资源简介

六年级信息科技教案：第10课 开环控制应用广
一、教学目标
知识与技能
理解开环控制系统的特点（输入→计算→输出，输出不反馈影响控制）。
能通过实例（如闹钟、洗衣机、电风扇）分析开环控制系统的工作过程。
列举生活中的开环控制系统应用场景。
过程与方法
通过绘制流程图，掌握开环控制系统的“输入—计算—输出”模式。
结合生活实例，培养分析问题、归纳特点的能力。
情感态度与价值观
感受科技在生活中的广泛应用，激发探究技术原理的兴趣。
二、教学重点与难点
重点：开环控制的特点及工作流程。
难点：理解“输出不反馈影响控制”的含义，并分析实际案例。
三、教学准备
课件PPT（含洗衣机、电风扇工作流程示意图）。
实物或图片：电风扇、闹钟、洗衣机面板。
小组讨论任务表（列举生活中的开环控制系统）。
四、教学过程
1. 课堂导入（5分钟）
问题情境：
展示闹钟、洗衣机的工作场景，提问：
“闹钟到设定时间响铃后，能否根据是否起床调整响铃时间？”
“洗衣机按选定模式运行后，能否自动检测衣服是否洗干净？”
学生思考：这些设备的工作是否需要“反馈”？引出“开环控制”概念。
2. 新知探究（20分钟）
活动1：认识开环控制的特点
课件展示：
特点1：输入量直接决定输出量（如洗衣机选择“标准模式”后自动运行）。
特点2：输出结果不反馈影响控制（如洗衣机无法根据衣服脏污程度调整程序）。
互动问答：
“如果衣服特别脏，洗衣机会自动延长洗涤时间吗？”（不会，需重新设置模式）
活动2：绘制流程图
示例1：洗衣机工作流程
输入：选择模式→按启动按钮。
计算：按程序执行洗涤、脱水等操作。
输出：完成洗涤→蜂鸣提示。
任务：分小组绘制电风扇工作流程图（输入：电源+风速挡位；输出：扇叶转动）。
3. 案例分析（10分钟）
小组讨论：列举生活中的开环控制系统实例，填写表格：
应用场景 输入指令 输出结果
打开台灯 按下开关 灯亮
调高手机音量 点击音量键 声音变大
电梯运行 选择楼层 到达目标楼层
教师补充：自动门（输入：人体接近信号；输出：门开启）。
4. 总结提升（5分钟）
开环控制的优缺点：
优点：结构简单、操作方便（如电风扇一键启动）。
缺点：无法根据结果调整，易受干扰（如衣服太脏可能洗不净）。
对比闭环控制（简要提及）：需反馈调节（如空调根据室温调整运行）。
五、拓展与提升
课后任务：
绘制微波炉加热流程图（输入：加热模式+时间；输出：产生热量）。
思考：为什么微波炉加热时间需手动设置？是否符合开环控制特点？
六、板书设计
第10课 开环控制应用广
特点：输入→计算→输出（无反馈）
实例：闹钟、洗衣机、电风扇、自动门
优点：简单、易操作
缺点：结果固定、无法调整
教学反思：
通过生活实例引导学生理解抽象概念，结合流程图绘制强化逻辑思维，小组讨论提升合作探究能力。需关注学生对“无反馈”特点的理解，通过对比闭环控制加深印象。(共22张PPT)
第三单元 有了反馈更优化
第10课
开环控制应用广
年 级：六年级 学 科：信息科技
了解开环控制的特点。
知道开环控制系统是怎样工作的。
了解开环控制在日常生活中的应用。
学习目标
第10课 课堂导入
问题情境
小智设定每天早上7点闹钟响，提醒自己起床，闹钟按设定时间准时响起。
1
爸爸选定洗衣模式并启动洗衣机，它按规定程序工作直到洗衣结束。
2
你们知道这种控制系统属于什么控制方式吗？
1 了解开环控制系统的特点
3 分析生活中的开环控制系统实例
绘制电风扇的工作过程示意图
学习活动
第10课 学习活动
问题引发思考
思考这些例子中的问题
闹钟一直响到停，若小智都没起床，闹钟是否能继续响下去呢？
闹钟响后未起床
若这次衣服特别脏，爸爸选用平时模式，洗衣机能否控制衣服一定洗干净？
洗衣效果不佳
闹钟没办法知道我赖床。
衣服洗得不够干净，它也无法判断。
一、了解开环控制系统的特点
第10课 学习活动
闹钟和洗衣机这种设备，控制方式直接由输入量决定，不能“感知”输出的结果是怎样的，我们把类似这样的系统称作开环控制系统。
第10课 学习活动
一、了解开环控制系统的特点
工作环节分析
解析洗衣机工作环节
爸爸选择“标准模式”，然后按“启动”按钮，这是洗衣机工作的输入环节。
输入
01
洗衣机按选定的模式生成指令，进行相关的计算处理。
计算
02
洗衣机开始运转，最后发出蜂鸣声提示洗衣结束，这是输出环节。
输出
03
　　提示：根据“输入—计算—输出”计算模式绘制工作过程示意图，这是以后分析控制系统经常要做的步骤。
特点互动问答
洗衣机工作过程从开始到结束，是否都按设定的程序一步步往下走？
按程序执行
01
若爸爸发现衣服不够干净，是否只能再选模式让洗衣机运转一遍？
重新设置模式
02
　　在这个过程中，人们设定了洗衣模式后，洗衣机只按这个模式来控制洗衣的过程，不会根据衣服的干净程度重新控制洗衣过程。
　　开环控制系统中，输出量不对系统的控制作用发生影响，其控制方式直接由输入量决定，给定一个输入量，就有一个输出量与之对应。
输入—计算—输出
第10课 学习活动
一、了解开环控制系统的特点
　　开环控制系统中，控制方式直接由输入量决定，给定一个输入量，就有一个输出量与之对应，输出结果不对系统的控制方式产生影响。
输入—计算—输出
第10课 学习活动
一、了解开环控制系统的特点
电风扇应用
分析电风扇的工作过程
输入
人们接通电源，然后选择风速挡位，这是电风扇的输入环节。
输出
电风扇按预定的模式转动起来，这是电风扇的输出环节。
无法感知信息
若人们觉得降温效果不明显，电风扇能感知这个信息并重新选挡位吗？
　　人们接通电源，然后选择一种吹风模式，风扇就会按规定模式转动扇叶。这个过程也是一个开环控制系统，请画出其工作过程示意图。
把输入和输出填在图中的横线上即可。
二、绘制电风扇的工作过程示意图
第10课 学习活动
按下开关接通电源
（风速、左右转动）
扇叶旋转
摆动方式
　　1．人们按下开关接通电源，设置初始值（风速、左右转动等）。
　　2．线圈在磁场中受力而转动，电能主要转化为机械能，扇叶转动起来后，室内的空气流动速度加快，就能够促进人体汗液的蒸发。
　　3．蒸发时需要吸收热量，因此人们会感觉到凉爽。
输 入
计算
输 出
简单了解一下风扇是怎么工作的。
第10课 学习活动
二、绘制电风扇的工作过程示意图
　　开环控制系统的操作往往比较简单，很多开环控制系统设备的工作方式都是厂家设定好的，它产生的结果也基本是固定的。
　　一般来说，开环控制系统的结构比较简单，通常情况下每个输入量都对应了一个工作状态，也不需要对输出结果进行测量。
　　但如果系统受到干扰，固定的控制方式不适合，就会导致输出的结果出现偏差，不符合要求。例如：小明爸爸某次洗衣服，衣服太脏或数量太多，就可能洗不干净。
第10课 学习活动
二、绘制电风扇的工作过程示意图
第10课 学习活动
比较开环控制与闭环控制
打开桌面上的“开环控制与闭环控制灯”程序，体验不同程序的特点吧！
三、分析生活中的开环控制系统实例
　参照下表，列举生活中 2~3 个开环控制系统，分析其控制过程中的输入与输出。
应用场景 控制方法 输入 输出
打开台灯
调高手机音量
第10课 学习活动
要注意，当手动操作开关时，输入量就是指令。关于输出，可以观察系统状态发生了什么变化，把状态描述出来可视为“输出”。
按开关按钮“开”的一端
开灯的指令
亮度信号
（或“灯亮”）
按音量增加键
提高音量的指令
声音信号
（或“音量变大”）
其他应用
了解其他开环控制应用
自动门
自动门通过传感器检测人体接近，自动开启和关闭，无需反馈检测结果。
电梯
电梯按照预设的楼层和运行规则运行，乘客选择楼层后，电梯按指令到达。
优势
开环控制的优点
开环控制系统结构相对简单，不需要复杂的检测和反馈装置。
结构简单
操作往往也比较简单，人们只需控制输入，就能得到预定输出。
操作简单
局限性
开环控制的不足之处
无法检测输出结果
开环控制不需要对输出结果进行检测，无法知道实际输出情况。
结果固定
工作过程是厂家设定好的，产生的结果也基本固定，无法灵活调整。
　　1．开环控制系统的结构简单，输入一个量都会对应一个工作状态。
2．工作过程不需要对输出结果进行监测。
3． 如果控制系统受到干扰（如：输入量），就可能会导致输出的结果出现偏差。
第10课 课堂总结
1. 补充微波炉加热食物时的工作过程示意图。
第10课 拓展与提升
加热的模式
加热的时间
启动的指令
热量
电

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