，为今后的学习打下基础。

    ● 教材分析

    本课选自北京版《信息技术》第三册第三单元“信息技术学科实践活动”，是对Scratch侦测模块、选择结构语句、重复执行语句、比较命令模块等的综合运用。为此，本课的教学设计以“Scratch程序设计——世园会园区实时人数监控系统”为主线，在教学过程中通过设置问题、任务引导，环环相扣，节节提升，让学生始终处于思考与自主探究学科实践活动之中，从而实现预期的教学目标。

    ● 学情分析

    1.年龄特点

    本课的授课对象为五年级学生，他们的认知发展水平正处于具体认知阶段，对使用摄像头扫描入园的原理能够做出简单的认知分析。

    2.兴趣与经历

    学生在信息技术学科实践活动中使用过Scratch软件，编写程序较熟练，对编程活动充满兴趣。

    3.已具备的基础知识和技能

    学生已经能运用Scratch的基础命令制作简单动画、改善动画效果。同时，随着年龄的增长、学习能力的提高，学生逐步具备了在学习中发现问题、思考并尝试解决问题的能力，有了从学习过程中发现并总结学习方法的能力，能够用学到的方法指导自己的学习。但他们对某些知识、方法仅有初步的自我认识，尚不能独立地形成系统的认识。

    4.对新知了解程度

    学生对选择结构语句编程的实现方法比较模糊，个别学生对选择结构的逻辑关系理解有一定困难。

    ● 教学目标

    知识与技能目标：学会运用选择结构语句、重复执行语句、视频侦测语句、比较命令语句等，能够编写程序，实现世园会园区实时人数监控。

    过程与方法目标：能够将自然语句转化为程序语句，并掌握创编程序的一般方法和流程。

    情感态度与价值观目标：结合生活实际和社会热点，增强围绕需求问题灵活运用技术解决问题的意识，体验到成功的乐趣，学会欣赏他人，学会接纳建议。

    ● 教学环境

    教学环境包含计算机教室、宽带网络、多媒体计算机、未来教室课件、摄像头。

    ● 教学过程

    1.提出问题，导入新课

    教师利用未来教室软件的多重幕布功能，链接正在进行的世园会导入新课，并通过一组数据来分析世园会存在的安全隐患。

    师：正在召开的世园会参观人数众多，每天将有10万到15万的客人来到园区参观，园区每天都有那么多人，会有哪些安全隐患呢？

    学生头脑风暴，总结得出园区面临的问题。

    师：看来人数众多，是关键问题，要保证世园会园区人数在一个安全可控的范围之内，该怎么办呢？这里有一个设计好的世园会实时人数监控系统，利用这个系统可以知道园区内人数是否在安全可控范围内。在看这个系统时请大家思考：系统设计需要几个角色？每个角色要完成什么功能？大概会用到哪些命令？小组讨论，并汇报。

    生：需要三个角色——入口、出口、实时人数;会用到摄像头的命令、数据、如果、循环、运算符号等命令。

    师：我们可以怎么做来控制园区内的人数，保证世园会安全顺利进行？认真阅读学习单上的资料（如图1），你能提取出什么信息或者关键词？

    生：观众由入口进入，入口记录进入的人数，当进入10万人时提示入口不允许观众再进入，出口有人出去后，园区总人数减少，入口可以继续进入。

    教师在学生汇报过程中，利用工具栏里小剪刀工具的连续裁剪功能，将问题描述中的关键词裁剪出来，在学生汇报结束后，将裁剪出的关键词放到小白板中，得出需要解决的关键问题。

    设计意图：利用信息技术导入课程，将学生带入对社会实践的思考，进而可以引导学生发现问题、提出猜想、解决问题，从而实现提高学生信息技术核心素养的教育目标。

    2.分析问题，绘制流程图

    （1）教师质疑，学生寻找相关语句

    师：今天我们利用摄像头侦测动作来模拟入口人流进入和出口人流离开。

    教师出示学习任务一：请你在Scratch中以小组合作的方式，一起找一找与摄像头相关的命令行语句有几个，并猜测如何用摄像头来模拟人流进入或者离开。

    学生找到和摄像头相关的命令，体会其使用方法。

    （2）应用自然语言描述程序的逻辑结构

    师（点拨）：与摄像头相关的语句找到了，想实现模拟人流进入你能用“应用如果”的选择结构说一说吗？（教师把语句拖出放到屏幕上）

    小组代表回答问题。

    师：大家用自然语言说出了模拟人流進入、离开园区的逻辑关系，下面我们一起来试着把程序的流程图完善一下，然后再用Scratch的程序设计语言来实现。

    生：如果摄像头侦测到的动作速度大于数值30，那么入口增加1（摄像头侦测到人物动作速度大于某个数值后，才执行命令，微小慢速的动作是忽略不计的）。

    师：入口的数值可以无限增大吗？受什么限制？

    生：不能无限增大，受园区实时人数的限制，如果园区实时人数小于10万，就可以进入。

    师：下面，我们用流程图表示利用摄像头侦测动作来模拟入口人流进入（如下页图2）。

    师：你能根据出口实时人数的相关要求，运用入口流程图的绘制方法绘制出口实时人数的流程图吗？请小组交流，完成绘制，并汇报。

    小组自主研究，并派代表汇报。

    教师在学生汇报的过程中，使用利用未来教室无限复制、富媒体等功能制作好的课件，对照学生汇报流程图，找出需要使用的命令语句。

    设计意图：通过分析问题，绘制流程图，明确程序的基本结构，并在解决问题的过程中，体会“问题—流程图—程序设计”这一程序设计的过程”。

    3.知识迁移，完成任务

    （1）教师布置任务，学生尝试方法

    教师提出学习任务：小组合作，尝试应用侦测模块、选择结构、重复执行等语句编程完成入口和出口的程序结构（如图3、图4）。

    教师巡视，发现问题个别指导，并鼓励学生尝试操作。

    （2）师生群策群力，质疑解疑，交流方法

    师：谁愿意展示一下本组的研究结果呢？并说一说，研究过程中，遇到了哪些问题。

    学生积极回答问题，并说出困难，教师与学生一起研究问题并解决。

    师：有一个问题，就是入口和出口程序有什么区别？

    教师因势利导，释疑解惑，强调编程中的要点。

    学生完善、调试程序。

    设计意图：学习任务依次出现，知识上相互呼应，操作上循序渐进，感悟理解上逐步提高，能更好地突破教学重点、难点。

    4.归纳总结，展示评价

    各个小组推荐优秀作品，进行展示，教师引导学生评价，发现作品优缺点，并提出修改建议。

    5.课堂小结

    学生谈收获，教师总结。

    ● 教学反思

    温度：从课堂上学生的学习状态来看，学生对所学知识感兴趣，能在学习的过程中体验到学习的快乐，课堂氛围融洽，具备了良好的课堂“温度”。

    广度：课堂教学全过程实现了全体学生参与、学生全程参与。

    深度：课堂环环相扣、层层深入、步步提升，学生能通过感悟、实践、比较等方式获得认知方法。

    梯度：在本课中，不同的学生学不同难度的技术，不同层次的学生得到不同的发展，学生的个性得到充分张扬，自主创新意识有所增强。

    适度：课堂设计合理、恰当、巧妙，符合学生的学习规律，促进了学生的成长。

    点? 评

    课堂是教学的主阵地，怎样通过深化信息技术与教学深度融合创新，构建以学生为中心的教与学方式，不断提高教学质量与学业质量，提升教师信息化教学能力，促进学生核心素养不断发展，是我们在信息化道路上不断探索和前进的动力。

    北京市延庆区西屯中心小学丁小刚老师显然对这堂信息技术实践课《世园会园区实时人数监控系统》做了深入的探索和研究。

    丁老师结合正在召开的世园会，以“Scratch程序设计——世园会园区实时人数监控系统”为主线，在教学过程中通过设置问题、任务引导，环环相扣，节节提升，让学生始终处于思考与自主探究学科实践活动之中。通过未来教室丰富的功能使用，使课堂更加精彩，切实实现了师生互动、学生与知识的互动，充分体现了以学生为主体的课堂教学模式。

    课堂教学全过程实现了全体学生参与、学生全程参与;教师无论是引导学生绘流程图还是尝试应用侦测模块、选择结构、重复执行等语句编程完成入口程序结构，都特别注重小组合作探究式学习，充分体现了以学生为主体、教师为主导的课堂教学模式，也为学生提供了一个较为自主、宽松的学习环境，学生的个性得到充分张扬，自主创新意识不断增强。特别是丁老师利用未来教室这个新媒体新技术，更好地激发了学生学习的興趣和主动性，提高了课堂教学的效率，促进了课堂教学的变革与创新，为进一步深化信息技术与教学深度融合，做了有益的探索。

    丁老师的这节课从总体上来说设计得还是比较成功的，美中不足的是未来教室中还有一些功能需要在课堂上再进一步开发和使用，这样课堂的成效会更显著一些。

    （点评人：2019年度全国教师信息素养提升交流活动评委/山东省淄博市临淄区教育局电教中心 李丽）

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