資源簡介

(共4張PPT)
班級： 學號： 姓名：
任務一：電燈控制系統的輸入數據
請打開桌面上的“電燈控制系統”，根據
使用說明，嘗試點亮不同的燈，找出它們的輸入
數據。
使用說明
（ ）
（ ）
任務二：控制系統的輸入數據
請結合生活實際，找出下列控制系統中的輸入數據，填入表格中，并想一想這種輸入數據是人為設置的數據來時系統感應或計算的呢？在□內打鉤。
控制系統 輸入數據 數據類型
普通電風扇控制系統 □人為設置數據
□系統感應或計算的結果數據
音樂噴泉控制系統 □人為設置數據
□系統感應或計算的結果數據
魚缸自動水位控制系統 □人為設置數據
□系統感應或計算的結果數據
任務三：自動門控制系統
自動門是生活中常見的控制系統。當人靠近自動門，門會自動打開；當人離開后，門會自動關閉。自動門的輸入有哪些不同形式。
自動門控制系統
溫馨提示：自動門有幾種運行狀態？這兩種不同狀態下的輸入信號分別是什么呢？
運行狀態1：
運行狀態2：
輸入數據：
輸入數據：
輸入
輸出
計算
開門/關門
290,回
到(共16張PPT)
登錄“學科學習平臺”，完成課堂測評。
01
輸入
02
計算
03
輸出
指紋門鎖
開燈
智能音箱
接通電源，打開電燈開關，電燈就會亮起；
當指紋門鎖檢測到正確的指紋，門就會被打開；
聽到語音指令，智能音箱就能按照指令執行操作；
執教者：
▲指紋
▲語音指令
指紋門鎖
開燈
智能音箱
接通電源，打開電燈開關，電燈就會亮起；
當指紋門鎖檢測到正確的指紋，門就會被打開；
聽到語音指令，智能音箱就能按照指令執行操作；
各種各樣的輸入
一
▲開關
任務一：電燈控制系統的輸入數據
請打開桌面上的“電燈控制系統”，根據
使用說明，嘗試點亮不同的燈，找出它們的輸入
數據。
使用說明
控制系統的輸入可以有不同的形式，開合信號、聲音信號、溫度信號等，還有可能是系統內部模塊中輸出的數據。
接點閉合裝置
傳感器
各種各樣的輸入
一
煙霧濃度檢測器
當煙霧濃度達到一定的值，煙霧報警器響起；
感應烘干機
當感應到手的存在，
烘干機開啟，進行烘干。
你知道以下生活中常見控制系統的輸入是什么嗎？它們的輸入有什么區別？
電熱水壺燒水
當按下開關鍵，
電熱水壺開始燒水；
水龍頭
打開閥門，
水龍頭就能放出水來；
按鍵狀態
閥門開合信號
煙霧濃度
紅外感應信號
人為設置的數據
系統感應計算的數據
任務二：控制系統的輸入數據
請結合生活實際，找出下列控制系統中的輸入數據，填入表格中，并想一想這種輸入數據是人為設置的數據來時系統感應或計算的呢？在□內打鉤。
控制系統 輸入數據 數據類型
普通電風扇控制系統 □人為設置數據
□系統感應或計算的結果數據
音樂噴泉控制系統 □人為設置數據
□系統感應或計算的結果數據
魚缸自動水位控制系統 □人為設置數據
□系統感應或計算的結果數據
任務二：控制系統的輸入數據
請結合生活實際，找出下列控制系統中的輸入數據，填入表格中，并想一想這種輸入數據是人為設置的數據來時系統感應或計算的呢？在□內打鉤。
控制系統 輸入數據 數據類型
普通電風扇控制系統 □人為設置數據
□系統感應或計算的結果數據
音樂噴泉控制系統 □人為設置數據
□系統感應或計算的結果數據
魚缸自動水位控制系統 □人為設置數據
□系統感應或計算的結果數據
檔位按鍵開合信號
音頻信號
水位傳感器數據
控制系統中的輸入類型分析
二
烤箱控制系統
誰來說一說，烤箱控制系統的工作流程？
案例分析之烤箱控制系統
可以通過觀察控制系統的工作流程來分析該系統中的輸入環節。
輸入
輸出
計算
加熱溫度
加熱時間
相應溫度加熱
烤箱控制系統的輸入是什么呢？
控制系統中的輸入類型分析
二
烤箱控制系統
輸入
輸出
計算
加熱溫度
加熱時間
相應溫度加熱
這兩個溫度有什么關系呢？
有些控制系統的輸入就是系統計算輸出的結果。
控制系統中的輸入類型分析
二
紅綠燈系統
輸入
輸出
計算
設定亮/滅
時序
亮/滅時序
有些控制系統的輸入就是系統計算輸出的結果。
控制系統中的輸入類型分析
二
人臉識別進站閘機控制系統
案例分析之人臉識別進站閘機控制系統
各種各樣的輸入
一
人臉識別進站閘機控制系統
人臉識別驗證系統
分解系統
身份證驗證系統
人臉識別進站閘機控制系統
輸入
人臉信息
身份信息
可以通過把某個控制系統分解為幾個小的系統來逐個模擬、仿真，從而分析該系統中的輸入類型。
各種各樣的輸入
一
人臉識別進站閘機控制系統
輸入
輸出
計算
人臉信息
身份信息
閘機開/閉
想一想：如果人臉或身份信息不匹配會怎么樣？
有的控制系統的輸入是動態的，可以相互轉換、相互影響。
控制系統
的輸入
輸入的不同形式
不同輸入類型
分析輸入環節的方法
開合信號
聲音信號
溫度信號
……
觀察控制系統工作流程來分析
分解為幾個子系統逐個分析
人為設置的數據
系統感應或計算的結果數據
任務三：自動門控制系統
自動門是生活中常見的控制系統。當人靠近自動門，門會自動打開；當人離開后，門會自動關閉。自動門的輸入有哪些不同形式。
自動門控制系統
溫馨提示：自動門有幾種運行狀態？這兩種不同狀態下的輸入信號分別是什么呢？
運行狀態1：
運行狀態2：
輸入數據：
輸入數據：
輸入
輸出
計算
開門/關門中小學教育資源及組卷應用平臺
第6課　控制系統的輸入
教材分析：
學生在上節課了解了控制系統的三個典型環節,本節課是在此基礎上具體了解多種類型的輸入。控制系統的輸入與輸出可以是連續量，也可以是開關量。一個大的系統可以分解為幾個小的系統，一個系統也可以劃分出功能相對獨立的多個模塊。本課以輸入環節為載體，綜合講解問題的分解、問題的抽象、數據的表現形式等知識。通過控制系統中各種各樣輸入的相關案例幫助學生建立“輸入影響輸出”的思想，進而認識到控制系統安全性的重要意義。
本課借助學生生活中常見的控制系統，聯系實際開展探索控制系統“輸入”的體驗，結合“建構”環節對控制系統的“輸入”形式多樣化的介紹，幫助學生初步形成“輸入的形式可以是多樣化的”觀念。
預設教學目標：
1. 通過生活中的實例分析，理解各種各樣的輸入。
2. 通過分析控制系統的輸入類型，了解不同輸入對控制系統的影響。
3. 通過觀察、分析控制系統的運作，感受自主可控技術的重要意義。
預設教學重點：
分析控制系統的輸入類型，了解不同輸入對控制系統的影響。
預設教學難點：
了解不同輸入對控制系統的影響。
預設教學課時：
1課時
預設教學準備：
學習任務單、極域電子教室、教學課件等
預設教學過程：
一、溫故知新
1.上一節課我們學習了控制系統的三個環節，先來復習一下吧。請登錄“學科學習平臺”，完成課堂測評。
學生練習，反饋交流。
二、導入課題
1. 通過上一節課的學習，我們了解了控制系統的三個環節分別是輸入、計算和輸出， 照明系統、指紋門鎖、智能音箱等在日常生活中經常會遇到，他們也是小型的控制系統，那么這些控制系統的運行過程是怎樣的呢？誰來說一說。
接通電源，打開電燈開關，電燈就會亮起；
當指紋門鎖檢測到正確的指紋，門就會被打開；
聽到語音指令，智能音箱就能按照指令執行相應的操作；
2.揭題：這些過程中都包含了輸入，本課我們就一起來探究控制系統的輸入。
出示課題：控制系統的輸入。
三、新知建構
【各種各樣的輸入】
1. 接通電源，打開電燈開關，電燈就會亮起；
那這個電燈的輸入是什么？（開關）是的，按下開關，電路閉合，電燈亮起。開關就是它的輸入。
2. 當指紋門鎖檢測到正確的指紋，門就會被打開；
指紋門鎖的輸入是什么呢？（指紋）
3. 聽到語音指令，智能音箱就能按照指令執行操作；
智能音箱的輸入是什么？（語音指令）
4.控制系統中輸入的形式是多種多樣的。
任務一：電燈控制系統的輸入數據
請打開桌面上的“電燈控制系統”，根據使用說明，嘗試點亮不同的燈，找出它們的輸入數據。
學生練習，反饋交流。
頂燈的輸入是開關，臺燈的輸入是距離信號，但是頂燈的開關也會影響到臺燈的光線，所以什么信號也會是臺燈的輸入數據？（光線）
你還知道哪些信號也能控制燈的開關？（聲控燈）那就是聲音信號。
小結：電燈控制系統就有不同的輸入，比如聲音、亮度、開合信號等，其他控制系統也是如此，控制系統的輸入可以有不同的形式，開合信號、聲音信號、溫度信號等，還有可能是系統內部模塊中輸出的數據。
這些輸入環節所涉及的裝置，可以是傳感器、也可以是接點閉合裝置，也可以是小控制模塊。
5. 你知道以下生活中常見控制系統的輸入是什么嗎？它們的輸入有什么區別？
一些日常生活中隨處可見的控制系統，比如電熱水壺燒水系統，當按下開關鍵，
電熱水壺開始燒水；這個控制系統的輸入是什么？（按鍵狀態）
水龍頭控制系統，打開閥門，水龍頭就能放出水來；它的輸入？（閥門開合信號）
煙霧濃度報警系統，當煙霧濃度達到一定的值，煙霧報警器響起；它的輸入？（煙霧濃度）
感應烘干機系統，當感應到手的存在，烘干機開啟，進行烘干。它的輸入？（紅外感應信號）
那么這四個不同的控制系統的輸入數據類型哪些是相同的，哪些是不同的？
輸入數據可以是多種多樣的，有的輸入是人為設置的數據，有的輸入是控制系統感應獲取或系統計算的結果數據。請你想一想，它們分別屬于哪一類？
是的前兩者是是人為設置的數據，后兩者是控制系統通過傳感器等感應或計算的結果數據。
6.對于控制系統的輸入數據你了解了嗎？我們來完成一個小練習。
任務二：控制系統的輸入數據
請結合生活實際，找出下列控制系統中的輸入數據，填入表格中，并想一想這種輸入數據是人為設置的數據來時系統感應或計算的呢？在□內打鉤。
學生練習，反饋交流。
【控制系統中的輸入類型分析】
1.了解了各種各樣的輸入后，我們來選取兩個控制系統進行一個案例分析，看看這兩個系統的輸入環節是什么。
[ 案例分析之烤箱控制系統 ]
2.分析輸入類型也有不同的方法，第一種方法就是通過觀察控制系統的工作流程來分析該系統中的輸入環節。
誰來說一說，烤箱控制系統的工作流程？（學生回答）
烤箱控制系統的輸入是什么呢？
是的，用戶會設置好加熱的時間以及加熱的溫度，這個就是烤箱控制系統的是輸入，烤箱控制系統接收到輸入的指令后，通過系統的計算和處理，對食物進行加熱，加熱的溫度有沒有要求？（按照設定溫度進行加熱）
烤箱控制系統中，輸入有溫度，輸出也有溫度，這兩個溫度之間存在怎樣的關系呢？
輸出的溫度是根據輸入的溫度進行的，所以我們可以這樣說，有些控制系統的輸入就是系統計算輸出的結果。
舉例【紅綠燈控制系統】
紅綠燈控制系統的輸入數據是什么呢？（設定的紅綠燈亮滅時序）輸出也是按照設定的時序進行輸出，所以，這個控制系統的輸入也是系統計算輸出的結果。
[ 案例分析之人臉識別進站閘機控制系統 ]
3.剛才我們通過觀察控制系統的工作流程來分析輸入環節，也感受到了有些控制系統的輸入就是系統計算輸出的結果。接下來我們來分析一下人臉識別進站閘機控制系統，先來看看這個系統的具體操作。
播放視頻。
通過觀看視頻，你發現開閘需要哪些條件？（人臉識別、身份驗證）是的，像這樣比較復雜的系統，我們可以通過把系統分解為幾個小的系統來逐個模擬、仿真，從而找到該系統的輸入類型。
車站人臉識別進站系統就可以分解成人臉識別系統和身份驗證兩個子系統來分析。
那么人臉識別系統輸入的數據是什么呢？（人臉信息）
身份驗證系統輸入的數據又是什么呢？（身份信息）
想一想：如果人臉或身份信息不匹配會怎么樣？（閘機不會開門）
這說明什么？
我們這樣說：有的控制系統的輸入是動態的，可以相互轉換、相互影響。
四、課堂小結
同學們，今天我們一起探究了控制系統的輸入環節，通過今天的學習，我們了解了控制系統的輸入有各種各樣不同的形式，比如：開合信號、聲音信號、溫度信號等。
通過不同控制系統的對比，我們發現了有的輸入是人為設置的數據，有的輸入是控制系統感應獲取或系統計算的結果數據。
通過分析烤箱控制系統和人臉識別進站閘機控制系統，我們還了解了可以采用不同的方法來分析系統的輸入環節，可以通過觀察控制系統的工作流程來分析，也可以將把系統分解為幾個子系統來逐個模擬、仿真，從而找到這個控制系統的輸入類型。
五、學以致用
自動門是生活中常見的控制系統。當人靠近自動門，門會自動打開；當人離開后，門會自動關閉。自動門的輸入有哪些不同形式。（提示：自動門可以分解為哪兩個狀態？每個工作狀態下的輸入信號分別是什么？）
學生練習，反饋交流。
【課后反思】
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

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