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第三节《计算机智能控制系统》教学设计
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教材分析 本课是第二单元第三节内容，聚焦计算机在信息系统中的核心作用。教材首先介绍了计算机控制系统的定义——由计算机参与并实现自动化控制的系统，以智能家居燃气检测系统为例说明其工作原理。随后，重点阐述了计算机控制系统的优势——高效率、高精度、自动化、高可靠性，并通过高铁控制系统和载人飞船控制系统的案例，引入“自主可控”的重要概念，培养学生的国家安全意识。
学情分析 学生已经了解了信息系统的五个要素和工作过程，对智能家居作为信息系统有了整体认识。但对于“计算机在系统中究竟扮演什么角色”以及“为什么计算机控制系统更好”缺乏深入理解。本课将从计算机的优势出发，帮助学生建立对计算机控制系统的系统认识。
教学目标 1. 信息意识：
- 理解智能家居是一种计算机控制系统；
- 认识计算机控制系统的优势：高效率、高精度、自动化、高可靠性。
2. 计算思维：
- 能解释计算机控制系统的工作原理（输入→计算→控制输出）；
- 能用方框图描述计算机控制系统的工作过程。
3. 数字化学习与创新：
- 能分析身边的计算机控制系统并画出系统方框图。
4. 信息社会责任：
- 理解“自主可控”对国家发展和安全的重要意义；
- 了解我国在高铁、载人航天等领域的自主创新成就，增强民族自豪感。
教学重难点 教学重点：理解计算机控制系统的工作原理和优势；
教学难点：理解“自主可控”的重要性及其与国家安全的关联。
教学准备 多媒体课件、燃气检测系统原理图、高铁控制系统图片、载人飞船控制系统图片、教材P49-54相关图文。
教学环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图
一、复习导入引出新课（4分钟） 4 1. 提问复习： “信息系统的五个要素分别是什么？信息系统的工作过程有哪五个步骤？”
2. 情境导入： 出示教材P49情境图。“欢欢又有了新的疑问：智能家居为什么能智能、高效、准确地完成任务？爸爸告诉他——因为有一个重要的助手。”
3. 追问： “你们猜猜，这个‘助手’是什么？”
4. 学生回答后揭示：“没错，就是计算机！今天我们来学习——计算机智能控制系统。”
过渡： “计算机为什么能成为智能家居的‘最强大脑’？我们先来看一个例子。” 1. 回答问题：“硬件、软件、数据、通信网络、用户”。
2. 观看情境图，猜测“助手”是什么。
3. 回答：“计算机”。
4. 明确本课学习主题。 通过欢欢的疑问引导学生猜测“助手”的身份，激发学习兴趣，自然引出计算机控制系统。
二、探究新知建构概念（25分钟）
活动一：认识计算机控制系统 25 1. 出示教材P50“燃气检测系统”图文。
2. 讲解： “由计算机参与并实现自动化控制的系统，称为计算机控制系统。智能家居就是一种计算机控制系统。”
3. 分析燃气检测系统： “气体检测仪检测到燃气泄漏→信息传送给计算机→计算机计算分析→根据结果向控制器发送指令→控制器执行开关电磁阀、启动报警器等操作。”
4. 出示教材P51计算机控制系统原理图。
5. 关键提问： “在这个系统中，计算机完成的是什么功能？它对应‘输入—计算—输出’的哪个环节？”
6. 引导学生回答：计算机完成计算和分析功能，属于“计算”环节。
7. 总结： “计算机控制系统把控制对象和计算机连接在一起，计算机通过对输入的信息进行计算并控制输出，从而实现相应的功能。”
过渡： “计算机控制系统为什么能‘智能、高效、准确’？它有四大优势。” 1. 观察燃气检测系统图文。
2. 跟随教师分析系统工作过程。
3. 观察计算机控制系统原理图。
4. 回答问题：“计算机完成计算功能，属于‘计算’环节”。
5. 记录计算机控制系统的定义。 以燃气检测系统为例，清晰展示计算机在系统中的作用，帮助学生理解“计算机是智能家居的核心”。
1. 出示教材P51-53相关内容，逐一讲解四大优势：
- 高效率： “计算机运算速度快，能快速处理大量数据。”
- 高精度： “计算机能精确控制，误差极小。”
- 自动化： “计算机能自动运行，无需人工持续干预。”
- 高可靠性： “计算机系统运行稳定，抗干扰能力强。”
2. 举例： “智能洗衣机、智能冰箱、指纹锁、扫地机器人都是计算机控制系统的应用。”（出示教材P53四图）
过渡： “计算机控制系统不仅用于智能家居，还用于很多重要领域。我国在高铁和载人航天领域取得了举世瞩目的成就，这些成就离不开计算机控制系统。” 1. 聆听讲解，记录四大优势。
2. 观察智能家居设备图片，识别哪些是计算机控制系统。
3. 参与讨论：“为什么扫地机器人能自己规划路线？（因为有计算机在计算）”。 系统讲解四大优势，结合具体设备帮助学生理解，为后续“自主可控”内容做铺垫。
1. 出示教材P52“高铁控制系统”图文。“我国自主研发的高铁控制系统保证了列车高速运行时的稳定性和安全性，实现了高度的自主可控。”
2. 出示教材P52“载人飞船控制系统”图文。“我国自主研发的载人飞船控制系统能确保飞船在复杂太空环境中精确导航，应对各种突发情况。”
3. 讲解‘自主可控’： “自主可控是指关键技术和系统由本国自主研发、掌握和掌控。这对国家非常重要——它帮助我们摆脱对外部技术的依赖，实现自主发展和创新，保障国家信息安全。”
4. 关键提问： “为什么说‘自主可控’对国家很重要？如果高铁控制系统依赖国外技术，会有什么风险？”
5. 引导学生理解：依赖外部技术可能受制于人，在关键时刻可能被“卡脖子”。
过渡： “了解了计算机控制系统的强大功能，大家能不能从身边也找到一些例子？” 1. 观看高铁和载人飞船控制系统图片。
2. 聆听“自主可控”的含义。
3. 参与讨论，理解自主可控的重要性。
4. 回答：“如果依赖国外技术，别人可能不给我们用”“关键技术要掌握在自己手里”。 通过高铁和载人飞船两个大国重器案例，帮助学生理解“自主可控”的重大意义，增强民族自豪感和国家安全意识。
三、巩固拓展学以致用（7分钟） 7 1. 布置任务（教材P54）： “同学们，我们身边还有哪些计算机控制系统？请选择其中一个，画出它的系统方框图。”
2. 提供示例：智能门锁、智能冰箱、交通信号灯、自动取款机等。
3. 巡视指导，帮助有困难的学生。
4. 请学生展示自己画的方框图。
过渡： “通过今天的分析，我们理解了计算机在智能家居中的核心作用。” 1. 独立思考，选择一个身边的计算机控制系统。
2. 画出系统方框图（输入→计算机→输出）。
3. 展示作品，互相评价。 通过绘制方框图，巩固对计算机控制系统工作原理的理解。
四、课堂总结布置作业（4分钟） 4 1. 提问总结： “什么是计算机控制系统？它有哪些优势？‘自主可控’为什么重要？”
2. 教师总结： “今天我们认识了计算机控制系统——由计算机参与并实现自动化控制的系统。它具有高效率、高精度、自动化和高可靠性四大优势，是智能家居实现‘智能’的关键。同时，我们也学习了‘自主可控’的重要性——关键技术必须掌握在自己手里，这不仅关乎发展，更关乎安全。”
3. 布置作业：
- 基础性作业： 完成教材P54“体验探索”——选择一个身边的计算机控制系统，画出它的系统方框图。
- 实践性作业（选做）： 了解我国在计算机控制系统领域的一项自主创新成就（如北斗导航、国产大飞机等），下节课与同学分享。 1. 回答问题。
2. 聆听教师总结。
3. 记录作业要求。 总结本课核心知识，强化“自主可控”的重要概念。作业引导学生关注国家科技成就。
板书设计 第三课：计算机智能控制系统 一、什么是计算机控制系统？ 由计算机参与并实现自动化控制的系统 智能家居 = 典型的计算机控制系统 二、计算机控制系统的优势： 高效率 + 高精度 + 自动化 + 高可靠性 三、工作原理： 输入（传感器）→ 计算机（计算分析）→ 输出（控制器执行） 四、自主可控： 关键技术掌握在自己手里 摆脱外部依赖 保障国家安全 实现自主创新 提升科技实力 案例：高铁控制系统、载人飞船控制系统
课后反思
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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