第一单元第1课《系统与模块》教学设计2026-2027学年青岛版初中信息科技第五册

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第1课《系统与模块》教学设计

2026—2027学年 青岛版(2024)初中信息科技 第五册

课  题

系统与模块

教材版本

青岛版(2024)第五册

所在单元

第一单元 过程与控制

课  型

新授课

课  时

1 课时(40 分钟)

授课对象

九年级学生

一、教学目标

1.了解控制、控制技术、控制系统与控制要素的概念:知道控制是人们按照自己的意愿或目的,通过运用一定的手段或方法,使事物向着期望或预期的方向发展;知道控制技术是在控制中运用的手段或方法;知道任何一种控制的实现都要通过若干个环节,这些环节所涉及的装置就构成一个系统,称为控制系统;能说出控制的三要素——控制对象、控制手段、控制目的。【信息意识、计算思维】

2.能把过程与控制抽象为“输入—计算—输出”三个典型环节:能以声控灯、微波炉等身边的控制系统为例,用方框图描述其控制过程,指出其中的输入量(给定值)与输出量(被控量);能判断教室里的电灯、电风扇、楼道里的自动声控灯等事物是否属于控制系统,并说出其输入与输出。【计算思维、信息意识】

3.理解系统的概念,能根据功能对系统划分不同模块:知道系统由若干功能相对独立的模块组成,模块之间相互联系、协同工作以实现系统的整体功能;能阅读课本第8页“读一读”,说出自动门控制系统中可以分为哪几个关键环节、每一环节如何划分,并尝试画出自动门的控制结构框图。【计算思维、数字化学习与创新】

4.感受计算机芯片支持下过程控制的优势,认识可能存在的风险:通过机械式门锁与人脸识别门锁、机械式电饭煲与智能电饭煲等对比,说出在计算机芯片支持下过程控制所具备的自动、精准、智能与便捷等优势;理解控制系统对于生产、生活的意义,同时认识可能存在的风险,形成规范、安全使用技术的意识。【信息意识、信息社会责任】

5.经历“观察—分析—抽象—分解”的探究过程:通过剖析身边的真实控制案例,掌握观察、解释身边控制现象的方法,能对简单控制系统进行模块分解,体会把复杂问题分解为较小的、可处理的部分逐一解决的方法,为后续学习反馈与优化、逻辑与运算打下基础。【计算思维、数字化学习与创新】

二、教学重点与难点

教学重点:控制、控制技术、控制系统与控制要素(控制对象、控制手段、控制目的)的概念;把过程与控制抽象为“输入—计算—输出”三个典型环节;系统的概念与根据功能对系统划分模块。

教学难点:从具体的控制现象中抽象出“输入—计算—输出”三个环节;理解系统与模块的关系,能对控制系统进行合理的模块分解。page number 0

 

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三、教学方法与教学准备

教学方法:情境教学法、案例分析法、任务驱动法、讲授演示法、自主探究法、小组合作法。

教学准备:多媒体课件与微课;空调挂机与外机、智能微波炉、人脸识别门锁、声控灯、自动门等控制系统的实物图片或视频;机械式门锁与人脸识别门锁、机械式电饭煲与智能电饭煲等对比素材;控制系统方框图与自动门控制结构框图的模板;“身边的控制系统”观察记录表、学习任务单与评价量表。

四、教学过程(40 分钟)

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

情境导入

(5 分钟)

出示空调挂机与外机、智能微波炉、人脸识别门锁三组设备图片,播放智能空调自动调温、人脸识别门锁开门的短视频。提问:“这些设备为什么这么‘聪明’?它们的控制过程是怎样的?整个系统又由哪些控制部分组成?”请 2~3 名学生结合生活经验说一说。教师顺势指出:生活中普遍存在着过程与控制,这些设备正是按照人们设定的目的,通过一定的手段自动完成控制;要想看清其中的奥妙,就要研究过程与控制。由此引出课题《系统与模块》,明确本课任务:认识控制系统及其要素,学会用“输入—计算—输出”分析控制过程,并了解系统中的模块。

观察三组设备的图片与视频,联系自己使用空调、微波炉、人脸识别门锁的经验,说一说这些设备是怎样“自己”完成控制的;带着“控制的过程是怎样的、系统由哪些部分组成”的问题进入本课学习。

用学生熟悉的三组智能设备导入,把生活中零散的使用经验聚成“过程与控制”的问题,自然引出课题,激发探究兴趣。

探究一

认识控制与控制系统

的要素

指导学生阅读课本第 3 页“加油站”,结合课件逐一讲解:控制是人们按照自己的意愿或目的,通过运用一定的手段或方法,使事物向着期望或预期的方向发展;控制技术是在控制中运用的手

自主学习课本第 3 页“加油站”,理解控制、控制技术、控制系统的含义;对照声控灯案例说出控制对象、控制手段与控制目的;结合课

从概念入手,用声控灯、空调两个案例把抽象的概念落到具体对象上,先建立“控制系统—三要素”的认识,为下一环节的

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(8 分钟)

段或方法;任何一种控制的实现都要通过若干个环节,这些环节所涉及的装置就构成一个系统,称为控制系统。结合声控灯案例(由声电传感器检测声音,由触点延时开关根据检测结果控制灯的打开或关闭),带领学生分析并明确控制的三要素:控制对象(灯)、控制手段(运用声控技术)、控制目的(实现“人来灯亮,人走灯灭”)。组织小组讨论:从空调温度调节这一功能来看,它要达到的控制目的是什么?控制对象是什么?运用了哪些控制手段?(结合课本第 4 页“一点通”)

本第 4 页“一点通”,完成空调控制要素的分析——控制对象:空调,控制目的:使室内温度保持在设定的范围内,控制手段:温度传感技术;小组交流并修正自己的判断。

“环节分析”打基础。

探究二

用“输入—计算—输出”

分析控制系统

(9 分钟)

提出问题:“控制系统的控制过程可以怎样表示?”以声控灯为例,结合方框图讲解:声音是输入(给定值),声电传感器、触点延时开关进行判断与处理即“计算”,灯的亮灭是输出(被控量),从而把控制过程抽象为“输入—计算—输出”三个典型环节。再以微波炉为例:设定温度时长(输入)→ 控制电路、定时开关(计算)→ 磁控管开或关(输出),师生共同完成微波炉控制系统方框图。出示“判断是否控制系统”表格(教室里的电灯、教室电风扇、楼道里的自动声控灯),组织学生判断是否属于

观察声控灯、微波炉的控制系统方框图,理解“输入—计算—输出”三个典型环节;动手补充或绘制微波炉控制系统方框图;完成“判断是否控制系统”练习——教室里的电灯(是,输入:开关的打开/关闭,输出:灯泡的灭/亮)、教室电风扇(是,输入:设定的档位,输出:风扇的风速)、楼道里的自动声控灯(是,输入:楼道里的声音,输出:灯泡的亮),并说明理由。

用方框图把抽象的控制过程可视化,让学生在声控灯、微波炉的对比中牢牢把握“输入—计算—输出”三个环节,再通过判断题迁移应用,落实计算思维。

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