2023-2024學(xué)年人教版高中信息技術(shù)必修二第三章第四節(jié)《 信息獲取與控制》教案

2023-2024學(xué)年人教版高中信息技術(shù)必修二第三章第四節(jié)《信息獲取與控制》教案課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是2023-2024學(xué)年人教版高中信息技術(shù)必修二第三章第四節(jié)《信息獲取與控制》，主要涉及信息的獲取方法、控制技術(shù)及其在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課與第三章第三節(jié)《信息處理與應(yīng)用》緊密相連，學(xué)生在學(xué)習(xí)信息處理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解信息獲取和控制的方法。教材中列舉了傳感器、控制系統(tǒng)等實(shí)例，與學(xué)生的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，有助于加深學(xué)生對(duì)信息獲取與控制的理解和掌握。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.信息意識(shí)：培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取信息、篩選信息的意識(shí)，提高學(xué)生利用信息技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.信息處理能力：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握信息獲取與控制的基本方法，提升學(xué)生在實(shí)際情境中處理信息的能力。

3.信息倫理與法律意識(shí)：教育學(xué)生在信息獲取與控制過(guò)程中遵循法律法規(guī)，尊重他人隱私，樹(shù)立正確的信息倫理觀念。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.信息獲取的方法和技術(shù)。

2.控制系統(tǒng)的基本原理和實(shí)際應(yīng)用。

難點(diǎn)：

1.傳感器工作原理的理解。

2.控制算法的應(yīng)用和調(diào)試。

解決辦法：

1.對(duì)于信息獲取的方法和技術(shù)，通過(guò)案例分析、實(shí)物演示和互動(dòng)討論，讓學(xué)生在具體情境中感受信息獲取的過(guò)程，理解不同技術(shù)的應(yīng)用。

2.對(duì)于控制系統(tǒng)的基本原理，結(jié)合教材中的實(shí)例，采用圖解和動(dòng)畫(huà)演示，幫助學(xué)生形象地理解控制系統(tǒng)的工作機(jī)制。

3.針對(duì)傳感器工作原理的難點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)場(chǎng)演示，讓學(xué)生直觀地觀察傳感器的響應(yīng)和信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程。

4.對(duì)于控制算法的難點(diǎn)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的模擬控制系統(tǒng)，讓學(xué)生親自編寫(xiě)和調(diào)試控制程序，通過(guò)實(shí)踐操作來(lái)突破理解障礙。四、教學(xué)方法與策略1.采用講授與案例研究相結(jié)合的方法，講解信息獲取與控制的理論基礎(chǔ)，并通過(guò)實(shí)際案例讓學(xué)生理解應(yīng)用。

2.設(shè)計(jì)小組討論和項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生在合作中探索信息獲取和控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

3.利用多媒體教學(xué)資源，如視頻、動(dòng)畫(huà)和交互式軟件，輔助展示信息獲取和控制過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

4.安排實(shí)驗(yàn)和模擬操作，讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐來(lái)鞏固理論知識(shí)，提高實(shí)際操作能力。五、教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

激發(fā)興趣：以生活中的信息獲取和控制實(shí)例，如智能家居系統(tǒng)，提問(wèn)學(xué)生如何通過(guò)傳感器獲取信息并控制家電，激發(fā)學(xué)生的好奇心和興趣。

回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧上一節(jié)課學(xué)習(xí)的信息處理方法，為本節(jié)課的信息獲取與控制打下基礎(chǔ)。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

講解新知：詳細(xì)講解信息獲取的方法，如傳感器的工作原理，以及信息控制的原理，包括開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制。

舉例說(shuō)明：通過(guò)具體的案例，如溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，說(shuō)明信息獲取與控制在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

互動(dòng)探究：學(xué)生分組討論，探討如何利用傳感器和控制器設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)化系統(tǒng)，并分享討論結(jié)果。

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生根據(jù)教材中的案例，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的信息獲取與控制系統(tǒng)，如光照自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

教師指導(dǎo)：在學(xué)生設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師巡回指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決遇到的問(wèn)題，并提供必要的資源和建議。

4.應(yīng)用拓展（約15分鐘）

學(xué)生展示：每組學(xué)生展示自己設(shè)計(jì)的自動(dòng)化系統(tǒng)，并解釋其工作原理。

反饋評(píng)價(jià)：教師對(duì)每組學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，指出設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和可能的改進(jìn)之處。

5.總結(jié)（約5分鐘）

教師總結(jié)本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)信息獲取與控制在實(shí)際應(yīng)用中的重要性，并布置相關(guān)的作業(yè)，要求學(xué)生進(jìn)一步探索信息獲取與控制技術(shù)。

6.作業(yè)布置（約5分鐘）

布置作業(yè)：要求學(xué)生結(jié)合本節(jié)課的內(nèi)容，撰寫(xiě)一篇關(guān)于信息獲取與控制在某一領(lǐng)域應(yīng)用的短文，并準(zhǔn)備在下一節(jié)課上分享。六、拓展與延伸1.提供拓展閱讀材料：

-《現(xiàn)代傳感器技術(shù)及其應(yīng)用》

-《自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》

-《信息獲取與控制技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用》

-《智能家居系統(tǒng)構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)》

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-研究不同類型的傳感器及其在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用。

-探索自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和實(shí)際案例。

-分析信息獲取與控制在智能制造領(lǐng)域的作用和挑戰(zhàn)。

-調(diào)查智能家居系統(tǒng)的市場(chǎng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。

-設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的信息獲取與控制系統(tǒng)，并撰寫(xiě)項(xiàng)目報(bào)告。

-參與在線論壇或?qū)W術(shù)社群，討論信息獲取與控制技術(shù)的最新進(jìn)展。

-觀看相關(guān)領(lǐng)域的專家講座或教學(xué)視頻，加深對(duì)信息獲取與控制技術(shù)的理解。

-閱讀相關(guān)學(xué)術(shù)論文，了解信息獲取與控制技術(shù)在科研中的應(yīng)用。

-參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)組織的科技活動(dòng)，將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。七、教學(xué)反思與改進(jìn)在完成《信息獲取與控制》這一節(jié)課的教學(xué)后，我組織了一次反思活動(dòng)，讓學(xué)生填寫(xiě)反饋問(wèn)卷，同時(shí)我也對(duì)自己的教學(xué)進(jìn)行了深入反思。

從學(xué)生的反饋來(lái)看，他們對(duì)傳感器的工作原理和實(shí)際應(yīng)用表現(xiàn)出了濃厚的興趣，但在控制算法的理解上仍存在一定的困難。我也注意到，在講解控制算法時(shí)，可能由于講解不夠生動(dòng)或者缺乏足夠的實(shí)例，導(dǎo)致部分學(xué)生難以完全理解。

針對(duì)這些問(wèn)題，我計(jì)劃采取以下改進(jìn)措施：

首先，我將調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，增加更多的互動(dòng)環(huán)節(jié)，比如小組討論和角色扮演，讓學(xué)生在實(shí)際情境中感受信息獲取與控制的過(guò)程。其次，我會(huì)準(zhǔn)備更多直觀的教學(xué)材料，如動(dòng)畫(huà)演示和實(shí)物模型，以幫助學(xué)生更好地理解傳感器和控制系統(tǒng)的原理。

另外，我意識(shí)到在課堂上的時(shí)間分配上可以更加合理。例如，我可以減少一些理論講解的時(shí)間，增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的時(shí)間，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作來(lái)加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

在未來(lái)教學(xué)中，我還計(jì)劃引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生圍繞一個(gè)具體的項(xiàng)目進(jìn)行探究，從問(wèn)題的提出到解決方案的設(shè)計(jì)，再到最后的實(shí)施和評(píng)估，全程參與。這樣不僅能夠提高學(xué)生的實(shí)踐能力，還能夠增強(qiáng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

此外，我會(huì)定期與學(xué)生進(jìn)行交流，了解他們的學(xué)習(xí)進(jìn)展和困惑，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。同時(shí)，我也會(huì)尋求同事的意見(jiàn)和建議，通過(guò)集體備課和教學(xué)觀摩，不斷提升自己的教學(xué)水平。八、內(nèi)容邏輯關(guān)系①信息獲取方法

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：傳感器的種類、工作原理和應(yīng)用

-重點(diǎn)詞：傳感器、信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集

-重點(diǎn)句：傳感器是實(shí)現(xiàn)信息獲取的關(guān)鍵設(shè)備，它能將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

②控制技術(shù)原理

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制的區(qū)別和聯(lián)系

-重點(diǎn)詞：開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制、反饋

-重點(diǎn)句：閉環(huán)控制系統(tǒng)通過(guò)反饋機(jī)制自動(dòng)調(diào)整輸出，以達(dá)到預(yù)期的控制目標(biāo)。

③實(shí)際應(yīng)用案例分析

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：信息獲取與控制在實(shí)際生活中的應(yīng)用案例

-重點(diǎn)詞：智能家居、自動(dòng)化生產(chǎn)線、環(huán)境監(jiān)測(cè)

-重點(diǎn)句：信息獲取與控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)中，提高了居民的生活質(zhì)量。課后作業(yè)1.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的溫度控制系統(tǒng)，要求：

-描述系統(tǒng)的工作原理。

-繪制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖。

-列出系統(tǒng)中使用的傳感器和控制元件。

2.編寫(xiě)一個(gè)關(guān)于信息獲取與控制在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用報(bào)告，要求：

-分析信息獲取與控制在智能制造中的重要性。

-舉例說(shuō)明至少兩種信息獲取與控制技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用。

3.思考題：如何將信息獲取與控制技術(shù)應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)中？

-描述一種智能家居系統(tǒng)的功能。

-解釋系統(tǒng)中信息獲取與控制技術(shù)的應(yīng)用。

補(bǔ)充和說(shuō)明舉例題型：

題型一：案例分析

題目：分析以下案例中信息獲取與控制技術(shù)的應(yīng)用。

案例：一個(gè)自動(dòng)化溫室系統(tǒng)，通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)溫度、濕度和光照，自動(dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)、噴水和燈光。

解答：該系統(tǒng)通過(guò)溫度傳感器、濕度傳感器和光照傳感器獲取環(huán)境信息，然后通過(guò)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)設(shè)備、噴水設(shè)備和燈光，以保持溫室內(nèi)的最佳生長(zhǎng)環(huán)境。

題型二：設(shè)計(jì)題

題目：設(shè)計(jì)一個(gè)光照自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

解答：系統(tǒng)包括光照傳感器、執(zhí)行器（如窗簾電機(jī)）和控制系統(tǒng)。當(dāng)光照傳感器檢測(cè)到光照強(qiáng)度低于設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)指令執(zhí)行器關(guān)閉窗簾；當(dāng)光照強(qiáng)度高于設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)指令執(zhí)行器打開(kāi)窗簾。

題型三：應(yīng)用題

題目：描述信息獲取與控制在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用。

解答：信息獲取與控制技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中應(yīng)用于車輛檢測(cè)、交通信號(hào)控制、擁堵管理和事故預(yù)警。例如，通過(guò)安裝車輛檢測(cè)傳感器，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲取車流量信息，然后根據(jù)車流量自動(dòng)調(diào)整交通信號(hào)燈的時(shí)序，以優(yōu)化交通流。

題型四：?jiǎn)栴}解決題

題目：如何利用信息獲取與控制技術(shù)提高家庭能源效率？

解答：在家庭中安裝智能電表和用電器監(jiān)測(cè)器，通過(guò)這些設(shè)備獲取實(shí)時(shí)能源消耗數(shù)據(jù)，然后利用控制系統(tǒng)在低峰時(shí)段自動(dòng)關(guān)閉非必要用電器，或者在需要時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)家庭用電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，從而提高能源效率。

題型五：論述題

題目：論述信息獲取與控制在環(huán)境保護(hù)中的作用。

解答：信息獲取與控制技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中扮演著重要角色。例如，通過(guò)安裝空氣質(zhì)量傳感器和水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，可以實(shí)時(shí)獲取環(huán)境數(shù)據(jù)，然后利用控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)污染處理設(shè)備的工作狀態(tài)，以達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。課堂1.課堂評(píng)價(jià)

在課堂上，我采用了多種方式來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。首先，通過(guò)提問(wèn)，我能夠檢查學(xué)生對(duì)信息獲取與控制基本概念的理解程度。例如，我會(huì)詢問(wèn)學(xué)生傳感器是如何工作的，或者閉環(huán)控制系統(tǒng)有什么特點(diǎn)。這樣的提問(wèn)可以立即揭示學(xué)生是否掌握了關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。

其次，我會(huì)在課堂上觀察學(xué)生的參與度和反應(yīng)。當(dāng)講解復(fù)雜的概念時(shí)，我會(huì)注意學(xué)生的表情和反應(yīng)，如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生困惑或注意力不集中，我會(huì)及時(shí)調(diào)整講解方式，比如通過(guò)更具體的例子或者實(shí)物演示來(lái)幫助學(xué)生理解。

另外，我還會(huì)進(jìn)行一些小測(cè)驗(yàn)或者小組討論，以此來(lái)評(píng)估學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的理解和應(yīng)用能力。這些測(cè)試不僅幫助我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，還能夠提供及時(shí)的反饋，讓我及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)

對(duì)于學(xué)生的作業(yè)，我非常注重批改和點(diǎn)評(píng)的質(zhì)量。我會(huì)仔細(xì)檢查每個(gè)學(xué)生的作業(yè)，不僅僅是為了評(píng)分，更重要的是為了發(fā)現(xiàn)他們?cè)诶斫馍系恼`區(qū)和不足。在批改作業(yè)時(shí)，我會(huì)用紅筆標(biāo)記出錯(cuò)誤或不夠完善的地方，并寫(xiě)上簡(jiǎn)短的評(píng)語(yǔ)，指出問(wèn)題所在和可能的解決方法。

我會(huì)及時(shí)將作業(yè)反饋給學(xué)生，讓他們了解自己的學(xué)習(xí)效果。對(duì)于那些做得好的學(xué)生，我會(huì)給予表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)，以激