第8课 体验控制系统（教案）2023-2024学年五年级下册信息技术浙教版

第8课《体验控制系统》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】 本课是第二单元“控制系统”的总结课，通过恒温槽实验的分析与设计，理解恒温槽保持恒温的原理，进一步理解控制系统的“输入-计算-输出”三个环节，为第三单元“控制系统中的计算”做好铺垫。 【学情分析】 本课授课对象是五年级学生，通过本单元“控制系统”学习，学生对控制系统的三个环节“输入-计算-输出”有了一定的理解。本课通过观察、分析、体验和设计恒温槽实验，理解恒温槽保持恒温的原理。学生通过实验观察、分析、实践，体会控制系统在生活中的重要性，为第三单元深入学习控制系统打下基础。 【教学目标】 1.了解恒温槽实验的原理，掌握恒温槽保持恒温的机制。 2.根据恒温槽实验的原理，设计简易恒温槽实验。 3.掌握控制系统的基本组成和运行原理，提升实践能力。 重点：理解恒温槽实验的“输入-计算-输出” 难点：理解恒温槽保持恒温的原理 【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】 通过深入分析热水器的恒温控制原理，从被控对象、设定目标、控制判断等方面理解恒温控制的原理，进一步理解控制系统“输入-计算-输出”三个环节。通过实践简易恒温箱实验，模拟恒温控制过程，让学生理解恒温箱保持恒温的原理。 【教学环境及资源准备】 教师教学课件、信息科技实验板套件 【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 同学们家里都有热水器，洗澡的时候都会用到。 提问：结合你的使用体验，热水器是怎样工作？ 2.引出课题 像热水器这样，当水温达到了我们设定的温度，水就不加热；当水温低于我们设定的温度，水会持续加热，直到达到设定温度。 这样的控制系统，我们称为恒温控制。 提问：你觉得还有什么电器也是恒温控制？ 联结真实世界，激发解决问题的兴趣，为接下来学习做好铺垫。 二、实例析环节 理解恒温控制原理 我们以热水器为例，来分析一下控制： 提问：热水器的被控对象是谁？我们要给被控对象设定什么目标？运行过程如何判断？ 同学们小组合作，思考这三个问题： 热水器被控对象：水； 设定目标：设定温度； 判断：实际水温≥设定温度，水不加热； 实际水温＜设定温度，水要加热。 提问：我们发现这里有两个温度，实际水温和设定水温，分别是如何获取的？ 设定水温是我们自己设定，比如设定40度； 那实际水温怎么获取呢？（温度传感器） 通过温度传感器可以获取实时水温，要跟设定温度进行比较，还需要控制器，这样才能做到恒温控制。 像热水器恒温控制，通过温度传感器获取实时温度，通过控制模块与设定温度进行判断，是否执行加热模块。 通过本单元学习，我们已经知道一个控制系统的运作，可以抽象为三个基本环节：“输入—计算—输出”。 输入 计算 输出 控制系统 提问：热水器恒温控制系统的输入、计算、输出环节，具体对应哪些操作？（小组讨论） 输入：用户设定温度？ 计算：控制模块判断 输出：实际水温 对于“输入-计算-输出”三个环节探究，同学们可以说说自己想法。 这个“计算”过程，并不是只判断1次，是在反复判断的。 “输入”有两个层面：用户设定问题和传感器获取温度 接下来，我们就通过恒温槽实验来验证我们的分析。 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。 三、实验探环节 实践恒温槽实验 教师提供恒温箱模型成品：加热时灯点亮，不加热灯不亮。 1.设定预期的温度r； 2.通过传感器检测实际温度f； 3.判断： 如果f＜r：加热 如果f≥r：待机 4.等待5秒； 5.通过传感器检测实际温度f； 6.判断： 如果f＜r：加热 如果f≥r：待机 7.等待5秒； …… 恒温箱实验 输入 计算 输出 热水器 设定温度 1.通过传感器检测实际温度f； 2.判断： 如果f＜r：加热 如果f≥r：待机 3.等待5秒； 环境温度 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究意识。 四、拓展活概念 拓展：恒温控制系统在生活中无处不在，我们再来分析，探究它们的输入、计算、输出三个环节。 空调的制热模式与制冷模式，完成表格： 恒温控制 输入 计算 输出 制热 模式 制冷 模式 引导学生在新的情境中迁移模型，活化概念，也是在新情境中评价学生的素养表现。 五、小结促升华 提问：学了今天的课，你再来观察电器的恒温控制，有了什么新的发现呢？ 引导学生以学科的眼光看世界，以学科的思维方式解决问题。 板书设计 学科网（北京）股份有限公司 $$