第4課 控制系統(tǒng)的類型 教案2 六下信息科技贛科學(xué)技術(shù)版

第4課控制系統(tǒng)的類型教案2六下信息科技贛科學(xué)技術(shù)版科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）第4課控制系統(tǒng)的類型教案2六下信息科技贛科學(xué)技術(shù)版教學(xué)內(nèi)容《第4課控制系統(tǒng)的類型》教案2，針對(duì)六年級(jí)下冊(cè)信息科技課程，贛科學(xué)技術(shù)版。本節(jié)課主要內(nèi)容包括：

1.探討不同類型的控制系統(tǒng)，如開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)；

2.介紹開環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn)；

3.介紹閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn)；

4.分析生活中常見的控制系統(tǒng)實(shí)例，如空調(diào)溫度控制、洗衣機(jī)水位控制等；

5.學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)；

6.總結(jié)控制系統(tǒng)類型及其在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生以下核心素養(yǎng)：

1.信息素養(yǎng)：通過(guò)學(xué)習(xí)不同類型的控制系統(tǒng)，提高學(xué)生對(duì)信息的獲取、處理和應(yīng)用能力，使其能夠理解信息科技在生活中的重要作用；

2.創(chuàng)新思維：鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力，培養(yǎng)其解決問題的獨(dú)特視角；

3.協(xié)作能力：在小組討論和實(shí)踐過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生與他人溝通、合作的能力，使其學(xué)會(huì)傾聽他人意見，共同完成任務(wù)；

4.實(shí)踐操作：通過(guò)實(shí)際操作，提高學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)其動(dòng)手操作能力和實(shí)際應(yīng)用能力；

5.?系統(tǒng)能力：使學(xué)生能夠從系統(tǒng)的角度看待問題，理解控制系統(tǒng)的工作原理和各組成部分之間的關(guān)系，培養(yǎng)其系統(tǒng)思維。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）掌握開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本概念、特點(diǎn)及分類。

-開環(huán)控制系統(tǒng)：系統(tǒng)輸出不依賴于系統(tǒng)性能的反饋，如電視遙控器。

-閉環(huán)控制系統(tǒng)：系統(tǒng)輸出依賴于系統(tǒng)性能的反饋，如室內(nèi)溫度控制器。

（2）了解不同類型控制系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景，分析其優(yōu)缺點(diǎn)。

-開環(huán)控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；缺點(diǎn)：易受外部干擾，穩(wěn)定性較差。

-閉環(huán)控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性；缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。

（3）培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）理解開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系。

-難點(diǎn)解析：通過(guò)實(shí)例對(duì)比，如洗衣機(jī)水位控制和空調(diào)溫度控制，讓學(xué)生直觀地了解兩種控制系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系。

（2）掌握閉環(huán)控制系統(tǒng)中反饋環(huán)節(jié)的作用及其對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

-難點(diǎn)解析：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，如室內(nèi)溫度控制器，讓學(xué)生觀察反饋環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，理解反饋在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的重要性。

（3）解決實(shí)際問題時(shí)，如何選擇合適的控制系統(tǒng)類型。

-難點(diǎn)解析：分析不同場(chǎng)景下的控制系統(tǒng)需求，如精確度、穩(wěn)定性、成本等因素，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的控制系統(tǒng)。

（4）動(dòng)手實(shí)踐過(guò)程中，如何合理設(shè)計(jì)閉環(huán)控制系統(tǒng)。

-難點(diǎn)解析：提供指導(dǎo)性建議，如系統(tǒng)組件選擇、參數(shù)調(diào)整等，幫助學(xué)生克服實(shí)踐過(guò)程中的困難。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：

-確保每位學(xué)生都有贛科學(xué)技術(shù)版六年級(jí)下冊(cè)信息科技教材，以便于學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容；

-準(zhǔn)備教材中關(guān)于控制系統(tǒng)類型的相關(guān)章節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

2.輔助材料：

-收集與控制系統(tǒng)類型相關(guān)的圖片、圖表、實(shí)例等多媒體資源，以便于在課堂上展示，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的直觀認(rèn)識(shí)；

-搜集生活中常見的控制系統(tǒng)實(shí)例視頻，如空調(diào)溫度控制、洗衣機(jī)水位控制等，幫助學(xué)生更好地理解控制系統(tǒng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用；

-準(zhǔn)備相關(guān)領(lǐng)域的科普文章，拓展學(xué)生的知識(shí)面。

3.實(shí)驗(yàn)器材：

-準(zhǔn)備簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材，如溫度控制器、電機(jī)、傳感器等；

-確保實(shí)驗(yàn)器材的數(shù)量充足，便于學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作；

-檢查實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性，避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生意外。

4.教室布置：

-根據(jù)教學(xué)需要，將教室劃分為講解區(qū)、討論區(qū)和實(shí)驗(yàn)操作區(qū)；

-講解區(qū)：配備多媒體設(shè)備，便于教師展示教材內(nèi)容和輔助材料；

-討論區(qū)：設(shè)置若干小組座位，方便學(xué)生進(jìn)行分組討論；

-實(shí)驗(yàn)操作區(qū)：確保有足夠的空間和實(shí)驗(yàn)器材，便于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

5.課堂工具：

-準(zhǔn)備白板、筆等教學(xué)工具，方便教師現(xiàn)場(chǎng)演示和講解；

-準(zhǔn)備評(píng)價(jià)表、反饋表等，以便于教師對(duì)學(xué)生課堂表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)類型的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開場(chǎng)提問：“你們知道什么是控制系統(tǒng)嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于控制系統(tǒng)的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受控制系統(tǒng)的魅力和特點(diǎn)。

簡(jiǎn)短介紹控制系統(tǒng)的基本概念和重要性，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.控制系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解控制系統(tǒng)類型的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

講解開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

通過(guò)實(shí)例或案例，讓學(xué)生更好地理解控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用或作用。

3.控制系統(tǒng)案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解控制系統(tǒng)類型的特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的控制系統(tǒng)案例進(jìn)行分析，如空調(diào)溫度控制、洗衣機(jī)水位控制等。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解控制系統(tǒng)類型的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用控制系統(tǒng)解決實(shí)際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與控制系統(tǒng)相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)控制系統(tǒng)類型的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)控制系統(tǒng)類型的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括控制系統(tǒng)類型的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)控制系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用控制系統(tǒng)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于控制系統(tǒng)類型的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-推薦學(xué)生閱讀與控制系統(tǒng)相關(guān)的科普書籍，如《自動(dòng)控制原理與應(yīng)用》、《智能控制系統(tǒng)》等，以深入了解控制系統(tǒng)的原理和應(yīng)用；

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注與控制系統(tǒng)相關(guān)的新聞報(bào)道、科技雜志，了解控制系統(tǒng)在科技發(fā)展中的最新動(dòng)態(tài)和研究成果；

-鼓勵(lì)學(xué)生參觀博物館、科技館等場(chǎng)所，了解控制系統(tǒng)的歷史發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用案例；

-建議學(xué)生觀看與控制系統(tǒng)相關(guān)的教育視頻，如科普講座、實(shí)驗(yàn)演示等，以增強(qiáng)對(duì)控制系統(tǒng)知識(shí)的直觀認(rèn)識(shí)。

2.拓展建議：

-開展課堂外的實(shí)踐活動(dòng)，如組織學(xué)生參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)的科學(xué)競(jìng)賽，鼓勵(lì)他們?cè)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)項(xiàng)目；

-建立學(xué)習(xí)小組，讓學(xué)生在課后相互交流、分享學(xué)習(xí)心得，共同探討控制系統(tǒng)的相關(guān)問題；

-鼓勵(lì)學(xué)生將控制系統(tǒng)知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)相結(jié)合，如物理、數(shù)學(xué)、工程等，以提高解決問題的綜合能力；

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的控制系統(tǒng)實(shí)例，如智能家居、工業(yè)自動(dòng)化等，學(xué)會(huì)觀察和思考控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)；

-提供課后研究課題，如“控制系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展及其對(duì)人類生活的影響”、“如何提高閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能”等，激發(fā)學(xué)生的探索和研究興趣；

-定期組織學(xué)生進(jìn)行課堂匯報(bào)，讓他們分享在拓展學(xué)習(xí)過(guò)程中取得的成果和經(jīng)驗(yàn)，互相啟發(fā)和鼓勵(lì)。板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-開環(huán)控制系統(tǒng)

-閉環(huán)控制系統(tǒng)

-控制系統(tǒng)類型

-系統(tǒng)穩(wěn)定性

-反饋環(huán)節(jié)

②重點(diǎn)詞句：

-開環(huán)控制：輸出不依賴于反饋

-閉環(huán)控制：輸出依賴于系統(tǒng)性能的反饋

-優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性強(qiáng)、適應(yīng)性好

-缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高

-生活實(shí)例：空調(diào)溫度控制、洗衣機(jī)水位控制

③藝術(shù)性與趣味性：

-使用不同顏色粉筆突出重點(diǎn)，如關(guān)鍵詞用紅色，實(shí)例用綠色；

-使用圖表、示意圖輔助講解，使板書更具直觀性；

-創(chuàng)設(shè)有趣的場(chǎng)景，如繪制控制系統(tǒng)示意圖，讓學(xué)生在圖中找出開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)；

-設(shè)計(jì)互動(dòng)環(huán)節(jié)，如讓學(xué)生上臺(tái)參與板書繪制，增加課堂趣味性。重點(diǎn)題型整理題型1：簡(jiǎn)答題

題目：請(qǐng)簡(jiǎn)述開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別。

答案：開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別主要在于輸出是否依賴于系統(tǒng)性能的反饋。開環(huán)控制系統(tǒng)的輸出不依賴于系統(tǒng)性能的反饋，如電視遙控器；而閉環(huán)控制系統(tǒng)的輸出依賴于系統(tǒng)性能的反饋，如室內(nèi)溫度控制器。

題型2：論述題

題目：請(qǐng)結(jié)合實(shí)例論述閉環(huán)控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)。

答案：閉環(huán)控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中具有以下優(yōu)點(diǎn)：具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。例如，在空調(diào)溫度控制中，閉環(huán)控制系統(tǒng)可以根據(jù)室內(nèi)溫度的變化自動(dòng)調(diào)整制冷或制熱，保持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定；在洗衣機(jī)水位控制中，閉環(huán)控制系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測(cè)水位變化，避免溢水或水位不足的情況發(fā)生。

題型3：應(yīng)用題

題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)，用于控制一個(gè)電燈的亮度。

答案：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以使用以下組件：一個(gè)光敏電阻（傳感器）、一個(gè)比較器、一個(gè)可控硅（執(zhí)行器）和一個(gè)電源。光敏電阻用于檢測(cè)環(huán)境光線強(qiáng)度，將光線強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；比較器用于將光敏電阻的輸出信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較，生成控制信號(hào)；可控硅根據(jù)控制信號(hào)調(diào)節(jié)電流，從而控制電燈的亮度；電源為整個(gè)系統(tǒng)提供電能。

題型4：分析題

題目：請(qǐng)分析開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)在穩(wěn)定性方面的差異。

答案：開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)在穩(wěn)定性方面的差異主要體現(xiàn)在對(duì)外部干擾的抵抗能力。開環(huán)控制系統(tǒng)易受外部干擾，穩(wěn)定性較差。例如，在電視遙控器中，外部信號(hào)干擾可能導(dǎo)致誤操作；而閉環(huán)控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，能夠抵抗外部干擾。例如，在室內(nèi)溫度控制器中，閉環(huán)控制系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷