浙教版（2023）五下第6課控制系統(tǒng)的輸入教案2主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：控制系統(tǒng)的基本概念

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：五年級(jí)（下冊(cè)）

3.授課時(shí)間：2023年4月10日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括科學(xué)思維、創(chuàng)新實(shí)踐和情感態(tài)度三個(gè)方面。

1.科學(xué)思維：通過學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)的基本概念，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力，使學(xué)生能夠從現(xiàn)象中總結(jié)規(guī)律，運(yùn)用科學(xué)的方法分析問題和解決問題。

2.創(chuàng)新實(shí)踐：在學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)的過程中，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

3.情感態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)的興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自然科學(xué)的熱情，樹立學(xué)生敢于探索、勇于創(chuàng)新的精神風(fēng)貌，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流分享的良好品質(zhì)。學(xué)情分析本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象為五年級(jí)（下冊(cè)）的學(xué)生，他們已經(jīng)掌握了初步的數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)，具備一定的邏輯思維能力和實(shí)踐操作能力。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的個(gè)體差異較大，可以根據(jù)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、能力水平和素質(zhì)特點(diǎn)將其分為三個(gè)層次：

1.基礎(chǔ)層：這部分學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)的基本概念較為陌生，對(duì)數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)掌握較弱。他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中需要更多的引導(dǎo)和幫助，逐步建立控制系統(tǒng)的基本概念。同時(shí)，他們的實(shí)踐操作能力相對(duì)較弱，需要在課堂活動(dòng)中多給予實(shí)踐機(jī)會(huì)，提高動(dòng)手能力。

2.發(fā)展層：這部分學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)有一定的了解，能夠理解基本概念，但在實(shí)踐操作和問題解決方面仍有待提高。他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中能夠主動(dòng)參與，具備一定的自主學(xué)習(xí)能力。針對(duì)這部分學(xué)生，教學(xué)過程中應(yīng)注重培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和問題解決能力，引導(dǎo)他們將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題。

3.優(yōu)秀層：這部分學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)有較深入的了解，知識(shí)基礎(chǔ)扎實(shí)，實(shí)踐能力和問題解決能力較強(qiáng)。他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中能夠主動(dòng)探索，具備較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力。針對(duì)這部分學(xué)生，教學(xué)過程中應(yīng)注重拓展他們的知識(shí)深度和廣度，引導(dǎo)他們進(jìn)行創(chuàng)新性思考，提高綜合素質(zhì)。

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的行為習(xí)慣對(duì)課程學(xué)習(xí)的影響。大部分學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度端正，積極參與課堂活動(dòng)，但部分學(xué)生注意力容易分散，對(duì)課堂學(xué)習(xí)產(chǎn)生了一定的影響。為改善這一現(xiàn)象，教師應(yīng)采取多種教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂參與度。同時(shí)，教師還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的情感需求，營造輕松、愉悅的課堂氛圍，使學(xué)生在愉快的情緒中學(xué)習(xí)。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《控制系統(tǒng)的基本概念》這一課的教材，以便他們能夠在課堂上跟隨教學(xué)進(jìn)度，進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：為了幫助學(xué)生更好地理解控制系統(tǒng)的原理和應(yīng)用，我準(zhǔn)備了一系列的輔助材料，包括控制系統(tǒng)的工作原理圖、實(shí)際應(yīng)用案例的圖片和視頻，以及一些相關(guān)的科普文章。這些材料能夠幫助學(xué)生從不同的角度理解控制系統(tǒng)，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和效果。

3.實(shí)驗(yàn)器材：本節(jié)課涉及一些實(shí)驗(yàn)操作，我準(zhǔn)備了控制系統(tǒng)模型、傳感器等實(shí)驗(yàn)器材，以確保學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中親身體驗(yàn)和理解控制系統(tǒng)的原理。在實(shí)驗(yàn)前，我會(huì)對(duì)器材進(jìn)行檢查，確保其完整性和安全性，以避免在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生意外。

4.教室布置：為了營造一個(gè)有利于學(xué)習(xí)和探索的環(huán)境，我會(huì)根據(jù)教學(xué)需要對(duì)教室進(jìn)行布置。我會(huì)設(shè)置分組討論區(qū)，以便學(xué)生能夠在小組合作中進(jìn)行討論和交流；同時(shí)，我還會(huì)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，以便學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行實(shí)際操作。此外，我還會(huì)準(zhǔn)備一些標(biāo)記和指示，以幫助學(xué)生更好地找到他們需要的學(xué)習(xí)材料和設(shè)備。

5.教學(xué)工具：為了提高教學(xué)效果，我還會(huì)準(zhǔn)備一些教學(xué)工具，如投影儀、電腦、白板等，以便能夠清晰地展示教學(xué)內(nèi)容，與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)和交流。同時(shí)，我還會(huì)準(zhǔn)備一些便簽紙和馬克筆，以便學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)和討論中進(jìn)行記錄和表達(dá)。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場(chǎng)提問：“你們知道控制系統(tǒng)是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于控制系統(tǒng)的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受控制系統(tǒng)的作用和特點(diǎn)。

簡短介紹控制系統(tǒng)的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.控制系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解控制系統(tǒng)的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解控制系統(tǒng)的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹控制系統(tǒng)的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.控制系統(tǒng)案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解控制系統(tǒng)的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的控制系統(tǒng)案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解控制系統(tǒng)的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用控制系統(tǒng)解決實(shí)際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與控制系統(tǒng)相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)控制系統(tǒng)的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括控制系統(tǒng)的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)控制系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用控制系統(tǒng)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于控制系統(tǒng)的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識(shí)點(diǎn)梳理本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)包括控制系統(tǒng)的基本概念、組成部分和原理，以及控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用案例。具體梳理如下：

1.控制系統(tǒng)的基本概念：

-控制系統(tǒng)的定義：控制系統(tǒng)是由控制器、被控對(duì)象和反饋元件組成的，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象狀態(tài)或行為的控制。

-控制系統(tǒng)的類型：根據(jù)控制器的工作原理，可分為模擬控制系統(tǒng)和數(shù)字控制系統(tǒng)；根據(jù)控制方式，可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。

2.控制系統(tǒng)的組成部分：

-控制器：控制器是控制系統(tǒng)的核心，根據(jù)預(yù)設(shè)的控制算法，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制。

-被控對(duì)象：被控對(duì)象是控制系統(tǒng)中的受控部分，其狀態(tài)或行為受到控制器的控制。

-反饋元件：反饋元件用于將被控對(duì)象的實(shí)際狀態(tài)或行為反饋給控制器，以便控制器進(jìn)行調(diào)整和控制。

3.控制系統(tǒng)的原理：

-控制算法：控制算法是控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則和被控對(duì)象的狀態(tài)信息，計(jì)算出控制信號(hào)的方法。

-控制律：控制律是控制器輸出控制信號(hào)的規(guī)則或公式，它決定了控制系統(tǒng)的控制效果。

-穩(wěn)定性分析：穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)的重要性能指標(biāo)，它表示系統(tǒng)在受到外界擾動(dòng)或初始誤差時(shí)，能否迅速恢復(fù)到期望狀態(tài)。

4.控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用案例：

-工業(yè)控制系統(tǒng)：如生產(chǎn)線上的物料搬運(yùn)控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等。

-交通運(yùn)輸控制系統(tǒng)：如自動(dòng)駕駛控制系統(tǒng)、交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)等。

-家居控制系統(tǒng)：如智能家居中的燈光控制、溫度控制等。

5.控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)：

-自動(dòng)化程度提高：隨著技術(shù)的進(jìn)步，控制系統(tǒng)越來越智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的自動(dòng)化程度。

-網(wǎng)絡(luò)化：控制系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。

-模塊化：控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)越來越模塊化，便于維護(hù)和升級(jí)。重點(diǎn)題型整理1.控制系統(tǒng)的基本概念題型：

題型1：根據(jù)控制系統(tǒng)的定義，選擇正確的描述。

A.控制系統(tǒng)是由控制器、被控對(duì)象和反饋元件組成的。

B.控制系統(tǒng)是由控制器、被控對(duì)象和輸出元件組成的。

C.控制系統(tǒng)是由控制器、被控對(duì)象和輸入元件組成的。

D.控制系統(tǒng)是由控制器、被控對(duì)象和電源元件組成的。

答案：A

題型2：根據(jù)控制系統(tǒng)的類型，選擇正確的描述。

A.模擬控制系統(tǒng)使用模擬信號(hào)進(jìn)行控制。

B.數(shù)字控制系統(tǒng)使用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行控制。

C.開環(huán)控制系統(tǒng)中有反饋環(huán)節(jié)。

D.閉環(huán)控制系統(tǒng)中有輸入環(huán)節(jié)。

答案：AB

2.控制系統(tǒng)的組成部分題型：

題型1：下列哪項(xiàng)是控制系統(tǒng)的基本組成部分？

A.控制器、被控對(duì)象和輸入元件

B.控制器、被控對(duì)象和反饋元件

C.控制器、被控對(duì)象和輸出元件

D.控制器、被控對(duì)象和電源元件

答案：B

題型2：在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，哪個(gè)環(huán)節(jié)用于將被控對(duì)象的實(shí)際狀態(tài)或行為反饋給控制器？

A.控制器

B.被控對(duì)象

C.輸入元件

D.反饋元件

答案：D

3.控制系統(tǒng)的原理題型：

題型1：控制算法是控制器根據(jù)什么計(jì)算出控制信號(hào)的方法？

A.預(yù)設(shè)的規(guī)則和被控對(duì)象的狀態(tài)信息

B.預(yù)設(shè)的規(guī)則和被控對(duì)象的初始狀態(tài)

C.預(yù)設(shè)的規(guī)則和被控對(duì)象的未來狀態(tài)

D.預(yù)設(shè)的規(guī)則和被控對(duì)象的歷史狀態(tài)

答案：A

題型2：在穩(wěn)定性分析中，系統(tǒng)能夠迅速恢復(fù)到期望狀態(tài)的性能指標(biāo)是什么？

A.穩(wěn)定性

B.快速性

C.精確性

D.魯棒性

答案：A

4.控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用案例題型：

題型1：下列哪個(gè)是工業(yè)控制系統(tǒng)的例子？

A.自動(dòng)駕駛控制系統(tǒng)

B.生產(chǎn)線上的物料搬運(yùn)控制系統(tǒng)

C.智能家居中的燈光控制系統(tǒng)

D.交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)

答案：B

題型2：下列哪個(gè)是家居控制系統(tǒng)的例子？

A.自動(dòng)駕駛控制系統(tǒng)

B.生產(chǎn)線上的物料搬運(yùn)控制系統(tǒng)

C.智能家居中的燈光控制系統(tǒng)

D.交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)

答案：C

5.控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)題型：

題型1：下列哪個(gè)是控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的描述？

A.控制系統(tǒng)越來越智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的自動(dòng)化程度。

B.控制系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。

C.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)越來越模塊化。

D.控制系統(tǒng)越來越復(fù)雜，需要更多的人工干預(yù)。

答案：A

題型2：下列哪個(gè)是控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的描述？

A.控制系統(tǒng)越來越智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的自動(dòng)化程度。

B.控制系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。

C.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)越來越模塊化。

D.控制系統(tǒng)越來越復(fù)雜，需要更多的人工干預(yù)。

答案：B板書設(shè)計(jì)1.控制系統(tǒng)的基本概念

①控制系統(tǒng)：控制器、被控對(duì)象、反饋元件

②控制系統(tǒng)類型：模擬控制系統(tǒng)、數(shù)字控制系統(tǒng)；開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)

③控制系統(tǒng)作用：實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象狀態(tài)或行為的控制

2.控制系統(tǒng)的組成部分

①控制器：核心部分，根據(jù)控制算法計(jì)算控制信號(hào)

②被控對(duì)象：受控部分，狀態(tài)或行為受到控制器控制

③反饋元件：將被控對(duì)象實(shí)際狀態(tài)反饋給控制器

3.控制系統(tǒng)的原理

①控制算法：控制器根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則和被控對(duì)象狀態(tài)信息計(jì)算控制信號(hào)

②