第5课 控制系统的三个环节（教案）2023-2024学年五年级下册信息技术浙教版

第5课《控制系统的三个环节》教学设计 【课标内容要求】 通过体验和分析身边的过程和控制，了解过程与控制可以抽象为输入、计算和输出三个典型环节。 【教学内容分析】 本单元是一场立足于以控制系统，揭秘控制系统各环节的体验分析之旅，本单元上接生活中系统的触摸体验，下接控制系统中的计算深入探究，架起了从理解走向构造的桥梁。本课在整个单元中起着承上启下的作用，学生在本课认识控制系统，实现对控制系统“输入-计算-输出”三个环节的分析，为后续进一步学习更为复杂的“控制系统的输入”、“控制系统的输出”埋下伏笔。 【学情分析】 本课授课的对象是五年级学生，他们具有一定的信息获取能力，经过上节课的学习，已初步感知生活中的控制系统，对生活的控制系统有初步认识，但尚未具体分析过控制系统的组成，对其可抽象为“输入-计算-输出”三个基本环节尚不明晰。学生可能对真实案例中的某个控制系统，找到其存在的输入、计算、输出存在遗漏、混淆等问题，对于计算环节的理解可能存在较大的疑惑。 【教学目标】 1.了解控制系统，知道什么是控制系统。 2.理解控制系统中的“输入-计算-输出”三个基本环节。 3.感受控制系统的无处不在，提升数字环境下的实验探究意识和用学科思维解决真实问题的兴趣。 重点：学会识别生活中的控制系统。 难点：理解分析控制系统中的三个基本环节 【核心素养指向】 目标1基本指向信息意识。 目标2基本指向计算思维。 目标3基本指向数字化学习与创新。 【设计构想】 通过使用小爱音响的生活情境，包含说一说智能音响控制系统“输入-计算-输出”三个环节的教学活动；通过制作门铃控制系统的实验教学活动，让学生体验硬软兼施的实验过程，从做中学中再次领悟控制系统中的三个环节；在各教学活动的开展中贯穿学评单的反馈，从而实现教学评一致性。 【教学环境及资源准备】 教师教学课件、学生学评单、展示实物小爱音响、DF创客套件（按钮、舵机、主控板）、mind+编程软件、楼道远程自动开门控制系统半成品程序 【教学活动设计】 教学环节 教学过程 设计意图 一、情境入新题 1.情境导入 教师唤醒小爱音响：小爱同学 提问：小爱音响能听见我们在呼叫它，并给出回应，这是什么原因？ （猜想：它拥有控制系统） 2.提出问题 再呈现现象：让学生向小爱音响提问，例如：今天的气温如何？ 提问：小爱音响的控制系统是怎么运作的？ （猜想：听到用户口令的声音，进行语言识别、网络搜索、将搜索结果转换成语音，最后语音播报结果） 今天我们以小爱音响的控制系统为例进行分析。 导入课题——控制系统的三个环节。 联结真实世界，由现象到结构，激活控制系统概念，以问题“触发”模型升级，让学习在理解中生发意义。 二、实例析环节 1. 理解控制系统的三个基本环节 一个控制系统的运作，我们可以抽象为三个基本环节：“输入—计算—输出”。 提问：找一找小爱音响控制系统的输入、计算、输出环节，具体对应哪些操作？ 输入：用户的语音口令 计算：语音识别、网络搜索匹配、文本转语音 输出：小爱的语音回答 提问：通过按键控制增大了小爱音响的音量，谁再来说一说？ 输入：获取按键指令（如开、关、增大、减小）与数据（增大值、减小值） 计算：将输入的指令与数据转换为具体执行（音量增大）所需要的指令（或信号） 输出：调整后的声音 反馈：（总结提炼） 输入 计算 输出 控制系统 输入方式 手动输入（旋钮、开关、按键、手势） 自动输入（通过各种传感器获取） 计算 计算机、电路板、控制盒 …… 输出方式 完成任务的具体动作 由“现象”至“本质”，由“具像”至“抽象”，聚焦概念，深挖本质，增强信息意识。 在实例的解构中理解三个基本环节。 三、实验探环节 1.分析楼道远程自动开门控制系统 提问：在楼道远程自动开门控制系统中，输入、计算、输出又分别对应哪些具体操作？ 输入：访客按下房号按键、访客和主人的声音对话、主人按下开门按键、 计算：与对应房号通信、远程控制舵机 输出：、屋内响起铃声、访客和主人的声音对话、开门 2.构建简易的远程开门控制系统（仅针对远程自动开门部分：按下按钮，舵机旋转） 提问：可以选用哪些硬件设备？并将设备进行分类。 （学评单内选一选，填一填） 环节任务与需要用到的器材： 过程与控制 输入 计算 输出 环节任务 按下开门按键 将输入的按键开指令转换为开门执行所需要的指令 开门动作 用到器材 （按钮） （掌控板） （舵机） 实践： ①硬件链接，注意按钮和舵机数字端口的选择。 ②搭建mind+程序积木指令（提供半成品），执行并测试实际运作效果。 反馈： 展示作品，从程序到功能，从现象到原理，解析程序作品。 突显学生主体和实验教学，让学生经历实验全过程，凸显重点，提升学生的科学精神和探