第2课 控制的形态（教案）2025-2026学年六年级下册信息科技浙教版

教学设计 课程基本信息 学科 信息科技 年级 六年级 学期 春季 课题 控制的形态 教科书 书 名：义务教育教科书信息科技（六年级下）教材 出版社：浙江教育出版社 出版日期：2023年7月 教学内容与学习对象分析 1. 教学内容分析 本课主要内容包括“常见的控制形态”和“常见控制形态的区别”。重点学习的大概念是“计算机系统可以抽象为输入、计算和输出三个典型环节”。 本课是在第1课《自动控制系统》的基础上，在“控制形态”层面上再做探究，为本单元后续几课“反馈过程”的探究，奠定在形态层面上的理解。本课重点是通过比较身边控制系统的控制特点，区分“开环”与“闭环”二种控制系统，认识到“是否有输入量与输出量的比较”是区分这二种控制形态的关键。 本课在“探索”部分以“城市灯光系统”“教室自动感应灯光系统”作为学习导入。“常见的控制形态”通过“自动喷泉系统”“校园铃声播放系统”“路灯自动亮灭”“农场自动灌溉”等具体系统认识二种不同的控制形态。“常见控制形态的区别”通过二种形态的控制过程框图让学生进一步认识到闭环与开环系统存在着“是否有比较”的区别。本课板块之间以“生活中的灯光系统”作为经典例子进行探讨，得出二种控制形态，并在此基础上以控制框图加以抽象，促进学生的理解深化。 2. 学习对象分析 学习对象是六年级学生，经过五年级下册第一单元《生活中的系统》和第二单元《控制系统》的学习，学生对控制系统有一定的认识，了解控制系统的“输入-计算-输出”三个环节。生活经验方面，六年级学生是数字原生代，会接触到各类生活中的控制系统，他们求知欲强，思维活跃，乐于交流和分享。六年级的学生对于生活中常见的自动控制系统有一定了解，但缺少信息科技学科视角下的思考与分析，教师要善于抓住学生的探究欲、表现欲，引导学生通过观察、对比、分析进而理解闭合的环路是区分控制形态的区别。 教学目标分析（含核心素养导向） 1. 通过定时加湿系统和智能加湿系统的模拟实验，了解常见的控制形态。 2. 通过对比生活中不同类型控制系统之间的区别，从系统框图的视角理解两种控制形态的区别在于是否有输出量与输入量的比较。 3. 初步感受反馈对控制系统的作用，增强对自动控制系统的学习兴趣和探究欲望。 教学重点：自动控制系统的二种形态及区别。 教学难点：闭环与开环控制系统的关键区别；辩证看待开环与闭环控制系统的优劣势。 教学过程 （一）回顾：知识回顾，链接新知 1.观看视频：青瓜大棚场景中的手动加湿与定时加湿过程，思考并回答： (1)视频中的哪个控制过程属于计算机参与的自动控制？ (2)定时加湿控制系统存在着什么问题？ 2.提问：用定时加湿系统可能会存在什么问题？选择2-3位学生回答问题。 3.面向全体学生追问：我们需要怎样的加湿系统实现精准的湿度控制呢？自动控制系统究竟有哪些形态呢？带着这些问题，让我们走进《控制的形态》，板书课题。 （二）探索：硬件观察，初步感知 1.观看PPT呈现（如图1所示）：定时加湿与智能加湿系统，哪个更能精准控制湿度呢？ 2.同桌二人分工开展实验，组员1填写“猜测”，作为实验假设。组员1完成硬件连接与加湿模式切换，组员2完成实验单的记录。二人讨论完成实验结论的填写，如表1所示。 3.上台展示实验单与汇报，点评实验记录是否完整，实验结论是否正确。 表1 “加湿系统”模拟实验记录单 实验目标 探究自动控制系统两种形态的区别 实验假设 智能加湿系统能更好地实现湿度的精准控制 实验次数 启动前的湿度数据 启动后的湿度数据 能否精准控制湿度 第一次观察 第二次观察 第三次观察 第一次观察 第二次观察 第三次观察 按下A键启动 定时加湿模式 50 65 □能 □不能 按下B键启动 智能加湿模式 □能 □不能 提示：输出量返回和输入量进行比较——是指系统不断监测棚内湿度状态，再施加控制；无比较——是指系统不监测棚内湿度状态。 结论： 1.自动控制系统的两种形态: 定时加湿是______（有比较/无比较），智能加湿是______（有比较/无比较） 2.实验结论：____________能更好地实现湿度的精准控制。 （三）建构：对比分析，知识建构 1.打开“学生练习”PPT（如图2所示），拖一拖完成系统框图。 2.结合系统框图，同桌之间完整讲述两个系统的控制过程。 3.听取其他发言同学的讲述，参与点评。 4.思考并回答问题：为什么智能加湿系统能更精准地实现湿度的控制？ 5.阅读教材P9页，与同桌说一说：智能加湿系统中比较器的作用。 6.组织学生阅读教材P9页，引导同桌之间交流控制系统中比较器的作用。 （四）应用:知识迁移，应用提升 1.阅读教材P3、P7页并结合生活经验，同桌间讨论1分钟，然后各自在“学生练习”PPT（如图3所示）中完成两种控制形态的举例，并通过互联网搜索图片，插入系统工作插图。 2.听取发言同学的汇报，在PPT上修正、补充自己的举例。 3.前后两桌组成四人小组，围绕“两种控制形态的优劣”展开讨论。 4.听取发言小组的汇报，做出点评与补充。 （五）小结:知识整理，评价小结 1.打开评价网址超级链接（如图4所示），思考并选择。 2.听取同学的分享展示，修正自己的选择。 3.用一句话总结“两种控制形态各自优势的认识”（写在书本上）。 板书设计： 学科网（北京）股份有限公司 $作业练习 课程基本信息 学科 信息科技 年级 六年级 学期 春季 课题 控制的形态 教科书 书名：义务教育教科书信息科技（六年级下）教材 出版社：浙江教育出版社 出版日期：2023年7月 作业练习 1.找一个生活中常见的自动控制系统，用图示画出它的工作流程。 参考答案： “风扇控制系统”的工作图示： 设定风扇档位 输出恒定的风力 计算机处理 “智能灯光控制系统”的工作图示： 比较器 设定亮度 输出亮度 控制器 执行器 光线检测装置 2.比较两种控制形态的优劣。 参考答案： 形态 优点 缺点 结构简单、比较经济，适用于 开环控制系统 无法消除干扰所带来的误差。 控制要求不高的场合。 更好的稳定性和可靠性，可实 闭环控制系统 更加复杂、成本更高。 现控制系统的优化。 评价标准： 评价星级 评价内容 完全符合 基本符合 还需努力 ☆☆☆ ☆☆ ☆ 1.能通过图示或自然语言正确 表述控制系统的工作流程。 2.能通过表格的方式梳理两种 控制系统的优劣。学习任务单 课程基本信息 学科 信息科技 年级 六年级 学期 春季 课题 控制的形态 教科书 书名：义务教育教科书信息科技（六年级下）教材 出版社：浙江教育出版社 出版日期：2023年7月 学习目标 1.通过定时加湿系统和智能加湿系统的模拟实验，了解常见的控制形态。 2.通过对比生活中不同类型控制系统之间的区别，从系统框图的视角理解两种控制形态的区 别在于是否有输出量与输入量的比较。 3.初步感受反馈对控制系统的作用，增强对自动控制系统的学习兴趣和探究欲望。 课前学习任务 1.准备硬件器材：信息科技实验板套件。 2.课前自行准备学习任务单。 课上学习任务 【学习任务一】“加湿系统”模拟实验 任务要求：同桌分工开展实验，填写实验单并进行展示汇报。 组员分工：组员1负责硬件连接，组员2负责实验记录。 “加湿系统”模拟实验记录单 实验日标 探究自动控制系统两种形态的区别 实验假设 )系统能更好地实现湿度的精准控制 启动前的湿度数据 启动后的湿度数据 实验次数 第一次 能否精准控制湿度 观察 按下A健启动 定时加湿系统 0 66 口能口不能 按下B键启动 智能加湿系统 口能口不能 提示：输出量返回和输入量进行比较一 一是指系统不断监测棚内湿度状态，再施加拉制：无 比较 是指系统不监测棚内湿度状态。 结论： 1.自动拉制系统的两种形态： 定时加湿是（有比较/无比较），智能加湿是 (有比较/无比较) 2.实验结论： 能更好地实现湿度的精准拉制。 【学习任务二】探究控制形态的区别 任务要求：拖一拖补全系统框图，说一说系统的控制过程。 ①定时加湿系统 控制器 执行器 比较器 ②智能加湿系统 & 控制器 执行器 请拖动方框补全上面的系统框图 湿度检测装置 输出喷露 设定湿度 设定时间 开启或关闭 输出当前湿度 【学习任务三】常见的控制形态 任务要求：完成两种控制形态的举例，讨论两种控制形态的优劣。 ①闭环控制系统（有比较）： 空调的温控系统 控制的形态 ②开环控制系统（无比较）： 家用电风扇 形态 优点 缺点 开环控制系统 (无比较) 闭环控制系统 (有比较) 推荐的学习资源 1.信息科技六年级活动手册。