浙教版（2023）五下信息科技第8课《体验控制系统》教学设计.docx

浙教版（2023）五下信息科技第8课《体验控制系统》教学设计

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教学内容

浙教版（2023）五下信息科技第8课《体验控制系统》的教学内容主要包括以下章节和内容：

1.控制系统的概念：介绍控制系统的定义、组成及作用。

2.控制系统的分类：讲解开环控制系统和闭环控制系统的区别与特点。

3.控制系统的基本元件：介绍传感器、控制器、执行器等基本元件的功能和作用。

4.控制系统的应用实例：分析生活中的实际应用，如智能家居、无人驾驶等。

5.控制系统的制作与调试：引导学生动手制作简单的控制系统，并进行调试。

本节课将通过案例讲解、互动讨论和动手实践，帮助学生理解控制系统的基本概念、分类和应用，培养他们的创新意识和动手能力。

核心素养目标

1.信息意识：培养学生对控制系统的认知和兴趣，提高他们主动获取、分析和利用信息的能力。

2.计算思维：通过控制系统案例的分析和制作，训练学生的逻辑思维和问题解决能力。

3.创新实践：激发学生的创新意识，培养他们在控制系统设计中的动手实践和创新能力。

4.信息社会责任：引导学生理解控制系统在现代社会中的应用，增强他们对信息技术发展的责任感和使命感。

教学难点与重点

1.教学重点

-控制系统的组成与功能：让学生理解控制系统由传感器、控制器和执行器等基本元件组成，并掌握它们各自的作用。例如，通过展示一个简单的温控系统，让学生了解传感器如何检测温度，控制器如何根据设定的温度进行决策，执行器如何调整加热或冷却设备的工作状态。

-控制系统的分类：使学生能够区分开环控制系统和闭环控制系统的不同，并理解它们在实际应用中的意义。比如，通过比较自动电梯（开环控制）和空调（闭环控制）的工作原理，让学生理解两者的区别。

2.教学难点

-控制系统的工作原理：理解控制系统如何通过反馈机制实现精确控制是本节课的难点。例如，让学生通过动手搭建一个简单的控制系统模型，如一个自动调光电路，挑战在于如何设计反馈环节，使系统能够根据环境光线的变化自动调整灯泡亮度。

-控制系统的调试与优化：在实际操作中，学生可能会遇到控制系统不按预期工作的情况，如何进行调试和优化是难点。比如，在制作一个简单的机器人控制系统时，学生需要调整传感器参数、控制器算法，以确保机器人能够准确执行预定任务，这需要学生具备一定的调试技巧和问题解决能力。

教学资源准备

1.教材：人手一本《浙教版五下信息科技》教材。

2.辅助材料：收集控制系统相关的图片、视频，以及控制原理的动画演示，用于课堂教学展示。

3.实验器材：每组学生准备一套控制系统的实验套件，包括传感器、控制器、执行器及连接线等，确保实验的安全性。

4.教室布置：将教室划分为实验操作区、讨论区，并确保实验操作台整洁、安全，便于学生进行实验操作和讨论。

教学过程

1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示一个智能小车自动避障的视频，引发学生对控制系统的好奇心。

-回顾旧知：询问学生之前学习过的信息科技相关知识，如计算机硬件的组成、编程基础等，为理解控制系统打下基础。

2.新课呈现（约30分钟）

-讲解新知：

-介绍控制系统的定义、组成（传感器、控制器、执行器）和功能。

-讲解控制系统的分类，区分开环控制系统和闭环控制系统的特点及应用。

-分析控制系统在实际生活中的应用案例，如智能家居、无人驾驶等。

-举例说明：

-以自动温控器为例，说明传感器如何检测温度，控制器如何决策，执行器如何调节温度。

-通过无人机的自动飞行控制系统，讲解闭环控制系统的反馈机制和调整过程。

-互动探究：

-将学生分成小组，讨论如何设计一个简单的温控系统，并分享各自的设计方案。

-学生尝试使用模拟软件或实物模型，模拟控制系统的运行，观察不同参数设置下的系统表现。

3.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：

-学生在实验操作台上使用提供的控制套件，搭建一个简单的控制系统，如自动浇水系统。

-学生需要调整传感器参数和控制器程序，使系统能够自动根据土壤湿度进行浇水。

-教师指导：

-教师在学生操作过程中提供技术支持，帮助学生解决搭建和调试过程中遇到的问题。

-教师观察学生的操作，对学生的设计思路和操作技巧给予及时的反馈和指导。

4.总结反馈（约10分钟）

-学生展示：每组学生展示自己的控制系统，并简要说明设计思路和遇到的问题。

-教师总结：教师对学生的表现进行总结，强调控制系统的关键知识点，并指出学生在实验中的亮点和改进之处。

-反馈提升：教师根据学生的表现，提出进一步的学习建议，为下一节课的学习打下基础。

学生学习效果

学生学习效果如下：

1.知识理解：学生能够理解控制系统的定义、组成和功能，掌握开环控制系统和闭环