資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
五級下冊信息技術教學設計
課題 第8課《體驗控制系統》 單元 二單元 學科 信息技術 年級 五年級
學習目標 【核心素養】信息意識：學生能夠意識到控制系統在生活中的普遍存在，并能夠理解控制系統的概念和基本原理。計算思維：學生能夠通過分析控制系統的基本環節，運用邏輯思維和問題解決能力，理解控制系統的運作過程。數字化學習與創新：學生能夠運用信息技術工具和資源，收集、整理和分析控制系統相關的數據，提出創新的解決方案。信息社會責任：學生能夠意識到控制系統對生產生活的重要性，理解控制系統對社會發展和可持續發展的影響，并具備相應的社會責任感。【教學目標】知識與技能：人工控制與自動控制；輸入和輸出在不同控制方式下的不同形式。；恒溫槽實驗。過程與方法：通過講解，引導學生了解人工控制與自動控制；通過小組合作，組織小組活動，讓學生探索輸入和輸出在不同控制方式下的不同形式。學生能夠運用科學的方法和技術手段，進行恒溫槽實驗。情感、態度與價值觀：拓展學生知識面，提高學生生活實踐應用能力和信息素養，使學生樂于使用信息技術解決生活中的問題。培養學生的計算機思維和自主探究、小組合作能力。培養孩子們的動手操作能力。學生能夠積極參與控制系統的學習和實踐，培養對科學技術的興趣和熱愛，形成正確的科學態度和價值觀。
重點 人工控制與自動控制；輸入和輸出在不同控制方式下的不同形式。
難點 恒溫槽實驗
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
教學設計教學設計教學設計 一、新課導入1、情景展示日常生活中的很多情景都使用了恒溫控制，比如超市里的冷柜、空調、冰箱、熱水器、智能保溫水壺等都可以抽象成簡單的恒溫控制系統。這些恒溫控制過程，能通過簡單的恒溫槽實驗進行模擬嗎？2、本節課學習任務（1）人工控制與自動控制（2）輸入和輸出在不同控制方式下的不同形式；（3）恒溫槽實驗。3、揭示課題板書：體驗控制系統二、新知學習（一）、建構在控制系統的輸入、計算、輸出環節，有些需要人工干預才能完成控制，有些可以自動控制。可以通過簡單的實驗套件或者自己設計實驗器材，仿真模擬恒溫控制過程，觀察 “輸入—計算—輸出”三個環節。（二）、人工控制與自動控制人工控制與自動控制有什么區別？生活中的有些控制系統需要人為干預才能實現控制，比如在聽音樂時，如果音量不合適，就需要人為操作來調節音量；水壺燒水時，需要人為觀察到水燒開后關閉爐灶。這一類控制都是需要人根據觀察或者感受來進行判斷并干預。還有一些控制系統會測量輸出值，根據這個值的變化再影響到輸入端（將輸出結果作為輸入信號），再與預設的目標值（預期效果）進行比較，從而實現自動控制。如自動燒水壺會根據加水容量、水溫等信息自動控制燒水的時間；空調系統通過溫度傳感器測量室內溫度，將室內溫度與預設溫度比較，調節出風口的風速和壓縮機的功率。（三）、恒溫槽實驗在生產或科學實驗中，經常需要恒溫或溫度穩定的環境，這就需要用各種恒溫設備。可以設計一個簡易的恒溫槽實驗來分析恒溫控制系統的運作過程。恒溫槽實驗的過程可以這樣來設計：首先測量環境數據，然后將數據反饋到控制器，將所測數據與標準進行比較，并在需要時利用電阻來改變設備溫度。1．觀察環境溫度：通過水銀溫度計或貝克曼溫度計觀察環境的溫度。2．改變槽內溫度：通過給電阻通電來給設備增溫。3．觀察溫度變化：觀察電阻通電前后的溫度變化，記錄并分析。三、拓展延伸1．在恒溫槽實驗中，輸入、輸出分別是什么？2．恒溫槽保持恒溫的原理是什么，它是人工控制還是自動控制？四、技能鞏固根據恒溫槽實驗結果，說一說空調控制系統中“恒溫”控制的靈敏度，可以從哪些方面進行改進。五、課堂小結通過本節課的學習，你遇到了哪些困難？是怎么解決的？有哪些收獲？和大家分享一下吧！六、作業布置
預習下一課。 觀看思考；表達學習學習操作實踐交流表達預習下一課 創設趣味的學習情境，更能激發學生的興趣；培養表達能力培養傾聽習慣增加知識面學生利用自主探究、小組合作、實踐操作的方法去解決問題；師生直觀演示更具說服力，加深印象。培養表達能力培養自主學習能力
教學反思
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第二單元
第2課
體驗控制系統
日常生活中的很多情景都使用了恒溫控制，比如超市里的冷柜、空調、冰箱、熱水器、智能保溫水壺等都可以抽象成簡單的恒溫控制系統。
這些恒溫控制過程，能通過簡單的恒溫槽實驗進行模擬嗎？
思考
學習任務
（1）人工控制與自動控制；
（2）輸入和輸出在不同控制方式下的不同形式；
（3）恒溫槽實驗。
在控制系統的輸入、計算、輸出環節，有些需要人工干預才能完成控制，有些可以自動控制。可以通過簡單的實驗套件或者自己設計實驗器材，仿真模擬恒溫控制過程，觀察 “輸入—計算—輸出”三個環節。
建構
一、人工控制與自動控制
人工控制與自動控制有什么區別？
思考
還有一些控制系統會測量輸出值，根據這個值的變化再影響到輸入端（將輸出結果作為輸入信號），再與預設的目標值（預期效果）進行比較，從而實現自動控制。
如自動燒水壺會根據加水容量、水溫等信息自動控制燒水的時間；空調系統通過溫度傳感器測量室內溫度，將室內溫度與預設溫度比較，調節出風口的風速和壓縮機的功率。
二、恒溫槽實驗
在生產或科學實驗中，經常需要恒溫或溫度穩定的環境，這就需要用各種恒溫設備。可以設計一個簡易的恒溫槽實驗來分析恒溫控制系統的運作過程。
首先測量環境數據，然后將數據反饋到控制器，將所測數據與標準進行比較，并在需要時利用電阻來改變設備溫度。
1．觀察環境溫度：通過水銀溫度計或貝克曼溫度計觀察環境的溫度。
2．改變槽內溫度：通過給電阻通電來給設備增溫。
3．觀察溫度變化：觀察電阻通電前后的溫度變化，記錄并分析。
1．在恒溫槽實驗中，輸入、輸出分別是什么？
思考
2．恒溫槽保持恒溫的原理是什么，它是人工控制還是自動控制？
思考
根據恒溫槽實驗結果，說一說空調控制系統中“恒溫”控制的靈敏度，可以從哪些方面進行改進。
練習
通過本節課的學習，你遇到了哪些困難？是怎么解決的？有哪些收獲？和大家分享一下吧！
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