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课件网) 第2单元 第3课 搭建鱼菜共生开源系统———把反馈引入控制系统 （清华大学版）五年级 上 1 核心素养目标 3 新知讲解 5 拓展延伸 7 板书设计 2 新知导入 4 课堂练习 6 课堂总结 课后作业 8 01 核心素养目标 信息意识 计算思维 数字化学习与创新 信息社会责任 在学习过程中，构建可持续鱼菜共生系统，促进绿色发展与社会责任。 明白能够利用系统中的反馈机制，搭建开源鱼菜共生系统，反馈优化控制，实现数字化创新。 能在鱼菜共生开源系统学习中，学会过程与控制，从而更好地理解实践检验。 意识到创新能够带来美好生活，理解其对自身的意义，从而能够顺利学习本节课内容。 02 新知导入 在开源文化的背景下，开源硬件成了创客手中便捷又实用的工具。创客利用开源硬件在“个人智造”“家庭智造”“社区智造”等方面制作了诸多作品，鱼菜共生智能控制的项目就是其中之一。在了解了开源硬件的相关知识后，本节课我们从搭建鱼菜共生开源系统项目入手，通过动手实践来成为真正的创客吧! 02 新知导入 快来做项目吧！ 我们该如何做呢？ 同学们，想一想，你们认为制作鱼菜共生开源系统项目需要哪些环节呢？快和组内的小伙伴们一起讨论交流一下吧！ 思考 02 新知导入 在我看来，计算机计算机依靠传感器来接收外界的信息。就像我们的眼睛和耳朵一样，传感器可以感知光、声音、温度、压力等各种物理量，并将这些信息转化为电信号。例如，摄像头就是一种图像传感器，它可以将外界的图像转化为数字信号，让计算机能够处理和分析。编码就像是一个神秘的密码世界。它虽然看不见摸不着，却在计算机的世界里起着非常重要的作用。 小组一： 1.规划设计：确定系统规模和布局，设计水循环路径和过滤系统。 2. 材料准备：采购鱼缸、种植槽、水泵、管道等材料。 3. 搭建安装：组装鱼缸和种植槽，连接管道和水泵，设置过滤装置。 02 新知导入 在我看来，计算机计算机依靠传感器来接收外界的信息。就像我们的眼睛和耳朵一样，传感器可以感知光、声音、温度、压力等各种物理量，并将这些信息转化为电信号。例如，摄像头就是一种图像传感器，它可以将外界的图像转化为数字信号，让计算机能够处理和分析。编码就像是一个神秘的密码世界。它虽然看不见摸不着，却在计算机的世界里起着非常重要的作用。 小组二：1.研究学习：了解鱼菜共生原理和成功案例，制定适合的方案。2. 容器选择：挑选合适的容器作鱼和菜的生长空间。3.调试运行：放入鱼和菜苗，调试水循环和水质，确保系统稳定。 小组三：1.前期调研：考察场地条件和需求，确定系统类型。2. 部件制作：自制部分组件，如过滤箱等。3. 后期维护：定期监测水质和动植物生长情况，进行必要的调整和维护。 02 新知导入 03 新知讲解 一、过程与控制--系统中的反馈机制 事物在发展过程中广泛存在着“输入一处理一输出”的系统运行模式，外界输入经过计算处理后产生输出并作用于外界，使系统按预定的可控目标演进输出的过程中产生的中间变量又可作为反馈信息再次引入系统，形成闭环控制，如图 2.3.1 所示。 图 2.3.1 系统中的反馈机制 03 新知讲解 图 2.3.2 过程与控制系统 开源硬件组成的控制系统也需要遵循“过程与控制”的系统模式，包含“输入一控制一输出”三个环节:输入设备从外界获得输入信号，经过控制设备计算处理后产生一个命令，让输出设备来进行执行，如图 2.3.2所示。 03 新知讲解 图 2.3.3 听到“起立”时，站起来 这个过程就好比上课前,当耳朵听到“起立”时,大脑接收到这个信号并理解后,控制身体从座位上站起来，如图2.3.3所示。这个过程中，耳朵接收外界信息相当于输入,大脑进行理解处理相当于控制，身体执行大脑发送过来的 ... ...
