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第3.10课《计算机在控制系统中的作用》教学设计
课题 计算机在控制系统中的作用 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 五年级
核心素养目标 信息意识：能够认识控制系统的三种实现方式，理解计算机控制的核心优势，知晓其在复杂场景中的应用价值。计算思维：能够分析人工、电路、计算机控制的异同，梳理计算机控制的计算逻辑，提升系统实现方式的分析能力。数字化学习与创新：能够探究计算机控制案例，用数字化工具拆解其功能与计算过程，创新呈现与分享探究成果。信息社会责任：能够理解计算机控制对生活的变革价值，明确技术精准应用、安全可控的重要责任与影响。
教学重点 能够认识控制系统的三种实现方式，理解计算机控制的核心优势，知晓其在复杂场景中的应用价值。
教学难点 能够理解计算机控制对生活的变革价值，明确技术精准应用、安全可控的重要责任与影响。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第3.10课 计算机在控制系统中的作用一、新知引入1、学习目标:1.系统实现计算的方式2.计算机在控制系统中的作用（播放视频） 参与新知引入，观看视频初识课程内容 开展新知引入，让学生感知计算机控制
讲授新课 新知讲解：探究控制系统是通过什么方式来实现过程控制的 一、控制系统的实现方式在现实生活中，控制系统可以采用不同的方式来实现。如人工控制，通过控制电路来实现控制，或通过计算机来实现控制。人工控制 现实生活中，有很多系统通过人工方式实现控制。电路控制功能简单、单一的控制系统，如楼道感应灯，通常采用成本低廉的控制电路方式来实现自动控制。计算机控制 功能比较复杂、对控制要求比较高的系统，通常采用计算机来实现过程自动化控制。如体温监测与人脸识别控制系统、城市智慧交通控制系统等。二、计算机控制的优势采用计算机进行系统控制，有着传统方式不具备的优势和特点:有利于实现复杂功能控制 计算机控制能够实现更加复杂的需求，解决更加复杂的控制问题。有利于实现更高精度控制 计算机控制能够实现更加细致、更高精度的控制。有利于减少控制中的干扰 计算机控制采用数字方式传递数据和信息，有利于减少控制过程中的信号干扰，确保控制系统的稳定。有利于实现更加灵活控制计算机控制可以随时修改控制算法，能够根据需要及时升级控制规则，确保控制系统的灵活性和扩展性。三、练习列举家庭、社区或者学校中的一个用计算机控制的系统，说一说它的功能，以及计算的过程。答：社区智慧停车系统为例，它由计算机控制，功能是自动识别车牌、管理车位占用、控制道闸开关，实现无人值守停车计费与管理。计算过程：输入为摄像头采集的车牌、车位传感器检测的占用状态；计算环节先通过查表计算核对车牌是否在登记列表中，再通过选择计算判断车位是否空闲、停车费用是否结清；输出为道闸开 / 关指令及计费信息，完成自动化停车管控。四、课堂练习完成课堂练习12-14页。五、拓展延伸1、计算机测控系统（观看视频）2、三类控制对比3、数字抗干扰性4、算法灵活升级 跟随讲解，知晓控制的三种实现方式聆听讲解，梳理计算机控制的四大优势列举计算机系统，描述功能与计算过程独立完成课本题，检验知识掌握情况 讲解实现方式，让学生建立基础认知讲解控制优势，让学生理解技术价值通过课堂练习，让学生应用所学知识完成课堂练习，让学生检测学习效果
课后作业 1、选取一个计算机控制系统，分析其实现方式并简述两项核心优势。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
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第三单元 第10节
计算机在控制系统中的作用
（浙教版）五年级
下
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
能够理解计算机控制对生活的变革价值，明确技术精准应用、安全可控的重要责任与影响。
能够探究计算机控制案例，用数字化工具拆解其功能与计算过程，创新呈现与分享探究成果。
能够分析人工、电路、计算机控制的异同，梳理计算机控制的计算逻辑，提升系统实现方式的分析能力。
能够认识控制系统的三种实现方式，理解计算机控制的核心优势，知晓其在复杂场景中的应用价值。
03
新知讲解
第十节：计算机在控制系统中的作用
学习目标
1.系统实现计算的方式
2.计算机在控制系统中的作用
03
新知讲解
第十节：计算机在控制系统中的作用
03
新知讲解
控制系统是通过什么方式来实现过程控制的
探究
03
新知讲解
在现实生活中，控制系统可以采用不同的方式来实现。如人工控制，通过控制电路来实现控制，或通过计算机来实现控制。
人工控制
现实生活中，有很多系统通过人工方式实现控制。
建构：一、控制系统的实现方式
03
新知讲解
电路控制
功能简单、单一的控制系统，如楼道感应灯，通常采用成本低廉的控制电路方式来实现自动控制。
03
新知讲解
计算机控制
功能比较复杂、对控制要求比较高的系统，通常采用计算机来实现过程自动化控制。如体温监测与人脸识别控制系统、城市智慧交通控制系统等。
03
新知讲解
采用计算机进行系统控制，有着传统方式不具备的优势和特点:
有利于实现复杂功能控制
计算机控制能够实现更加复杂的需求，解决更加复杂的控制问题。
有利于实现更高精度控制
计算机控制能够实现更加细致、更高精度的控制。
有利于减少控制中的干扰
计算机控制采用数字方式传递数据和信息，有利于减少控制过程中的信号干扰，确保控制系统的稳定。
有利于实现更加灵活控制
计算机控制可以随时修改控制算法，能够根据需要及时升级控制规则，确保控制系统的灵活性和扩展性。
建构：二、计算机控制的优势
03
新知讲解
练 习
列举家庭、社区或者学校中的一个用计算机控制的系统，说一说它的功能，以及计算的过程。
社区智慧停车系统为例，它由计算机控制，功能是自动识别车牌、管理车位占用、控制道闸开关，实现无人值守停车计费与管理。
计算过程：输入为摄像头采集的车牌、车位传感器检测的占用状态；计算环节先通过查表计算核对车牌是否在登记列表中，再通过选择计算判断车位是否空闲、停车费用是否结清；输出为道闸开 / 关指令及计费信息，完成自动化停车管控。
04
课堂练习
一、选择题
1、楼道感应灯的控制系统，其实现方式属于（ ）
A. 人工控制 B. 电路控制
C. 计算机控制 D. 机械控制
2、下列选项中，不属于计算机控制优势的是（ ）
A. 实现复杂功能 B. 低成本单一控制
C. 高精度调控 D. 灵活修改算法
B
B
04
课堂练习
3、手动拧开水龙头接水的控制方式，属于（ ）
A. 人工控制 B. 电路控制
C. 计算机控制 D. 智能控制
4、体温监测与人脸识别联动系统，采用的核心控制方式是（ ）
A. 人工控制 B. 电路控制
C. 计算机控制 D. 混合控制
A
C
04
课堂练习
二、判断题
1、所有控制系统都适合采用计算机控制来实现。（ ）
2、电路控制成本低廉，适用于功能简单的自动控制系统。（ ）
3、计算机控制采用数字方式传数据，能有效减少信号干扰。（ ）
4、人工控制的核心特点是无需人工干预，自动完成控制。（ ）
5、计算机控制可随时修改控制算法，具备强扩展性。（ ）
√
X
√
√
X
05
拓展延伸
计算机测控系统
05
拓展延伸
三类控制对比
人工控制依赖人力操作，灵活但效率低；电路控制成本低，适配简单单一功能；计算机控制能实现复杂逻辑，精度高且抗干扰。三者无绝对优劣，需根据控制系统的功能需求、成本预算选择适配的实现方式。
05
拓展延伸
数字抗干扰性
计算机控制采用数字信号传递信息，与模拟信号相比，不易受电磁、噪声等干扰。数字信号的 0 和 1 编码形式，能让数据传输更稳定，保障体温监测、智慧交通等复杂系统的控制精度与运行可靠性。
05
拓展延伸
算法灵活升级
计算机控制的核心优势是算法可灵活修改。如小区车闸系统，初期仅做车牌查表计算，后期可通过升级算法，新增人脸识别、缴费联动等功能，无需更换硬件，大幅提升系统的扩展性与实用性。
08
板书设计
计算机在控制系统中的作用
一、控制系统的实现方式
二、计算机控制的优势
课后作业:
1、选取一个计算机控制系统，分析其实现方式并简述两项核心优势。
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