第三单元第10课 开环控制应用广（教学设计）信息科技人教版六年级上册(新教材）

该小学信息科技教学设计聚焦“开环控制”核心知识点，通过“回力小车PK赛”游戏导入，引导学生观察小车释放后无法调整轨迹的现象，结合闹钟、洗衣机等生活实例，搭建从具体到抽象的学习支架，梳理开环控制特点及工作过程分析方法。 此资料亮点在于融合案例分析法（洗衣机、电风扇工作过程）、图示法（绘制工作过程示意图）与编程实验法（机器人走正多边形轨迹），以信息意识引导学生感知生活应用，用计算思维培养分析与图示能力，借数字化学习让学生直观体验，结合信息社会责任理解优缺点，助力学生深度理解，提升教师教学效率。

10.开环控制应用广 学科 信息科技 年级 6年级 备课时间 主备人 教案持有教师 备课组 成员 教学内容 课 题 10.开环控制应用广 课 型 新授课 课时 第 1课时 课程标 准要求 通过分析具体案例，了解开环控制的特点，能绘制开环控制的工作过程示意图，知道开环控制系统普遍存在。 学科核心素养目标 信息意识：通过闹钟、洗衣机等生活实例，认识开环控制在日常生活中的普遍应用，建立对控制系统工作方式的敏感性。 计算思维：分析开环控制“单向执行、输出不影响过程”的特点，掌握工作过程示意图的绘制方法。 数字化学习与创新：通过机器人走正多边形轨迹的编程实验，体验开环控制的实际应用过程。 信息社会责任：理解开环控制的优缺点，树立合理选择控制方式的意识。 教学重点 1.了解开环控制的特点。 2.能绘制开环控制的工作过程示意图。 教学难点 1.理解开环控制“单向执行”的本质特征。 2.掌握开环控制系统工作过程的分析方法。 教学方法 案例分析法、图示法、编程实验法 教 学 过 程 教学活动 教师活动 学生活动 教学意图 环节1 导入新课 游戏PK：回力小车PK赛 1. 组织同学们开展回力小车PK赛； 2. 提问：回力小车释放后的状态是什么样的？如果走歪了能再次调整吗？ 观察分析两个案例的共同点：设备按预设程序执行，不关心最终结果。 通过生活实例自然引入开环控制概念。 环节2 分析开环控制的特点 1.回力小车释放后，按预设的力度和轨迹行驶，过程中如果走歪了也无法再次调整，这种控制方式，就是开环控制。 举例：每天早上闹钟持续响铃10s，它的任务就结束了，至于结果，不属于闹钟的控制范围。 2.展示洗衣机工作过程： 输入：选择模式并启动 计算：按程序生成指令 输出：运行直到结束 3.引导学生完成任务单，分析特点： （1）按流程一步步执行 （2）结果无法改变 （3）不检测最终效果 1.补充洗衣机工作过程示意图 2.回答分析问题： （1）是否按流程执行？是 （2）能否重新调整？只能重新运行 （3）是否检测结果？不会 通过具体案例分析，理解开环控制的本质特征。 环节3 电风扇工作过程分析 1.展示电风扇使用场景 2.引导绘制工作过程示意图： 输入：选择风速挡位 计算：按设定生成指令 输出：按挡位转动 3.分析关键问题：降温效果不明显时能否自动调整？ 1.绘制电风扇工作过程示意图 2.小组讨论： （1）电风扇能否感知降温效果？（不能） （2）能否自动重新选择挡位？（不能） 3.总结开环控制特点 培养图示表达能力，加深对开环控制的理解。 环节4 开环控制的优缺点分析 1. 讲解开环控制的优点： 结构简单、操作简便、结果基本固定 2.讲解开环控制的缺点： 无自我调节能力、受干扰易出现偏差 3.展示应用案例：台灯、微波炉、定时红绿灯等。 4.展示活动2任务单，引导学生分析电子闹钟、电热水壶、声控灯等开环控制系统的输入与输出。 1.列举生活中的开环控制系统； 2.分析各系统的输入和输出： （1）电子闹钟：输入时间→输出响铃 （2）电热水壶：输入指令→输出加热 全面认识开环控制的特点，培养辩证思维能力。 环节5 知识总结 引导学生总结： 1. 开环控制的三大特点 2. 工作过程示意图绘制方法 3. 开环控制的适用场景 完成知识结构图，分享学习收获。 系统梳理知识，形成完整认知体系 环节6 智慧挑战 1.下列属于开环控制的是（ ） A.智能手环检测心率过高后自动报警 B.按遥控器“开”键，电视开机并保持工作 C.扫地机器人碰到障碍物后自动转弯 D.恒温热水器根据水温自动加热或停止 2.开环控制最适合的应用场景是（ ） A.需要根据结果不断调整动作的场合 B.动作固定、无需实时调整的场合 C.对精度要求极高的场合 D.复杂环境下的自主决策场合 独立完成题目，小组互评并讲解答案。 检测学习效果，巩固重点知识。 环节7 兴趣园地 分析微波炉控制系统 输入：选定加热挡位和时间 计算：生成加热指令 输出：加热食物 2.组织虚拟编程实验： （1）设置机器人运动参数 （2）运行走正多边形轨迹程序 （3）观察程序执行特点： 是否按预设程序执行 出现偏差时能否自动调整  1.补充微波炉工作过程示意图 2.阅读程序，设置参数，运行程序观察机器人运动。 3.分析实验现象： 机器人严格按程序执行、轨迹偏差时不会自动调整、只能人工修改程序重新运行。 巩固示意图绘制技能，强化知识迁移能力。通过动手实验，直观体验开环控制的特点。 学习评价与反思 评价内容 达成情况 1.能说出开环控制的特点 2.能绘制开环控制工作过程示意图 3.能分析洗衣机、电风扇的工作过程 4.能通过实验体验开环控制 ☆☆☆☆☆ 1.明确任务分工，开展组内协作 2.积极参与小组讨论，分享观点 3.能列举生活中的开环控制系统 4.交流合作，促成新认知 ☆☆☆☆☆ 1 学科网（北京）股份有限公司 $