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系统中的闭环控制 教学设计
课题 系统中的闭环控制 课时 1 课时
教材版本 义务教育信息科技六年级上册 课型 新授课（探究体验）
教学对象 小学六年级 授课教师 信息科技教师
一、教材分析
本课选自六年级上册第三单元《智能控制更便捷》第二节。教材以“智能晾衣杆”为情境，引导学生认识闭环控制系统：通过检测装置感知衣物干湿度，与设定状态比较后由控制器命令执行器收回或晾晒衣物。在此基础上，教材进一步提出“下雨、刮大风时自动收回”的改进需求，让学生理解闭环系统可通过增加检测装置、增强反馈能力，实现更丰富的自动控制功能。本课是培养学生“系统与控制”核心素养的重要起点。
二、学情分析
六年级学生已具备一定的生活经验，对感应灯、自动门、感应水龙头等自动控制设备有感性认识，但多停留在“它会动”的表象，尚未形成“检测—比较—控制—执行—反馈”的系统化认知。学生乐于动手、喜欢游戏化体验，因此本课以“模拟天气变化”的交互工具为抓手，把抽象的控制逻辑转化为可观察、可操作的直观现象，帮助学生在“做中学”中建构闭环概念。
三、教学目标
1. 知识与技能
2. 过程与方法
3. 情感态度与价值观
四、教学重点与难点
教学重点 认识闭环控制系统的基本组成与工作过程，能说出各环节的作用。
教学难点 理解“反馈”在闭环系统中的作用——把输出返回输入端不断比较、自动调整；能为新需求设计相应的检测装置。
五、教学准备
六、教学过程
（一）情境导入（约 5 分钟）
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入 播放“欢欢一家周末外出，阳台衣服遇雨”的情境，提问：万一突然下雨、刮大风，衣服怎么办？引出“智能晾衣杆会自己看天气、自动收衣服”。 听故事、看示意图，思考并回答问题，产生探究兴趣。 用真实生活问题引发认知冲突，激发学习动机。
（二）探究新知：认识闭环控制（约 12 分钟）
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
想一想 提问：晾衣杆怎么知道“衣服晾干了”？展示“衣物未干→继续晾、衣物已干→自动收回”两种状态，点出“始终监测、自动调整”的特点。 观察两种状态，讨论晾衣杆靠什么判断，初步感知“检测”的作用。 从现象到本质，自然引出闭环概念。
学一学 呈现自动感应水龙头、自动门、声光控灯、智能空调等生活实例，归纳“自动控制”的共同特征。 举例、交流身边类似的设备，归纳共性。 从个别到一般，建立自动控制经验图式。
知概念 讲解闭环控制系统定义：输出回到输入端比较，形成闭合回路；结合流程图讲解输入—比较器—控制器—执行器—输出，以及“反馈”环节。 观看流程图，理解各环节名称与顺序，明确“反馈”的含义。 建立闭环控制的结构化认知，突破难点。
理过程 对照智能晾衣杆，说明干湿度检测装置如何把信息送回输入端，与设定状态比较后决定“收回”或“继续晾”。 跟随讲解，把流程图与晾衣杆实际工作对应起来。 学以致用，巩固流程图理解。
（三）开动脑筋：完善系统（约 8 分钟）
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
想一想（填一填） 提出新需求：下雨、刮大风也要自动收回。引导学生思考应增加什么装置，并在流程图的虚线框中填写装置名称（参考答案：雨滴/风力/风雨检测装置）。 思考、讨论并填空，理解“增加检测装置=增强反馈能力”。 在“提出问题—完善系统”中深化对反馈与检测的理解。
（四）集思广益：身边的闭环系统（约 8 分钟）
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
说一说 组织小组交流，出示表格（声光控楼道灯为范例），引导学生找更多闭环系统，完成“检测装置—实现功能”两栏。 小组举例、填表，交流自动门、感应水龙头、空调等系统的检测装置与功能。 迁移应用，验证概念理解，拓展系统思维。
（五）体验探索：模拟天气变化（约 5 分钟）
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
试一试 打开交互工具《智能晾衣杆闭环控制模拟器》：拖动湿度/风速/光线滑块或点“天气变化”，观察天气图标与晾衣杆动作（下雨或刮风→收回，天气好→伸出）。 动手操作，观察并归纳规则：湿度>70下雨、风速>60刮风、光线<50阴天；任意出现下雨或刮风即收回。 以游戏化体验把抽象逻辑可视化，达成“做中学”。
（六）课堂小结（约 2 分钟）
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
小结 带领学生回顾：闭环控制系统=检测→比较→控制→执行→反馈；智能晾衣杆靠检测与反馈实现自动收晾；闭环系统就在身边。 回顾知识要点，完成课堂小结。 梳理建构，形成系统认知。
七、板书设计
系统中的闭环控制 —— 智能晾衣杆
闭环控制系统：把输出送回输入端比较，自动调整到目标状态
工作过程： 检测衣物的干湿度 → 与“已干”设定比较 → 控制器指令 → 执行器收回/晾晒
基本环节：输入 → 比较器 → 控制器 → 执行器 → 输出 →（反馈）
核心：反馈 —— 持续检测、不断比较、自动调整
改进：下雨/刮大风自动收回 → 增加 雨滴/风力 检测装置
身边闭环：感应灯、自动门、感应水龙头、智能空调……
八、作业设计
九、教学反思
（预留）本节课学生对“天气模拟”交互工具兴趣浓厚，是否能据此准确说出各环节作用？对于“反馈”这一难点，是否需要增加更贴近生活的类比（如：调水温时用手试水温再调整）来进一步突破？请结合课堂观察记录进行调整。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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