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 本课是“过程与控制”模块第三单元的第二课，承接“人工控制与自动控制”的认知，聚焦开环控制的特点、应用及工作原理。通过洗衣机、电风扇等生活常见设备，引导学生建立开环控制概念，掌握“输入-计算-输出”模型在开环系统中的应用，为后续闭环控制与反馈的学习奠定基础，体现“从生活到理论，从理论到实践”的认知逻辑。 学习 目标 1. 信息意识：能主动识别生活中至少3种开环控制系统，感知其普遍应用，明确开环控制的核心特征。 2. 计算思维：能运用“输入-计算-输出”模型分析开环控制系统的工作过程，绘制简单工作过程示意图，理解其无反馈、结果固定的特点。 3. 数字化学习与创新：能借助虚拟仿真工具或实物器材，体验开环控制的运行过程，在小组合作中完成案例分析与示意图绘制。 4. 信息社会责任：通过分析开环控制的局限性，树立系统设计需兼顾实用性与优化空间的意识，规范使用各类控制系统。 重点 1. 识别开环控制系统的核心特征（无反馈、按预设程序执行、结果固定）。 2. 用“输入-计算-输出”模型分析开环控制的工作过程，绘制工作过程示意图。 难点 理解开环控制系统“无自我调节能力”的局限性，区分开环控制与生活中其他控制方式的差异。 教学准备 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入提出问题 1. 展示情境：播放“爸爸用洗衣机洗衣服”“小智用微波炉加热食物”的短视频，提问：“洗衣机按‘标准模式’启动后，会根据衣服脏污程度调整程序吗？微波炉加热3分钟后，会检测食物温度并补热吗？” 2. 引出概念：引导学生发现这类设备“按预设执行，不关注结果”的特点，揭示课题“开环控制应用广”。 1. 观看视频，结合生活经验思考并回答问题。 2. 初步感知开环控制“只按输入执行，不调整结果”的特征。 从生活常见场景切入，激发学生探究兴趣，建立开环控制的初步认知。 探究建模解构原理 活动一：分析洗衣机工作过程，建立开环控制模型 1. 聚焦洗衣机案例，提出三问：“输入是什么？”（选定洗衣模式、按启动键）“计算是什么？”（按预设程序生成洗衣指令）“输出是什么？”（按程序完成洗涤、发出蜂鸣声）。 2. 板书构建“输入-计算-输出”开环控制模型，强调“无反馈、结果不可调整”的核心。 活动二：绘制电风扇工作过程示意图 1. 布置任务：小组合作，参照洗衣机模型，分析电风扇“选定风速挡位→按程序转动→持续吹风”的过程。 2. 提供空白示意图模板，引导学生填写输入、计算、输出环节，巡视指导难点。 活动三：体验开环控制的局限性 1. 借助虚拟仿真工具演示：设定微波炉加热3分钟（输入），即使食物未热透（结果未达预期），也不会自动补热（无反馈调整）。 2. 提问：“这种控制方式有什么不足？”引导学生总结开环控制“无自我调节能力”的局限性。 1. 跟随教师提问，逐步拆解洗衣机工作过程，理解开环控制模型。 2. 小组合作，分析电风扇工作过程，绘制并完善示意图。 3. 体验虚拟仿真实验，观察实验现象，讨论并总结开环控制的局限性。 通过案例分析、示意图绘制、虚拟实验，层层递进突破重难点，帮助学生理解开环控制的原理与特点，发展计算思维。 展示辨析深化认知 1. 组织汇报：邀请2-3组展示电风扇工作过程示意图，分享分析思路。 2. 引导辨析：展示开环控制（如电子闹钟、电烤箱）与非开环控制（如空调、智能水杯）的案例图片，提问：“哪些是开环控制？为什么？” 3. 归纳总结：师生共同梳理开环控制的判断标准（无反馈、按预设执行、结果固定）及常见应用场景。 1. 小组代表上台展示成果，阐述分析过程。 2. 参与全班辨析，运用判断标准区分开环控制与其他 ... ...
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