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课题 第10课 计算机在控制系统中的作用 课时 1课时
学习 目标 1.通过对智慧交通系统的实验探究、解构分析，认识计算机控制系统的基本要素，理解其控制的基本过程和原理，进一步认识控制系统。 2.通过分享、交流身边的计算机控制系统，归纳计算机控制的优势，感受计算机对控制系统计算环节的重要作用及价值。 3.通过对智慧交通控制系统的优化设计，提升用计算机工具改良优化控制系统的能力，增强自主可控意识。
学习 重点 认识计算机控制系统 学习 难点 体会计算机控制系统对自动控制和自主可控的影响。
学习 资源 PPT、课堂练习
学习过程
学习版块 学生活动 教师活动 设计意图 改进设计
回顾：智慧交通中的计算控制 观看车闸控制系统工作过程的视频，思考：车闸控制系统中的计算过程是怎么样的？ 播放小区车闸控制系统工作过程的视频，引导学生结合第9课对车闸控制系统的计算过程进行回顾。 结合小区车闸系统工作过程的视频和学生的回答，引导学生思考第二个问题，对控制系统中计算的类型进行回顾。 围绕以上情境和学生回答，引出本课主题。 本环节通过回顾与思考，引导学生对控制系统中的计算过程及计算类型进行巩固复习。通过小区车闸系统工作过程的视频，引导学生回顾查表计算，认识到计算类型可能是综合多样的。
探索：生活中用计算机实现的控制系统 观察课件出示的图片和视频，思考：哪些是由计算机实现的控制系统？ 展示多种控制系统的图片和视频。 提出思考问题，巡视并关注学生的学习状态。 本环节通过向学生展示一些由计算机实现的控制系统、自动控制但不是由计算机实现的控制系统以及普通的机械结构系统，让学生感悟到“计算机实现的控制系统与自动控制系统不能简单画等号”，从而为本课的知识建构做好铺垫。
建构：车闸控制系统的控制原理及优势 活动一 计算机控制系统的梳理 继续思考小区车闸控制系统的工作过程，思考：车闸控制系统中的输入、输出分别是什么？系统中的计算机如何对输入信号进行分析？是否需要程序 活动二 完成计算机控制系统的原理图 在“学生练习”课件中，用“拖一拖”的方式梳理计算机控制系统各个组成要素。 分析结论，总结汇报。 活动三 分析计算机控制系统的优势 观察计算机控制系统图片，思考并讨论如何介绍它们。 两人一组，选择一个计算机控制系统，并讨论分析该控制系统的含义，对照教材内容思考：计算机在这些控制系统中存在哪些优势？ 根据分析，完成“计算机控制系统的优势表”的填写。 总结计算机控制系统的四个优势。 两次播放小区车闸控制系统工作过程的视频，将视频停留在控制系统的工作原理画面，唤醒学生记忆，提出思考问题。 引导学生拖动完成计算机控制系统框图，巡视学生的拖动情况，选择一名答案正确的学生和一名答案有问题的学生汇报交流。 对答案有问题的学生进行个性化指导并总结：在计算机控制系统中，计算机起核心作用，能够处理输入信号并发出控制指令。舵机是执行机构，是控制被控对象杆的装置或元件。 展示计算机控制系统的图片，分别简单介绍四个计算机控制系统，尤其是前三个计算机控制系统。 巡视学生的讨论情况，引导学生总结出计算机控制的优势。 引导学生结合教材中“计算机控制的优势”内容，填写任务记录单上的“计算机控制系统的优势表”。并汇报。 展示学生填写的任务记录单，引导学生深入分析计算机在控制系统中的作用，加深对计算机控制系统优势的理解。 引导学生总结计算机控制系统的优势。 此处要区分部分停车场中的车闸控制系统进场和出场的不同计算类型，要从输入、计算、输出的角度梳理设备，突出计算机在控制系统中的三个作用。 本环节为学生提供计算机控制系统的学习支架，引导学生通过拖一拖控制系统的关键要素，说一说控制系统各部件运作情况的方式，厘清计算机控制系统的结构，理解计算机在控制系统中的计算环节将输入的数据进行精准化、智能化处理，依据条件判断控制执行器工作，最终使得控制系统向着目标自动运行。 本环节提供的计算机控制系统图片与计算机控制系统的四个优势一一对应，方便学生理解计算机控制系统的优势。 可以选择更适合学生理解的案例图片或视频，组织学生自主学习任务记录单上的活动，梳理多种控制方式，进一步理解计算机控制系统的优势。
应用：计算机控制系统的应用 两人小组合作，利用信息科技实验板模拟光控灯，一个操作，另一人记录数据。 将信息科技实验板与计算机相连，运行“光控灯.py”文件，将光敏传感器置于不同环境光照下。及时记录实验数据，多次实验，验证实验数据，填写分析表，探究灯亮的条件。 修改程序中的亮灯条件，体验计算机控制系统的灵活性和高度精准性。 组织学生小组分工完成实验。巡视学生实验装置连接情况，进行个别指导。 提前设置信息科技实验板光照强度的阈值为30，组织学生完成分析表。 挑选学生汇报。 引导学生打开“光控灯.py”文件，修改程序中光照强度的阈值，运行程序并多次实验，验证想法。 本环节引导学生在程序体验中感悟计算机控制系统的优势。
小结 结合板书，针对计算机控制系统中计算机的价值和作用，说说本课收获以及想对生活中的哪些控制系统进行创新性的改造。 完成并提交课堂练习。 用板书出示本节课的关键概念，提问：通过今天这节课的学习，你对控制系统有了什么新的理解？你还能对生活中的哪些计算机控制系统提出更好的建议？ 升华主题：用计算机工具不断优化和创新控制系统，助力控制系统向着更智能化的方向发展。 学生从本课概念、学习方法这两个角度回顾所学，巩固本节课所思所学，主要是计算机控制系统的基本结构、计算机控制的重要作用等，并对实验教学的方法进行回顾，提升认知。
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