中小学教育资源及组卷应用平台 第10课 开环控制应用广 教学设计 课题 开环控制应用广 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 六年级 教材分析 【学情分析】通过控制，各种设备能按预先设置的规则进行工作，达到人们期望的目标。例如，为了实现对室内温度的控制，可以利用空调自动调节室内的温度；为了实现对汽车速度的控制，可以人工控制加速踏板和制动踏板，让汽车加速、减速或停止；为了实现对土壤湿度的控制，在土壤干燥时自动打开灌溉器。人工控制和自动控制是什么？各自的特点是什么？为什么有的系统具有自动调节的功能？本单元将引领学生探究控制系统中的这些问题。本单元主要对应课程标准中“通过分析具体案例，了解反馈是过程与控制中的重要手段，初步了解反馈对系统优化的作用”和“通过分析具体过程与控制系统的实例，了解系统的输入与输出可以是开关量或连续量，了解连续量可以经由阈值判断形成开关量，掌握开关量的简单逻辑运算”这两条内容要求。在教学内容处理上，首先引入学生比较熟悉的人工控制和自动控制案例，然后分析开环控制的过程，由开环控制不能满足的需求引出反馈和闭环控制，引导学生思考，培养他们的创新能力。【内容结构】 学习目标 1. 信息意识：结合生活中的案例，了解人工控制和自动控制的特点以及应用，增强信息意识。 2. 计算思维：通过分析空调等控制系统案例，了解闭环控制的特点以及应用，感受反馈对控制系统的优化。3. 数字化学习与创新：通过设计具有反馈的控制系统，分析其工作过程，进一步树立创新意识，增强计算思维能力和创新能力。4. 信息社会责任：认识到按规则和规范使用控制系统是保障控制系统安全的前提。 重点 开环控制的特点。 难点 开环控制系统工作过程示意图的绘制。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 激趣导入 【激趣导入】小智设定每天早上7点闹钟响，提醒自己起床。爸爸用洗衣机洗衣服，他选定洗衣模式并启动，洗衣机就按规定程序工作直到结束。 思考、注意 引发学生思考，吸引学生的注意力。 学习活动 【学习活动1】一、分析开环控制的特点1. 根据下面这段描述，按“输入—计算—输出”的计算模式补充洗衣机工作过程示意图。爸爸选择“标准模式”，然后按“启动”按钮，洗衣机开始运转，最后发出嘀嘀的蜂鸣声，提示洗衣结束。2. 回答以下问题。（1）洗衣机的工作过程是否从开始到结束，都按设定的程序执行？（2）如果爸爸发现衣服洗得不够干净，还想用洗衣机洗，是否只能重新设置模式，让洗衣机再执行一遍洗衣流程？【学习活动2】二、绘制并分析电风扇的工作过程人们接通电源，然后选择风速挡位，电风扇就会按预定的模式转动起来。1. 绘制电风扇工作过程示意图。2. 小组讨论：如果人们觉得降温效果不明显，电风扇能感知这个信息并重新选择合适的挡位转动吗？一般来说，开环控制系统的结构比较简单，不需要对输出结果进行检测；其操作往往也比较简单。很多开环控制系统的工作过程都是厂家设定好的，它产生的结果也基本是固定的，人们只需控制输入，就可以得到预定的输出。因为开环控制系统没有自我调节和修正的能力，因此，在工作过程的任何环节受到干扰时，输出的结果都会出现偏差，最终无法实现预期的系统功能。开环控制系统普遍存在于人们日常生活中，如台灯、电风扇、电烤箱、微波炉、电饭锅、定时红绿灯、定时浇灌系统等。【学习活动3】三、分析生活中开环控制应用的案例参照以下表格，列举生活中 2~3 个开环控制系统，分析其控制过程中的输入与输出（表格中给出两个案例供参考）。 听讲、思考、讨论 教师通过讲授课程内容，向学生传授知识。学生通过听讲和观察，学习基础知识。另外，通过提问的方式引发学生思考，培养其思考和解决问题的能力。 课堂练 ... ...
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