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《控制系统有特点》教学设计
课题 第13课 控制系统有特点 主题 四 学科 信息科技 年级 六
教材分析 本课选自人教版《信息科技》六年级上册第四单元第13课。教材从社会生产和生活中的控制系统场景切入，引导学生认识控制系统遍布生活、使社会井然有序；通过分析教室里的照明系统、多媒体教学系统、广播系统等实例，引导学生从组成部件和功能两方面认识控制系统；系统讲解了控制系统的整体性、功能性和相关性三大特点，并通过空调系统、计算机系统、汽车、灌溉系统、微波炉等丰富实例加以说明；最后通过“让机器人唱歌”的虚拟仿真实验，让学生亲身体验部分对整体的作用。本课是培养学生计算思维与系统思维的重要课。
学习目标 信息意识：感知控制系统在社会生产与生活中的广泛应用，能识别教室、家庭等场景中的常见控制系统。计算思维：理解控制系统的主要特点，能结合实例从整体性、功能性、相关性三方面分析控制系统。数字化学习与创新：能在虚拟仿真工具中操作机器人，通过增删播放器体验部分对整体的作用。信息社会责任：初步具备用整体观分析控制系统的意识，体会系统各部分协同配合、维护系统稳定的重要性。
重点 控制系统的三大特点——整体性、功能性、相关性。结合实例分析控制系统的组成部件、功能及相关关系。
难点 理解整体性、功能性、相关性三大特点的内涵及其相互关系。运用整体观分析生活中的控制系统，体会部分变化对整体的影响。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 展示收割机在田间工作、智能交通控制系统在工作的图片，提问：走在乡村、城市和校园，你感受到哪些控制系统让生产和生活井然有序？引出课题——控制系统有特点。 观看图片，结合生活经验分享自己感受到的控制系统。 从社会生产和生活场景切入，激活学生对控制系统的直观感受，自然引出本课主题。
讲授新课 活动一：讨论分析教室里的控制系统1. 引导学生回顾控制系统的描述：由各个部件通过特定的结构组成的，按照一定的规则运行，从而实现特定功能的整体可看作控制系统。2. 布置任务：认真观察教室，列出发现的控制系统，从组成部件和功能两方面填表分析。以照明系统为例，组成部件为电源、开关、灯、电线，功能为照明。3. 组织学生交流教室中的多媒体教学系统、广播系统等，引导归纳其组成部件与功能。活动二：了解控制系统的主要特点1. 讲解整体性：控制系统是各个部分按一定的结构组成的一个整体。以空调系统（室内机、室外机、电路等）、计算机系统（硬件系统与软件系统）、积木搭建和汽车组装为例说明。2. 讲解功能性：无论什么样的控制系统都具有某种特定功能。以稻田灌溉系统提供水分、微波炉给食物加热、空调系统调节环境温度为例说明。3. 讲解相关性：控制系统中的各个部分之间存在关系，如果某个部分发生变化，其他部分也无法发挥作用；一个控制系统往往还与其他控制系统存在一定的相关性。以空调开关损坏、汽车发动机故障、小区停电影响家庭照明为例说明。4. 介绍控制系统特点的另一种描述：整体性和相关性体现稳定性，功能性体现目的性。5. 组织任务单分析：以“奶奶的新手机”为例，分析手机是否为控制系统，安装应用软件才能上网体现整体性，手机之间互发信息体现相关性；并以手机为圆心，找出与它相关的控制系统。活动三：体验控制系统的整体性和功能性1. 讲解活动内容与目的：在虚拟仿真工具中编写（修改）程序，通过删除或增加播放器，感受机器人中部分对整体的作用，理解控制系统的整体性和功能性。2. 演示活动过程：运行会唱歌的机器人，感受唱歌功能；在程序中找到播放器对应的程序，观察参数；删除播放器及对应代码后运行，观察机器人是否还会唱歌；重新添加播放器及代码并设置参数，再次运行观察。3. 组织学生分组实验，巡视指导，引导学生记录对整体性和功能性的理解。活动四：拓展与提升1. 布置任务：小智爸爸开车用导航系统指路，请用控制系统的整体性、功能性、相关性分析这个导航系统。①导航系统本身的主要部分有哪些？②显著功能是什么？③与哪些控制系统相关？（说出三个）2. 组织学生交流分析结果。 1. 回顾控制系统的描述，用自己的话说一说。2. 观察教室，列出控制系统并填表分析组成部件和功能。3. 交流教室中的多媒体教学系统、广播系统等。1. 聆听，结合空调、计算机、积木、汽车等实例理解整体性。2. 结合灌溉、微波炉、空调等实例理解功能性。3. 结合开关损坏、发动机故障、停电等实例理解相关性。4. 了解稳定性、目的性与三大特点的对应关系。5. 完成任务单，分析手机案例，并找出与手机相关的控制系统。1. 明确活动内容与目的。2. 观察演示，理解操作步骤。3. 分组实验：运行机器人→观察播放器参数→删除播放器→运行观察→重新添加→运行观察。记录对整体性和功能性的理解。1. 用整体性、功能性、相关性分析导航系统，完成任务单。2. 交流分析结果。 从学生最熟悉的教室场景入手，引导其用组成部件和功能两个维度分析控制系统，为理解三大特点奠定基础。通过大量生活化实例逐一讲解整体性、功能性、相关性，帮助学生建立清晰的概念认知；手机案例贴近生活，相关控制系统拓展图培养系统关联思维。通过虚拟仿真实验，让学生亲身体验“删除部分—功能丧失—恢复部分—功能恢复”的过程，直观理解整体性和功能性的内涵，突破教学难点。 通过导航系统分析，引导学生将三大特点迁移应用到新的复杂系统，培养整体观分析能力。
课堂练习 1. 出示选择题：“空调系统是室内机、室外机、电路等各个部分组成的整体”，这主要体现了控制系统的（ ）。A.功能性 B.整体性C.相关性 D.稳定性2. 出示选择题：“稻田灌溉系统为种植水稻提供水分支持”主要体现了控制系统的（ ）。A.整体性 B.功能性C.相关性 D.唯一性3. 出示选择题：“当空调系统中的开关被损坏，空调也无法工作”，这主要体现了控制系统的（ ）。A.整体性 B.功能性C.相关性 D.目的性 1. 独立思考并选择（正确答案：B）。2. 独立思考并选择（正确答案：B）。3. 独立思考并选择（正确答案：C）。 通过三道选择题分别检验学生对整体性、功能性、相关性的辨析与理解。
拓展延伸 播放视频。该视频介绍北京航天飞行控制中心作为中国航天的“神经中枢”，负责航天任务的控制指挥、控制计算、数据处理、分析决策，所有控制指令都从这里发出；航天飞控人设计形成正常和各类应急方案预案，反复验证，以万无一失的标准守护航天安全。引导学生结合本课所学的控制系统特点，谈谈观看视频后的收获和感受。 观看视频，结合本课所学的整体性、功能性、相关性等知识进行思考与交流。 通过央视新闻视频将课堂所学的控制系统特点与航天飞控这一国家重大工程相联系，让学生感受控制系统在关键领域的重要价值，体会系统各部分协同配合、万无一失的严谨态度，深化对控制系统整体观的理解，增强民族自豪感。
板书 一、讨论分析教室里的控制系统二、了解控制系统的主要特点三、在编程环境中体验控制系统的整体性和功能性
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