第4课 反馈的实现（教案）2023-2024学年六年级下册信息技术浙教版

第4课《反馈的实现》教学设计 【课标内容要求】 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。 【教学内容分析】 反馈在闭环控制系统中发挥了重要的作用，形成了系统朝着人们预期的目标发展。要实现反馈关键是对输出量进行检测，并反馈到输入端与输入量进行比较，输出量的检测可以通过传感器获取，这是自动控制系统得以实现的关键。本课的内容指向于反馈实现的过程与传感器的初步认识，是后期学习控制系统中的运算的基础。 【教学目标】 1.通过观察和探究生活中的控制系统，理解反馈的实现过程； 2.通过实物体验观察，了解常见的传感器及其特点。 重难点：传感器实现反馈的工作原理。 【核心素养指向】 反馈在前一节课已经重点介绍了，为本课做好了铺垫，但前一课更多是具象的认识，到本课就需要形成抽象的概念，是素养的提升。在第一板块中对反馈的整体实现过程进行了一般化的方框图描述，是第3课具象化方框图基础上的抽象，指向了计算思维的培养。 【学情分析】 本课授课的对象是小学六年级学生，这个阶段的学生已经具备一定的信息科技基础和探究能力。在上节课理解反馈原理的基础上，从实践层面来学习体会反馈的实现过程。学生在学习本课内容时，对于传感器如何将环境信息转换为计算机可处理的数据会存在一定的理解难度，同时在实践过程中可能在传感器与控制器的连接过程中出现问题，教师在教学过程中要重视操作细节的指导。 【设计构想】 本课的学习要让学生在体验探究的基础上，去观察、分析、总结其工作原理，例如本课的讨论环节，通过对保温水壶如何判断水温是否到达预期的温度的探究分析，提出原理性的认识。在教学方法上可以先通过具体事务的分析和探索去理解原理，进而让学生通过实物搭建或模拟仿真实验去自我搭建一个系统，从实验环节中去理解原理。形成具象—抽象的理解顺序。在整体感知的基础上去打开控制系统运行的原理，打开“黑匣子”。针对传感器的特点，可以利用实物观察、数据记录等方式来了解传感器代替人为观察记录的优点。 本课的评价方式侧重于对原理的认识和对计算思维的培养。例如，在学生对实际案例的阐述表达中评价学生对于反馈的实现的掌握情况，通过图示的方式来梳理日常生活中常见的反馈实现的原理，，让学生通过语言描述、图示梳理来理解其工作过程，体现对计算思维的评价。 【教学环境及资源准备】 1. 学科平台、课件 2. 空调实物模型 【教学活动设计】 学习任务 （各环节） 学习过程 设计意图 用时（分钟） 教师活动 学生活动 一、实现反馈的过程 播放“智能家居”视频 让学生观察在视频中哪些场景用到反馈。 让学生自学课本第14页 说说空调、保温热水壶如何通过反馈实现空气、水的温度维持在设定温度，说说扫地机器人如何通过反馈躲避障碍物 学生观察 说哪些场景用到反馈 学生自学课本第14页 学生说反馈的过程 应用已学知识，我发现身边的案例，实现知识迁移 5 二、认识传感器 师生讨论：刚才三种设备的检测装置是什么？（温度传感器、超声波传感器） 学生自主学习视频材料，尝试回答3个问题：①什么是传感器？②传感器跟人哪些身体器管相似？③传感器的工作原理是什么？ 师介绍更多的传感器和传感器的应用 小练习：将生活中的设备与其可能使用的传感器连一连。 学生回答 学生学习关于传感器介绍的视频 学生听介绍 学生完成连一连练习 培养学生带着问题自学新的知识的能力，自主探究传感器的工作原理 让学生应用刚学到的传感器的知识解决问题 10 三、实物模型感受反馈过程 师布置任务1：观察空调实物模型，寻找控制器、传感器和执行器，并观察它们之间如何进行连接。 师布置任务2：运行空调系统，通过触摸屏调整设定温度，观察什么情况下空调压缩机会制冷（用风扇模拟） 学生小组合作，观察实物模型并填写学习单 学生尝试修改设定温度，观察什么时候压缩机会制冷工作，什么时候不工作，猜测和分析内部的原因 让学生在体验探究的基础上，去观察、分析、总结空调的工作原理 让学生在观察的基础上，猜测和分析内部的原理，真正理解过程与控制的原理 10 四、反馈原理剖析 观察任务结束之后，师组织学生汇报观察的现象，并猜测这些现象背后的原理 师小结：通过检测装置（温度传感器）检测输出量的大小，返回到输入端，通过比较器与输入量进行比较是否满足要求，如果存在偏差，控制器向执行器下达运行指令，继续执行来改变输出量，直到满足要求为至 学生汇报 学生听教师讲授 师生交流，不断明晰内部原理 通过教师讲解，充分了解如何用传感器实现反馈控制 10 五、巩固提升 师出示任务3：请学生绘制智能浇花系统的反馈示意图 根据量规进行评价 师：生活中还有哪些过程控制要用到反馈？反馈过程中用到了什么传感器？ 师：本节课你有什么收获。 学生