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第4课 《输入输出与计算》教案
一、教学目标分析
知识与技能
1.能够准确阐述控制系统工作过程中输入、计算、输出三个环节的概念。
2.能够熟练掌握结合具体控制系统案例，清晰描述输入和输出的内容。
3.能够绘制简单控制系统（如声控灯、机器人直行、自动门等）的工作过程示意图。
过程与方法
1.通过分析看到红灯的反应、声控灯工作过程、计算机输入汉字过程等案例，培养观察、分析和归纳总结的能力。
2.通过描述控制系统输入输出和绘制工作过程示意图，提升逻辑思维和表达能力。
3.通过分析机器人直行和自动门工作过程，增强知识迁移和解决实际问题的能力。
情感态度价值观
1.学生对控制系统充满好奇与探索欲，提升信息技术课程学习兴趣。
2.学生体会信息技术生活应用，增强对科技改变生活的认同感。
二、教学内容及重点
教学重点
1.理解控制系统工作过程中输入、计算、输出三个环节的含义和相互关系。
2.学会描述不同控制系统的输入和输出，并能绘制其工作过程示意图。
教学难点
1.深入理解计算环节在不同控制系统中的具体实现方式和作用。
2.引导学生从不同角度分析控制系统，准确把握输入和输出的多样性及关联性。
三、教学过程设计
教学过程 教学内容 教学方法
情景导入 （5分钟） 师：同学们，在科技飞速发展的今天，越来越多的智能设备走进了我们的生活，比如自动送货机器人。你们有没有想过，它是怎么准确完成送货任务的呢？今天，我们就一起来探究一下吧。 师：本节课，我们需了解控制系统工作过程的三个环节，能描述案例输入、输出，通过分析控制系统的工作过程提升分析问题的能力与计算思维能力。 师：本节课学习内容有三部分，分析自己看到红灯的反应；描述声控灯的工作过程；阐述不同控制系统的输入、计算和输出。 问题导向学习
师生互动 合作探究 （实践操作）（10分钟） 师：首先请同学们联想一下，当你正要过马路，看到前方红灯亮起。在这个场景中，你获取的信息是什么？你做出的判断是什么？你做出的表现是什么？ 师：在过马路见红灯场景中，我们获取的信息是红灯亮，判断为禁止通行，表现是停下脚步。 师：在上面的过程中，我们通过眼睛获取信息，经大脑思考做出判断，最后以脚步行动呈现表现。 师：结合这个案例，我们可以总结出控制系统工作过程，其过程也分三步：输入获取信息，经计算处理，再输出结果。 讲授法
师生互动 合作探究 （实践操作）（10分钟） 师：同学们，请大家观察声控灯的工作场景，想想拍手等声音是怎么让灯亮灭的，然后描述这个过程。 师：在乐动掌控系统中，声控灯主要由声音传感器和RGB灯构成。声音传感器作为输入设备，接收外界声音信号；主控板进行计算处理，依据预设程序判断是否满足亮灯条件；RGB灯作为输出设备，根据计算结果做出亮灭、变色等反应。 师：下面我们将使用实验器材来设计一个声控灯，体验其工作过程。而声控灯的正常运行需要程序控制，因此运行控制系统时，我们需将编写好的程序刷入主控板。通过点击“刷入”按钮，即可把程序传输至主控板，让声控灯按照设定逻辑工作。 师：体验了刚刚声控灯的设计实验，我们可以知道，声控灯工作时，声音作为输入信号被声音传感器捕捉。随后，系统对检测到的声音数据进行计算处理，依据预设规则生成相应指令，最终输出灯亮或不亮的结果，实现声控功能。 讲授法 实践操作
师生互动 合作探究 （实践操作）（9分钟） 师：学习了描述声控灯的工作过程后，接下来我们描述计算机输入汉字过程中的输入、计算和输出。请大家先想一想，在这个过程中所使用的输入设备和输出设备分别是什么，然后再简要描述一下输入、计算和输出。 师：用计算机输入汉字时，键盘输入信息，计算机分析处理，最后在屏幕显示输出。 师：通过刚刚的分析，我们可以知道在计算机输入汉字这一过程，键盘作为输入设备，输入汉字等数据，经过计算机内部分析处理，屏幕设备输出汉字显示结果，这就是用计算机输入汉字的工作过程示意图。 讲授法
拓展深化，回归生活 （8分钟） 师：下面请同学们继续分析两个场景的工作过程：第一个是，我们要先实现机器人以一定速度直行的功能，然后深入分析机器人在这个工作过程中，输入、计算和输出三个环节分别是怎样进行的；第二个是关于公共场所安装的自动门，当人靠近时，门会自动打开，大家需要分析这个过程中自动门的输入、输出分别是什么？同时思考一下它是通过什么设备来采集数据的。现在请大家认真思考分析。 生：思考分析。 师：控制机器人以一定速度直行时，指令或传感器获取信息输入，主控板计算给出电机参数；输出使机器人按指定速行走。 师：公共场所自动门，靠红外等传感器感应人体输入，经计算判断，输出控制门的开或关动作。 讲授法 实践操作
课后作业（1分钟） 师：课后留给大家一个思考问题：如今像声控灯这样具备感知功能的控制系统十分常见，而这些感知功能的达成离不开传感器。请大家思考，传感器在各类控制系统中究竟能发挥哪些作用呢？
课堂小结与评价 （2分钟） 本节课，我们了解了控制系统工作过程的三个环节，能结合控制系统案例描述输入和输出，还通过分析控制系统的工作过程，提升了分析问题的能力和计算思维能力。
教学反思 1.反思点：教学过程中存在一些问题，部分学生理解计算环节有困难，或许是案例讲解不清或缺少实操体验；个别学生学习活动参与度低，可能因小组活动组织欠佳或内容无趣；部分学生绘制示意图逻辑混乱，知识掌握不扎实。 2.改进措施：为改善教学，增加计算环节实操演示，用简单编程示例展示计算过程；优化小组活动，明确分工并设计趣味挑战内容；加强绘制示意图指导，提供练习并及时反馈问题。
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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