中小学教育资源及组卷应用平台 第29课 避免故障保安全 教学设计 课题 避免故障保安全 单元 第八单元 学科 信息科技 年级 六年级 教材分析 【学情分析】控制系统渗透在社会生产、人们生活中，在各行各业发挥着重要的作用。作为使用者，在使用各种控制系统时，要严格遵循其规范，按要求进行操作；作为设计者，则要从设计角度考虑安全的细节，提高系统安全性能，避免故障发生；从社会和国家的角度，我们要做到核心技术自主可控、数据自主可控，保证系统的技术和数据安全，从而保证国家安全。本单元对应课程标准中“结合生活中的实例，理解过程与控制系统中存在安全问题，知道自主可控的系统在解决安全问题时所起的重要作用”这条内容要求。通过开展相应的学习活动，引导学生“理解用计算机实现过程与控制时存在的安全问题，了解自主可控的系统在解决安全问题时的重要性”，增强安全意识，增强信息社会责任感。【内容结构】 学习目标 1. 信息意识：体验物理世界与数字世界深度融合的环境，感受控制系统在社会生产和人们生活中的广泛应用。2. 计算思维：能基于对过程与控制的理解，感受控制系统中“计算”的作用。3. 数字化学习与创新：能利用在线平台和工具寻找生活中的过程与控制场景。4. 信息社会责任：理解控制系统核心技术自主可控、数据自主可控对国家安全的重要性。 重点 控制系统故障的表现与危害。 难点 控制系统安全性能的设计。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 激趣导入 【故事案例导入】1986年，挑战者号航天飞机爆炸，2024年，美国联合航空公司一架客机起飞后遇到襟翼故障紧急返航……【议一议】上述案例给我们以什么启示？通过分析这些由控制系统故障引发的重大事故，让学生意识到，系统中任何一个模块、任何一个零件都是极其重要的，它们强大的安全性能，才能实现整个控制系统的正常。【建构】一个控制系统的正常运行，除了要求使用者严格遵守控制系统的使用规章制度，还要求控制系统本身具备相应功能，最大限度避免各种仪器仪表、电路、开关、发动机等硬件的故障。控制系统的任何一个部件发生故障，都可能导致整个系统无法正常运行。控制系统发生的故障，主要分为硬件故障和软件故障。硬件故障有传感器故障、机械部件故障、电源线路故障等；软件故障有操作系统安装错误、参数设置错误、病毒入侵等。 注意、思考 吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，引发学生思考。 学习活动 【学习活动1】一、常见的控制系统故障【分组讨论】回顾自己在使用一些家用电器时是否遇到过故障。如果有，请说给同学听听。【小试牛刀】请根据该表格的提示，上网搜索相关资料，了解这些设备可能会发生的故障。【教师总结】1.空调：设备失灵，不能制冷。2.冰箱：设备失灵，冷藏室出现结霜现象。3.台灯：灯泡被烧坏，短路。4.智能门锁：电池电量不足，指纹识别、数字密码验证等功能失效。【学习活动2】二、控制系统避免故障的自我保护设计【知识链接】控制系统会出现故障，就像人体会生病一样。一个抵抗力强、自我保护意识强的人往往不容易生病，即使生病了也会很快恢复。同样，一个控制系统的安全性能越高，它的自我保护能力也就越强。控制系统的自我保护指的是，通过在控制系统内部安装保护功能模块，使得整个控制系统在运作时有一个良好的自我保护功能，确保控制系统的稳定运行和安全使用。例如，在照明系统中，如果电流超过额定数值，系统会自动“跳闸”，电路自动断开，保护了电路设备不被烧坏；空调室外机在运行时，会通过传感器检测室内外温度，如果温度过高，就会触发温度保护，自动停机保护，避免空调出现故障；如果烟雾过浓，烟雾传感器会触发电梯消防迫降功能，电梯接收到危险信号会迫降至指定位置停止运行，这 ... ...
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