第12课 闭环控制助稳定 教学设计 2025-2026学年六年级全一册信息科技人教版

中小学教育资源及组卷应用平台 第12课《闭环控制助稳定》教案 一、教学目标分析 知识与技能 1.能够结合控制系统实例描述闭环控制的特点。 2.能够了解闭环控制系统的应用。 3.能够了解反馈对控制系统的优化作用。 过程与方法 1.通过分析闭环控制的微波炉、空调等实例的工作过程，培养逻辑分析能力。 2.通过以小组为单位上网搜索资料、讨论闭环控制系统的特点及应用，提升合作学习和信息搜集整理能力。 情感态度价值观 1.学生在不断完善作品的过程中，养成认真严谨、精益求精的学习态度。 2.学生体验在线评价的便捷高效，感受信息技术为学习生活带来的便利，激发学习兴趣。 二、教学内容及重点 教学重点 1.闭环控制的特点，包括存在反馈、自我调节能力较好、抗干扰能力较强等。 2.闭环控制系统工作过程示意图的绘制，如空调、冰箱、温室大棚等。 教学难点 1.理解闭环控制系统中反馈的作用机制以及如何实现自我调节。 2.能够准确绘制不同闭环控制系统的工作过程示意图，并理解其工作原理。 三、教学过程设计 教学过程 教学内容 教学方法 情景导入 （5分钟） 师：同学们，生活中我们常接触空调，空调能维持舒适室温，它是如何做到的呢？这就涉及到一种神奇的控制方式，闭环控制，今天我们就一起深入探究！ 师：本节课有三个学习目标：结合实例描述闭环控制特点；了解其应用；知晓反馈对控制系统的优化作用。 师：我们将依次展开讲解，分析闭环控制过程；描述空调控温过程；了解闭环控制系统主要特点及应用。 师：上节课我们分析了具有反馈的微波炉的工作过程示意图。输入端先设定温度阈值，经计算确定加热挡位和时间生成指令，微波炉据此加热，期间不断检测食物温度并反馈给输入端，依此维持温度稳定，这就是本节课我们要学习的闭环控制。 问题导向学习 师生互动 合作探究 （实践操作）（10分钟） 师：闭环控制系统中，输出端和输入端之间存在反馈通路。通过反馈，系统能将输出结果回传至输入端，进而影响工作过程，实现对系统运行状态的调节与控制。 师：这是微波炉控制加热的过程。先设温度T0 ，检测装置测食物温度T ，将T与T0比较。若T小于T0 ，反馈继续加热；若T达到或超过T0 ，则停止加热，实现精准控温。 师：闭环控制中，若控制系统工作时有反馈，即为闭环控制。以图示为例，输入阈值45℃ ，采集温度T ，T小于45℃就继续加热，否则停止加热，实现闭环调节。 师：目前还买不到闭环控制的微波炉，生活中有哪些闭环控制的设备呢？ 生：思考并回答。 师：空调。 讲授法 实践操作 师生互动 合作探究 （实践操作）（10分钟） 师：我们刚刚说空调属于闭环控制的设备，现在我们参照闭环控制微波炉加热过程的描述方式，来阐述空调控制室内温度的过程，同时绘制出空调控温的算法流程图。 师：使用空调控制室温时，先设参考温度 T0 （如 26℃ ），温度传感器测室温 T ，将 T 与 T0 比较，T＞T0 时，空调降温，T = T0 时停止降温（升温 ）。 师：以制冷26℃为例，空调控温时，输入制冷26℃阈值，计算环节比较检测温度与阈值并生成指令，输出制冷或停止制冷操作，检测进行反馈。 师：空调里的温度传感器会不断检测室内温度，与我们设定的温度阈值进行比较。一旦两者数值存在差值，空调就能自动调节温度，维持室内舒适温度，这就是闭环控制在发挥作用。 讲授法 讨论法 实践操作 师生互动 合作探究 （实践操作）（9分钟） 师：大家以小组形式，借助网络搜索资料，探究闭环控制系统的主要特点，以及在日常生活中的应用实例。 师：闭环控制在生活中有诸多应用，如冰箱可维持恒温保鲜，温室大棚能精准调控温湿度，保障作物生长环境。 师：冰箱控温时，温度传感器检测实际温度输入，控制器将其与设定温度对比计算，输出指令控制压缩机启停制冷 ... ...