第5课 控制系统的三个环节（教学设计） -2025-2026学年五年级下册信息科技浙教版

信息科技课时备课 课 时 概 况 课 题 浙教版小学信息科技五年级下册第二单元第5课 控制系统的三个环节 课时序号 教师 备课时间 年 月 日 上课时间 年 月 日 教 学 设 计 学习内容分析 课标相应内容要求：《信息科技课程标准》要求学生能分析简单控制系统的基本组成，识别控制系统的主要环节，体会控制系统在生活中的应用，发展初步的计算思维。主要内容：本课围绕控制系统的核心结构展开，通过生活中不同类型控制实例的分析，抽象出控制系统输入、计算、输出三个核心环节，引导学生掌握三个环节的功能，理解三个环节的依存关系，学会拆解简单控制系统的组成。望远镜思维——纵向联系：本课承接第一单元“生活中的系统”对系统概念的认知、本单元第4课“生活中的控制系统”对常见控制系统的感性认识，是后续学习控制系统输入输出、体验复杂控制系统的核心基础，同时为六年级学习反馈控制、初中学习智能物联系统提供认知铺垫。放大镜思维——横向逻辑：本课遵循“具象感知—抽象概括—关系探究—实践应用”的逻辑，从学生熟悉的生活实例出发，逐步提炼核心概念，落实课标对简单控制系统分析的要求，从“是什么”到“有什么关系”层层递进，发展学生的抽象概括能力和计算思维。 学习对象分析 1.心理和思维特点：五年级学生（约11岁）已经具备初步的抽象逻辑思维，仍然依赖具象的生活经验支撑认知，对身边的智能设备充满探究兴趣，喜欢小组合作式的探究活动。2.已有知识基础和生活经验：已经学习了系统的概念、系统的分解方法，认识了生活中常见的控制系统，日常频繁接触自动测温门、空调、自动门等控制系统，拥有丰富的感性经验。3.典型认知误区：①认为手动控制没有计算环节，比如按台灯开关开灯，会觉得只有按开关和开灯两个步骤，不知道人的开/关灯判断就是计算环节；②混淆输入和输出环节，比如空调控制中，会把“出冷风”这个输出错当成输入，把“检测室内温度”这个输入错当成输出；③认为三个环节是相互独立的，缺少一个环节不影响另外两个环节工作，比如觉得测温门传感器坏了还能正常开门。 学习目标 1.能结合生活实例说出控制系统的三个基本环节，准确描述每个环节的功能；2.能正确拆解自动控制和手动控制系统的三个环节，说出三个环节之间的依存关系；3.能结合三个环节的知识分析简单控制系统的常见故障，推测故障发生的对应环节。 教学重难点 教学重点：认识输入、计算、输出三个环节，能正确识别不同控制系统的三个环节 教学难点：理解三个环节的依存关系，准确区分输入和输出环节 教学方法 情境教学法、对比探究法、小组讨论法、案例分析法 学习资源 硬件环境：多媒体网络教室，4人一组每组配备1支手持测温枪 软件环境：PPT教学课件、故障排查微视频 教学资源：探究任务单、实例分析卡片 教学准备：提前按4人分组，打印任务单和卡片，调试教学设备 学习过程 【活动描述】播放1分钟学校门口自动测温门工作的实拍视频，教师提问：大家每天入校都经过测温门，它能自动测体温、正常就自动开门、异常就报警，这个控制系统是按什么顺序一步步完成工作的，请大家梳理出你看到的工作步骤。 【学生活动】观看视频，结合自身日常经历，举手分享自己梳理的步骤，大多能整理出“测体温→判断体温对不对→开门/报警”三个步骤。 【教师活动】播放视频引出问题，整理学生的发言，点出：测温门是我们之前学习的控制系统，所有控制系统工作都有固定的核心环节，今天我们就一起探究控制系统的三个核心环节。 【设计意图】从学生每天经历的真实场景切入，快速唤起已有经验，聚焦探究问题，引出本课主题。 【学习过程-建构】 活动1：对比探究，生成核心概念 【活动描述】给每个小组发放两张实例卡：案例1（自动控制）：学校自动测温门；案例2（手动控制）：老师用手持测温枪给同学测温，要求小组合作分别梳理两个控制过程的步骤，对比找出两个过程的共同核心步骤，整理出一共有几个核心环节。 【学生活动】小组分工梳理，得出自动测温流程：感应人体→检测体温数据→判断是否超标→输出开门/警报；手动测温流程：对准额头→读取体温数值→判断是否超标→上报结果；对比后发现两个过程都有“获取信息→处理判断→输出结果”三个共同步骤。 【教师活动】巡视各组探究过程，引导学生关注手动控制的中间环节，最后提炼概念：获取信息的环节叫**输入**，处理判断的环节叫**计算**，输出结果的环节叫**输出**，这就是控制系统的三个基本环节，纠正学生“手动控制没有计算环节”的误区：手动控制中人的判断就是计算环节。 【设计意图】通过自动、手动控制的对比探究，让学生自主抽象出核心概念，避免直接灌输，突破典型认知误区。 活动2：假设情景，探究依存关系 【活动描述】给每个小组提出三个假设情景，要求小组逐个讨论：每个情景下测温门能不能正常完成工作，把结论填写在任务单上，总结出三个环节的关系：假设1：测温门的测温传感器损坏，无法获取体温数据（缺输入环节）；假设2：传感器能正常获取体温，但是核心处理器损坏，无法判断体温是否超标（缺计算环节）；假设3：测温门能正常检测、正常判断，但是开门电机损坏，无法执行开门/报警（缺输出环节）。 【学生活动】小组逐个讨论分析，得出结论：缺任意一个环节，控制系统都无法正常工作；输入是前提，给计算提供数据，计算是核心，给输出提供依据，输出是最终结果，三个环节缺一不可，互相依存。 【教师活动】布置探究任务，参与小组讨论，最后总结提升：三个环节依次进行、缺一不可，共同完成控制系统的功能。 【设计意图】通过假设情景探究，让学生自主建构三个环节的关系，突破教学难点，深化对概念的理解。 【学习过程-应用】 【活动描述】呈现学校宿舍空调的真实故障案例：最近气温升高，某宿舍空调按下开机键、设定26℃制冷后，空调一直不吹风不制冷，维修师傅判断故障出在三个环节中的某一个/某几个，请小组先拆解空调控制系统的三个环节，再推测可能的故障位置，说出对应的理由。 【学生活动】小组先梳理拆解：输入环节（按下开机、设定温度、检测当前室内温度）、计算环节（对比当前温度和设定温度，判断是否需要制冷）、输出环节（压缩机启动、送出冷风），然后推测出三种可能：输入故障（遥控器损坏，无法传递设定温度的信号）、计算故障（空调主板损坏，无法处理计算）、输出故障（风机/压缩机损坏，无法执行出风制冷）。 【教师活动】呈现故障案例，引导学生按照三个环节逐个排查，最后播放维修师傅排查故障的微视频，验证学生的推测。 【设计意图】用真实生活故障驱动应用，让学生用所学知识解决实际问题，巩固核心知识，体会知识的实用价值。 【学习过程-梳理】 【活动描述】请学生对照探究任务单，自主梳理本课的核心知识，邀请1-2名学生上台分享梳理结果，其他学生补充。 【学生活动】自主梳理知识，上台分享，补充其他同学的遗漏点。 【教师活动】引导总结：控制系统三个核心环节分别是输入（获取信息）、计算（处理判断）、输出（输出结果），三个环节缺一不可、依次递进。 【设计意图】帮助学生建构完整的知识体系，梳理认知脉络。 板书设计 一、控制系统的三个环节 1. 输入：获取信息 2. 计算：处理判断 3. 输出：呈现结果 二、三环节关系：缺一不可，依次递进 评价设计 评价维度： 1. 概念识记：合格（能说出2个核心环节）、良好（能说出3个核心环节）、优秀（能说出每个环节的功能） 2. 环节拆解：合格（能正确拆解自动控制系统的三个环节）、良好（能正确拆解自动和手动控制系统的三个环节）、优秀（能准确区分输入和输出环节） 3. 关系理解：合格（知道三个环节缺一不可）、良好（能说出三个环节的先后顺序）、优秀（能说出每个环节对其他环节的作用） 4. 故障分析：合格（能推测出1种故障位置）、良好（能推测出2-3种故障位置）、优秀（能说出对应故障位置的合理理由） 评价方式：个人自评任务单完成度、小组互评环节拆解结果、教师点评故障分析成果 教学反思 亮点：从学生熟悉的真实生活场景切入，符合五年级学生的认知特点，两个建构活动都以学生自主探究为主，通过对比和假设自然生成知识，有效突破了典型认知误区，应用环节的真实故障案例让知识落地，提升了学生的问题解决能力。 改进设想：如果课堂时间允许，增加让学生用Scratch搭建简单模拟控制系统的小任务，让学生动手体验三个环节的运行，就能让抽象概念更具象；对于基础较弱的小组，可以提前给更多支架，比如给常见实例标注好环节提示，降低探究难度，就可以让更多学生参与进来。 学科网（北京）股份有限公司 $