資源簡介

(共5張PPT)
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任務一：車閘控制系統的構成要素和系統框圖
觀察車閘控制系統，想一想車閘系統的工作流程，請你填一填車閘系統的構成要素，并嘗試著找出它的輸入和輸出環節。
（ ）
（ ）
（ ）
任務二：車閘控制系統的計算過程
打開桌面上的“車閘模擬系統”，點擊“開始模擬”，輸入車牌號碼，觀察
模擬過程，將正確的步驟拖動到相應的橫線上，并嘗試完成系統框圖。
（ ）
（ ）
任務三：空調系統的計算過程及計算類型
空調系統是生活中常見的控制系統，請打開桌面上的 “空調模擬系統”，觀察空調系統的制冷模式工作過程，完成下列表格的填寫。
控制系統 空調控制系統
輸入 □預設溫度值 □實時檢測的室溫值
計算 以制熱模式為例，將空調的溫度傳感器檢測到的室溫值與預設溫度進行比較，如果小于預設制熱溫度，則輸出“啟動制熱”指令。
以制冷模式為例，將空調的溫度傳感器檢測到的（ ）與（ ）進行比較，如果（ ），則輸出“（ ）”指令。
輸出 制熱模式：（開啟或停止制熱） 制冷模式：（）
計算類型 □查表計算 □條件計算
任務四：控制系統中計算的類型
控制系統中的計算分為查表計算和條件計算。請將下列案例進行歸類，并用線連接起來。
車閘系統
空調系統
人臉識別系統
ETC不停車收費系統
查表計算
條件計算
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第9課　控制系統中的計算
教材分析：
本節課是“控制系統中的計算”單元中的第一課，在上一單元學生已經認識了控制系統，能分析簡單的控制系統的三個環節。本課在整個單元中起著承上啟下的作用，學生在本課中了解常見的計算類型，體會系統中實際的計算過程，為后續嘗試自己用合適的計算方式策略算法等來解決實際問題打下基礎。
預設教學目標：
1．知道什么是控制系統的計算，通過案例討論和觀察實例演示，了解控制系統中常見的計算類型。
2．通過案例討論、控制系統示意圖的分析等，了解控制系統中計算環節的作用。
3．感受生活中各種各樣的控制系統，分析其功能，體驗計算過程，體會具體案例和環境中計算過程是否可靠對生活、安全的影響。
預設教學重點：
在具體信息科技應用場景中，識別計算系統的輸入、計算和輸出環節。
預設教學難點：
理解分析不同控制系統的計算過程和計算類型。
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、空調模擬系統、車閘模擬系統等
預設教學過程：
一、溫故知新
1. 通過前面三節課的學習，我們對于控制系統的輸入和輸出環節已經有了比較深入的了解，但是對于這個“計算”環節，我們一直用黑盒子代替，想一想，這個計算環節有哪些不同的類型？【人工控制與自動控制】
2.在體驗控制系統這節課中，我們了解了計算環節有人工控制和自動控制，那自動控制系統中的計算到底是怎樣的呢？今天這節課我們就一起來探討控制系統中的計算。
出示課題：控制系統中的計算。
二、新知建構
【查表計算】
1. 觀看小區車輛進出視頻：小區閘門口，業主車識別車牌后，顯示為“月租車”閘門自動開啟進入，外來車輛進入小區后，顯示為“臨時車”，車閘保持關閉，需要保安手動按下開關打開閘門才能進入。
2. 提出疑問：為什么只有業主的車輛能直接進入，外來車輛不行呢？
（車牌不一樣，外來車牌無法被識別）
3.那么小區的車閘系統究竟是依靠什么來進行計算或判斷的呢？
要想理清計算過程，那么必不可少需要先分析這個系統的三個環節，首先我們來寫一寫車閘系統的構成要素，并用系統框圖的方式呈現它們之間的關系。
4. 任務一：車閘控制系統的構成要素和系統框圖
觀察車閘控制系統，想一想車閘系統的工作流程，請你填一填車閘系統的構成要素，并嘗試著找出它的輸入和輸出環節。
反饋交流。（攝像頭、道閘、計算機）
5.分析車閘控制系統的“輸入——計算——輸出”三個基本環節。
任務二：車閘控制系統的計算過程
打開桌面上的“車閘模擬系統”，點擊“開始模擬”，輸入車牌號碼，觀察模擬過程，將正確的步驟拖動到相應的橫線上，并嘗試完成系統框圖。
學生練習，反饋交流。
輸入是：攝像頭獲取到的車牌號
輸出是：道閘開啟或關閉
計算是控制系統中的核心環節。
6. 分析控制系統中計算的概念，得出車閘系統的計算過程：將識別到的車牌數據信息與事先儲存在系統中的數據進行對比，如果匹配成功，輸出“開閘”控制指令。
4. 提問：車閘系統這樣的計算過程，是怎樣實現的呢？
首先通過攝像頭識別出車牌數據，然后到事先存儲的登記表中進行查找，進行比對，如果車牌照號在登記表內，表示匹配成功，那么輸出“開閘”指令，閘門開啟；如果在表中沒有找到相應的車牌數據，那么輸出“關閘”指令，閘門保持關閉。
像這樣根據給定的數據，從表中找到對應結果的過程，就叫做查表計算。
比如，同學們背過的乘法口訣，實質上就是一個查表的過程。以前不熟練的時候，每次進行計算有的同學是不是就要從頭背一遍去找對應的那條口訣。
比如，我們在點餐后結賬時，實質上也是一個查表的過程，在菜單上找到相應的金額，然后匯總進行計算。
【條件計算】
1.除了查表，還有什么計算呢？家里的空調能夠根據預設溫度自動調節室溫，它是通過怎樣的計算過程來實現控制的？
2. 任務三：空調系統的計算過程及計算類型
空調系統是生活中常見的控制系統，請打開桌面上的 “空調模擬系統”，觀察空調系統的制冷模式工作過程，完成下列表格的填寫。
學生練習，反饋交流。
3. 輸入：設定的預期溫度 t；還有檢測得到的實時室溫 f
輸出：開啟或者關閉空調壓縮機和風機
那么計算過程是：首先需要判斷是制熱還是制冷，不同的模式，空調系統的計算邏輯會發生改變。
以制熱模式為例，將空調的溫度傳感器檢測到的室溫值與預設溫度進行比較，如果小于預設制熱溫度，則輸出“啟動制熱”指令。
以制冷模式為例，將空調的溫度傳感器檢測到的室溫值與預設溫度進行比較，如果大于預設制冷溫度，則輸出“啟動制冷”指令。
空調系統通過不停地進行這樣的條件計算，來實現對房間溫度的自動化控制。
4.像這樣將數據與預先設定好的條件（規則）進行匹配，符合哪一種情況就給出對應結果的計算類型，就叫做條件計算。
比如，考試大于 90，是優秀；81-90，是良好；71-80，是中等；60-70，是及格；小于 60，是不及格；這種計算方式就屬于條件計算。
在比如：商場的自動門，判斷的是感應到的距離值和預設的距離值，如果感應到的距離值小于預設的距離值，那么就輸出“開門”指令，否則就輸出“關閉”指令。
【控制系統中的計算類型】
1.我們再次對比兩種不同的計算類型，車閘系統的查表計算和空調系統的條件計算，但是不管是哪一種計算類型，計算就是根據設計好的算法將數據從一種形態轉換為另一種形態的處理過程。
空調系統中，將檢測到的室溫數據通過計算轉換成開啟或關閉空調壓縮機和風機的指令；車閘系統中，將識別到的車牌數據轉換成開關閘門的指令。
2.在控制系統中，計算是控制過程的核心環節。
3. 如果計算過程中，我們設置失誤了，會對整個系統產生什么影響？
4. 在計算過程中最重要的，就是選擇合適的計算類型方法和策略，讓系統變得可靠與安全。
5.任務四：控制系統中計算的類型
控制系統中的計算分為查表計算和條件計算。請將下列案例進行歸類，并用線連接起來。
三、課堂小結
1.計算是控制系統中的核心環節。
2.計算的常見類型有查表計算、條件計算。
【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)(共17張PPT)
控制系統的三個環節
01
輸入
02
計算
03
輸出
獲得數據或指令
干預環節（人工干預或自動運算干預）
運行之后的結果（事物發展的預期結果）
執教者：
業主車進入小區，顯示為“月租車” ，自動抬桿
外來車輛進入小區，顯示為“臨時車”，需要保安核實后手動抬桿
任務一：車閘控制系統的構成要素和系統框圖
觀察車閘控制系統，想一想車閘系統的工作流程，請你填一填車閘系統的構成要素，并嘗試著找出它的輸入和輸出環節。
（ ）
（ ）
（ ）
任務一：車閘控制系統的構成要素和系統框圖
觀察車閘控制系統，想一想車閘系統的工作流程，請你填一填車閘系統的構成要素，并嘗試著找出它的輸入和輸出環節。
攝像頭
計算機
道閘
任務二：車閘控制系統的計算過程
打開桌面上的“車閘模擬系統”，點擊“開始模擬”，輸入車牌號碼，觀察
模擬過程，將正確的步驟拖動到相應的橫線上，并嘗試完成系統框圖。
（ ）
（ ）
任務二：車閘控制系統的計算過程
打開桌面上的“車閘模擬系統”，點擊“開始模擬”，輸入車牌號碼，觀察
模擬過程，將正確的步驟拖動到相應的橫線上，并嘗試完成系統框圖。
（ 攝像頭識別車輛車牌信息 ）
（ 開閘或關閘）
控制系統中的計算
一
控制系統中的計算，是根據事先設定好的算法和策略，對輸入數據進行運算與處理，得到控制輸出的過程。
輸入
運算
處理
控制
輸出
控制系統中的計算
一
獲取車牌數據
比對
控制
事先存儲在系統中的數據
匹配成功
匹配不成功
控制系統中計算的類型
二
查表計算是根據輸入的數據，從查詢表中找到對應結果的計算過程。
查表計算
家里的空調能夠根據預設溫度自動調節室溫，它是通過怎樣的計算過程來實現控制的？
控制系統中計算的類型
二
任務三：空調系統的計算過程及計算類型
空調系統是生活中常見的控制系統，請打開桌面上的 “空調模擬系統”，觀察空調系統的制冷模式工作過程，完成下列表格的填寫。
控制系統 空調控制系統
輸入 □預設溫度值 □實時檢測的室溫值
計算 以制熱模式為例，將空調的溫度傳感器檢測到的室溫值與預設溫度進行比較，如果小于預設制熱溫度，則輸出“啟動制熱”指令。
以制冷模式為例，將空調的溫度傳感器檢測到的（ ）與（ ）進行比較，如果（ ），則輸出“（ ）”指令。
輸出 制熱模式：（開啟或停止制熱） 制冷模式：（）
計算類型 □查表計算 □條件計算
控制系統中計算的類型
二
條件計算是通過條件匹配來會的結果的計算類型。
條件計算
室溫>預設溫度
室溫<預設溫度
條件判斷
感應距離>預設距離
感應距離<=預設距離
條件判斷
控制系統中計算的類型
二
控制系統 車閘控制系統 空調控制系統
輸入 攝像頭識別的車牌照號 S 小區內所有業主車輛的登記表 L 預設溫度值F
實時室溫值T
計算 查找S在L中？ 制熱模式:F-T>0
制冷模式:T-F>0
輸出 閘門開啟或關閉 開啟或關閉空調壓縮機和風機
計算類型 查表計算 條件計算
計算是根據設計好的算法將數據從一種形態轉換為另一種形態的處理過程。
在控制系統中，計算是控制過程的核心環節。
在計算過程中最重要的，就是選擇合適的計算類型方法和策略，讓系統
變得可靠與安全。
控制系統中的計算
任務四：控制系統中計算的類型
控制系統中的計算分為查表計算和條件計算。請將下列案例進行歸類，并用線連接起來。
車閘系統
空調系統
人臉識別系統
ETC不停車收費系統
查表計算
條件計算
樓道智能感應燈
輸入
計算類型
查表計算
計算
小區車閘控制系統
輸出
條件計算
人臉識別系統
空調系統
感應門系統

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