浙教版（2023）五下信息科技 第6课 控制系统的输入 教学设计.docxVIP

第6课控制系统的输入

教材分析：

学生在上节课了解了控制系统的三个典型环节,本节课是在此基础上具体了解多种类型的输入。控制系统的输入与输出可以是连续量，也可以是开关量。一个大的系统可以分解为几个小的系统，一个系统也可以划分出功能相对独立的多个模块。本课以输入环节为载体，综合讲解问题的分解、问题的抽象、数据的表现形式等知识。通过控制系统中各种各样输入的相关案例帮助学生建立“输入影响输出”的思想，进而认识到控制系统安全性的重要意义。

教学目标：

1.通过生活中的实例分析，理解各种各样的输入。

2.通过分析控制系统的输入类型，了解不同输入对控制系统的影响。

3.通过观察、分析控制系统的运作，感受自主可控技术的重要意义。

教学重难点：

分析控制系统的输入类型，了解不同输入对控制系统的影响。

了解不同输入对控制系统的影响。

教学过程：

一、提出问题

1.接通电源、打开开关，电灯就会亮起，打开阀门，水龙头就能放出水来;指纹门锁检测到正确的指纹就能开锁;智能音箱听到语音指令就会按指令执行操作。你能找到这些控制系统中的输入环节吗?

学生回答

二、导入课题

1.通过上一节课的学习，我们了解了控制系统的三个环节分别是输入、计算和输出，照明系统、指纹门锁、智能音箱等在日常生活中经常会遇到，他们也是小型的控制系统，那么这些控制系统的运行过程是怎样的呢？谁来说一说。

接通电源，打开电灯开关，电灯就会亮起；

当指纹门锁检测到正确的指纹，门就会被打开；

听到语音指令，智能音箱就能按照指令执行相应的操作；

2.揭题：这些过程中都包含了输入，本课我们就一起来探究控制系统的输入。

出示课题：控制系统的输入。

三、新知建构

【各种各样的输入】

1.接通电源，打开电灯开关，电灯就会亮起；

那这个电灯的输入是什么？（开关）是的，按下开关，电路闭合，电灯亮起。开关就是它的输入。

2.当指纹门锁检测到正确的指纹，门就会被打开；

指纹门锁的输入是什么呢？（指纹）

3.听到语音指令，智能音箱就能按照指令执行操作；

智能音箱的输入是什么？（语音指令）

4.控制系统中输入的形式是多种多样的。

小结：电灯控制系统就有不同的输入，比如声音、亮度、开合信号等，其他控制系统也是如此，控制系统的输入可以有不同的形式，开合信号、声音信号、温度信号等，还有可能是系统内部模块中输出的数据。

这些输入环节所涉及的装置，可以是传感器、也可以是接点闭合装置，也可以是小控制模块。

一些日常生活中随处可见的控制系统，比如电热水壶烧水系统，当按下开关键，电热水壶开始烧水；这个控制系统的输入是什么？（按键状态）

水龙头控制系统，打开阀门，水龙头就能放出水来；它的输入？（阀门开合信号）烟雾浓度报警系统，当烟雾浓度达到一定的值，烟雾报警器响起；它的输入？（烟雾浓度）感应烘干机系统，当感应到手的存在，烘干机开启，进行烘干。它的输入？（红外感应信号）

前两者是是人为设置的数据，后两者是控制系统通过传感器等感应或计算的结果数据。

5.练习

下列控制系统中的输入数据分别是什么？

音乐喷泉和鱼缸自动水位控制系统

控制系统

输入数据

音乐喷泉控制系统

鱼缸自动水位控制系统

学生练习反馈

【控制系统中的输入类型分析】

可以通过观察控制系统的工作流程来分析该系统中的输人环节，也可以把某个控制系统分解为几个小的系统来逐个模拟、仿真，从而找到该系统的输入类型。

【人脸识别进站闸机控制系统】

在车站人脸识别进站系统中，旅客在进站的闸机上刷身份证并面向摄像系统进行人脸识别对比，并在数据库中查找身份信息，判断该旅客是否头，符合进站要求，发出是否开闸的指令。在这个系统中，旅客进站刷身份证时，输入就是该旅客的身份信息;刷脸验证时，输入就是人脸信息。车站人脸识别进站系统就可以分解成人脸识别系统和身份验证两个子系统来分析。

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讲解闸机控制系统的输入

【烤箱控制系统】

请学生来说一说，烤箱控制系统的工作流程？（学生回答）

烤箱控制系统的输入是什么呢？烤箱控制系统根据设定的温度对食物进行加热。在这个系统中，设置的加热温度、加热时间等都是烤箱控制系统的输入。四、课堂小结

同学们，今天我们一起探究了控制系统的输入环节，通过今天的学习，我们了解了控制系统的输入有各种各样不同的形式，比如：开合信号、声音信号、温度信号等。通过不同控制系统的对比，我们发现了有的输入是人为设置的数据，有的输入是控制系统感应获取或系统计算的结果数据。通过分析烤箱控制系统和人脸识别进站闸机控制系统，我们还了解了可以采用不同的方法来分析系统的输入环节，可以通过观察控制系统的工作流程来分析，也可以将把系统分解为几个子系统来逐个模拟、仿真，从而找到这个控制系统的输入类型。