11. 通过反馈知效果（教学设计）-六年级信息科技全一册同步备课系列（人教版2024）

该小学信息科技教学设计聚焦“反馈的概念及控制系统作用”，通过生活情境对比（闹钟叫起床vs妈妈叫起床）和蒙眼画五官游戏导入，从生活反馈过渡到控制系统自动反馈，构建闭环控制模型的学习支架。 特色在于融合信息意识（生活案例感知反馈普遍性）、计算思维（分析微波炉工作过程并绘闭环示意图）、数字化学习与创新（虚拟仿真观察机器人避障），采用情境对比、案例探究等方法，帮助学生具象化抽象概念，提升分析设计能力，为教师提供丰富活动设计，便于课堂实施。

11.通过反馈知效果 教学设计 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 11.通过反馈知效果 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。 学科核心素养目标 信息意识：通过对比闹钟与妈妈叫起床的案例，感知反馈在日常生活和控制系统中的普遍存在，认识到反馈对于优化结果、达成预期目标的重要性。 计算思维：通过分析具备反馈的微波炉等工作过程，理解反馈的概念及其在控制系统中的作用（将输出结果传回输入端，形成新的输入），能绘制含反馈的控制系统工作过程示意图。 数字化学习与创新：能利用虚拟仿真工具对比观察普通机器人与避障机器人的运行差异，理解反馈的实现，并尝试设计具备反馈的智能设备。 信息社会责任：在分析反馈作用的过程中，体会技术设计中对用户体验和效果优化的关注，培养精益求精的技术态度。 教学重点 1.反馈的概念及其在日常生活和控制系统中的作用； 2.具备反馈的控制系统（如微波炉）工作过程的分析与示意图绘制； 3.区分人为获取反馈与系统自动反馈。 教学难点 1.理解反馈形成“闭环回路”的工作逻辑； 2.将具体案例抽象为包含“检测-比较-反馈-调整”的闭环控制模型； 3.设计具备自动反馈功能的控制系统。 教学方法 情境对比法、案例分析探究法、小组讨论法、实验观察法 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 1.呈现情境：早上妈妈叫起床，对比以下情境 情境一：闹钟响了，小智按掉继续睡，闹钟不再响。 情境二：妈妈叫小智起床，会根据小智的反应（不起床）调整方式（轻拍、催促），直到他起床。 2.提问：两个情境中，叫醒者的行为有何不同？为什么结果不同？ 3.引出概念：小智的反应给了妈妈“反馈信息”，帮助妈妈调整策略。反馈能帮助我们更好地解决问题。 1.观看情境，思考并回答问题。 2.讨论“闹钟”与“妈妈”行为模式的差异。 3.理解“反馈”即根据结果或反应来调整后续行动。 通过生动的生活对比，直观揭示“无反馈”与“有反馈”的差异，激发学习兴趣，自然引出“反馈”概念。 环节2 趣味游戏 活动：蒙眼画五官游戏 1.请两位同学蒙眼为黑板上的头像画五官。 第一位：无任何提示，直接画。 第二位：可请一位助手用语言提示方位（上下左右）。 2.组织全班观察并讨论：两位同学画的过程和效果有何不同？ 3.总结：助手提示就是一种“反馈”，人能通过眼、耳等感官获取反馈，调整行动。 1.参与或观察游戏过程。 2.对比分析：无提示者盲目作画；有提示者可根据反馈调整，画得更准。 3.理解反馈在人类处理事务中的作用。 通过趣味游戏，让学生亲身体验反馈对行动效果的优化作用，将抽象概念具体化，为理解控制系统中的反馈做铺垫。 环节3 分析人们处理日常时间存在的反馈 活动1：分析日常事件中的反馈 1.引导学生分析“接热水”和“吹热水降温”两个事件。 过程分别是什么？ 如何获取反馈信息？（看水位、摸温度） 2.填写“事件中的反馈分析表”。 活动2：小组讨论与分享 组织学生讨论并分享生活中其他存在反馈的事件（如：上课走神被老师提醒后改正、对答案改错题等），并填写表格。  1.分析案例，描述过程，明确反馈信息获取方式。 2.小组讨论，列举更多生活实例，完成表格填写。 3.分享交流，感知反馈在生活中的普遍性。  将反馈概念从游戏迁移到更广泛的日常生活，引导学生观察和思考，巩固对“人为获取反馈”的理解。 环节4 分析人们使用以下控制系统时获得的反馈信息 活动：分析传统控制系统中的反馈 1.案例一：爸爸发现洗衣机洗完的衣服不干净，让其重洗。 提问：爸爸如何获取反馈信息？（检查衣服） 2.案例二：小智用微波炉加热食物，发现没热透，再加热一次。 提问：小智如何获取反馈信息？（试探食物温度） 3.总结：上述洗衣机、微波炉属于开环控制系统，不“关心”输出结果，需要人主动检查并获取反馈，然后决定是否再次操作。 1.分析案例，回答提问。 2.理解在这类系统中，反馈信息是由人来获取和判断的。 3.明确开环控制与人为反馈的关系。 分析学生熟悉的开环控制系统案例，明确在传统系统中，反馈环节由人完成，为引出“系统自动反馈”做铺垫。 环节5 分析具备反馈的微波炉的工作过程 活动1：畅想具备自动反馈的智能设备 1.提问引导：能否重新设计洗衣机和微波炉，让它们自己能获取反馈并调整工作？ 2.小组讨论与设计： (1)它们需要增加什么设备来获取反馈？ (2)洗衣机增加什么设备？获取什么反馈信息？（如：检测水脏污程度的传感器） (3)微波炉增加什么设备？获取什么反馈信息？（如：检测食物温度的温度传感器） 3.讲解反馈定义：控制系统中的反馈是将输出所产生的结果传回输入端，从而形成新的输入的过程。 活动2：分析具备反馈的微波炉工作过程 1.问题引导：如果微波炉增加温度检测装置，我们是否可以设置目标温度值（如45℃），而不是设置加热时间？ 2.过程梳理：引导学生用文字描述其工作过程： (1)设置温度阈值T0（如45℃）。 (2)检测装置检测食物温度T。 (3)比较T与T0。 (4)判断：若T<T0，则继续加热；否则停止加热。 3.示意图绘制：指导学生在开环示意图基础上，补充“检测”环节和“反馈”箭头，形成闭环示意图。 输入：设定的温度阈值。 计算：将检测到的温度数据与阈值比较，生成指令。 输出：加热或不加热。 反馈：将检测到的温度数据传回输入端参与比较。 1. 思考并讨论让系统具备自动反馈的可能性。 2.小组合作，提出为洗衣机和微波炉增加检测装置（传感器）的设想。 3.学习并理解反馈在控制系统中的正式定义。 4.跟随引导，逐步用语言描述闭环控制过程。 5.动手补充和绘制具备反馈的微波炉工作过程示意图，明确“检测”和“反馈”环节的位置与作用。 激发学生的创新思维，引导他们从“人为反馈”过渡到“系统自动反馈”，理解反馈技术化的实现方式，初步建立闭环控制的概念。 以微波炉为典型案例，深入剖析闭环控制的具体工作步骤，引导学生将抽象定义转化为具体的工作流程和示意图，掌握闭环系统的核心结构。 环节6 拓展与提升 活动1：虚拟仿真——机器人避障 1.运行两个机器人程序： 程序一：普通直行程序（无避障功能）。 程序二：避障程序（遇障碍停止/转向）。 2.观察对比：两个机器人在遇到障碍物时有何不同？ 3.分析原因：展示两段程序代码，引导学生发现避障程序中的“循环判断”逻辑（检测障碍物距离并判断）。 4.联系类比：这与我们骑自行车避障（眼看、脑判、手调）是否有相似之处？ 活动2：设计具备反馈的洗衣机 小组讨论：如果洗衣机能根据衣服干净程度自动决定是否继续洗，其控制过程是怎样的？尝试模仿微波炉案例绘制工作过程示意图。 1. 在仿真环境中运行并观察两个机器人的行为差异。 2.思考并讨论第二个机器人能避障的原因。 3.阅读简单代码，理解其通过传感器（如超声波）检测距离（反馈），并根据判断结果调整行动的逻辑。 4.小组合作，迁移所学，设计并绘制具备反馈的洗衣机工作示意图。 通过虚拟仿真实验，直观对比有无反馈系统的差异，并将机器人的自动反馈与人的感官反馈进行类比，深化对反馈实现机制的理解。 通过设计活动促进知识迁移和应用。通过总结，帮助学生构建关于反馈的完整认知框架，理解其对系统优化的意义。 环节7 总结 引导学生总结： 1.人们处理日常事件时存在很多反馈。 2.人们可以自己获取反馈信息。 3.通过反馈，能够让系统发现输出所产生的结果与人们预期有偏差，然后系统根据偏差生成新的指令，保证输出结果符合人们要求。 1.系统梳理知识点； 2.分享学习体会。 通过总结反思巩固所学知识，培养系统思维和表达能力。 学习评价与反思 评价内容 达成情况 1.能举例说明日常生活和处理事件中存在的反馈现象 2.能区分开环控制中“人为反馈”与闭环控制中“系统自动反馈”的不同 3.能准确描述具备反馈的微波炉等系统的工作过程 4.能绘制包含“检测”和“反馈”环节的控制系统工作过程示意图 ☆☆☆☆☆ 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.能通过实验观察，理解反馈如何使系统具备适应和调整能力 4.交流合作，促成新认知 ☆☆☆☆☆ 1 学科网（北京）股份有限公司 $