资源简介

(共29张PPT)
《第10课 开关量与控制》
浙教版 信息技术
六年级 下
内容总览
目录
08
板书设计
练习
05
建构
04
讨论
03
教学目标
01
你将学习
02
课堂总结
07
06
拓展延伸
教学目标
1、信息意识：能够让学生理解开关量在控制系统中的基本作用和应用，以及开关量对于信息采集和控制决策的重要性。
2、计算思维：能够让学生通过逻辑分析和数据处理，理解开关量信号的逻辑运算方式，并能够进行简单的逻辑运算设计。
3、数字化学习与创新：能够让学生通过数字化手段模拟和实验控制系统中的开关量输入，培养其创新设计和应用能力。
4、信息社会责任：能够让学生培养对于控制系统中开关量数据隐私和安全的责任意识，包括合法获取和使用开关量信息，并尊重相关法律和规定。
你将学习
1.通过开关量的变化控制系统。
2.小型开关系统的设计写实现。
新知导入
控制系统介绍课堂导入视频
03、讨论
讨 论
楼道里的声控灯是怎么实现的
声音传感器：安装在楼道内部的声音传感器可以监测环境中的噪音水平。
控制单元：设备内部有一个控制单元，该单元负责处理从声音传感器接收到的信息，并做出相应的反应。
开关控制：当声音传感器侦测到楼道内有人说话或产生其他声音时，控制单元将会触发开关量，使得灯光自动点亮。
延时关闭：很多声控灯系统也包括一个延时关闭功能，即当一段时间内未检测到声音时，灯光会自动关闭。
讨 论
楼道声控灯是生活中旁见的控制系统，在使用过程中会有什么问题呢
误触发：可能会因为楼道内其他噪音，比如门铃声、孩子哭闹等，而导致声控灯误触发，造成灯光频繁开启或关闭。
过度灵敏：某些声控灯设置可能过于灵敏，导致即使环境中有较小的噪音也能触发其开关状态，这可能会让居民感到不便。
延时关闭失效：在某些情况下，声控灯的延时关闭功能可能会失效，导致灯光无法及时关闭，增加能源消耗。
光线影响：如果楼道本身光线较强，例如有大量自然光照射，可能会影响声控灯的正常工作，使其难以准确判断何时开启或关闭。
04、建构
建 构
开关量在控制系统中起到关键的作用，通过对开关量的逻运算可以实现多样化的精准控制，也是设计控制系统的重要环节。设计一个小型控制系统，一般按照问题描述、解决方案设计、解决方案实现等步骤。
要设计系统，首先要对系统涉及的问题进行清晰地描述常见声控灯一般通过声音传感器采集周围声音，当音量超过一定数值时，形成开关量的变化，从而实现开灯效果。
问题描述
问题分析:
1.当白天光线很好的时候，采集到的声音超过一定的分贝，灯自动亮起会浪费电力资源;但是在雨天或阴天光线不好的时候，却是需要的。
问题描述
2.没人出现但周边环境产生较大声音时，也会自动亮灯。
3.有人出现，但走路很轻时要故意躁躁脚发出声音，才能亮灯。
除了这些问题外，你还想到了哪些
问题描述
在问题描述清晰后，就可以根据问题进行方案的设计。根据问题描述，梳理后发现，影响声控灯开关量变化的主要因素有时间段、光线亮暗程度、是否有人、声音分贝数等。利用表格对各因素进行整理如下:
问题解决方案设计
时间段 光线亮暗程度 是否有人 声音分贝数 开关量控制
白天 光线好 有 高 不开
白天 光线好 有 不高 不开
白天 光线不好 没有 高 不开
在多个条件中，要梳理出最主要的几个影响因素。在声控灯控制系统中，是否有人是最重要的，若没人肯定不用开灯，有人则只需要满足一种情况，就是光线不好。
问题解决方案设计
1.根据以上的分析，对声控灯进行一些改造和升级，首先确定开关量的逻辑运算。
问题解决方案实现
条件1(亮度是否小于特定值) 条件2(是否有人) 开关量(是否打开)
假(False) 真(True) 假(False)
假(False) 假(False) 假(False)
真(True) 假(False) 假(False)
真(True) 真(True) 真(True)
2.选择需要使用的传感器种类，根据需求选择红外传感器和光线传感器用于感知是否有人和光线亮暗程度。
3.搭建简易楼道灯光控制系统。
问题解决方案实现
05、练习
练习
照智能楼道灯光控制系统，针对生活中的实际问题，设计一个小型开关系统。
06、拓展延伸
知识拓展
1、 声控灯原理介绍视频
知识拓展
2、简易光控灯制作视频
知识拓展
3、问题的描述步骤有哪些？
详细描述：首先需要详细描述问题的出现情况，包括何时开始出现问题、问题的具体表现是什么，是否有其他相关的现象等。
环境说明：需要说明问题发生时的环境情况，比如楼道内的光线强度、周围的噪音情况等，以及是否有其他设备可能会影响到声控灯的正常运行。
操作过程：描述问题出现时的操作过程，包括是否有特定的操作触发了问题，或者是否在一段时间内有重复的操作导致了问题。
持续时间：记录问题出现的持续时间，以及是否出现了周期性的问题。
知识拓展
4、问题解决方案的设计步骤有哪些？
问题确认：首先需要确认问题的确切性质，包括问题的具体表现、影响范围以及可能的根本原因。
需求分析：对问题进行深入分析，明确用户或系统的需求是什么，以便设计出符合实际需求的解决方案。
可行性评估：评估各种解决方案的可行性，包括技术上的可行性、成本效益分析等。
解决方案设计：根据需求和可行性评估结果，设计出最佳的解决方案，包括具体的技术方案、所需资源、实施步骤等。
08、课堂总结
课堂总结
在今天的开关量与控制课程中，我们学到了很多新知识，老师用生动的例子和实际的应用场景帮助我们更好地理解了这些概念。我们了解了什么是开关量以及它们在工业控制中的重要性。通过示例，我们看到了开关量传感器在实际中的运用，这让我们更加深入地理解了这些概念。最后，我们从中学习了如何应用开关量和逻辑运算来设计复杂的控制逻辑。这些案例让我们看到了课堂中所学知识的实际应用，也激发了我们对未来学习和研究的兴趣。
板书设计
开关量与控制
一、问题描述
二、问题解决方案设计
三、问题解决方案实现
课后作业
1、上网了解生活中的开关量与控制系统的联系。
2、上网了解生活中常见的开关量与控制系统。
3、上网了解开关量和控制系统对我们生活的影响。
谢谢
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信息技术 第10课 开关量与控制
课题 开关量与控制 单元 第二单元 学科 信息技术 年级 六年级
教材分析 该教材旨在培养学生的信息技术素养，包括信息获取、信息处理和信息应用等方面的知识和能力。内容涵盖了控制系统中的反馈，控制系统中的运算和扩音系统等方面，教材注重实践操作，通过案例和实践项目来锻炼学生的实际操作能力。这有助于学生将所学的知识应用到实际情境中，并提升他们的问题解决能力，浙教版小学《信息技术》六年级教材内容全面，并结合实践操作和案例分析，旨在培养学生的信息技术素养和实际应用能力，为他们建立坚实的信息技术基础打下良好的基础。
教学目标 1、信息意识：能够让学生理解开关量在控制系统中的基本作用和应用，以及开关量对于信息采集和控制决策的重要性。2、计算思维：能够让学生通过逻辑分析和数据处理，理解开关量信号的逻辑运算方式，并能够进行简单的逻辑运算设计。3、数字化学习与创新：能够让学生通过数字化手段模拟和实验控制系统中的开关量输入，培养其创新设计和应用能力。4、信息社会责任：能够让学生培养对于控制系统中开关量数据隐私和安全的责任意识，包括合法获取和使用开关量信息，并尊重相关法律和规定。
重点 一、问题描述二、问题解决方案设计三、问题解决方案实现
难点 1、问题解决方案实现
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1.通过开关量的变化控制系统。2.小型开关系统的设计写实现。3.控制系统介绍课堂导入视频 通过老师讲解视频的观看以及学生之间的相互讨论常见的开关量与控制系统。 帮助学生理解开关量与控制的概念，打开课堂。
讲授新课 03 讨论楼道里的声控灯是怎么实现的 楼道声控灯是生活中旁见的控制系统，在使用过程中会有什么问题呢 04建构开关量在控制系统中起到关键的作用，通过对开关量的逻运算可以实现多样化的精准控制，也是设计控制系统的重要环节。设计一个小型控制系统，一般按照问题描述、解决方案设计、解决方案实现等步骤。问题描述要设计系统，首先要对系统涉及的问题进行清晰地描述常见声控灯一般通过声音传感器采集周围声音，当音量超过一定数值时，形成开关量的变化，从而实现开灯效果。问题分析:1.当白天光线很好的时候，采集到的声音超过一定的分贝，灯自动亮起会浪费电力资源;但是在雨天或阴天光线不好的时候，却是需要的。2.没人出现但周边环境产生较大声音时，也会自动亮灯。3.有人出现，但走路很轻时要故意躁躁脚发出声音，才能亮灯。除了这些问题外，你还想到了哪些 问题解决方案设计在问题描述清晰后，就可以根据问题进行方案的设计。根据问题描述，梳理后发现，影响声控灯开关量变化的主要因素有时间段、光线亮暗程度、是否有人、声音分贝数等。利用表格对各因素进行整理如下:在多个条件中，要梳理出最主要的几个影响因素。在声控灯控制系统中，是否有人是最重要的，若没人肯定不用开灯，有人则只需要满足一种情况，就是光线不好。问题解决方案实现1.根据以上的分析，对声控灯进行一些改造和升级，首先确定开关量的逻辑运算。2.选择需要使用的传感器种类，根据需求选择红外传感器和光线传感器用于感知是否有人和光线亮暗程度。3.搭建简易楼道灯光控制系统。05 练习照智能楼道灯光控制系统，针对生活中的实际问题，设计一个小型开关系统。 06 知识拓展1、 声控灯原理介绍视频2、简易光控灯制作视频3、问题的描述步骤有哪些？4、问题解决方案的设计步骤有哪些？ 学生之间互相讨论声控灯的运行原理。 学生通过观看课件和听老师讲解，了解开关量在控制系统中的作用。 学生自主进行学习主题实践。学生通过观看视频和自我思考我们生活中常见的控制灯原理。 帮助学生积极融入课堂，提高学生学习积极性。帮助学生了解生活中常见的开关量与控制系统。 帮助学生更深入地了解楼道声控灯控制系统。让学生通过视频思考，进一步加深对课堂所学内容的理解。
布置作业 1、上网了解生活中的开关量与控制系统的联系。2、上网了解生活中常见的开关量与控制系统。3、上网了解开关量和控制系统对我们生活的影响。 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 在今天的开关量与控制课程中，我们学到了很多新知识，老师用生动的例子和实际的应用场景帮助我们更好地理解了这些概念。我们了解了什么是开关量以及它们在工业控制中的重要性。通过示例，我们看到了开关量传感器在实际中的运用，这让我们更加深入地理解了这些概念。最后，我们从中学习了如何应用开关量和逻辑运算来设计复杂的控制逻辑。这些案例让我们看到了课堂中所学知识的实际应用，也激发了我们对未来学习和研究的兴趣。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 一、问题描述二、问题解决方案设计三、问题解决方案实现 学习、记忆、及勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
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HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)第10课 开关量与控制-同步练习
1. 在自动化控制系统中，常使用的控制元件包括：
- A) 传感器
- B) 执行器
- C) 控制器
- D) 以上所有选项
2. 在控制系统中，用于将输入信号转换为可供系统处理的信号的装置是：
- A) 传感器
- B) 执行器
- C) 控制器
- D) 编码器
3. 在反馈控制系统中，用于监测系统输出并进行相应调整的元件是：
- A) 传感器
- B) 执行器
- C) 控制器
- D) 开关
4. 在自动化系统中，逻辑控制常常使用的元件是：
- A) PLC（可编程逻辑控制器）
- B) PID 控制器
- C) 伺服驱动器
- D) 运算放大器
5. "PLC" 是指什么？
- A) Programmable Logic Converter
- B) Program List Control
- C) Programmable Logic Controller
- D) Program Language Code
6. 在控制系统中，用于执行控制命令以影响系统运行状态的元件是：
- A) 传感器
- B) 执行器
- C) 控制器
- D) 继电器
7. 在控制系统中，用于比较实际值与期望值，并产生误差信号的元件是：
- A) 传感器
- B) 执行器
- C) 控制器
- D) 比较器
8. 以下哪种控制系统能够随时间推移自动调整其控制参数以维持所需的系统性能？
- A) 开环控制系统
- B) 闭环控制系统
- C) 自适应控制系统
- D) 数字控制系统
9. 在控制系统中，将模拟信号转换为数字信号的装置是：
- A) 传感器
- B) 执行器
- C) AD 转换器
- D) DA 转换器
10. 在控制系统中，用于执行离散操作的开关类元件通常属于哪种类型？
- A) 传感器
- B) 执行器
- C) 控制器
- D) 继电器
答案：
1. D) 以上所有选项
2. A) 传感器
3. A) 传感器
4. A) PLC（可编程逻辑控制器）
5. C) Programmable Logic Controller
6. B) 执行器
7. C) 控制器
8. C) 自适应控制系统
9. C) AD 转换器
10. D) 继电器

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