資源簡介

浙江教育出版社（2023）信息科技五年級下
第6課《控制系統的輸入》教學設計
課題 第6課 控制系統的輸入 學科 信息科技 年級 五下
教材分析 本課是浙教版（2023）小學五年級下冊第6課 《控制系統的輸入》，主要學習內容為1. 各種各樣的輸入。2. 分析人臉識別進站閘機控制系統、智能烤箱溫控系統。系統相關知識學生在前幾節課中已經接觸，本次課是系統的細分學習。系統較為抽象，因此教材內容引用生活中常見設備作為研究例子，結合現實生活引導學生學習，更加清晰地說明控制系統的輸入類型。從數據流的視角，以“小模塊”的思維隱含一條系統分解的內在邏輯，凸顯“輸入”環節在控制系統中的重要影響；結合生活中的真實情境體驗“智能門鎖”的多種開啟方式，探索不同的輸人數據，構建控制系統輸入對輸出的影響。最后一部分通過人臉識別閘機控制系統和烤箱控制系統兩個代表性案例，借助系統框圖進行輸入類型分析，將輸入環節的抽象過程在實踐中進行鞏固，也體現了信息科技的核心素養。
核心素養目標 1.通過生活中的實例分析，理解各種各樣的輸入，對“反饋”這一優化過程有所了解。（信息意識）2.在一定的活動情境中，能對簡單問題進行抽象、分解、建模。通過分析控制系統的輸入類型，了解不同輸入對控制系統的影響。（計算思維）3.根據學習任務，合理選擇數字設備和資源，通過任務分解和小組合作的方式提高學習效率。（數字化學習與創新）4.通過觀察、分析控制系統的運作，感受自主可控技術的重要意義。（信息社會責任）
重點 分析控制系統的輸入類型，了解不同輸入對控制系統的影響。
難點 了解不同輸入對控制系統的影響。
教學準備 1.教學演示文稿；2.含控制系統的編程作品；3.生活中的控制系統實例。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
一.情景導入 1.舊知遷移，揭示課題之前的課上我們已經學習了控制系統的三個環節，今天我們具體來學習第一個環節——《控制系統的輸入》。2.體驗生活中的控制系統提問：有同學做了一個編程作品《沈括穿越記》，大家知道沈括是誰嗎？任務：1分鐘時間，動手操作體驗，然后說一說他們的輸入環節是什么。 學生回答學生動手操作舉手回答 選用北宋科學家、《夢溪筆談》作者沈括做主角，將語文學科與信息科技學科相融合。選用學生的創意編程作品，激發學生的學習興趣。
二.新課講授 1.建構提問：通過大家找到的輸入環節可以看出，控制系統的輸入形式是怎么樣的？提問：你們有破解出最后一個場景的密碼嗎？小結：控制系統的輸入形式可以是多樣化的，有的是信號，有的是數據。課堂評價：請對環節一的學習情況進行評價，填寫評價單1—3題。2.自學探究各種各樣的輸入提問：為什么輸入可以是多種多樣的？任務1：2分鐘時間，自學教材P24“一、各種各樣的輸入“的內容。任務2：2分鐘時間，和同桌交流討論。提問：指紋門鎖只要接收到指紋數據，就能開門嗎？為什么？提問：指紋識別模塊和鎖具驅動模塊的輸入又分別是什么？小結：控制系統內部可能會有多個模塊，而這些模塊輸出的數據也可以作為輸入數據，影響輸出。提問：由此我們可以知道輸入的方式有哪些？小結：有的輸入是人為設置的數據，有的輸入是控制系統感應獲取或系統計算的結果數據。學習檢測：3分鐘時間，完成課堂練習單1。1.人們在開關水龍頭時的開合信號是：人為設置的數據2.人們在密碼門鎖上按鍵輸入的密碼數據是：人為設置的數據3.光敏感應燈接收到的光線強弱數據是：控制系統感應獲取或系統計算的結果數據4.音樂噴泉控制系統的輸入數據是：音頻信號5.魚缸自動水位控制系統的輸入數據是：水位數據課堂評價：請對環節二的學習情況進行評價，填寫評價單4—7題。3.控制系統中的輸入類型分析（1）人臉識別進站閘機控制系統的輸入環節提問：當遇到較為復雜的控制系統，應該如何分析它的輸入類型？借助兩個案例來思考一下吧！提問：車站人臉識別進站閘機控制系統的輸入是什么？提問：有沒有同學能說一說控制系統的工作流程。提問：該控制系統每一次輸入的數據都是一樣的嗎？小結：有的控制系統的輸入是動態的。提問：如果人臉和身份不匹配會怎么樣？小結：有的控制系統的輸入可以相互影響。（2）微波爐控制系統中的輸入環節提問：微波爐控制系統中的輸入是什么？根據大家剛才的發言，我們可以把微波爐控制系統分解成幾個小系統來進行模擬。提問：微波爐是如何保持加熱溫度的？小結：微波爐通過溫度檢測系統進行溫度采集和比較，反饋給系統，從而實時調整溫度。反饋是系統優化的關鍵要素。小結：可以通過觀察控制系統的工作流程來分析系統中的輸入環節，也可以把某個控制系統分解為幾個小的系統來逐個模擬、仿真，從而找到該系統的輸入類型。課堂評價：請對環節三的學習情況進行評價，填寫評價單8—10題。 觀察 思考舉手回答學生回答學生根據自己的學習情況進行評價學生進行自學同桌交流討論舉手回答學生結合生活經驗回答學生結合生活經驗，用自己的語言回答學生思考后舉手發言學生認真完成練習學生根據自己的學習情況進行評價學生結合生活經驗，用自己的語言回答學生回答學生回答學生舉手搶答學生回答學生回答學生根據自己的學習情況進行評價 學生通過觀看，思考，初步形成“輸入的形式可以是多樣化的”觀念，再次理解控制系統可抽象成輸入、計算、輸出三個環節。提高網絡安全意識根據學生的認知能力，先得出簡單的結論。借助數字平臺進行過程性評價 培養學生自主學習意識和交流合作意識通過對指紋門鎖的具體分析，讓學生認識到打控制系統可分為多個小控制系統，都有各自的輸入、計算、輸出環節。突破“控制系統的輸入可能是系統內部模塊中輸出的數據”這一難懂點。突破“有的輸入是系統計算的結果數據”這一難懂點。借助數字平臺進行過程性檢測和評價通過不同類型的輸入數據，對學習到的知識點進行鞏固。借助數字平臺進行過程性評價通過生活實例，學習分析輸入類型的方式。學生家中有烤箱的比較少，有微波爐的比較多，因此將烤箱換成微波爐。借助數字平臺進行過程性評價
四.課堂小結 1.總結：根據板書一起總結今天的收獲！2.提問：控制系統的每個環節都很重要，也會互相影響。萬一其中哪怕有一個環節使用的是外國的技術或零件，會怎么樣？3.練習：自動門是生活中常見的控制系統。當人靠近自動門，門會自動打開；當人離開后，門會自動關閉。自動門的輸入有哪些不同形式。 師生總結學生回答 通過總結回顧本節課所學，達到深化提高目的。讓學生感受自主可控技術的重要意義。
五.板書
教學反思
【課堂練習單1】
【課堂評價單】
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）(共14張PPT)
第6課 控制系統的輸入
2024
年 級：五年級下
學習目標
1.理解各種各樣的輸入，對“反饋”這一優化過程有所了解。
2.能對簡單問題進行抽象、分解、建模，了解不同輸入對控制系統的影響。
3.通過觀察、分析控制系統的運作，感受自主可控技術的重要意義。
評價方式
課堂中，將從技能掌握、學習態度、活動行為、交流合作四個方面對各個環節進行評價打分，最終得分排在前20名的同學，有獎勵，前10名獎勵更豐厚。
有同學做了一個編程作品《沈括穿越記》，里面含有各種生活中的控制系統。給大家1分鐘時間，動手操作體驗，然后說一說他們的輸入環節是什么。
環節一：你能找到輸入環節嗎？
環節一：你能找到輸入環節嗎？
開合信號
聲音信號
位置信號
指紋數據
密碼數據
控制系統的輸入形式可以是多樣化的，有的是信號，有的是數據。
電燈：
水龍頭：
開合信號
感應烘手機：
指紋密碼門鎖：
課堂評價：請對環節一的學習情況進行評價，填寫評價單1—3題，但不用提交。
環節二：自學探究
2分鐘時間，自學教材P24“一、各種各樣的輸入“的內容，然后和同桌交流討論2分鐘。
思考：為什么輸入可以是多種多樣的？
各種各樣的輸入
環節二：自學探究
輸入形式可以多樣化
涉及的裝置多樣化
聲控燈：聲音信號
普通電燈：開合信號
指紋門鎖：指紋數據
接點閉合裝置
傳感器
傳感器
指紋識別模塊
鎖具驅動模塊
提取的指紋特征
指紋識別結果
（指紋采集模塊）
輸入方式
人為設置的數據
感應獲取的數據
感應獲取的數據
+
系統計算的結果
學習檢測：3分鐘時間，完成課堂練習單1。
課堂評價：請對環節二的學習情況進行評價，填寫評價單4—7題，但不用提交。
控制系統的輸入甚至可能是系統內部模塊中輸出的數據。
思考：當遇到較為復雜的控制系統，應該如何分析它的輸入類型？
環節三：控制系統中的輸入類型分析
借助兩個案例來思考一下吧！
身份信息
人臉信息
輸入
（ ）
計算
開閘
環節三：控制系統中的輸入類型分析
車站人臉識別進站閘機控制系統的輸入是什么？
先觀察控制系統的工作流程
刷身份證并面向攝像頭
系統進行人臉識別對比
在數據庫中查找身份信息
判斷是否符合進站要求
發出是否開閘的指令
身份信息
人臉信息
輸入
（ ）
計算
開閘
有的輸入是動態的
如果人臉和身份不匹配會怎么樣？
環節三：控制系統中的輸入類型分析
車站人臉識別進站閘機控制系統的輸入是什么？
該控制系統每一次輸入的數據都是一樣的嗎？
可以相互影響
微波爐控制系統中的輸入是什么？
（不考慮電器通電和電源開關）
輸入
加熱
（ ）
設置的加熱溫度
設置的加熱時間
計算
環節三：控制系統中的輸入類型分析
反饋
反饋是系統優化的關鍵要素。
溫度控制系統
計時系統
……
……
設置的加熱溫度
設置的加熱時間
微波爐是如何保持加熱溫度的？
環節三：控制系統中的輸入類型分析
可以通過觀察控制系統的工作流程來分析系統中的輸入環節，也可以把某個控制系統分解為幾個小的系統來逐個模擬、仿真，從而找到該系統的輸入類型。
課堂評價：請對環節三的學習情況進行評價，填寫評價單8—10題，并提交。
思考：當遇到較為復雜的控制系統，應該如何分析它的輸入類型？
總結
根據板書一起總結今天的收獲！
控制系統的每個環節都很重要，也會互相影響。萬一其中哪怕有一個環節使用的是外國的技術或零件，會怎么樣？
所以我們要實現核心技術、關鍵零部件、各類軟件全都國產化，自己開發、自己制造，不受制于人。
控制系統的輸入
輸入形式
多樣化
信號
數據
系統內部模塊中輸出的數據
輸入方式
人為設置
系統感應獲取
系統計算結果
類型分析
觀察工作流程
分解成小系統
練習
自動門是生活中常見的控制系統。當人靠近自動門，門會自動打開；
當人離開后，門會自動關閉。自動門的輸入有哪些不同形式。
系統分解 輸入
鎖門狀態檢測系統 鎖門狀態信號
開、關門位置檢測系統 開門或關門位置信號
開、關門信號檢測系統 開門或關門檢測信號

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