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第10课　开环控制应用广 教学设计
课题 开环控制应用广 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．了解开环控制的特点。2．能绘制开环控制的工作过程示意图。3．通过分析控制系统的实例，知道开环控制的系统普遍存在我们生活当中。
重点 1．了解开环控制的特点。2．绘制开环控制系统的工作过程示意图。
难点 绘制开环控制系统的工作过程示意图。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 小智设定了每天早上7点的闹钟，闹钟会在早上7点准时响铃并持续10秒后结束。　小智是否起床，是闹钟能控制的吗？爸爸用洗衣机洗衣服，选定洗衣模式并启动开关后，洗衣机就按照规定的洗衣程序进行工作。如果这次的衣服特别脏，爸爸还是选用平时的洗衣模式，洗衣机能控制衣服一定能洗干净吗？ 学生认真聆听、讨论。 引发学生的兴趣与思考。
讲授新课 一、分析开环控制的特点1. 根据下面这段描述，按“输入—计算—输出”的计算模式补充洗衣机工作过程示意图。 爸爸选择“标准模式”，然后按“启动”按钮，洗衣机开始运转，最后发出嘀嘀的蜂鸣声，提示洗衣结束。2. 回答以下问题。 （1）洗衣机的工作过程是否从开始到结束，都按设定的程序执行？ （2）如果爸爸发现衣服洗得不够干净，还想用洗衣机洗，是否只能重新 设置模式，让洗衣机再执行一遍洗衣流程？在开环控制过程中，当控制系统按给定的输入运行后，会按预期的目标形成输出结果，而且这次的结果无法改变。二、绘制并分析电风扇的工作过程1．人们接通电源，然后选择风速挡位，风扇就会按预定的模式转动起来。请画出其工作过程示意图。2．分析讨论：这个过程是否属于开环控制？三、分析生活中开环控制应用的实例参照表格，列举生活中2~3个开环控制系统，分析其控制过程中的输入与输出。 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 设置机器人运动的各项参数，让它走出正多边形（如正方形、正六边形等）的轨迹。阅读程序，设置参数，运行程序，最后分析程序的执行过程，观察它是否具备开环控制的特点。
课堂小结 1．开环控制系统，操作往往比较简单，它的工作过程一般都是厂家设定好的，它产生的结果也基本是固定的。 2．开环控制系统，结构比较简单，通常情况下每个输入都对应了一个输出，也不需要对输出结果进行检测。 3．但如果控制系统受到干扰，设定好的工作过程不适合，就会导致输出产生偏差。
板书 一、分析开环控制的特点二、绘制并分析电风扇的工作过程三、分析生活中开环控制应用的实例
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第10课　开环控制应用广
(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．了解开环控制的特点。
2．能绘制开环控制的工作过程示意图。
3．通过分析控制系统的实例，知道开环控制的系统普遍存在我们生活当中。
2
新知导入
　　小智设定了每天早上7点的闹钟，闹钟会在早上7点准时响铃并持续10秒后结束。　　
3
议一议
小智是否起床，是闹钟能控制的吗？
4
想一想
　　爸爸用洗衣机洗衣服，选定洗衣模式并启动开关后，洗衣机就按照规定的洗衣程序进行工作。
如果这次的衣服特别脏，爸爸还是选用平时的洗衣模式，洗衣机能控制衣服一定能洗干净吗？
5
学一学
一、分析开环控制的特点
闹钟没办法知道我赖床。
衣服洗得不够干净，它没办法判断。
开环控制
5
学一学
大家还记得第4课学习的控制系统工作的三个环节吗？
记得。我还记得，如何根据这三个环节描述控制系统的工作过程。
5
学一学
1．根据下面这段描述，按“输入—计算—输出”的计算模式补充洗衣机的工作过程示意图。
爸爸选择“标准模式”，然后按“启动”按钮，洗衣机开始运转，最后发出嘀嘀的蜂鸣声，提示洗衣结束。
输入
输出
计算
？
？
？
5
学一学
输入
输出
计算
洗衣模式
启动指令
洗衣机运转
按选定的模式生成指令
5
学一学
2. 回答以下问题。
（1）洗衣机的工作过程是不是从开始到结束，是按程序一步步往下走的？
（2）如果爸爸发现衣服不够干净，他还想用洗衣机洗，是不是只能再选模式，让洗衣机把洗衣程序运转一遍？
5
学一学
洗衣机的工作过程属于开环控制。
在开环控制过程中，当控制系统按给定的输入运行后，会按预期的目标形成输出结果，而且这次的结果无法改变。
线性的工作过程
5
学一学
二、绘制并分析电风扇的工作过程
　　 1．人们接通电源，然后选择风速挡位，风扇就会按预定的模式转动起来。请画出其工作过程示意图。
把输入和输出填在图中的横线上即可。
输入
输出
计算
？
？
？
5
学一学
电风扇工作过程示意图
输入
输出
计算
风速挡位
风扇按制定挡位转动
按设定的风速生成指令
5
学一学
2．分析讨论：这个过程是否属于开环控制？
洗衣机和电风扇的工作过程示意图，你发现它们有什么相同点？
都是给定输入后，就有对应的输出，如果输出的风速效果不好，它也没办法，只能我自己重新换一个风速挡位。
我觉得它的工作过程是直直地往一个方向走的。
5
学一学
三、分析生活中开环控制应用的实例
参照下表，列举生活中2~3个开环控制系统，分析其控制过程中的输入与输出。
开环控制系统 输入 输出
电子闹钟
电水壶
指纹锁
5
学一学
这是一位同学填的表格，大家可参考。
开环控制系统 输入 输出
电子闹钟 设定的响铃时间 铃声
电水壶 接通电源的指令 加热
指纹锁 指纹信息 锁开
参照下表，列举生活中 2~3 个开环控制系统，分析其控制过程中的输入与输出。
6
练一练
加热的模式
加热的时间
启动的指令
输入
输出
计算
加热
按选定的加热挡位和加热时间，生成指令
补充微波炉加热食物时的工作过程示意图。
7
课堂总结
1．开环控制系统，操作往往比较简单，它的工作过程一般都是厂家设定好的，它产生的结果也基本是固定的。
2．开环控制系统，结构比较简单，通常情况下每个输入都对应了一个输出，也不需要对输出结果进行检测。
3．但如果控制系统受到干扰，设定好的工作过程不适合，就会导致输出产生偏差。
8
作业布置
设置机器人运动的各项参数，让它走出正多边形（如正方形、正六边形等）的轨迹。阅读程序，设置参数，运行程序，最后分析程序的执行过程，观察它是否具备开环控制的特点。
机器人走正多边形过程属于开环控制吗？
我认为是的。因为它只会按程序一步步执行任务，如果走出的轨迹不完美，只能由编程人员修改程序，重新让它走一遍，它自己不会调整。
9
板书设计
一、分析开环控制的特点
二、绘制并分析电风扇的工作过程
三、分析生活中开环控制应用的实例
　
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