资源简介

(共12张PPT)
5 行 × 4 列 · 20 架无人机编队
信息科技 · 六年级上册（川教版）
第三单元 智能控制更便捷 · 第一节
认识系统中的控制
无人机编队灯光模拟探究
情境导入
听话的无人机
情境导入
听话的无人机
为什么无人机这么听话呢？
思考问题：什么是系统的“控制”？
遥控器操控 → 无人机完成动作
新知 1
什么是系统中的控制
系统中的控制：通过一定的手段或方法，对系统的行为进行调节和管理，达到预期目标或效果的过程。
以“操控无人机升高”为例：
STEP 1
输入
STEP 2
计算
STEP 3
输出
向上推左摇杆，下达升高指令
无人机主机接收指令，判断如何动作
电机转动，无人机向上升高
新知 2
控制系统的 4 个组成要素
控制主体
实施控制的人或设备
操控者
控制对象
被控制的事物
无人机
控制目标
想要实现的效果
让无人机升高
控制过程
整套操作流程
推摇杆 → 上升
课堂小提问：按下电灯开关开灯，找出这四要素分别是什么？
新知 3
两种控制形态：手动控制 VS 自动控制
手动控制
需要人的直接干预
需要人的直接干预才能完成控制。
按开关开灯
按相机快门拍照
遥控器操控单台无人机
自动控制
无需人持续手动干预，系统自主完成
无需人持续手动干预，系统自主完成控制。
烟雾报警器自动报警
电热水壶自动断电
无人机编队灯光表演
拓展 · 智能控制：自动控制的高级阶段，应用广泛：
智能家居
无人驾驶
智能制造
无人机表演控制技术
新知 4
开环控制系统（无反馈控制系统）
输入
计算
输出
输出不会反过来影响输入（无反馈）
控制流程单向传递
核心特点
控制流程单向
输出不会反过来影响输入
工作流程：输入 → 计算 → 输出
思考：输出结果变化，能不能自动修改输入指令？
新知 4
开环控制系统（无反馈控制系统）
完成书上电器的“控制流程图”，并说一说它们有哪些共同特征。
课堂实践活动
实践探究：无人机灯光编队模拟
实践任务：操控 20 架无人机（5 行 4 列）完成灯光编队。
编码规则：1 = 开灯，0 = 关灯。
活动要求：
根据编码规则，完成书上 P68-69编码任务填写
打开配套 HTML 模拟程序，测试编码是否正确
观察上方【输入 计算 输出】三个环节变化
尝试自己编写指令，设计别的图案
预设案例
① 全部熄灭：0000 0000 0000 0000 0000
② 显示数字1：0100 0100 0100 0100 0100
拓展阅读 · 德育渗透
《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》
—— 无人机飞行法规要点摘录
实名登记
无人机所有者应当依法进行实名登记。
未成年人飞行
未成年人操控无人机，需要成年人在现场指导。
飞行申请
飞行活动需提前申请；管制空域未经批准禁止飞。
禁止行为
禁止偷拍涉密场所、扰乱公共秩序、泄露国家秘密、侵犯他人隐私等。
安全合法飞行，从我们每一个人做起。
课堂小结
课堂知识小结
系统中的控制
① 控制四要素
控制主体 · 控制对象 · 控制目标 · 控制过程
② 控制的分类
手动控制、自动控制（智能控制是高级自动控制）
③ 开环控制系统
单向传递，输出不反馈到输入端：输入 → 计算 → 输出
④ 无人机编队模拟
典型开环系统：输入指令 → 灯光图案输出信息科技学科六年级第（三）单元第（1 ）课时教学设计
课时名称 认识系统中的控制
课时核心问题 什么是系统中的“控制”？控制系统由哪些要素组成？手动控制和自动控制有什么区别？什么是开环控制系统？
1. 信息意识
（1）通过“听话的无人机”情境，感知控制普遍存在于生活与智能设备中，感受控制系统给日常生活带来的便利。
（2）能够主动观察身边的控制系统，识别其控制主体、控制对象、控制目标和控制过程，激发对控制系统工作过程的探究兴趣。
2. 计算思维
（1）知道什么是系统中的控制，理解控制系统由控制主体、控制对象、控制目标和控制过程四个要素组成。
（2）能区分手动控制和自动控制，知道智能控制是自动控制的高级阶段。
（3）理解开环控制系统的含义，知道其控制流程单向传递（输入→计算→输出），输出不会反过来影响输入。
（4）能分析简单电器的控制流程，识别输入、计算、输出环节。
3. 数字化学习与创新
（1）借助“无人机灯光编队模拟”动手实践，学会用编码控制无人机灯光，体验开环控制系统的工作过程。
（2）能尝试自己编写指令，设计别的图案，培养创新思维。
4. 信息社会责任
（1）通过拓展阅读《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》，了解无人机飞行法规要点（实名登记、未成年人飞行、飞行申请、禁止行为），树立安全、合法使用设备的意识。
（2）在小组合作、同桌互评的学习过程中，学会倾听他人想法，客观评价同伴的发现。
（3）感受智能技术改善生活，树立合理看待智能设备、理性使用数字化产品的意识。
教学重点：理解系统中控制的定义和控制系统的四个组成要素；能区分手动控制和自动控制；理解开环控制系统的特点。 教学难点：理解开环控制系统中“输出不会反过来影响输入”的特点；能分析简单电器的控制流程。
课时设计思路 本课以“听话的无人机”情境导入，通过无人机编队表演引出系统中的控制；接着讲解控制的定义和以“操控无人机升高”为例的输入→计算→输出过程；讲解控制系统的四个组成要素（控制主体、控制对象、控制目标、控制过程），并通过“按下电灯开关开灯”进行课堂小提问；讲解两种控制形态（手动控制VS自动控制），并拓展智能控制；讲解开环控制系统（无反馈控制系统）的特点，完成书上电器的控制流程图；开展“无人机灯光编队模拟”实践探究；通过拓展阅读进行德育渗透；最后进行课堂小结。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入：听话的无人机（5分钟） 1. 教师播放PPT，出示无人机编队灯光模拟图片（5行×4列·20架无人机编队）。
2. 展示无人机编队表演视频截图（22580架无人机刷新吉尼斯世界纪录）。
3. 提问：遥控器操控→无人机完成动作。为什么无人机这么听话呢？
4. 引出本课主题——认识系统中的控制。 1. 认真观看课件图片和视频截图，感受无人机编队表演的震撼。
2. 思考并回答：因为无人机接收到了遥控器的指令，按照指令完成动作。
3. 明确本节课学习主题，将课题记录在课本上。 选用学生感兴趣的无人机编队表演场景，激发探究好奇心，自然引出本课学习主题。
新知讲授一：什么是系统中的控制（5分钟） 1. 讲解定义：系统中的控制是通过一定的手段或方法，对系统的行为进行调节和管理，达到预期目标或效果的过程。
2. 以“操控无人机升高”为例，讲解控制过程：
（1）输入：向上推左摇杆，下达升高指令；
（2）计算：无人机主机接收指令，判断如何动作；
（3）输出：电机转动，无人机向上升高。
3. 提问：什么是系统的“控制”？ 1. 认真听讲，理解系统中控制的定义。
2. 跟随教师讲解，理解操控无人机升高的控制过程。
3. 思考并回答：控制就是对系统的行为进行调节和管理。 通过定义讲解和实例分析，帮助学生理解系统中控制的含义。
新知讲授二：控制系统的4个组成要素（5分钟） 1. 出示PPT，讲解控制系统的4个组成要素：
（1）控制主体：实施控制的人或设备（例：操控者）；
（2）控制对象：被控制的事物（例：无人机）；
（3）控制目标：想要实现的效果（例：让无人机升高）；
（4）控制过程：整套操作流程（例：推摇杆→上升）。
2. 课堂小提问：按下电灯开关开灯，找出这四要素分别是什么？
3. 组织学生思考并回答，教师点评总结。 1. 认真听讲，理解控制系统的4个组成要素。
2. 思考并回答：控制主体是人，控制对象是电灯，控制目标是开灯，控制过程是按下开关→灯亮。
3. 记录关键词：控制主体、控制对象、控制目标、控制过程。 通过讲解和课堂小提问，帮助学生理解控制系统的四个组成要素；通过电灯开关实例，加深理解。
新知讲授三：两种控制形态（5分钟） 1. 出示PPT，讲解两种控制形态：
（1）手动控制：需要人的直接干预才能完成控制（例：按开关开灯、按相机快门拍照、遥控器操控单台无人机）；
（2）自动控制：无需人持续手动干预，系统自主完成控制（例：烟雾报警器自动报警、电热水壶自动断电、无人机编队灯光表演）。
2. 拓展智能控制：自动控制的高级阶段，应用广泛（智能家居、无人驾驶、智能制造）。
3. 提问：你能举出生活中手动控制和自动控制的例子吗？ 1. 认真听讲，理解手动控制和自动控制的区别。
2. 了解智能控制是自动控制的高级阶段。
3. 思考并回答：手动控制如按电梯按钮，自动控制如自动门、感应水龙头等。 通过对比讲解，帮助学生区分手动控制和自动控制；通过拓展智能控制，拓宽学生视野。
新知讲授四：开环控制系统（8分钟） 1. 出示PPT，讲解开环控制系统（无反馈控制系统）：
（1）核心特点：控制流程单向；输出不会反过来影响输入；工作流程：输入→计算→输出。
（2）提问：输出结果变化，能不能自动修改输入指令？
2. 组织学生完成书上电器的“控制流程图”，并说一说它们有哪些共同特征。
3. 出示三种电视的控制流程图：
（1）旋钮控制的电视：旋钮通道开关到1频道→判断频道开关位置→播放对应频道节目；
（2）遥控器控制的液晶电视：遥控器发出指令→判断收到的指令→播放对应频道节目；
（3）语音控制的智能电视：语音输入指令→判断指令→播放对应频道节目。
4. 引导学生总结：这三种电视的控制流程都是单向传递，属于开环控制系统。 1. 认真听讲，理解开环控制系统的含义和特点。
2. 思考并回答：输出结果变化不能自动修改输入指令。
3. 完成书上电器的“控制流程图”，分析各环节。
4. 小组讨论三种电视控制流程的共同特征。
5. 小组代表发言，汇报讨论结果。 通过讲解和流程图分析，帮助学生理解开环控制系统的特点；通过完成书上练习，巩固新知。
实践探究：无人机灯光编队模拟（8分钟） 1. 布置任务：操控20架无人机（5行4列）完成灯光编队。编码规则：1=开灯，0=关灯。
2. 活动要求：
（1）根据编码规则，完成书上P68-69编码任务填写；
（2）打开配套HTML模拟程序，测试编码是否正确；
（3）观察上方【输入-计算-输出】三个环节变化；
（4）尝试自己编写指令，设计别的图案。
3. 出示预设案例：
（1）全部熄灭：0000 0000 0000 0000 0000；
（2）显示数字1：0100 0100 0100 0100 0100。
4. 组织学生实践，教师巡视指导。
5. 邀请学生展示自己设计的图案。 1. 理解编码规则：1=开灯，0=关灯。
2. 完成书上P68-69编码任务填写。
3. 打开配套HTML模拟程序，测试编码是否正确。
4. 观察输入-计算-输出的环节变化。
5. 尝试自己编写指令，设计别的图案。
6. 上台展示自己设计的图案，讲解编码思路。 通过动手实践，让学生亲身体验开环控制系统的工作过程；通过自主设计图案，培养创新思维。
拓展阅读：德育渗透（3分钟） 1. 出示PPT，讲解《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》要点：
（1）实名登记：无人机所有者应当依法进行实名登记；
（2）未成年人飞行：未成年人操控无人机，需要成年人在现场指导；
（3）飞行申请：飞行活动需提前申请；管制空域未经批准禁止飞；
（4）禁止行为：禁止偷拍涉密场所、扰乱公共秩序、泄露国家秘密、侵犯他人隐私等。
2. 强调：安全合法飞行，从我们每一个人做起。 1. 认真听讲，了解无人机飞行法规要点。
2. 树立安全、合法使用设备的意识。
3. 记录关键词：实名登记、未成年人飞行、飞行申请、禁止行为。 通过拓展阅读，进行德育渗透，帮助学生树立安全、合法使用设备的意识。
课堂小结（3分钟） 1. 引导学生回顾本节课核心知识点：
（1）控制四要素：控制主体、控制对象、控制目标、控制过程；
（2）控制的分类：手动控制、自动控制（智能控制是高级自动控制）；
（3）开环控制系统：单向传递，输出不反馈到输入端；输入→计算→输出；
（4）无人机编队模拟：典型开环系统，输入指令→灯光图案输出。
2. 布置课后作业：观察家里的一个控制系统，分析它的四要素和控制流程，下节课分享。 1. 跟随教师回顾本节课重点内容。
2. 自我检查：是否弄懂控制、控制系统四要素、开环控制系统这几个概念，有疑问举手提出。
3. 记录课后作业。 利用小结快速梳理本课知识框架，帮助学生巩固记忆；通过课后观察作业，将课堂学习延伸到课后生活。
课时教学评价 评价内容
1. 知识掌握：能否说出系统中控制的定义；能否说出控制系统的四个组成要素；能否区分手动控制和自动控制；能否说出开环控制系统的特点。
2. 实践能力：能否正确分析简单电器的控制流程；能否完成无人机灯光编队编码任务。
3. 创新思维：能否自主设计无人机灯光图案，编码是否正确。
评价标准
- ★★★：能完整复述控制的定义和四要素，准确区分控制形态，理解开环控制系统的特点，能自主设计灯光图案。
- ★★：基本理解控制的定义和四要素，能区分部分控制形态，了解开环控制系统，能完成部分编码任务。
- ★：对控制的定义和四要素模糊，不能正确区分控制形态，编码任务完成困难。
评价方法：课堂观察、学生任务单展示、小组/同伴互评、课后作业批阅。
教学反思

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