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第11课 通过反馈知效果 教学设计
课题 通过反馈知效果 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 六年级
教材分析 通过控制，各种设备能按预先设置的规则进行工作，达到人们期望的目标。例如，为了实现对室内温度的控制，可以利用空调自动调节室内的温度；为了实现对汽车速度的控制，可以人工控制加速踏板和制动踏板，让汽车加速、减速或停止；为了实现对土壤湿度的控制，在土壤干燥时自动打开灌溉器。人工控制和自动控制是什么？各自的特点是什么？为什么有的系统具有自动调节的功能？本单元将引领学生探究控制系统中的这些问题。本单元主要对应课程标准中“通过分析具体案例，了解反馈是过程与控制中的重要手段，初步了解反馈对系统优化的作用”和“通过分析具体过程与控制系统的实例，了解系统的输入与输出可以是开关量或连续量，了解连续量可以经由阈值判断形成开关量，掌握开关量的简单逻辑运算”这两条内容要求。在教学内容处理上，首先引入学生比较熟悉的人工控制和自动控制案例，然后分析开环控制的过程，由开环控制不能满足的需求引出反馈和闭环控制，引导学生思考，培养他们的创新能力。本节课我们一起来学习相关知识内容。
学习目标 1．了解人们在处理日常事务时发生的反馈。2．了解反馈在控制系统中的作用。3．能绘制含反馈的控制系统工作过程示意图。
重点 1．了解反馈的作用。2．按“输入—计算—输出”模式绘制工作过程示意图。
难点 理解反馈在控制系统中的作用。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 还记得上一节课里提到的闹钟吗，它只管到时间就响，不管小智是否起床，结果小智有一天上学就迟到了。今天早上，改为妈妈来叫小智起床了。妈妈叫第一遍，我没醒；她又叫第二遍，我迷迷糊糊的；第三遍她边叫边拍我，我终于起床了！妈妈叫你起床的过程，有个环节叫作反馈。下面一起来学习什么是反馈以及它的作用。 学生认真聆听、讨论。 引发学生的兴趣与思考。
讲授新课 分析生活中的一些反馈现象1.通过吹气的方式给碗里的食物降温，直到温度合适为止。2.做一道练习题，对答案发现错了，继续思考，然后改正。二、分析人们使用控制系统时的反馈信息1．洗衣机洗衣结束后，小智妈妈拿出衣服发现没洗干净，她就让洗衣机重新再洗一遍。这个过程中，妈妈获得的反馈信息是什么？妈妈获得的反馈信息是：衣服没洗干净。小智用微波炉加热食物，发现加热的程度不够热，就让微波炉再加热1分钟。这个过程中，小智获得的反馈信息是什么？小智获得的反馈信息是：食物不够热。通过反馈，人们可以调整做事的计划、方向或方法等，使最终的效果更符合人们要求，达到预期目标。以上反馈是人主动进行的。在控制系统中，通过反馈，可以将系统输出结果以一定的形式传回输入端，从而形成新的输入的过程，控制系统对新的输入进行计算，产生新的输出。三、分析具备反馈的微波炉的工作过程开环控制系统，其本身不“关心”输出的结果，实质上是没有反馈。例如，利用微波炉来加热食物，小智是通过亲自感受食物的温度获得反馈，而不是微波炉自身获得的。1．如果增加一个检测装置，用来检测食物的温度，那么人们使用微波炉时，是不是可以设置温度（希望加热后达到的温度），而不是加热时间？2．如果可以设置温度，这个温度就是阈值。请你在下图的基础上补充输入和输出。3． 在示意图中补充反馈，让微波炉具备反馈。 学生认真聆听教师讲解，积极参与讨论；小组讨论完成学习活动教师引导学生思考：积极参与小组讨论，分享并讨论自己的见解和发现。 激发学生的学习兴趣，引导学生关注寻找解决问题的途径与方法，以及解决问题并验证结果等阶段。通过互动讨论。促进学生之间的交流与合作。为后续课程打下基础。
作业布置 如果洗衣机有反馈，能根据洗后衣服的干净程度来“决定”要不要再洗一次，那么这种洗衣机的控制过程是怎样的？请模仿前面的具有反馈的微波炉工作过程示意图，画出具有反馈的洗衣机的工作过程示意图。
课堂小结 1．人们在生活中处理问题时，反馈随时发生。2．人们使用不具备反馈的控制系统时，反馈信息是人们自己获取的。3．具备反馈的控制系统，其自身可以检测输出结果，如果输出与参考值有偏差，控制系统会根据偏差重新计算并生成指令，使输出结果符合人们要求，这就体现了反馈对控制系统的优化作用。
板书 一、分析生活中的一些反馈现象二、分析人们使用控制系统时的反馈信息三、分析具备反馈的微波炉的工作过程
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第11课 通过反馈知效果
(义务教育版）六年级上册
教学目标
1
新知导入
2
议一议
3
想一想
4
学一学
5
练一练
6
课堂总结
7
作业布置
8
1
教学目标
1．了解人们在处理日常事务时发生的反馈。
2．了解反馈在控制系统中的作用。
3．能绘制含反馈的控制系统工作过程示意图。
2
新知导入
还记得上一节课里提到的闹钟吗，它只管到时间就响，不管小智是否起床，结果小智有一天上学就迟到了。
今天早上，改为妈妈来叫小智起床了。
妈妈叫你起床的过程，有个环节叫作反馈。下面一起来学习什么是反馈以及它的作用。
妈妈叫第一遍，我没醒；她又叫第二遍，我迷迷糊糊的；第三遍她边叫边拍我，我终于起床了！
3
议一议
结合自己生活经历的一些事情，分析其中存在的反馈。
4
想一想
分析反馈：往杯子里倒牛奶，倒少了，继续倒。
一边倒牛奶，一边观察牛奶的高度，把这个信息反馈到大脑，决定是否继续倒牛奶，直到牛奶量合适为止。
倒牛奶
倒少了，继续倒！
5
学一学
一、分析生活中的一些反馈现象
通过吹气的方式给碗里的食物降温，直到温度合适为止。
好烫，还要吹一吹。
吹气
5
学一学
做一道练习题，对答案发现错了，继续思考，然后改正。
没做对，我还要继续思考。
继续思考、改正
5
学一学
二、分析人们使用控制系统时的反馈信息
1．洗衣机洗衣结束后，小智妈妈拿出衣服发现没洗干净，她就让洗衣机重新再洗一遍。这个过程中，妈妈获得的反馈信息是什么？
妈妈获得的反馈信息是：衣服没洗干净。
5
学一学
小智获得的反馈信息是：
食物不够热。
2．小智用微波炉加热食物，发现加热的程度不够热，就让微波炉再加热1分钟。这个过程中，小智获得的反馈信息是什么？
5
学一学
人们在使用洗衣机和微波炉时，要靠自己去获取反馈信息，然后根据情况决定是否再次操作。
如果洗衣机和微波炉都具备反馈，它们又会怎样工作呢？
3. 上述洗衣机和微波炉，是否要靠人去获取反馈信息？
5
学一学
如果洗衣机和微波炉都具备反馈，思考以下问题。
1.它们是不是需要增加一个获取反馈信息的设备？
2.洗衣机可以增加一个什么设备？获取的反馈信息会是什么呢？
3.微波炉可以增加一个什么设备？获取的反馈信息会是什么呢？
是的，需要一个设备。
可以增加一个检测水质的设备。
反馈信息：最后一次排出的水是否清澈。
可以增加一个检测温度的设备。
反馈信息：加热后食物的温度。
5
学一学
在控制系统中，通过反馈，可以将系统输出结果以一定的形式传回输入端，从而形成新的输入的过程，控制系统对新的输入进行计算，产生新的输出。
通过反馈，人们可以调整做事的计划、方向或方法等，使最终的效果更符合人们要求，达到预期目标。以上反馈是人主动进行的。
5
学一学
三、分析具备反馈的微波炉的工作过程
开环控制系统，其本身不“关心”输出的结果，实质上是没有反馈。例如，利用微波炉来加热食物，小智是通过亲自感受食物的温度获得反馈，而不是微波炉自身获得的。
那就让微波炉具备反馈。
我可不知道加热的效果如何。
5
学一学
1．如果增加一个检测装置，用来检测食物的温度，那么人们使用微波炉时，是不是可以设置温度（希望加热后达到的温度），而不是加热时间？
5
学一学
2．如果可以设置温度，这个温度就是阈值。请你在下图的基础上补充输入和输出。
输入
输出
计算
参考温度
（阈值）
微波炉加热
检测到的温度与设定的温度（阈值）比较，根据结果生成指令
5
学一学
3． 在示意图中补充反馈，让微波炉具备反馈。
输入
输出
计算
参考温度
（阈值）
微波炉加热
检测到的温度与设定的温度（阈值）比较；根据结果生成指令
检测
反馈
检测到的温度
6
练一练
在虚拟仿真工具中运行机器人直行的程序，观察到，车遇到障碍物，不改变方向撞了上去；运行机器人避障的程序，刚开始车直线前行，遇到障碍物停止。说一说第二个机器人为什么能避开障碍物？和我们骑自行车避障是不是有相似之处？
第一个机器人不会判断前面有障碍物。
我骑自行车时，大脑会帮我做出避障判断。
第二个机器人装有传感器，能感应障碍物，应该是有反馈。
6
练一练
输入
输出
计算
距离参考值
（阈值）
机器人与障碍物的距离
检测到的距离与设定的参考距离比较；根据结果生成指令
检测
反馈
检测到的距离
机器人直行
第二个机器人具备反馈，超声波传感器就是在检测（距离）数据；程序里还有一个循环模块，作用是让超声波反复地检测；程序里还要进行比较运算，然后根据比较结果决定新的输入（前进还是停止的指令）。
7
课堂总结
1．人们在生活中处理问题时，反馈随时发生。
2．人们使用不具备反馈的控制系统时，反馈信息是人们自己获取的。
3．具备反馈的控制系统，其自身可以检测输出结果，如果输出与参考值有偏差，控制系统会根据偏差重新计算并生成指令，使输出结果符合人们要求，这就体现了反馈对控制系统的优化作用。
8
作业布置
输入
输出
？
水质
检测
反馈
检测到的水质
？
？
计算
如果洗衣机有反馈，能根据洗后衣服的干净程度来“决定”要不要再洗一次，那么这种洗衣机的控制过程是怎样的？请模仿前面的具有反馈的微波炉工作过程示意图，画出具有反馈的洗衣机的工作过程示意图。
9
板书设计
一、分析生活中的一些反馈现象
二、分析人们使用控制系统时的反馈信息
三、分析具备反馈的微波炉的工作过程
　
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