第10課 計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)中的作用（教學(xué)實(shí)錄）2023-2024學(xué)年浙教版五年級(jí)下冊(cè)信息技術(shù)

第10課計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)中的作用（教學(xué)實(shí)錄）2023-2024學(xué)年浙教版五年級(jí)下冊(cè)信息技術(shù)一、課程基本信息

1.課程名稱：計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)中的作用

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：2023-2024學(xué)年浙教版五年級(jí)下冊(cè)信息技術(shù)

3.授課時(shí)間：2023年5月10日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)

本節(jié)課選自教材第10課《計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)中的作用》，主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)在家庭、學(xué)校和工廠等不同場(chǎng)合的控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成和原理。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

1.信息意識(shí)：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)中作用的認(rèn)知，提升學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的敏感度和興趣。

2.計(jì)算思維：通過(guò)分析計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成和原理，發(fā)展學(xué)生的邏輯思維和問(wèn)題解決能力。

3.信息倫理：教育學(xué)生遵守信息法律法規(guī)，正確使用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，培養(yǎng)良好的信息道德素養(yǎng)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是使學(xué)生理解和掌握計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)中的基本作用和組成原理。具體包括：

-計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的定義和作用：例如，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)在智能家居系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)溫度、燈光的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

-控制系統(tǒng)的基本組成：如控制器、執(zhí)行器、傳感器等部件的功能和相互作用，通過(guò)舉例說(shuō)明這些部件在自動(dòng)門控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)在于理解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的具體工作原理和實(shí)際應(yīng)用中的復(fù)雜互動(dòng)。具體包括：

-控制系統(tǒng)的邏輯流程：學(xué)生可能難以理解控制信號(hào)如何在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中傳遞和處理，可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的溫度控制實(shí)例，展示傳感器采集數(shù)據(jù)、控制器處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行器響應(yīng)指令的過(guò)程。

-實(shí)際應(yīng)用案例分析：學(xué)生可能難以將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)，可以結(jié)合學(xué)校的智能照明系統(tǒng)，講解如何通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能和自動(dòng)化管理。

-編程實(shí)踐：在引導(dǎo)學(xué)生嘗試編寫簡(jiǎn)單的控制程序時(shí)，如何處理編程邏輯和語(yǔ)法錯(cuò)誤是學(xué)生面臨的難點(diǎn)。可以通過(guò)分步驟的編程指導(dǎo)和代碼示例，幫助學(xué)生逐步克服這一難點(diǎn)。四、教學(xué)方法與策略

1.教學(xué)方法：本節(jié)課采用講授與案例研究相結(jié)合的方法，通過(guò)講解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念和原理，同時(shí)結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析，幫助學(xué)生理解理論知識(shí)。

2.教學(xué)活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論活動(dòng)，讓學(xué)生探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在家庭、學(xué)校和工廠中的具體應(yīng)用，并嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)項(xiàng)目。通過(guò)角色扮演，模擬控制系統(tǒng)的各個(gè)組成部分，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)系統(tǒng)工作的直觀認(rèn)識(shí)。

3.教學(xué)媒體：使用多媒體課件展示控制系統(tǒng)的工作原理，通過(guò)視頻案例展示實(shí)際應(yīng)用，以及編程軟件輔助學(xué)生進(jìn)行控制程序的編寫和調(diào)試。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

1.情境導(dǎo)入（5分鐘）

內(nèi)容：以學(xué)生熟悉的智能家電為例，如智能空調(diào)、智能燈泡，展示這些設(shè)備如何通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。教師操作智能設(shè)備，讓學(xué)生直觀感受計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的便捷性和高效性，引發(fā)學(xué)生對(duì)本節(jié)課主題的興趣。

2.新知探索（20分鐘）

內(nèi)容：首先，教師通過(guò)PPT介紹計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的定義、組成和工作原理。接著，通過(guò)案例分析，讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在不同場(chǎng)合的應(yīng)用，如智能家居、自動(dòng)生產(chǎn)線等。最后，講解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，如傳感器、控制器、執(zhí)行器等的作用和相互關(guān)系。

3.互動(dòng)體驗(yàn)（15分鐘）

內(nèi)容：將學(xué)生分成小組，每組根據(jù)教師提供的案例，討論計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)和可能遇到的問(wèn)題。各小組匯報(bào)討論成果，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。隨后，教師組織學(xué)生進(jìn)行角色扮演，模擬控制系統(tǒng)中的各個(gè)部件，讓學(xué)生親身體驗(yàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程。

4.實(shí)踐應(yīng)用（5分鐘）

內(nèi)容：教師提供一個(gè)簡(jiǎn)單的控制程序編寫任務(wù)，如設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)溫室控制系統(tǒng)。學(xué)生分組進(jìn)行編程實(shí)踐，嘗試編寫控制程序。教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生在編程過(guò)程中遇到的問(wèn)題。最后，各小組展示自己的編程成果，教師進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)。六、教學(xué)反思與改進(jìn)

1.教學(xué)反思：本節(jié)課學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念和工作原理有了較好的理解，但在互動(dòng)體驗(yàn)環(huán)節(jié)，部分學(xué)生對(duì)于角色扮演中的邏輯流程理解不夠深入，導(dǎo)致討論成果不夠理想。

2.教學(xué)改進(jìn)：在未來(lái)的教學(xué)中，可以增加更多的實(shí)際操作環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自搭建簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)模型，通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐加深對(duì)控制系統(tǒng)工作原理的理解。同時(shí)，對(duì)于互動(dòng)體驗(yàn)環(huán)節(jié)，可以提前準(zhǔn)備更詳細(xì)的指導(dǎo)材料和流程圖，幫助學(xué)生更好地理解角色扮演中的各個(gè)步驟。七、教學(xué)資源拓展

1.拓展資源：

-控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程：介紹控制系統(tǒng)從簡(jiǎn)單的機(jī)械控制到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展過(guò)程，以及各個(gè)階段的關(guān)鍵技術(shù)和突破。

-計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域：詳細(xì)講解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例和效果。

-控制系統(tǒng)的核心部件技術(shù)：深入探討傳感器、控制器、執(zhí)行器等核心部件的工作原理、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和選型要點(diǎn)。

-編程語(yǔ)言在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用：介紹常用的控制系統(tǒng)編程語(yǔ)言，如LadderLogic（梯形圖）、StructuredText（結(jié)構(gòu)化文本）等，以及它們?cè)诳刂葡到y(tǒng)中的應(yīng)用。

-控制系統(tǒng)的安全與可靠性：分析控制系統(tǒng)可能面臨的安全威脅，如網(wǎng)絡(luò)攻擊、硬件故障等，以及如何提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。

2.拓展建議：

-閱讀拓展：推薦學(xué)生閱讀《自動(dòng)化控制系統(tǒng)原理與應(yīng)用》、《現(xiàn)代控制系統(tǒng)》等專業(yè)書籍，以加深對(duì)控制系統(tǒng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。

-實(shí)踐拓展：鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)校或社區(qū)的技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)，如機(jī)器人競(jìng)賽、自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)等，以提升實(shí)際操作能力和問(wèn)題解決能力。

-觀看視頻資料：建議學(xué)生觀看有關(guān)控制系統(tǒng)應(yīng)用的視頻，如《工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)》、《智能家居控制系統(tǒng)》等教育視頻，以直觀了解控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。

-參加講座和研討會(huì)：鼓勵(lì)學(xué)生參加與控制系統(tǒng)相關(guān)的學(xué)術(shù)講座和技術(shù)研討會(huì)，與專業(yè)人士交流，拓寬知識(shí)視野。

-開(kāi)展小組研究項(xiàng)目：指導(dǎo)學(xué)生組成小組，選擇一個(gè)控制系統(tǒng)相關(guān)的課題進(jìn)行深入研究，如智能溫室控制系統(tǒng)、無(wú)人駕駛車輛控制系統(tǒng)等，以培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。八、九結(jié)語(yǔ)

同學(xué)們，今天