中小学教育资源及组卷应用平台 节能风扇与反馈闭环控制 3单元_活动3 节能风扇与反馈闭环控制 年级 六年级 章节 节约能源管理员 课时安排 1节 执教教师 学校 一、教学内容分析 本单元以节约能源管理员为主题，引导学生观察分析生活中的电灯、风扇等电器设备的运作，了解光线、声音和温度传感器的基本原理，并通过实例逐步分析，了解各控制环节的基本操作，理解条件控制和逻辑运算在控制中的应用，并利用所学内容体验编程实现反馈闭环控制，实现通过技术手段自动化控制设备，本单元内容涉及原理较多，编程难度较大，需逐步分析解读，层层递进，助力学生真正掌握本单元内容。 二、教学对象分析 六年级学生在生活观察、原理分析方面的能力已经逐渐增强，他们渴望动手通过所学内容真正应用到生活中，但又缺乏明确的目标，本单元以生活中的随手可见的风扇、电灯实例，带领学生分析其中的传感器原理和逻辑运算在控制中的应用，学生兴趣浓厚；同时本单元在实践过程中让学生大胆尝试，学生之间既分工合作，利用编程去实现相应的功能，进一步加深了对信息科技的兴趣。 三、教学目标 1.了解温度传感器的基本原理和功能（信息意识）2.初步理解反馈闭环控制的基本原理（计算思维） 四、教学重点与难点 教学重点：1.了解温度传感器的基本原理和功能教学难点：1.初步理解反馈闭环控制的基本原理 五、教学环境（软、硬件） 教学一体机、教学一体机、实验硬件（主控板、温度传感器、风扇等）、编程软件 六、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 师：经过两节课的学习，同学们对传感器已经有了比较深入的了解，发现了传感器在我们生活中无处不在，极大地便利了我们的生活，炎炎夏日，教室中有我们离不开的电器设备，大家说是什么呀 师:是的，这确实是我们夏日的好伙伴，当气温过高时，可以增加电风扇的转速或提高空调的制 冷能力，当温度降下来后，可以降低电风扇的转速或调低空调的制冷能力，保持室温在相对稳定的范围内，实现节约能源的目的。那么，如何实现这种自动控制的过程呢？师：这节课我们一起来认识下温度传感器 思考风扇与空调的自动控制如何实现 回顾传感器在我们生活中的应用，引导学生思考哪个传感器与今天的内容相关。 任务一、了解温度传感器 1.温度传感器的简单原理师：根据前面两节课对其他传感器的了解，你可以尝试说一说温度传感器的原理吗是的，它就如同我们的皮肤一般能够感知温度的变化，并且还能将将其转换为电信号显示成为精确的数值，让我们得知。2.温度传感器的应用温度传感器在生活中应用广泛。观看视频《温度传感器的应用》3.认识I/O扩展板但温度传感器和我们之前学习的传感器不一样，由于主控板一般没有集成温度传感器，所以需要借助I/O扩展板连接 温度传感器模块。I/O扩展板能将主控板的输入、输出接口引出，方便主控 板连接更多传感器、电机等外部设备，扩展控制功能。我们一起来看个视频加深下了解。 思考温度传感器的原理？了解温度传感器在生活中的应用。认识I/O拓展版与温度传感器模块 认识I/O拓展板与温度传感器模块，并了解其原理 4.熟悉温度传感器的使用师：看完视频同学们已经基本了解了拓展板和温度传感器的使用，下面尝试动手一下吧（1）将主控板与拓展版和温度传感器相连接（2）在编程软件中，添加扩展板和传感器模块，编写程序。（3）完成表格数据填写，记录环境温度数据 利用计算机编程获取环境温度数据并在表格上做好记录 通过动手让学生加深对于拓展版及端口的理解，利用编程实现温度传感器的功能 任务二、设计制作节能型电风扇模型 1.反馈闭环控制师：教室里的风扇一直开启不能有效节约能源，怎样设计节能风扇呢？小结：当气温高于阈值时，可提高扇叶的转速，实现降温效果； ... ...
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