第9课 控制系统中的计算（教学设计）2024-2025学年五年级下册信息技术浙教版

第9课控制系统中的计算（教学设计）2024-2025学年五年级下册信息技术浙教版主备人备课成员教学内容第9课控制系统中的计算（教学设计）2024-2025学年五年级下册信息技术浙教版

本节课主要围绕浙教版五年级下册信息技术教材中的“控制系统中的计算”章节展开。内容包括：认识控制系统中的计算，了解计算在控制系统中的作用，学习使用简单的计算工具进行控制系统的设计和调试。核心素养目标本节课旨在培养学生的计算思维、信息素养和问题解决能力。学生将通过实际操作，学会运用计算工具解决控制系统中的问题，提升信息技术的应用能力。同时，培养学生的创新精神和团队合作意识，为未来信息技术领域的学习打下坚实基础。重点难点及解决办法重点：1.控制系统基本原理的理解；2.计算工具在控制系统中的应用。

难点：1.理解计算对控制系统稳定性的影响；2.掌握计算工具的使用和调试技巧。

解决办法：

1.通过实际操作演示和小组讨论，帮助学生理解控制系统基本原理。

2.设计逐步引导的练习，让学生逐步掌握计算工具的使用，并在实践中解决问题。

突破策略：设置层次分明的教学任务，从基础操作到复杂问题解决，逐步提升学生的操作能力和问题解决能力。同时，引入案例教学，让学生在真实情境中应用所学知识。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源软硬件资源：计算机教室、控制系统模拟软件、计算器、连接线。

课程平台：学校内部网络教学平台。

信息化资源：控制系统动画演示视频、相关案例文档、计算工具操作手册。

教学手段：多媒体教学设备、实物教具（如小型控制系统模型）、互动式教学软件。教学过程一、导入新课

（老师）同学们，今天我们来学习信息技术中的一堂新课——《控制系统中的计算》。你们知道什么是控制系统吗？它在我们的生活中有哪些应用呢？（学生思考并回答）很好，控制系统是一种能够自动完成特定任务的系统，它在很多领域都有广泛应用，比如家用电器、工业生产等。今天，我们将重点探讨计算在控制系统中的作用。

二、新课讲授

1.认识控制系统中的计算

（老师）首先，我们来认识一下控制系统中的计算。计算在控制系统中扮演着怎样的角色呢？（学生思考）计算是控制系统中的核心，它能够根据预设的程序和实时数据，对控制对象进行精确控制。

（老师）现在，请同学们打开课本，跟随我一起学习。首先，我们来看一下控制系统的基本构成，包括传感器、控制器、执行器和被控对象。（学生阅读课本内容）

（老师）接下来，我们要了解计算在控制系统中的作用。计算可以实时监测被控对象的状态，并根据预设的程序进行控制。例如，空调的温度控制、电梯的楼层控制等。

2.控制系统中的计算工具

（老师）在控制系统中，我们通常会使用一些计算工具来辅助控制。比如，计算器、计算机等。这些工具可以帮助我们快速、准确地完成计算任务。

（老师）下面，我们来学习一些常见的计算工具。首先是计算器，它可以进行基本的数学运算。接下来，我们看看计算机在控制系统中的应用。计算机可以运行各种控制软件，实现对复杂系统的精确控制。

3.计算工具的使用和调试

（老师）在使用计算工具时，我们需要注意以下几点：一是正确选择计算工具；二是掌握计算工具的使用方法；三是根据实际情况进行调试。

（老师）现在，请同学们跟随课本上的步骤，尝试使用计算器进行一次简单的计算。然后，我们再一起讨论如何使用计算机进行控制系统的调试。

4.实践操作

（老师）接下来，我们将进行实践操作。请同学们按照以下步骤进行：

（1）搭建一个简单的控制系统，包括传感器、控制器、执行器和被控对象。

（2）使用计算器或计算机进行计算，实现对被控对象的控制。

（3）观察控制效果，分析计算在控制系统中的作用。

（4）根据实际情况进行调试，优化控制效果。

三、课堂小结

（老师）同学们，今天我们学习了控制系统中的计算。通过本节课的学习，你们掌握了控制系统的基本构成、计算工具的使用和调试方法。希望大家能够将所学知识应用到实际生活中，提高自己的信息技术素养。

四、作业布置

（老师）课后，请同学们完成以下作业：

（1）阅读课本中关于控制系统计算的案例，分析计算在控制系统中的作用。

（2）尝试使用计算器或计算机进行一次复杂的计算，并记录计算过程。

（3）结合所学知识，设计一个简单的控制系统，并尝试使用计算工具进行调试。

五、课堂反思

（老师）今天的课程到此结束，希望大家能够认真完成作业，巩固所学知识。同时，请同学们在课后思考以下问题：

（1）计算在控制系统中的作用有哪些？

（2）如何选择合适的计算工具？

（3）如何进行控制系统的调试？学生学习效果六、学生学习效果

在完成《控制系统中的计算》这一节课的学习后，学生在以下几个方面取得了显著的效果：

1.知识掌握程度

2.实践操作能力

学生在实际操作环节中，通过搭建简单的控制系统和使用计算工具，提升了动手操作的能力。他们学会了如何根据实际需求选择合适的计算工具，如何使用这些工具进行计算，并能够对控制效果进行初步的分析和调试。

3.问题解决能力

学生在面对控制系统中计算问题时，能够运用所学知识进行分析和解决。他们能够识别问题、制定解决方案，并执行这些方案来优化控制效果。这种能力在今后的学习和生活中都具有很高的实用价值。

4.创新思维能力

在学习过程中，学生需要设计控制系统、选择计算方法，并尝试解决实际问题。这激发了他们的创新思维，培养了他们的创造性解决问题的能力。

5.团队合作意识

本节课采用了小组合作的学习方式，学生在讨论和协作中共同完成任务。这有助于培养学生的团队合作意识，他们学会了如何与他人沟通、分工合作，共同达成目标。

6.信息素养提升

7.逻辑思维能力

控制系统中的计算涉及到一系列的逻辑推理和决策过程。学生在学习过程中不断锻炼自己的逻辑思维能力，能够更好地分析问题和制定合理的解决方案。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.回顾本节课的主要内容，强调控制系统中的计算在自动化和智能化中的应用。

2.总结计算工具在控制系统中的作用，包括实时监测、数据处理和决策支持。

3.强调计算工具选择的重要性，以及如何根据具体需求选择合适的工具。

4.提醒学生在实际操作中注意的问题，如数据准确性、系统稳定性等。

当堂检测：

1.知识点回顾：

-提问：什么是控制系统？请列举控制系统在生活中的应用。

-提问：计算在控制系统中有哪些作用？

-提问：常见的计算工具有哪些？它们分别适用于哪些场景？

2.实践操作检测：

-任务：请学生分组，每组设计一个简单的控制系统，并使用计算器进行一次计算。

-检测：观察学生是否能正确使用计算器，是否能根据控制系统的需求选择合适的计算方法。

3.问题解决能力检测：

-任务：针对一个简单的控制系统问题，让学生提出解决方案，并说明计算在其中的作用。

-检测：评估学生是否能合理运用所学知识，提出有效的解决方案。

4.课堂讨论：

-话题：讨论计算工具在控制系统中的局限性，以及如何克服这些局限性。

-检测：评估学生是否能从不同角度分析问题，并提出改进措施。

5.作业布置：

-任务：设计一个包含计算环节的控制系统，并撰写一份简要的报告，说明计算在系统中的作用和优势。

-检测：通过作业完成情况，评估学生对知识的掌握程度和应用能力。课后作业1.设计作业：

-任务：设计一个家庭自动控制系统，包括灯光控制、温度控制和湿度控制三个部分。

-要求：使用计算工具进行相关计算，如计算不同照明场景下的能耗、设定温度控制范围等。

-答案示例：假设家庭自动控制系统需要根据室外温度自动调节室内温度，设定温度范围为20-25℃，需要计算在不同温度下的能耗和调节频率。

2.案例分析：

-任务：分析一个实际生活中的控制系统案例，如智能交通信号灯系统。

-要求：描述该系统的工作原理，解释计算在其中扮演的角色，并讨论如何优化计算以提高系统效率。

-答案示例：智能交通信号灯系统通过计算车辆流量和等待时间，动态调整红绿灯的时长，以提高交通流畅度。

3.实践操作：

-任务：使用编程软件编写一个简单的程序，模拟控制系统中的计算过程。

-要求：程序能够接收输入数据，进行计算，并输出结果。

-答案示例：编写一个Python程序，模拟温度控制系统，接收当前温度和设定温度，计算并输出调节温度所需的加热时间。

4.创新设计：

-任务：设计一个创新的控制系统，如智能灌溉系统。

-要求：考虑系统的计算需求，设计计算模型，并说明如何使用计算工具优化系统性能。

-答案示例：设计一个智能灌溉系统，通过计算土壤湿度、植物需水量和水资源供应情况，自动调节灌溉时间。

5.故障排除：

-任务：针对一个已知的控制系统故障，如自动门无法正常开启，进行故障排除。

-要求：分析可能的计算错误，提出解决方案，并说明如何验证解决方案的有效性。

-答案示例：自动门无法正常开启，可能是由于传感器计算错误导致。通过检查传感器数据，发现计算程序中存在逻辑错误，修正后验证自动门恢复正常工作。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实践导向：本节课注重实践操作，通过实际搭建控制系统，让学生亲身体验计算在控制系统中的应用，提高了学生的实践能力。

2.案例教学：引入实际案例，让学生了解计算工具在控制系统中的具体应用，增强了学生对知识的理解和应用能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学组织：在小组讨论环节，部分学生参与度不高，需要进一步优化分组和讨论策略，确保每个学生都能积极参与。

2.教学方法：在讲解计算工具的使用时，部分学生反应较慢，需要调整教学节奏，针对不同学生的学习进度进行差异化教学。

3.教学评价：课后作业的反馈不够及时，需要改进作业批改和反馈机制，确保学生能够及时了解自己的学习情况。

反思改进措施（三）

1.优化分组策略：在小组讨论环节，根据学生的学习能力和兴趣进行合理分组，确保每个小组都有能力强的学生和基础较弱的学生，促进相互学习。

2.差异化教学：针对不同学生的学习进度，提供分层教学资源，如基础练习、提高练习和拓展练习，满