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教材分析
本课是江苏凤凰科学技术出版社出版的小学《信息技术》五年级《克隆飞机大战》一课的外延内容。本课主要学习任务是用“克隆”控件结合“移动”控件模拟人群活动的分布，利用“侦测”结合条件语句实现健康者碰到感染者即被感染的效果。涉及的知识点有：克隆、重复执行、变量的计算和应用、颜色侦测、条件判断。2019年12月，湖北省武汉市陆续出现多例新型冠状病毒感染的肺炎患者，疫情逐渐地蔓延、扩散。开学后针对此次疫情，笔者设计了相关外延内容。本课的设计意图重在让学生意识到计算机还可以通过建立模型，进行数据模拟，从而借助分析结果做决策。
学情分析
本课教学对象为小学五年级学生，经过可视化编程软件基础部分内容的学习，他们已经掌握克隆、侦测、变量、重复语句、条件判断语句的使用规则。本节课，笔者根据学生的认知基础，引导学生在创设的生活情境中分析实际问题，在完成任务的过程中掌握知识点，能熟练地将各模块的指令结合应用。通过学生自主探究，建立模拟“人群活动范围对疫情传播的影响”的数据模型，提高学生的知识迁移能力、独立分析问题的能力和动手实践能力。
教学目标
知识与技能目标：运用“克隆”控件、“移动”和随机函数，掌握实现人群随机活动的方法;运用侦测和判断控件，掌握实现健康者碰到感染者被感染的方法。
过程与方法目标：通过数据模拟，了解利用可视化编程软件能建立模型。
情感态度与价值观目标：了解可视化编程不一样的用途，产生深入学习的兴趣;通过使用可视化编程软件解决问题，体验计算机数据模拟的作用。
行为与创新目标：学以致用，尝试借助可视化编程模拟问题;尝试借助数据模拟的结果做决策，解决生活中的实际问题。
教学重难点
重点：利用“克隆”控件控制角色变化;巧用侦测实现健康者被感染者感染，结合条件判断变量的逻辑运算。
难点：了解可视化编程能建立模型，尝试借助数据模拟的结果做决策。
教学过程
1.创设情境，激趣导入
师：同学们，一场新型冠状病毒的侵袭让我们这个寒假被迫延长，居家隔离。在新冠疫情爆发期间，为什么不能出门？网上有一个视频解释了原因，让我们来看一看。（播放视频《为什么现在不能出门》，揭示本节课任务：借助可视化编程软件帮助人们理解这个问题做决策）
我们以往使用可视化编程软件来做动画和游戏，今天将借助它来模拟人们活动范围的大小对疫情传播速度的影响（设置黑色圆点的健康者，通过“克隆”复制出一定数量的健康人群，健康人群随机出现于舞台上，朝任意方向按指定的活动范围——步数进行移动。当人群中出现红色圆点代表的感染者时，如果健康人群碰到感染者会被感染变成红色。通过改变变量“活动范围”的数值，可以观察其对疫情传播速度的影响）。
设计意图：建模是研究系统的重要手段和前提。在此主要用于预测人群活动范围的大小对疫情传播速度的影响。通过创设学生身边的情境，揭示在实际生活中人们时常会使用计算机建模，进行数据模拟，分析问题求解。通过演示可视化编程软件制作的模型效果和提出本节课研究的问题是什么，让学生明确接下来要借助什么工具解决什么问题。
2.分析问题，建立模型
（1）角色的分析
师：在模拟问题研究前，首先要明确这个问题中涉及哪几个角色？
生：健康者、感染者。
师：健康者碰到感染者会怎样呢？
生：会被感染。
师：所以，健康者有两个造型，分别是健康状态和感染状态。（教师展示半成品，学生打开“学生使用”文件，如图1所示）
任务一：克隆健康者。
师：我们可以看到舞台上只有一个健康者，怎样可以出现一群健康者呢？
生：克隆健康者。
师：克隆多少个呢？
生1：克隆50个。
生2：克隆200个。
生3：克隆500个。
师：克隆的健康者要能全部呈现在舞台上，還要便于观察疫情的传播效果，所以为了模拟的效果更好，我们可以先试试200个健康者，如果参数不合适后面再调整。健康者本体的初始状态是什么？一开始要出现在舞台上吗？克隆出的健康者在舞台上的初始状态又是什么？
生：健康者本体隐藏，克隆体出现。
师：是什么控制指令控制克隆体出现？
生：当作为克隆体启动时。
学生操作完成任务一。
设计意图：建模过程的主要活动包括确定数据及其相关过程，定义数据，定义操作过程，选择数据存储技术。“角色的分析”这一部分通过描述和分析本节课的问题，将抽象的现实问题转换为计算机能理解的数据。引导学生分析情境，理清角色关系，培养学生分析问题的能力。
（2）问题的分解
师：与问题相关的角色以及角色的状态都考虑好了，那请你们再想一想模拟这个问题分为哪几步？
生：健康人群活动，感染者出现，感染健康者……
教师总结：健康人群随机活动、感染者出现并传染健康者。
设计意图：这一部分将本节课的问题分解成两个小问题，分解时配上不同小问题的视频效果，更利于学生理解。理清任务顺序，培养学生将大问题分解成小问题解决的能力。
（3）用程序解决
任务二：健康人群随机活动。
分析问题：
师：健康人群一开始出现在舞台上的什么位置？
生：在随机的位置，X范围在-240～240之间，Y范围在-180～180之间。
师：健康者的活动方向是怎样的？
生：面向随机方向。
师：假设我们现在是居家隔离中，活动时移动的步数设置多少合适呢？
本课是江苏凤凰科学技术出版社出版的小学《信息技术》五年级《克隆飞机大战》一课的外延内容。本课主要学习任务是用“克隆”控件结合“移动”控件模拟人群活动的分布，利用“侦测”结合条件语句实现健康者碰到感染者即被感染的效果。涉及的知识点有：克隆、重复执行、变量的计算和应用、颜色侦测、条件判断。2019年12月，湖北省武汉市陆续出现多例新型冠状病毒感染的肺炎患者，疫情逐渐地蔓延、扩散。开学后针对此次疫情，笔者设计了相关外延内容。本课的设计意图重在让学生意识到计算机还可以通过建立模型，进行数据模拟，从而借助分析结果做决策。
学情分析
本课教学对象为小学五年级学生，经过可视化编程软件基础部分内容的学习，他们已经掌握克隆、侦测、变量、重复语句、条件判断语句的使用规则。本节课，笔者根据学生的认知基础，引导学生在创设的生活情境中分析实际问题，在完成任务的过程中掌握知识点，能熟练地将各模块的指令结合应用。通过学生自主探究，建立模拟“人群活动范围对疫情传播的影响”的数据模型，提高学生的知识迁移能力、独立分析问题的能力和动手实践能力。
教学目标
知识与技能目标：运用“克隆”控件、“移动”和随机函数，掌握实现人群随机活动的方法;运用侦测和判断控件，掌握实现健康者碰到感染者被感染的方法。
过程与方法目标：通过数据模拟，了解利用可视化编程软件能建立模型。
情感态度与价值观目标：了解可视化编程不一样的用途，产生深入学习的兴趣;通过使用可视化编程软件解决问题，体验计算机数据模拟的作用。
行为与创新目标：学以致用，尝试借助可视化编程模拟问题;尝试借助数据模拟的结果做决策，解决生活中的实际问题。
教学重难点
重点：利用“克隆”控件控制角色变化;巧用侦测实现健康者被感染者感染，结合条件判断变量的逻辑运算。
难点：了解可视化编程能建立模型，尝试借助数据模拟的结果做决策。
教学过程
1.创设情境，激趣导入
师：同学们，一场新型冠状病毒的侵袭让我们这个寒假被迫延长，居家隔离。在新冠疫情爆发期间，为什么不能出门？网上有一个视频解释了原因，让我们来看一看。（播放视频《为什么现在不能出门》，揭示本节课任务：借助可视化编程软件帮助人们理解这个问题做决策）
我们以往使用可视化编程软件来做动画和游戏，今天将借助它来模拟人们活动范围的大小对疫情传播速度的影响（设置黑色圆点的健康者，通过“克隆”复制出一定数量的健康人群，健康人群随机出现于舞台上，朝任意方向按指定的活动范围——步数进行移动。当人群中出现红色圆点代表的感染者时，如果健康人群碰到感染者会被感染变成红色。通过改变变量“活动范围”的数值，可以观察其对疫情传播速度的影响）。
设计意图：建模是研究系统的重要手段和前提。在此主要用于预测人群活动范围的大小对疫情传播速度的影响。通过创设学生身边的情境，揭示在实际生活中人们时常会使用计算机建模，进行数据模拟，分析问题求解。通过演示可视化编程软件制作的模型效果和提出本节课研究的问题是什么，让学生明确接下来要借助什么工具解决什么问题。
2.分析问题，建立模型
（1）角色的分析
师：在模拟问题研究前，首先要明确这个问题中涉及哪几个角色？
生：健康者、感染者。
师：健康者碰到感染者会怎样呢？
生：会被感染。
师：所以，健康者有两个造型，分别是健康状态和感染状态。（教师展示半成品，学生打开“学生使用”文件，如图1所示）
任务一：克隆健康者。
师：我们可以看到舞台上只有一个健康者，怎样可以出现一群健康者呢？
生：克隆健康者。
师：克隆多少个呢？
生1：克隆50个。
生2：克隆200个。
生3：克隆500个。
师：克隆的健康者要能全部呈现在舞台上，還要便于观察疫情的传播效果，所以为了模拟的效果更好，我们可以先试试200个健康者，如果参数不合适后面再调整。健康者本体的初始状态是什么？一开始要出现在舞台上吗？克隆出的健康者在舞台上的初始状态又是什么？
生：健康者本体隐藏，克隆体出现。
师：是什么控制指令控制克隆体出现？
生：当作为克隆体启动时。
学生操作完成任务一。
设计意图：建模过程的主要活动包括确定数据及其相关过程，定义数据，定义操作过程，选择数据存储技术。“角色的分析”这一部分通过描述和分析本节课的问题，将抽象的现实问题转换为计算机能理解的数据。引导学生分析情境，理清角色关系，培养学生分析问题的能力。
（2）问题的分解
师：与问题相关的角色以及角色的状态都考虑好了，那请你们再想一想模拟这个问题分为哪几步？
生：健康人群活动，感染者出现，感染健康者……
教师总结：健康人群随机活动、感染者出现并传染健康者。
设计意图：这一部分将本节课的问题分解成两个小问题，分解时配上不同小问题的视频效果，更利于学生理解。理清任务顺序，培养学生将大问题分解成小问题解决的能力。
（3）用程序解决
任务二：健康人群随机活动。
分析问题：
师：健康人群一开始出现在舞台上的什么位置？
生：在随机的位置，X范围在-240～240之间，Y范围在-180～180之间。
师：健康者的活动方向是怎样的？
生：面向随机方向。
师：假设我们现在是居家隔离中，活动时移动的步数设置多少合适呢？