资源简介

浙江教育出版社（2023）信息科技五年级下
第6课《控制系统的输入》教学设计
课题 第6课 控制系统的输入 学科 信息科技 年级 五下
教材分析 本课是浙教版（2023）小学五年级下册第6课 《控制系统的输入》，主要学习内容为1. 各种各样的输入。2. 分析人脸识别进站闸机控制系统、智能烤箱温控系统。系统相关知识学生在前几节课中已经接触，本次课是系统的细分学习。系统较为抽象，因此教材内容引用生活中常见设备作为研究例子，结合现实生活引导学生学习，更加清晰地说明控制系统的输入类型。从数据流的视角，以“小模块”的思维隐含一条系统分解的内在逻辑，凸显“输入”环节在控制系统中的重要影响；结合生活中的真实情境体验“智能门锁”的多种开启方式，探索不同的输人数据，构建控制系统输入对输出的影响。最后一部分通过人脸识别闸机控制系统和烤箱控制系统两个代表性案例，借助系统框图进行输入类型分析，将输入环节的抽象过程在实践中进行巩固，也体现了信息科技的核心素养。
核心素养目标 1.通过生活中的实例分析，理解各种各样的输入，对“反馈”这一优化过程有所了解。（信息意识）2.在一定的活动情境中，能对简单问题进行抽象、分解、建模。通过分析控制系统的输入类型，了解不同输入对控制系统的影响。（计算思维）3.根据学习任务，合理选择数字设备和资源，通过任务分解和小组合作的方式提高学习效率。（数字化学习与创新）4.通过观察、分析控制系统的运作，感受自主可控技术的重要意义。（信息社会责任）
重点 分析控制系统的输入类型，了解不同输入对控制系统的影响。
难点 了解不同输入对控制系统的影响。
教学准备 1.教学演示文稿；2.含控制系统的编程作品；3.生活中的控制系统实例。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一.情景导入 1.旧知迁移，揭示课题之前的课上我们已经学习了控制系统的三个环节，今天我们具体来学习第一个环节——《控制系统的输入》。2.体验生活中的控制系统提问：有同学做了一个编程作品《沈括穿越记》，大家知道沈括是谁吗？任务：1分钟时间，动手操作体验，然后说一说他们的输入环节是什么。 学生回答学生动手操作举手回答 选用北宋科学家、《梦溪笔谈》作者沈括做主角，将语文学科与信息科技学科相融合。选用学生的创意编程作品，激发学生的学习兴趣。
二.新课讲授 1.建构提问：通过大家找到的输入环节可以看出，控制系统的输入形式是怎么样的？提问：你们有破解出最后一个场景的密码吗？小结：控制系统的输入形式可以是多样化的，有的是信号，有的是数据。课堂评价：请对环节一的学习情况进行评价，填写评价单1—3题。2.自学探究各种各样的输入提问：为什么输入可以是多种多样的？任务1：2分钟时间，自学教材P24“一、各种各样的输入“的内容。任务2：2分钟时间，和同桌交流讨论。提问：指纹门锁只要接收到指纹数据，就能开门吗？为什么？提问：指纹识别模块和锁具驱动模块的输入又分别是什么？小结：控制系统内部可能会有多个模块，而这些模块输出的数据也可以作为输入数据，影响输出。提问：由此我们可以知道输入的方式有哪些？小结：有的输入是人为设置的数据，有的输入是控制系统感应获取或系统计算的结果数据。学习检测：3分钟时间，完成课堂练习单1。1.人们在开关水龙头时的开合信号是：人为设置的数据2.人们在密码门锁上按键输入的密码数据是：人为设置的数据3.光敏感应灯接收到的光线强弱数据是：控制系统感应获取或系统计算的结果数据4.音乐喷泉控制系统的输入数据是：音频信号5.鱼缸自动水位控制系统的输入数据是：水位数据课堂评价：请对环节二的学习情况进行评价，填写评价单4—7题。3.控制系统中的输入类型分析（1）人脸识别进站闸机控制系统的输入环节提问：当遇到较为复杂的控制系统，应该如何分析它的输入类型？借助两个案例来思考一下吧！提问：车站人脸识别进站闸机控制系统的输入是什么？提问：有没有同学能说一说控制系统的工作流程。提问：该控制系统每一次输入的数据都是一样的吗？小结：有的控制系统的输入是动态的。提问：如果人脸和身份不匹配会怎么样？小结：有的控制系统的输入可以相互影响。（2）微波炉控制系统中的输入环节提问：微波炉控制系统中的输入是什么？根据大家刚才的发言，我们可以把微波炉控制系统分解成几个小系统来进行模拟。提问：微波炉是如何保持加热温度的？小结：微波炉通过温度检测系统进行温度采集和比较，反馈给系统，从而实时调整温度。反馈是系统优化的关键要素。小结：可以通过观察控制系统的工作流程来分析系统中的输入环节，也可以把某个控制系统分解为几个小的系统来逐个模拟、仿真，从而找到该系统的输入类型。课堂评价：请对环节三的学习情况进行评价，填写评价单8—10题。 观察 思考举手回答学生回答学生根据自己的学习情况进行评价学生进行自学同桌交流讨论举手回答学生结合生活经验回答学生结合生活经验，用自己的语言回答学生思考后举手发言学生认真完成练习学生根据自己的学习情况进行评价学生结合生活经验，用自己的语言回答学生回答学生回答学生举手抢答学生回答学生回答学生根据自己的学习情况进行评价 学生通过观看，思考，初步形成“输入的形式可以是多样化的”观念，再次理解控制系统可抽象成输入、计算、输出三个环节。提高网络安全意识根据学生的认知能力，先得出简单的结论。借助数字平台进行过程性评价 培养学生自主学习意识和交流合作意识通过对指纹门锁的具体分析，让学生认识到打控制系统可分为多个小控制系统，都有各自的输入、计算、输出环节。突破“控制系统的输入可能是系统内部模块中输出的数据”这一难懂点。突破“有的输入是系统计算的结果数据”这一难懂点。借助数字平台进行过程性检测和评价通过不同类型的输入数据，对学习到的知识点进行巩固。借助数字平台进行过程性评价通过生活实例，学习分析输入类型的方式。学生家中有烤箱的比较少，有微波炉的比较多，因此将烤箱换成微波炉。借助数字平台进行过程性评价
四.课堂小结 1.总结：根据板书一起总结今天的收获！2.提问：控制系统的每个环节都很重要，也会互相影响。万一其中哪怕有一个环节使用的是外国的技术或零件，会怎么样？3.练习：自动门是生活中常见的控制系统。当人靠近自动门，门会自动打开；当人离开后，门会自动关闭。自动门的输入有哪些不同形式。 师生总结学生回答 通过总结回顾本节课所学，达到深化提高目的。让学生感受自主可控技术的重要意义。
五.板书
教学反思
【课堂练习单1】
【课堂评价单】
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）(共14张PPT)
第6课 控制系统的输入
2024
年 级：五年级下
学习目标
1.理解各种各样的输入，对“反馈”这一优化过程有所了解。
2.能对简单问题进行抽象、分解、建模，了解不同输入对控制系统的影响。
3.通过观察、分析控制系统的运作，感受自主可控技术的重要意义。
评价方式
课堂中，将从技能掌握、学习态度、活动行为、交流合作四个方面对各个环节进行评价打分，最终得分排在前20名的同学，有奖励，前10名奖励更丰厚。
有同学做了一个编程作品《沈括穿越记》，里面含有各种生活中的控制系统。给大家1分钟时间，动手操作体验，然后说一说他们的输入环节是什么。
环节一：你能找到输入环节吗？
环节一：你能找到输入环节吗？
开合信号
声音信号
位置信号
指纹数据
密码数据
控制系统的输入形式可以是多样化的，有的是信号，有的是数据。
电灯：
水龙头：
开合信号
感应烘手机：
指纹密码门锁：
课堂评价：请对环节一的学习情况进行评价，填写评价单1—3题，但不用提交。
环节二：自学探究
2分钟时间，自学教材P24“一、各种各样的输入“的内容，然后和同桌交流讨论2分钟。
思考：为什么输入可以是多种多样的？
各种各样的输入
环节二：自学探究
输入形式可以多样化
涉及的装置多样化
声控灯：声音信号
普通电灯：开合信号
指纹门锁：指纹数据
接点闭合装置
传感器
传感器
指纹识别模块
锁具驱动模块
提取的指纹特征
指纹识别结果
（指纹采集模块）
输入方式
人为设置的数据
感应获取的数据
感应获取的数据
+
系统计算的结果
学习检测：3分钟时间，完成课堂练习单1。
课堂评价：请对环节二的学习情况进行评价，填写评价单4—7题，但不用提交。
控制系统的输入甚至可能是系统内部模块中输出的数据。
思考：当遇到较为复杂的控制系统，应该如何分析它的输入类型？
环节三：控制系统中的输入类型分析
借助两个案例来思考一下吧！
身份信息
人脸信息
输入
（ ）
计算
开闸
环节三：控制系统中的输入类型分析
车站人脸识别进站闸机控制系统的输入是什么？
先观察控制系统的工作流程
刷身份证并面向摄像头
系统进行人脸识别对比
在数据库中查找身份信息
判断是否符合进站要求
发出是否开闸的指令
身份信息
人脸信息
输入
（ ）
计算
开闸
有的输入是动态的
如果人脸和身份不匹配会怎么样？
环节三：控制系统中的输入类型分析
车站人脸识别进站闸机控制系统的输入是什么？
该控制系统每一次输入的数据都是一样的吗？
可以相互影响
微波炉控制系统中的输入是什么？
（不考虑电器通电和电源开关）
输入
加热
（ ）
设置的加热温度
设置的加热时间
计算
环节三：控制系统中的输入类型分析
反馈
反馈是系统优化的关键要素。
温度控制系统
计时系统
……
……
设置的加热温度
设置的加热时间
微波炉是如何保持加热温度的？
环节三：控制系统中的输入类型分析
可以通过观察控制系统的工作流程来分析系统中的输入环节，也可以把某个控制系统分解为几个小的系统来逐个模拟、仿真，从而找到该系统的输入类型。
课堂评价：请对环节三的学习情况进行评价，填写评价单8—10题，并提交。
思考：当遇到较为复杂的控制系统，应该如何分析它的输入类型？
总结
根据板书一起总结今天的收获！
控制系统的每个环节都很重要，也会互相影响。万一其中哪怕有一个环节使用的是外国的技术或零件，会怎么样？
所以我们要实现核心技术、关键零部件、各类软件全都国产化，自己开发、自己制造，不受制于人。
控制系统的输入
输入形式
多样化
信号
数据
系统内部模块中输出的数据
输入方式
人为设置
系统感应获取
系统计算结果
类型分析
观察工作流程
分解成小系统
练习
自动门是生活中常见的控制系统。当人靠近自动门，门会自动打开；
当人离开后，门会自动关闭。自动门的输入有哪些不同形式。
系统分解 输入
锁门状态检测系统 锁门状态信号
开、关门位置检测系统 开门或关门位置信号
开、关门信号检测系统 开门或关门检测信号

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