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六级上册信息技术教学设计
课题 第3节《计算机智能控制系统》 单元 二单元 学科 信息技术 年级 六年级
学习 目标 【核心素养】 （一）信息意识 能够发现智能家居高效运行的核心秘密是依托计算机智能控制系统，认识计算机控制系统在生活、交通、航天领域的广泛应用，感知计算机技术对智能设备的支撑作用，建立“计算机是智能系统核心大脑”的信息认知。 （二）计算思维 掌握计算机控制系统“输入—计算机运算—控制输出—作用被控对象”的完整工作逻辑，能够看懂系统原理框图，学会拆解智能控制系统的工作流程，形成自动化、程序化的逻辑思维。 （三）数字化学习与创新 能够结合燃气检测系统案例分析控制系统工作原理，主动发现生活中的计算机控制系统，独立绘制系统方框图，学会用系统思维分析各类自动化智能设备。 （四）信息社会责任 了解我国高铁、载人飞船自主可控计算机控制系统的科技价值与国家安全意义，树立科技自信与爱国情怀，懂得合理、规范使用智能控制系统，尊重自主创新科技成果。 【教学目标】 （一）知识与技能 1.理解计算机智能控制系统的定义，知道它是信息系统的典型应用，明确计算机是智能系统的核心控制助手。 2.掌握计算机控制系统的工作原理与四大组成部分：输入、计算机、控制器、被控对象。 3.熟记计算机控制系统高效率、高精度、自动化、高可靠性的核心优势，了解其在生活、航天、交通领域的应用。 4.能够自主识别生活中的计算机控制系统，规范绘制简易系统方框图。 （二）过程与方法 通过情景设问、案例拆解、原理分析、句式梳理、实践探索的课堂流程，逐步掌握计算机控制系统的运行逻辑，学会用框图模型分析自动化智能系统。 （三）情感态度与价值观 感受计算机控制技术的强大功能，体会智能科技给生活、交通、航天带来的巨大改变，感受我国自主科技的强大实力，激发科技创新热情与民族自豪感。
重点 计算机智能控制系统的定义与组成结构；控制系统的工作原理；计算机控制系统的核心优势与应用场景。
难点 理解计算机控制系统的完整运行逻辑；区分控制器与被控对象；独立识别系统并规范绘制系统方框图。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
教学设计 教学设计 教学设计 一、新课导入 1、情景展示 同学们，前两节课我们解锁了智能家居的两大秘密，一是智能家居可以自由拆分组合，实现个性化功能；二是智能家居依托完整的信息系统完成数据工作。大家有没有发现一个问题，普通信息系统只能采集、传输、处理数据，而智能家居却能自动干活、自动报警、自动控制设备，做到又智能、又高效、又精准。 2、思考 智能家居到底靠什么神秘助手，才能高效准确地完成各种家居任务？ 3、揭示课题 今天老师就揭晓答案，这个隐藏在所有智能设备背后的超级助手，就是计算机。所有智能家居的自动化、智能化操作，全部依靠计算机智能控制系统实现。 今天我们就一起来学习新课《计算机智能控制系统》，彻底搞懂智能设备自动工作的核心原理。 二、新课讲授 1.认识计算机智能控制系统 首先我们来学习本节课的核心概念：什么是计算机控制系统。简单来说，由计算机参与、能够自动实现设备控制的系统，就是计算机控制系统，它也是我们之前所学信息系统的高级应用。 大家可以这样理解，普通信息系统只会“收集和处理数据”，而计算机控制系统多了“主动控制、自动执行”的能力，相当于给智能设备装上了会思考、会指挥的大脑。 计算机控制系统的工作逻辑非常清晰，它会把需要控制的设备和计算机连接起来，计算机对输入的数据进行高速运算、分析判断，再下发指令控制设备工作，最终实现自动化智能功能。我们生活中最典型的例子，就是家家户户都在用的智能家居系统。 2.案例拆解：智能家居燃气检测控制系统 让大家彻底看懂工作原理，我们以课本中的燃气检测系统为例，逐层拆解完整的控制流程，这也是本节课的核心案例。 首先是输入环节，气体检测仪作为输入设备，实时采集空气中的燃气浓度数据，把外界的模拟信息转化为系统可以识别的数据信号，传输给计算机主机。 其次是计算机运算环节，计算机高速分析、对比、判断数据，识别当前燃气浓度是否超标，快速做出逻辑决策。 然后是控制器执行环节，计算机将运算结果转化为控制指令，发送给系统控制器，由控制器统一指挥各类设备工作。 最后是被控对象工作环节，电磁阀、灯光报警器、声音报警器都是被控制的设备。如果燃气浓度超标，控制器就会控制电磁阀关闭燃气阀门，同时开启灯光和声音报警，提醒用户排查隐患，保障居家安全。 对应课本的系统原理图，我们可以总结出控制系统的四大核心结构：输入设备、计算机、控制器、被控对象，四个部分缺一不可，形成完整的自动化闭环。 3.总结优势与拓展应用（8分钟） 看完案例大家就能明白，为什么计算机控制系统可以做到智能、高效、准确。因为计算机拥有高速运算、海量数据处理的超强能力，这就让计算机控制系统具备了四大核心优势：高效率、高精度、自动化、高可靠性。除此之外，它还具备抗干扰能力强、易于维护、灵活适配的特点。 这类控制系统不只是用在智能家居中，在国家高精尖科技领域也发挥着不可替代的作用。我国自主研发的高铁控制系统，就是典型的计算机控制系统，依靠精准的计算机运算控制，保障高铁高速、稳定、安全运行，大幅提升出行效率。 除此之外，我国载人飞船的控制系统同样是计算机智能控制系统。在复杂的太空环境中，计算机可以实时处理海量数据、精准导航、快速应对突发情况，全方位保障航天员的生命安全。 这里大家要记住一个重要知识点，核心领域的计算机控制系统实现自主可控，能够帮助国家摆脱外部技术依赖，提升科技实力与国际竞争力，守护国家信息安全，这也是科技自主创新的重要意义。 除了高端科技，生活中的智能洗衣机、智能冰箱、智能家电，全部都是计算机控制系统的生活化应用。 三、拓展延伸 1.集思广益：句式梳理表达（4分钟） 学到这里，我们已经可以解答欢欢最初的疑问了。请大家结合课本给出的句式，梳理智能家居智能、高效、准确的原因。 大家可以对照优势填空总结，自动化特性让智能家居实现无人操作、自主工作，体现智能；高速运算、实时处理的特性，让设备响应快速、工作高效；高精度数据处理的特性，让设备判断精准、不出差错。 请同学们自主完成填空梳理，巩固控制系统优势与功能的对应关系，理清原理逻辑。 （学生自主梳理，教师巡视指导，规范学生表述） 通过梳理，大家已经能够完整、规范地解释智能家居智能高效的核心原理，知识点掌握扎实。 2.体验探索：系统识别与框图绘制（7分钟） 接下来我们进行本节课的实操探索任务，锻炼大家的知识迁移与创新能力。请大家结合生活经验，寻找身边的计算机智能控制系统，比如智能洗衣机、自动门禁、智能温控空调等。 选定系统后，参照课本燃气检测系统的原理结构，分析它的输入设备、计算机控制端、控制器、被控对象，自主绘制规范的系统方框图，清晰展示整套系统的控制流程。 （学生自主探索绘图，教师针对性指导，纠正框图结构混乱、环节缺失的问题） 大部分同学都能准确识别生活中的控制系统，框图绘制结构完整、逻辑清晰，完全掌握了控制系统的建模方法。 四、课堂小结 我们快速复盘本节课重点。第一，计算机控制系统是信息系统的高级应用，依靠计算机实现自动化控制。第二，控制系统由输入、计算机、控制器、被控对象四部分组成，拥有完整自动化工作流程。第三，系统具备高效、精准、自动、可靠的优势，广泛应用于生活、交通、航天领域。第四，核心技术自主可控对国家安全和科技发展意义重大。 五、作业布置 1.基础作业：熟记计算机控制系统的定义、组成结构与核心优势，完善课堂句式梳理内容。 2.实操作业：优化课堂绘制的系统方框图，保证结构完整、层级清晰。 3.拓展作业：搜集一个我国自主研发的智能控制系统案例，简单记录其功能与应用场景。 七、板书设计 计算机智能控制系统 1.核心定义：计算机参与、自动化控制的信息系统 2.系统组成（工作流程） 输入设备→计算机（运算判断）→控制器→被控对象 3.核心优势：自动化、高精度、高效率、高可靠性 4.应用场景 生活：智能家居、智能家电 高端：高铁控制系统、载人飞船控制系统 5.价值：自主可控、保障安全、科技强国 观看 思考；表达 了解 学习 学习 学习 交流讨论 操作实践 交流；分享 创设趣味的学习情境，更能激发学生的兴趣； 培养表达能力 了解本节课学习任务 培养倾听习惯 增加知识面 拓展知识面 培养表达能力 学生利用自主探究、小组合作、实践操作的方法去解决问题；师生直观演示更具说服力，加深印象。 培养倾听习惯
教 学 反 思 本节课以学生的认知疑问为切入点，层层揭秘智能家居的核心控制原理，贴合六年级学生的探究心理，快速调动学生课堂学习积极性。课堂采用“概念讲解—案例拆解—原理建模—优势总结—实践应用”的递进式教学模式，将抽象的控制系统原理具象化，以燃气检测系统为核心案例，清晰拆解系统运行流程，有效突破重难点，完整落实四大核心素养培养目标。同时结合高铁、载人飞船的国产科技案例，渗透爱国主义教育，提升学生科技自信与信息社会责任感。
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
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