第第頁人教版（2024）六年級全一冊信息科技第12課閉環(huán)控制助穩(wěn)定教案教學設(shè)計基本信息主題12.閉環(huán)控制助穩(wěn)定學科信息科技老師年級六年級教學內(nèi)容分析在小學六年級的信息科技學科中，引入“閉環(huán)控制”這一概念，旨在讓學生理解控制系統(tǒng)如何通過反饋信息調(diào)整自身行為，以達到并保持預(yù)期狀態(tài)或目標。閉環(huán)控制是控制理論中的重要組成部分，其原理在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。對于小學生而言，理解閉環(huán)控制不需要深入復(fù)雜的數(shù)學模型，而是通過直觀、生動的實例和實踐活動，讓他們感受到閉環(huán)控制在提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、優(yōu)化性能方面的作用。本課將從分析閉環(huán)控制的基本過程入手，以空調(diào)控制室內(nèi)溫度為例，詳細闡述閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點和應(yīng)用，培養(yǎng)學生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力以及信息社會責任。學情分析六年級學生已具備一定的觀察力、思考力和表達能力，對周圍世界充滿好奇，喜歡通過實踐活動來探索未知。在信息科技學習方面，他們已經(jīng)掌握了計算機基本操作、簡單的編程邏輯等基礎(chǔ)知識，這為學習閉環(huán)控制提供了良好的前提條件。然而，由于閉環(huán)控制涉及一定的抽象概念和邏輯推理，對于小學生而言仍具有一定的挑戰(zhàn)性。因此，在教學過程中，教師需要采用直觀、生動的教學方式，結(jié)合具體實例和實踐活動，幫助學生逐步理解閉環(huán)控制的原理和應(yīng)用。學習目標信息意識：增強學生對信息技術(shù)及其在實際生活中應(yīng)用的認識，理解閉環(huán)控制在提高系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的重要性。計算思維：通過分析閉環(huán)控制的過程，培養(yǎng)學生的邏輯思維、問題分解與解決能力。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：鼓勵學生運用所學知識，嘗試設(shè)計簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)模型，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和實踐能力。信息社會責任：引導(dǎo)學生認識到在使用閉環(huán)控制技術(shù)時應(yīng)遵循的規(guī)范和道德準則，如合理使用資源、保護環(huán)境等。教學重點1.簡要描述閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點。2.分析閉環(huán)控制的工作過程，繪制閉環(huán)控制工作過程示意圖。教學難點1．分析閉環(huán)控制的工作過程。2．繪制閉環(huán)控制工作過程示意圖。教學準備具備上網(wǎng)條件的信息科技實驗室、多媒體課件、學習任務(wù)單、流程圖編程工具軟件等。教學實施過程情境導(dǎo)入教師活動學生活動設(shè)計意圖【教師活動1】上節(jié)課，我們設(shè)計了一個具有反饋功能的微波爐，并畫出了它的工作過程示意圖。這種具有反饋功能的微波爐對我們有什么好處？它的加熱過程有什么特點呢【學生活動1】回答問題并思考反饋的重要性，意識到有無反饋是判斷自動控制系統(tǒng)能否形成環(huán)形的重要條件。通過舊知回顧，啟發(fā)學生思考反饋是形成環(huán)形系統(tǒng)的前提條件。教學活動一分析閉環(huán)控制的過程教師活動學生活動設(shè)計意圖【教師活動2】讓學生閱讀學習任務(wù)單【學習活動一】中的內(nèi)容，并用自己的語言描述閉環(huán)控制的微波爐的反饋功能?！窘處熁顒?】提問：你能畫出微波爐的算法流程圖嗎？【教師活動4】提問：目前還買不到這種閉環(huán)控制的微波爐，那么生活中有哪些設(shè)備的控制屬于閉環(huán)控制呢？【學生活動2】閱讀學習任務(wù)單【學習活動一】中的內(nèi)容，完成任務(wù)?！緦W生活動3】完善空白算法流程圖。【學生活動4】思考并回答。弄清楚微波爐的反饋通路。幫助學生厘清微波爐加熱過程，為接下來學習描述空調(diào)控制溫度的過程作鋪墊。為接下來學習描述空調(diào)控制溫度的過程作鋪墊。教學活動二描述空調(diào)控制溫度的過程教師活動學生活動設(shè)計意圖【教師活動5】參考閉環(huán)控制的微波爐加熱過程的描述方式，描述空調(diào)調(diào)節(jié)溫度的過程。（以制冷26℃為例）【教師活動6】總結(jié)：空調(diào)調(diào)節(jié)溫度的過程屬于閉環(huán)控制。教師出示學習任務(wù)單【學習活動二】中的任務(wù)2，讓學生結(jié)合所學內(nèi)容完成填空?！窘處熁顒?】總結(jié)并提問：空調(diào)在制冷過程中安裝了檢測器，隨時檢測房間溫度，并與目標溫度作比較，只要兩個數(shù)值之間存在差值，空調(diào)就會通過自動控制進行調(diào)節(jié)，產(chǎn)生新的輸出，最終使房間溫度保持在26℃的相對穩(wěn)定狀態(tài)?！緦W生活動5】學生參與檢測，填寫學習任務(wù)單【學習活動二】中的任務(wù)1。1.設(shè)置一個參考溫度（閾值）T0=_______________。2．溫度檢測器檢測室內(nèi)溫度值，得到溫度T。3．把T與T0進行_______________。如果_______________，空調(diào)繼續(xù)降溫；如果_______________，空調(diào)停止降溫?！緦W生活動6】完成學習任務(wù)單【學習活動二】中的任務(wù)2。【學生活動7】思考并回答。為接下來學習閉環(huán)控制系統(tǒng)的主要特點（自我調(diào)節(jié)能力）作鋪墊。教學活動三了解閉環(huán)控制系統(tǒng)的主要特點及應(yīng)用教師活動學生活動設(shè)計意圖【教師活動9】閉環(huán)控制系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，如電冰箱、電壓力鍋、能設(shè)定溫度的燒水壺、恒溫蔬菜大棚、魚塘自助注水系統(tǒng)等。它們在一定范圍內(nèi)能夠保持穩(wěn)定，說明閉環(huán)控制系統(tǒng)有著很強的自我調(diào)節(jié)能力。除此之外，閉環(huán)控制系統(tǒng)還有哪些主要特點呢？讓學生以小組為單位上網(wǎng)查閱資料，了解閉環(huán)控制系統(tǒng)的主要特點以及在我們生活中的應(yīng)用?！緦W生活動9】上網(wǎng)查閱資料，分享交流閉環(huán)控制系統(tǒng)的主要特點及在我們生活中的應(yīng)用。。拓展提升教師活動學生活動設(shè)計意圖【教師活動10】觀察學校里飲水機的工作狀態(tài)，思考：影響飲水機加熱