资源简介

信息科技学科六年级第（三）单元第（2 ）课时教学设计
课时名称 系统中的闭环控制
课时核心问题 闭环控制系统是怎样通过反馈实现自动调节的？
1. 信息意识
（1）通过“会自动收衣服的智能晾衣杆”情境，感知闭环控制普遍存在于智能家居中，感受闭环控制系统给日常生活带来的便利。
（2）能够主动观察身边的闭环控制系统，识别其检测装置和反馈环节，激发对闭环控制系统工作过程的探究兴趣。
2. 计算思维
（1）知道什么是闭环控制系统，理解输出会返回到输入端，和输入进行比较，形成闭合回路（有反馈控制系统）。
（2）能看懂闭环控制系统的工作过程：输入→比较器→控制器→执行器→输出，检测装置反馈回比较器。
（3）能区分开环控制系统和闭环控制系统，知道开环无反馈、闭环有反馈。
（4）能补充完整智能晾衣杆的逻辑判断流程图，理解条件判断和循环。
3. 数字化学习与创新
（1）借助“模拟智能晾衣杆”动手实践，根据流程图编写程序，体验闭环控制系统的工作过程。
（2）能结合生活实际，思考增加检测装置后工作流程的变化，培养创新思维。
4. 信息社会责任
（1）感受智能技术改善生活，体会闭环控制系统在解决生活问题中的价值。
（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）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：理解闭环控制系统的定义和工作过程；能区分开环控制系统和闭环控制系统。 教学难点：理解反馈的作用（输出结果送回输入端比较，不断调整）；能补充完整智能晾衣杆的逻辑判断流程图。
课时设计思路 本课以“会自动收衣服的智能晾衣杆”情境导入，通过“晾干/下雨/刮风自动收回衣物”引出闭环控制；接着讲解闭环控制系统的定义，以基础版智能晾衣杆为例，讲解工作流程（输入→比较器→控制器→执行器→输出，检测装置反馈回比较器）；通过“增加雨水检测、风速检测”完善工作过程图；开展“模拟智能晾衣杆”实践探究，根据流程图编写程序；通过对比表格区分开环和闭环控制系统；最后进行课堂小结和课堂小练习。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入：会自动收衣服的智能晾衣杆（5分钟） 1. 教师播放PPT，出示智能晾衣杆图片和示意图。
2. 讲解：晾干/下雨/刮风自动收回衣物（不用人守在旁边）。
3. 提问：智能晾衣杆是怎么“知道”衣服干了、下雨了、刮风了，并自动收回衣物的呢？
4. 引出本课主题——系统中的闭环控制。 1. 认真观看课件图片，聆听情境，进入课堂情境。
2. 思考并回答：因为晾衣杆有检测装置，能感知衣服干湿、雨水、风速等。
3. 明确本节课学习主题，将课题记录在课本上。 选用学生熟悉的智能晾衣杆场景，制造认知疑问，激发探究好奇心，自然引出本课学习主题。
新知讲授一：什么是闭环控制系统（8分钟） 1. 讲解定义：闭环控制系统是输出会返回到输入端，和输入进行比较，形成闭合回路的系统（也叫有反馈控制系统）。
2. 以基础版智能晾衣杆为例，讲解工作流程：
（1）衣物湿→保持伸出，继续晾晒；
（2）衣物晾干→自动收回晾衣杆。
3. 强调关键点：执行后继续检测，结果再次送回比较器，循环往复——闭合环路。
4. 出示工作过程图，讲解：输入→比较器→控制器→执行器→输出，检测装置（衣服干湿检测装置）反馈回比较器。
5. 提问：用自己的话说一说智能晾衣杆检测衣服干湿程度的工作流程。 1. 认真听讲，理解闭环控制系统的定义。
2. 跟随教师讲解，理解基础版智能晾衣杆的工作流程。
3. 观察工作过程图，理解反馈的作用。
4. 尝试用自己的话描述智能晾衣杆检测衣服干湿程度的工作流程：输入目标→比较器对比→控制器决策→执行器动作→输出状态→检测装置反馈→循环往复。 通过定义讲解和实例分析，帮助学生理解闭环控制系统的含义；通过工作过程图，帮助学生理解反馈的作用。
新知讲授二：完善工作过程图（5分钟） 1. 提问：想要下雨、刮风时也自动收衣服，需要增加什么检测装置？
2. 出示完善后的工作过程图：增加雨水检测、风速检测。
3. 讲解：增加检测装置后，反馈信息更丰富，系统能更智能地判断是否需要收衣服。
4. 组织学生讨论：还有哪些情况需要自动收衣服？需要增加什么检测装置？ 1. 思考并回答：需要增加雨水检测、风速检测。
2. 观察完善后的工作过程图，理解增加检测装置后工作流程的变化。
3. 小组讨论：还有哪些情况需要自动收衣服？如光线太强需要遮阳，需要增加光线检测。
4. 小组代表发言，分享讨论结果。 通过完善工作过程图，帮助学生理解检测装置和反馈的作用；通过小组讨论，培养学生的创新思维。
实践探究：模拟智能晾衣杆（10分钟） 1. 出示模拟参数规则：
湿度>70=下雨；风速>60=刮风；光线<50=阴天；点击按钮数值随机变化。
2. 出示流程图，讲解逻辑判断：
开始→随机生成湿度值→随机生成风速值→随机生成光线值→判断湿度>70？→是→收衣服；否→判断风速>60？→是→收衣服；否→判断光线<50？→是→收衣服；否→晾衣服→重复。
3. 布置任务：打开模拟智能晾衣杆文件，根据流程图，编写程序。
4. 组织学生实践，教师巡视指导。
5. 邀请学生展示编程成果，教师点评总结。 1. 理解模拟参数规则。
2. 观察流程图，理解逻辑判断和循环。
3. 打开模拟智能晾衣杆文件，根据流程图编写程序。
4. 测试程序，观察运行结果。
5. 上台展示编程成果，讲解编程思路。 通过动手实践，让学生亲身体验闭环控制系统的工作过程；通过编写程序，培养学生的计算思维和编程能力。
新知讲授三：开环VS闭环控制系统（5分钟） 1. 出示对比表格，讲解开环和闭环控制系统的区别：
（1）开环控制系统：输出不会影响输入，单向流程，无闭合回路（例：电风扇、遥控器换台、无人机灯光编队）；
（2）闭环控制系统：输出结果送回输入端比较，不断调整，形成闭合回路（例：智能晾衣杆、自动感应水龙头）。
2. 课堂小练习：电风扇、智能晾衣杆，哪个是闭环？
3. 组织学生回答，教师点评总结。 1. 认真听讲，理解开环和闭环控制系统的区别。
2. 思考并回答：电风扇是开环（无反馈），智能晾衣杆是闭环（有检测装置）。
3. 记录关键词：开环无反馈、闭环有反馈。 通过对比讲解，帮助学生区分开环和闭环控制系统；通过课堂小练习，巩固新知。
课堂小结（2分钟） 1. 引导学生回顾本节课核心知识点：
（1）闭环控制系统：输出会返回到输入端，和输入进行比较，形成闭合回路（有反馈控制系统）；
（2）工作过程：输入→比较器→控制器→执行器→输出，检测装置反馈回比较器；
（3）开环VS闭环：开环无反馈、单向流程；闭环有反馈、闭合回路。
2. 强调：反馈让系统能“感知结果、自动调整”，变得更聪明。
3. 布置课后作业：观察家里的一个闭环控制系统，画出它的工作过程图，下节课分享。 1. 跟随教师回顾本节课重点内容。
2. 自我检查：是否弄懂闭环控制系统、反馈、开环与闭环的区别，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：能否说出闭环控制系统的定义；能否说出闭环控制系统的工作过程；能否区分开环和闭环控制系统。
2. 实践能力：能否根据流程图编写模拟智能晾衣杆程序。
3. 创新思维：能否思考并说出增加检测装置后工作流程的变化。
评价标准
- ★★★：能完整复述闭环控制系统的定义和工作过程，准确区分开环和闭环，能独立完成编程任务。
- ★★：基本理解闭环控制系统的定义和工作过程，能区分部分开环和闭环，能完成部分编程任务。
- ★：对闭环控制系统的定义和工作过程模糊，不能正确区分开环和闭环，编程任务完成困难。
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(共8张PPT)
信息科技 · 六年级上册（川教版）
第三单元 智能控制更便捷 · 第二节
系统中的闭环控制
智能晾衣杆探秘
认识会自动收衣服的智能晾衣杆
晾干 / 下雨 / 刮风
自动收回衣物
（不用人守在旁边）
什么是闭环控制系统
闭环控制系统：输出会返回到输入端，和输入进行比较，形成闭合回路的系统（也叫有反馈控制系统）。
案例 · 基础版智能晾衣杆
衣物湿
保持伸出，继续晾晒
衣物晾干
自动收回晾衣杆
关键点：执行后继续检测，结果再次送回比较器，循环往复——闭合环路。
什么是闭环控制系统
目标
输入
对比
比较器
决策
控制器
动作
执行器
状态
输出
检测装置（衣服干湿检测装置）
反馈
用自己的话说一说智能晾衣杆检测衣服干湿程度的工作流程
思考：想要下雨、刮风时也自动收衣服，需要增加什么检测装置？
完善工作过程图
输入
比较器
控制器
执行器
输出
衣物干湿检测
雨水检测
风速检测
模拟智能晾衣杆
模拟参数规则
湿度 > 70 = 下雨 风速 > 60 = 刮风
光线 < 50 = 阴天 点击按钮数值随机变化
想一想逻辑判断，补充完整左边的流程图。
开始
随机生成湿度值
湿度>70
晾衣服
收衣服
是
（ ）
（ ）
（ ）
否
（ ）
结束
是
是
否
否
随机生成风速值
随机生成光线值
风速 > 60
光线 < 50
重 复
模拟智能晾衣杆
开始
随机生成湿度值
湿度>70
晾衣服
收衣服
是
（ ）
（ ）
（ ）
否
（ ）
结束
是
是
否
否
随机生成风速值
随机生成光线值
风速 > 60
光线 < 50
重 复
打开模拟智能晾衣杆文件，根据流程图，编写程序。
开环 VS 闭环控制系统
类型 核心特征 回路特点 典型例子
开环控制系统 输出不会影响输入，单向流程 无闭合回路 电风扇、遥控器换台、无人机灯光编队
闭环控制系统 输出结果送回输入端比较，不断调整 形成闭合回路 智能晾衣杆、自动感应水龙头
课堂小练习：电风扇、智能晾衣杆，哪个是闭环？
电风扇 → 开环（无反馈）；智能晾衣杆 → 闭环（有检测装置）

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