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第4课《体验更多控制》教学设计
课题 体验更多控制 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 六年级下
核心素养目标 信息意识：能认识到光照、水位等环境因素的控制技术在渔业养殖中的重要作用，理解智能控制系统对提升养殖效率和质量的意义。计算思维：了解水位控制系统和光照控制系统的基本组成，能说出水位控制系统和光照控制系统的工作原理。数字化学习与创新：能绘制水位控制系统和光照控制系统的算法流程图，积极参与动手操作活动，将理论知识转化为实际操作，提升实践能力。信息社会责任：在讨论和实践过程中，认识到技术应用应遵循一定的规范和原则，如合理利用资源、保护环境等。
教学重点 1. 了解水位控制系统和光照控制系统的组成，包括传感器、控制器和执行器，熟悉水位控制系统和光照控制系统的工作原理。2. 能绘制水位控制系统和光照控制系统的算法流程图，准确体现阈值判断的逻辑关系。
教学难点 了解水位控制系统和光照控制系统的基本组成，能绘制水位控制系统和光照控制系统的算法流程图。
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. 提问引入：“除了水温，光照和水位如何影响鱼类生长？壮壮想让鱼缸更智能，需要设计哪些新系统？” 引导学生思考光照和水位控制的重要性。2. 展示智能温室和鱼塘的光照、水位控制视频，提问学生 “这些系统如何自动调节环境？” 激发探究欲望。 1. 结合生活经验，回答光照影响鱼类活动、水位影响生存空间等问题。2. 观看视频并观察系统工作现象，如补光灯随光线暗亮自动开关、水泵根据水位高低启停。 1. 联系前课知识（智能鱼缸水温控制），建立多系统协同的认知基础。2. 通过直观案例激发学生对新控制系统的学习兴趣。
讲授新课 一、做一做（光照控制系统）1. 展示简易光照控制系统实物（光线传感器、控制器、补光灯），引导学生观察组成并填写部件名称。2. 指导学生运行系统，采集不同光照强度数据（如 15lux、25lux、35lux），记录补光灯状态，分析阈值作用（如阈值设为 30lux 时，低于阈值灯亮，高于阈值灯灭）。3. 提问引导：“光照强度变化属于控制系统的什么量？控制器如何响应？” 总结输入量与输出量的逻辑关系。二、填一填1. 结合操作经验，绘制光照控制算法流程图：“输入光线强度数据→判断是否低于阈值→控制补光灯开关”。2. 拓展农业应用：智能温室中光照与温控联动，如光照不足时同时开启补光灯和升温设备，强化 “多传感器协同” 的系统思维。三、做一做（水位控制系统）1. 展示简易水位控制系统（水位传感器、控制器、水泵模拟 LED 灯），讲解传感器工作原理（通过导电接触面积判断水量）。2. 学生采集不同水位数据（低、中、高），观察提示灯状态，分析阈值设定（如中水位以下灯亮，模拟水泵补水）。3. 对比光照与水位系统的异同，总结 “单阈值开关控制” 的共性逻辑。四、知识拓展1. 介绍水位传感器类型：超声波传感器（适用于非接触式测量）、电极式传感器（适用于导电液体），拓宽技术视野。2. 讨论智能鱼塘多系统协同：水温、光照、水位子系统如何联动（如水温低于阈值时，同时启动加热棒和补光灯），培养综合设计能力。五、拓展延伸 在智能家居领域，光线传感器常与其他设备联动。如智能窗帘系统，当光线传感器检测到外界光线增强时，会自动关闭窗帘以遮挡强光；光线减弱时，又会自动打开窗帘，让室内保持适宜的光线环境。 一、做一做（光照控制系统）观察并描述系统组成：“光线传感器像眼睛，控制器像大脑，补光灯像执行指令的手”。操作记录：当光照强度为 25lux（低于阈值 30lux）时，补光灯亮起；35lux 时灯灭，理解阈值是控制的 “判断标准”。回答问题：“光照强度是输入量，控制器根据阈值决定是否输出指令开灯”。二、填一填绘制流程图，标注阈值节点（如 “＜30lux？”），明确判断逻辑。理解联动控制：“光照和温度都影响植物生长，同时控制更精准”。三、做一做（水位控制系统）观察传感器结构：“电极式传感器插入水中，水位低时电极接触水少，电路不通；水位高时接触多，电路导通”。实验发现：中水位以下提示灯亮（模拟水泵启动），到达中水位后灯灭，理解阈值对应 “补水临界点”。对比总结：光照和水位系统都通过 “检测 - 判断 - 执行” 工作，区别在于传感器类型和检测对象。四、知识拓展记录传感器类型差异：“超声波传感器适合测量干净水，电极式适合导电液体，如盐水”。讨论联动方案：“水温低时加热，同时光照不足时补光，让鱼同时处于适宜温度和光照中”。五、拓展延伸了解智能家居领域中光线传感器与智能窗帘系统的联动方式，即光线增强时窗帘自动关闭，光线减弱时窗帘自动打开 。 一、做一做（光照控制系统）通过实物观察和动手操作，建立 “组件功能 系统工作” 的直观认知，突破 “阈值” 抽象概念。通过数据记录和分析，强化 “输入数据影响输出结果” 的逻辑思维。二、填一填用流程图固化逻辑思维，培养图形表达能力。通过农业案例拓展，体现技术应用的复杂性和综合性。三、做一做（水位控制系统）结合物理导电原理，理解传感器工作机制，体现跨学科融合。通过对比分析，加深对单阈值控制模型的理解，为多系统设计铺垫。四、知识拓展介绍技术细节，满足学生对 “不同场景选不同传感器” 的实际需求。通过协同控制讨论，引导学生从单一系统思维向多系统整合思维升级。五、拓展延伸通过联系生活中智能家居的实际应用案例，帮助学生理解光线传感器的功能和应用场景，增强学生对传感器知识在实际生活中应用的认知，提升学生的信息意识和对科技应用的兴趣。
课堂小结 体验更多控制1、进行新知引入2、熟悉系统的原理3、绘制系统流程图4、完成课堂练习5、进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 利用家中材料（如塑料瓶、金属丝、小灯泡、电池、开关等）制作一个简易光线感应装置，要求：当周围光线较暗时，小灯泡亮起；光线变亮时，小灯泡熄灭。请写出具体制作步骤。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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