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第1.2课《探索控制的不同形式》教学设计
课题 探索控制的不同形式 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 六年级
核心素养目标 信息意识：了解不同控制形式在各个领域的应用，如工业生产中的自动化控制等，能够从生活实际中提取控制需求，形成解决问题的意识。计算思维：研究各行各业的控制系统及特点时，能够借助计算机网络准确高效找到答案，提高解决实际问题的能力。数字化学习与创新：在研究水龙头和汽车控制区别时，学生能够分析不同控制类型的类型和特点，进行系统的分析思考，培养创新思维和实践能力。信息社会责任：在学习网络控制系统时，要了解网络安全的重要性，遵守网络法律法规，不进行网络攻击、恶意软件传播等违法行为。
教学重点 学会根据不同的情境进行控制分类。
教学难点 能够对比分析不同控制形式之间的区别和各自的特点。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第1.2课 探索控制的不同形式1、观看视频。2、活动背景：壮壮不仅了解了什么是控制，而且发现不同控制形式达到的效果也不尽相同，让我们和壮壮一起来探索控制的不同形式吧!问：控制有哪些不同的形式 根据执行控制的部件不同，控制可分为机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等;根据人在控制过程中所起的作用，可将控制分为手动控制、自动控制和智能控制。 课程新知导入。 帮助学生初步理解本课研究内容。
讲授新课 新知讲解：执行控制部件中的分类机械控制：利用物理部件（如齿轮、杠杆）进行操作。例如，在汽车的刹车系统中，机械控制通过刹车片与轮毂之间的摩擦来实现减速。气动控制：通过空气压力控制机械运动，广泛应用于自动化设备。例如，生产线上的气动夹具用来夹紧或释放物品。液压控制：利用液体的压力传递力，常见于大型机器设备中。例如，建筑工地上的液压起重机通过液压系统升降重物。电子控制：通过电子信号控制设备工作。例如，智能家居系统中的温控器，通过电子传感器调节室内温度。一、学一学形式一：手动控制手动控制在生活中很常见，如使用电灯时，需要通过按动开关来控制灯泡亮或灭的状态;司机在驾驶汽车时，根据路况的需要转动方向盘或踩刹车等来改变汽车的运动状态;看电视时，通过遥控器换频道、调音量等。形式二：自动控制自动控制在工作中不需要人的直接干预，如空调的定时开关、电饭煲根据设定的程序煮饭、洗衣机按照预先选定的模式清洗衣服等。自动控制可以代替人们完成很多工作，减轻人们的劳动强度。形式三：智能控制智能控制能根据条件的变化做出相应的调整。例如，扫地机器人能实现高精度室内定位，自动规划清扫路线，并高度模拟人的判断方式贴合障碍环绕清扫;无人驾驶汽车能够持续感知周围环境的变化，甚至预测可能出现的变化，从而安全、自主、可靠地上路;送货机器人能够根据目的地信息和运输环境的变化预测运输时间，选择最优的运输路线完成送货;等等。二、说一说与小组同学讨论手动控制、自动控制、智能控制的特点，将你们的讨论结果记录在下表中。控制形式特点手动控制灵活性强，适应性好，但效率低，容易出错，且劳动强度大。自动控制高效、精确、稳定，能够减少人为干扰，但在变化的环境中可能需要调整系统参数。智能控制自适应、学习能力强，能够应对复杂和动态的环境，但系统的复杂性较高，需要更多的计算资源。三、查一查通过网络资源查找各行各业的控制系统，选其中2~3个行业，分别了解其控制的不同形式。航空航天：自动飞行控制系统，包括导航、自动驾驶系统等，属于自动控制与智能控制的结合。制造业：使用PLC（可编程逻辑控制器）进行生产线的自动化控制，控制类型主要是自动控制。四、议一议一辆功能完善的汽车是由很多个系统组成的，包括车架系统、转向系统、制动系统、灯光信号系统、空调系统、车载电脑系统等。问：汽车中哪些系统是控制系统 它们分别属于哪种控制类型 查找相关资料并完成下表。控制类型控制系统名称自动控制发动机控制单元（ECU）自动控制电子稳定程序（ESP）智能控制自适应巡航控制系统（ACC）自动控制电动座椅调节系统智能控制自动驾驶控制系统五、填一填对比扳手式水龙头和自动感应式水龙头，思考它们分别属于什么控制形式，并说出这两种控制形式分别有哪些优点和缺点，它们之间有哪些相同点和不同点，将结果填入下表中。（出示图片）扳手式水龙头自动感应式水龙头控制形式手动控制自动控制优点结构简单、成本低节水、方便、卫生缺点需人工干预，容易造成浪费价格较高，电池或电力消耗相同点控制的对象和目的一样不同点一个需要手动操作开关、一个通过传感器感应到手或物体的存在，自动控制水流的开关六、读一读20世纪70年代，我国交通信号灯处于手动控制阶段，由交警拨动控制机上的开关来控制红绿灯的切换。1973年，我国开始了交通信号自动控制的自主技术研究与应用。1974年，北京启动了我国第一个城市交通自动控制工程项目。随着日常出行和货物运输需求的不断增加，机动车数量与日俱增我国逐步进人智能交通管理系统建设与发展的阶段。智能交通信号灯控制系统能利用各种传感器收集的相关信息，及时了解道路车流情况，根据现场环境实现交通信号灯自动配时，有效改善了城市道路交通拥堵情况。从对交通信号灯的手动控制到自动控制再到智能控制，交通信号控制系统的技术变迁充分展示了科学技术的迅猛发展。七、课堂练习完成课件21—22页的课堂练习题。八、拓展延伸1、多智能体控制系统无人驾驶：无人驾驶汽车依赖多个控制系统协同工作。电子控制系统用来操控车辆的速度、转向和刹车。传感器系统通过雷达、激光雷达等感知环境，自动判断路径。气动和液压控制系统则用于执行刹车和转向动作，确保车辆稳定行驶。智能制造：在智能制造领域，机械控制、气动控制和电子控制常常协同工作。例如，生产线上的机器人利用电子控制进行精确的定位和动作控制，气动控制用于操作夹具和推动物体，液压控制则用于重型操作和大力矩运动。2、人工智能在控制中的应用自适应控制：通过实时调整控制参数，适应环境变化或系统不确定性。例如，在无人驾驶中，自动调整驾驶策略以应对不同的路况。模糊控制：用于处理不确定性和模糊性，特别适合无法精确建模的系统。例如，智能家居系统可以根据环境变化进行温度调节，模拟人类的决策方式。神经网络控制：通过训练神经网络模型预测和优化系统行为。例如，自动化工厂的生产调度可以通过神经网络模型学习生产数据，优化生产流程。 学习控制的多种类别。学习在人控制过程中所起的作用下控制的分类有哪些。完成不同控制的对比分析。完成查阅。完成对比分析，并完成填空练习。完成阅读。完成课堂练习。进行知识拓展。 结合具体的例子，介绍控制的多种分类，引入所学知识点。帮助学生认识不同前提下，控制系统可以如何进行分类，以及各种控制类型的具体作用和特点。引导学生搜集多种控制形式下各自的特点，为学习本课内容做更多的准备。引导学生结合具体的行业进行控制类别的查找，帮助学生更生动形象的理解控制系统对行业的作用和在生活中的重要性。引导学生通过对比扳手式水龙头和自动感应式水龙头，强化对手动控制和自动控制的认识，并调动学生课堂参与度。补充讲解，深化所学知识点。考察学生对本课知识内容的理解和掌握。拓宽学生所学知识。
课堂小结 探索控制的不同形式1.进行新知引入2.学习控制的分类3.研究具体例子中控制的情况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 选择一个生活中的场景，如家庭空调的温度控制，分析其采用的控制形式，并设计一个简单的控制流程图来描述该控制过程。请列举出信息技术中常见的三种控制形式，并简要说明它们的特点。 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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