1、第 8 课 体验控制系统教学设计【教学内容分析】本课是第二单元“控制系统 ”的总结课，通过恒温槽实验的分析与设计，理解恒温槽保 持恒温的原理，进一步理解控制系统的“输入-计算-输出 ”三个环节，为第三单元“控制系 统中的计算 ”做好铺垫。【学情分析】本课授课对象是五年级学生，通过本单元“控制系统 ”学习，学生对控制系统的三个环 节“输入-计算-输出 ”有了一定的理解。本课通过观察、分析、体验和设计恒温槽实验，理 解恒温槽保持恒温的原理。学生通过实验观察、分析、实践，体会控制系统在生活中的重要性，为第三单元深入学习控制系统打下基础。【教学目标】1.了解恒温槽实验的原理，掌握恒温槽保持恒温的机制。
2、2.根据恒温槽实验的原理，设计简易恒温槽实验。3.掌握控制系统的基本组成和运行原理，提升实践能力。重点：理解恒温槽实验的“输入-计算-输出 ”难点：理解恒温槽保持恒温的原理【教学环境及资源准备】教师教学课件、信息科技实验板套件【教学活动设计】教学环节教学过程设计意图一、情境入新题1.情境导入同学们家里都有热水器，洗澡的时候都会用到。提问：结合你的使用体验，热水器是怎样工作？2.引出课题像热水器这样，当水温达到了我们设定的温度，水就不加热；当水温低 于我们设定的温度，水会持续加热，直到达到设定温度。这样的控制系统，我们称为恒温控制。提问：你觉得还有什么电器也是恒温控制？联结真实世界， 激发解决问
3、题 的兴趣，为接下 来学习做好铺 垫。二、实例析环节理解恒温控制原理我们以热水器为例，来分析一下控制：提问：热水器的被控对象是谁？我们要给被控对象设定什么目标？运行 过程如何判断？同学们小组合作，思考这三个问题：热水器被控对象：水；设定目标：设定温度；判断：实际水温设定温度，水不加热；实际水温设定温度，水要加热。提问：我们发现这里有两个温度，实际水温和设定水温，分别是如何获 取的？设定水温是我们自己设定，比如设定 40 度；那实际水温怎么获取呢？（温度传感器）通过温度传感器可以获取实时水温，要跟设定温度进行比较，还需要控 制器，这样才能做到恒温控制。由“现象 ”至“本 质 ”，由“具像 ” 至
4、“抽象 ”，聚 焦概念，深挖本 质，增强信息意 识。像热水器恒温控制，通过温度传感器获取实时温度，通过控制模块与设 定温度进行判断，是否执行加热模块。通过本单元学习，我们已经知道一个控制系统的运作，可以抽象为三个 基本环节： “输入计算输出 ”。提问：热水器恒温控制系统的输入、计算、输出环节，具体对应哪些操 作？（小组讨论）输入：用户设定温度？计算：控制模块判断输出：实际水温对于“输入-计算-输出 ”三个环节探究，同学们可以说说自己想法。 这个“计算 ”过程，并不是只判断 1 次，是在反复判断的。“输入 ”有两个层面：用户设定问题和传感器获取温度接下来，我们就通过恒温槽实验来验证我们的分析。三
5、、实验探环节实践恒温槽实验教师提供恒温箱模型成品：加热时灯点亮，不加热灯不亮。1.设定预期的温度r；2.通过传感器检测实际温度f；3.判断：如果fr ：加热如果fr ：待机4.等待5秒；5.通过传感器检测实际温度f；6.判断：如果fr ：加热如果fr ：待机7.等待5秒；突显学生主体 和实验教学，让 学生经历实验 全过程，凸显重 点，提升学生的 科学精神和探 究意识。恒温箱实验输入计算输出热水器设定温度1.通过传感器检 测实际温度f；2.判断：如果fr ：加热 如果fr ：待机 3.等待5秒；环境温度四、拓展活概念拓展：恒温控制系统在生活中无处不在，我们再来分析，探究它们的输 入、计算、输出三个环节。空调的制热模式与制冷模式，完成表格：恒温控 制输入计算输出制热模式制冷模式引导学生在新 的情境中迁移 模型 ， 活化概 念，也是在新情 境中评价学生 的素养表现。五、小结促升华提问：学了今天的课，你再来观察电器的恒温控制，有了什么新的发现呢？引导学生以学 科的眼光看世 界，以学科的思 维方式解决问 题。
