资源简介

《开环控制应用广》教案
学科 信息技术 年级册别 六年级全一册 共1课时
教材 部编版 授课类型 新授课 第1课时
教材分析
教材分析
《开环控制应用广》是部编版小学六年级信息技术教材中的重要内容。它聚焦开环控制的概念及应用，为学生了解自动化控制奠定基础。通过学习，学生能认识到开环控制在生活和生产中的广泛用途，提升对信息技术的认知。
学情分析
六年级学生已有一定信息技术基础，对新鲜事物充满好奇。但开环控制概念较抽象，理解有难度。他们在生活中有一定观察能力，可结合生活实例辅助学习。教学中应多采用直观演示和实践操作，突破学习障碍。
课时教学目标
信息意识
1. 能意识到开环控制在生活和生产中的广泛存在。
2. 对开环控制的信息有敏锐的感知。
计算思维
1. 学会分析开环控制系统的基本组成和工作原理。
2. 能用简单的逻辑思维理解开环控制过程。
数字化学习与创新
1. 通过数字化工具探究开环控制的应用案例。
2. 尝试运用开环控制原理进行简单的创新设计。
信息社会责任
1. 了解开环控制技术对社会发展的影响。
2. 培养正确使用开环控制技术的责任感。
教学重点、难点
重点
1. 理解开环控制的概念。
2. 掌握开环控制系统的基本组成。
3. 了解开环控制在生活和生产中的常见应用。
难点
1. 分析开环控制系统的工作原理。
2. 区分不同类型的开环控制应用。
3. 运用开环控制原理解决简单实际问题。
教学方法与准备
教学方法
讲授法、情境探究法、合作探究法
教具准备
多媒体课件、开环控制实验器材
教学环节 教师活动 学生活动
课程导入 展示生活场景
(1) 教师通过多媒体课件展示一段生活中常见的自动门开启的视频。视频中，当有人靠近自动门时，门自动打开，人离开后，门自动关闭。
(2) 播放完毕后，引导学生观察视频内容，提问学生：“在这个视频中，自动门是如何实现自动开启和关闭的呢？”
(3) 展示另一个场景，即红绿灯的交替变化。教师详细描述红绿灯按照固定的时间间隔进行颜色切换，红灯亮一段时间后变为绿灯，绿灯亮一段时间后又变为黄灯，最后再变回红灯。
(4) 提出问题：“红绿灯为什么能按照这样的规律进行变化呢？”引发学生思考。
(5) 结合以上两个场景，向学生介绍这些都是开环控制的应用实例，从而引出本节课的主题——开环控制应用广。
(6) 强调开环控制在我们的生活中无处不在，激发学生对开环控制的学习兴趣。
(7) 再次回顾自动门和红绿灯的场景，让学生初步感受开环控制的特点。
(8) 鼓励学生分享自己在生活中还见过哪些类似的自动控制现象。 1. 认真观看视频和教师展示的场景。
2. 积极思考教师提出的问题。
3. 倾听教师对开环控制的介绍。
4. 尝试分享自己在生活中见到的自动控制现象。
评价任务 观察认真：☆☆☆
思考积极：☆☆☆
分享主动：☆☆☆
设计意图 通过展示生活中常见的自动控制场景，引发学生的好奇心和思考，自然地引出本节课的主题，激发学生的学习兴趣，让学生初步感受开环控制的存在。
知识讲解 讲解开环控制概念
(1) 教师在黑板上写下开环控制的定义：“开环控制是指控制装置与被控对象之间只有顺向作用，而没有反向联系的控制过程。”
(2) 结合自动门和红绿灯的例子，详细解释开环控制的含义。对于自动门，传感器检测到有人靠近，控制器接收到信号后控制电机驱动门打开，整个过程没有对门的开启状态进行反馈调节；对于红绿灯，定时器按照预设的时间控制信号灯的颜色变化，也没有根据实际交通流量进行反馈调整。
(3) 用简单易懂的语言再次强调开环控制的关键特点是没有反馈环节。
(4) 展示开环控制系统的基本组成框图，包括输入装置、控制器、执行器和被控对象，并逐一解释每个部分的功能。
(5) 以自动灌溉系统为例，说明输入装置可以是定时器，它设定灌溉的时间；控制器根据定时器的信号发出指令；执行器是水泵，它根据指令进行抽水灌溉；被控对象是农田里的农作物。
(6) 引导学生分析自动门和红绿灯系统中的输入装置、控制器、执行器和被控对象分别是什么。
(7) 强调开环控制系统的优点是结构简单、成本低、响应速度快。
(8) 同时指出开环控制系统的缺点是抗干扰能力差，不能根据实际情况进行实时调整。 1. 认真听讲，理解开环控制的概念。
2. 跟随教师的讲解，分析自动门和红绿灯系统的组成。
3. 思考开环控制系统的优点和缺点。
4. 尝试回答教师提出的问题。
评价任务 理解准确：☆☆☆
分析合理：☆☆☆
思考深入：☆☆☆
设计意图 通过详细讲解开环控制的概念、组成、优缺点，结合具体实例进行分析，帮助学生深入理解开环控制的原理和特点，为后续的学习打下坚实的基础。
案例分析 活动一：分析自动窗帘系统 展示案例
(1) 教师通过多媒体课件展示自动窗帘系统的工作视频。视频中，在早晨阳光照射到光线传感器时，窗帘自动打开；到了晚上，光线变暗，窗帘自动关闭。
(2) 引导学生仔细观察视频，思考该系统是如何实现自动控制的。
(3) 提出问题：“在这个自动窗帘系统中，输入装置、控制器、执行器和被控对象分别是什么？”
(4) 组织学生进行小组讨论，让学生在小组内交流自己的想法。
(5) 巡视各小组的讨论情况，适时给予指导和启发。
(6) 请每个小组推选一名代表，汇报小组讨论的结果。
(7) 对各小组的汇报进行点评和总结，明确输入装置是光线传感器，它检测光线的强度；控制器根据光线传感器的信号发出指令；执行器是电机，它驱动窗帘的开合；被控对象是窗帘。
(8) 再次强调该系统属于开环控制，因为它没有对窗帘的实际开合状态进行反馈调节。 1. 观看自动窗帘系统的视频。
2. 积极参与小组讨论，发表自己的观点。
3. 推选代表汇报小组讨论结果。
4. 倾听教师的点评和总结。
评价任务 观察仔细：☆☆☆
讨论积极：☆☆☆
汇报准确：☆☆☆
设计意图 通过分析自动窗帘系统的案例，让学生进一步巩固开环控制的概念和组成，培养学生的观察能力、分析能力和合作交流能力。
案例分析 活动二：分析自动售货机系统 介绍案例
(1) 教师向学生介绍自动售货机的工作过程。当顾客投入硬币或使用电子支付后，选择商品的按钮被按下，售货机内部的机械装置会将相应的商品送出。
(2) 展示自动售货机的内部结构示意图，让学生了解其基本组成。
(3) 提出问题：“在自动售货机系统中，开环控制是如何体现的？输入装置、控制器、执行器和被控对象分别是什么？”
(4) 让学生独立思考一段时间后，进行小组交流。
(5) 鼓励学生在小组内分享自己的分析思路和观点。
(6) 请小组代表发言，汇报小组讨论的结果。
(7) 对学生的汇报进行评价和补充，指出输入装置是投币器或电子支付模块以及商品选择按钮；控制器根据输入信号控制机械装置；执行器是机械传动机构，它将商品送出；被控对象是商品。
(8) 强调自动售货机系统也是开环控制，因为它没有对商品是否正确送出进行反馈调节。 1. 倾听教师对自动售货机的介绍。
2. 独立思考问题，然后参与小组交流。
3. 小组代表发言汇报结果。
4. 倾听教师的评价和补充。
评价任务 思考深入：☆☆☆
交流积极：☆☆☆
发言准确：☆☆☆
设计意图 通过分析自动售货机系统的案例，加深学生对开环控制在实际应用中的理解，提高学生的独立思考能力和小组合作能力。
案例分析 活动三：分析交通信号灯系统 回顾案例
(1) 再次展示交通信号灯的工作视频，让学生回顾之前讲解的内容。
(2) 提出问题：“交通信号灯系统的开环控制有什么特点？它的输入装置、控制器、执行器和被控对象分别是什么？”
(3) 组织学生进行小组竞赛，看哪个小组能最快、最准确地分析出结果。
(4) 为每个小组提供一张空白的表格，让学生填写分析结果。
(5) 在小组竞赛过程中，鼓励学生积极讨论，发挥团队协作精神。
(6) 当各小组完成分析后，邀请小组代表上台展示表格并讲解分析过程。
(7) 对各小组的表现进行评分和总结，明确输入装置是定时器，控制器根据定时器的信号控制信号灯的颜色变化，执行器是信号灯，被控对象是道路上的车辆和行人。
(8) 强调交通信号灯系统的开环控制在保障交通安全方面的重要作用。 1. 观看交通信号灯的视频。
2. 参与小组竞赛，积极讨论分析。
3. 小组代表上台展示并讲解。
4. 倾听教师的评分和总结。
评价任务 竞赛积极：☆☆☆
分析准确：☆☆☆
展示清晰：☆☆☆
设计意图 通过小组竞赛的方式分析交通信号灯系统的案例，增加学习的趣味性和竞争性，进一步巩固学生对开环控制的理解，培养学生的团队协作精神和表达能力。
课堂总结 总结内容
(1) 教师引导学生回顾本节课所学的主要内容，包括开环控制的概念、组成、优缺点以及常见的应用案例。
(2) 再次强调开环控制的关键特点是没有反馈环节。
(3) 对学生在课堂上的表现进行总结和评价，表扬表现优秀的学生和小组。
(4) 指出学生在学习过程中存在的问题和不足之处，提出改进的建议。
(5) 鼓励学生在课后继续观察生活中的开环控制现象，加深对开环控制的理解。
(6) 布置课后作业，让学生完成相关的练习题和实践任务。
(7) 对本节课的教学效果进行简要评估，为下节课的教学做好准备。
(8) 感谢学生的积极参与和配合。 1. 跟随教师回顾本节课的内容。
2. 倾听教师的评价和建议。
3. 明确课后作业的要求。
4. 对教师的感谢做出回应。
评价任务 回顾完整：☆☆☆
倾听认真：☆☆☆
回应积极：☆☆☆
设计意图 通过课堂总结，帮助学生梳理本节课的知识，强化重点，弥补不足，同时对学生的学习情况进行评价和反馈，为课后学习和下节课的教学奠定基础。
作业设计
书面作业
1. 完成教材上关于开环控制的练习题，巩固所学知识。
2. 举例说明生活中至少三个开环控制的应用实例，并分析其输入装置、控制器、执行器和被控对象。
3. 思考开环控制在某些情况下可能存在的风险和问题，并简要说明。
实践作业
1. 观察家里的电器设备，找出一个开环控制的例子，并拍照记录下来。
2. 尝试用简单的材料制作一个开环控制的小装置，如自动开关的小风扇。
3. 与家长交流自己对开环控制的理解和认识。
板书设计
开环控制应用广
一、开环控制概念
无反馈环节
二、基本组成
输入装置 - 控制器 - 执行器 - 被控对象
三、应用案例
自动门、红绿灯、自动窗帘等
教学反思
成功之处
1. 通过展示生活中的多个开环控制案例，如自动门、红绿灯、自动窗帘等，激发了学生的学习兴趣，使学生更容易理解开环控制的概念和应用。
2. 采用小组讨论、小组竞赛等互动教学方法，让学生积极参与到课堂活动中，培养了学生的合作交流能力和分析问题的能力。
3. 结合实际案例进行知识讲解，使抽象的开环控制概念变得更加直观易懂，学生对重点知识的掌握较好。
不足之处
1. 在讲解开环控制的工作原理时，部分学生理解仍有困难，可能是讲解方式不够生动形象，需要进一步改进。
2. 小组竞赛环节中，个别小组参与度不高，可能是任务分配不够合理，后续需要优化小组活动的组织。
3. 时间把控不够精准，导致课堂总结部分有些仓促，对学生的评价和反馈不够充分。

展开更多......

收起↑