1、第 10 课 计算机在控制系统中的作用教学设计【教学内容分析】计算机在控制系统中的作用一课内容选自浙江教育出版社小学信息科技（五年级 下）第三单元，第 10 课。从全册的视角看，第一单元是从宏观的层面认识控制系统的功 能，第二单元则是从输入-计算-输出的角度来认识控制系统的基本结构，本单元将拨开控制 系统的坚硬“躯壳 ”，探究系统内部的计算过程和方法。从单元的视角来看，本单元是一场立足控制系统中计算过程和方法的探索之旅。本课承 接前一课对计算过程、类型的认识，从系统实现的角度，探究计算机控制的优势及特征，为 后续具体计算机程序控制的学习奠定认知基础。【学情分析】学生能够从输入-计算-输出的基本
2、环节认识生活中的控制系统，并知道计算是控制的核 心环节。学生对控制系统中的计算类型和过程有所认识，知道人工控制、电路控制和计算机 控制的概念，但学生在具体控制系统分析中，多角度理解计算机控制，解析复杂功能控制、 高精度控制、灵活控制，存在一定的难度。【教学目标】1. 认识控制系统的实现方式2. 理解计算机在控制系统中的作用3. 感受计算机控制的优势及价值，运用数字化工具及实验探究计算过程，激发探究控 制系统计算过程及原理的兴趣重点：控制系统的实现方式及计算机控制的作用难点：在具体的控制系统分析中，多角度理解计算机控制的作用【教学环境及资源准备】教师教学课件、学生学评单、DF 创客套件（雨滴传感
3、器、 主控板、继电器）、控制系统实验程序【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.情境导入播放视频：下雨天，跑操广播依然响起，需要手动关闭教室内的音响 提问：如何区分下雨天、晴天，让跑操的广播铃声自动关闭？（猜想一：从天气网站中获取，编写程序关闭广播猜想二：通过传感器监测外面是否下雨)这些智能控制都离不开计算机。导入课题计算机在控制系统中的作用联结真实的 校园世界，关 注身边的控 制系统，从现 象入手，开启 探究之旅二、分析明构成认识控制系统的实现方式（1）体验控制演示作品：校园智能跑操广播两名学生上台演示，一位将水沾到雨滴传感器模拟下雨，广播自动停止。 提问：这里的输入的是什
4、么？输出是什么？谁在计算控制？（2）硬件组成及功能分析认识硬件组成：实物投影仪展示校园跑操广播的各个部分，说一说硬件 的名称。分析硬件功能在评价单上整理书写输入-计算-输出的设备。汇报：学生上台导学单投影，并汇报。输入设备计算控制输出设备雨滴传感器主控板继电器三、实验探控制1.探究传感器获取的数据提问：下雨天和晴天，雨滴传感器提供了怎样的数据？主控板计算控制的 依据是什么？活动：实验探究二人一组，将传感器与主控板连好的实验设备接入计算机，并打开实验代 码，分别记录有雨水时、干燥时获取的传感器数值，并上台汇报。探究雨滴传感器数值实验数值干燥时下雨时提问：程序中，哪一行在获取数据？哪一行在进行输出
5、？反馈： 电子教鞭圈画并分析，输入-计算-输出。2.探究控制方式校园跑操广播有多种控制方式。自主学习课本中，并在导学案上选一选，填一填。提问： 以下场景分别属于哪一种控制方式？A. 人工控制 B. 电路控制 C.计算机控制场 景控制方式远程遥控关闭跑操广播A.人工控制 B. 电路控制获取网络天气数据进行控制C.计算机控制手动关掉教室内的音响A.人工控制获取传感器数值自动控制C.计算机控制突显学生主 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。提问：对比人工控制和电路控制，计算机控制存在哪些优势和特点？特点：有数据、有程序优势：高精度控制、复杂功能控制
6、、灵活控制等四、拓展活概念提问：在日常生活中，你见过哪些计算机控制的系统？拓展：了解智能家居中的控制系统观看视频，了解智能家居中计算机控制系统，如智能照明系统、智能空调 系统等。提问：在这些智能家居系统中，输入的数据是什么？体现了计算机控制怎 样的优势？通过拓展环节，将所学知识与生活实际相联系，拓宽学生的视野，激发学 生的创造力，培养学生的创新意识和实践能力。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1.感悟：请你说说本节课的所学所获。2.升华：智能的控制系统的背后充满精妙的数据与算法，校园智能跑操广 播是计算机控制的其中一种应用，也让我们对计算机控制技术产生了无限向往 与探索。自我感悟，自 我构建，情感 升华。
