第1单元第3课 《控制的改进与优化》教案【湘科版】《信息科技》六年级上册

中小学教育资源及组卷应用平台 第1.3课《控制的改进与优化》教学设计 课题 控制的改进与优化 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 六年级 核心素养目标 信息意识：能够识别、分析和处理系统中的信息流和反馈。通过理解如何获取和处理反馈信息，优化控制策略，从而提高系统性能。计算思维：在研究开关量、连续量和分析控制过程问题时，能精准思考和分析，快速并准确的找出正确的答案，提高解决问题的能力。数字化学习与创新：在研究控制中的逻辑运算实践中，能够进行创新思考和对比分析，实现知识的深度融合与拓展。信息社会责任：学习控制系统的改进与优化时,确保控制系统的安全性和隐私保护，避免其被滥用或带来不利影响。 教学重点 了解开关量和连续量的基本含义以及算法运算基本准则。 教学难点 能够分析并理解实现反馈控制的基本原理。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 第1.3课 控制的改进与优化1、观看视频。2、活动背景：在日常生活中，我们需要各种不同的过程控制。有时需要按照事先输入的指令顺序完成某项任务，例如学校的音乐电铃按照设定好的作息时间表响铃;有时则需要将系统控制在一个设定的范围之内，例如将空调设定在舒适的 26 ℃左右，让储水箱的水位维持在合理的高度范围内，让台灯保持适宜的亮度。这些控制是如何实现的呢 3、活动目标（1）了解开关量和连续量的基本含义。（2）了解简单逻辑运算规则。（3）理解实现反馈控制的基本原理。 课程新知导入。学习本课学习目的。 帮助学生初步理解本课研究内容。帮助学生学习更有目标性。 讲授新课 新知讲解：一、开关量与连续量过程控制的输入主要有开关量与连续量两种。开关量只有“开”或“关”两种状态。在系统控制中，常常使用开关量作为输入，实现系统的启动或停止。连续量则是可以连续变化的变量如温度、水位、风力和光线强度等。连续量可以转化为开关量，也是控制的主要输入形式。例如，电热水壶将水的温度加热到预设温度后，可以自动断开电源停止加热;抽水马桶水箱里的水位达到一定高度后，进水阀门会被自动关闭。信息链接生活中有很多通过将连续量转化为开关量来实现控制的案例。比如小球沿两根“八”字形木杆滚下，两杆距离是连续量，当小球滚到两杆距离大于其直径的位置时，小球会掉入桶中。利用这个原理，可以实现将橙子按大小自动分拣，提高工作效率。在电子控制系统中，连续量转化为开关量更为常见。例如，水龙头与手之间的距离是一个连续量，当探测器感测到两者的距离小于设定距离时输出一个开关量，控制电水阀打开水龙头。这个设定值叫作值。开动脑筋1.在我们的生活中，你还发现了哪些开关量和连续量 答：开关量电灯开关：电灯的开与关可以视为开关量。门的开关：门是否打开可以看作开关量。按钮操作：手机的电源按钮、电视遥控器按钮等。连续量温度：例如室温，水的温度等是连续变化的。速度：汽车的行驶速度、风速等。电流和电压：电力系统中的电流和电压通常是连续的，可以有多个取值。2.判断以下哪些是开关量，哪些是连续量，并描述控制过程。场景输入类型 连续量 开关量开关量 （假设按键输入）或 连续量 （若支持密码滑动输入）控制过程描述通过旋转水龙头把手调节水流大小或开关，旋转角度为连续值，控制水流的流量或开闭状态。用户按下开关后，电路导通或断开，触发设备（如灯）的开启或关闭。用户通过刷卡/密码/指纹等方式输入信息，系统验证后显示结果（如绿灯通行/红灯拒绝），控制门锁开闭。二、控制中的逻辑运算不同的应用和场景，需要使用不同的控制形式。例如，银行提供保险柜业务，客户和银行员工各有一把钥匙，需要同时转动才能打开保险柜;为了提高可靠性，智能门锁可以有多种打开方式;为了应对意外情况自动 ... ...