第三单元第2节《系统中的闭环控制》教学设计-2026-2027学年川教版信息科技六年级上册

第三单元 智能控制更便捷 第2节《系统中的闭环控制》教学设计 ——2026-2027学年川教版（2024）信息科技六年级上册 一、教学基本信息 课题 系统中的闭环控制 年级 六年级（上册） 课时 1课时 课型 新授课 教材版本 川教版（2024）信息科技 授课学期 2026—2027学年 所属单元 第三单元 智能控制更便捷 授课教师 ＿＿＿＿＿＿ 二、教材分析 本课是川教版（2024）信息科技六年级上册第三单元的第2节。教材承接上一课人工控制与自动控制的区分，以空调「达到26度停机、低于25度再启动」这一学生熟悉的现象为切入点，引导学生认识闭环控制——系统的输出结果会反过来影响输入，形成一条闭合的回路。教材通过与定时闹钟「到点就响、不管你醒没醒」的对比，帮助学生理解开环控制与闭环控制的本质区别。本课是理解反馈概念的前奏，也是单元核心概念体系的关键一环。 三、学情分析 六年级学生已经在生活中大量使用空调、冰箱、电热水器等具备闭环控制特征的设备，但他们从未从「回路」「输出反过来影响输入」的学科视角去观察。学生能看懂空调一会停机一会启动的现象，却难以把这种现象与「反馈」「闭环」联系起来。教学中需要借助动画演示，把看不见的控制回路画出来、动起来，帮助学生建立直观认识。 四、教学目标（基于2022版信息科技课程标准核心素养） ● 信息意识：通过观察空调温度自动调节的现象，感知闭环控制在生活中的普遍存在，能主动关注家中自动控制设备的工作过程。 ● 计算思维：能借助动画和框图理解闭环控制的含义，说出开环控制与闭环控制的区别，能用箭头图表示空调控制系统的闭合回路。 ● 数字化学习与创新：能在动画演示和小组绘图活动中，与同伴共同把抽象的控制回路转化为可见的框图，体会可视化工具在理解系统结构中的作用。 ● 信息社会责任：体会闭环控制在节约能源、提升生活舒适度中的价值，初步形成合理设置空调温度、珍惜能源的意识。 五、教学重难点 【教学重点】理解闭环控制的含义，能说出开环控制与闭环控制的区别。 【教学难点】理解「输出结果反过来影响输入」这一闭环控制的本质，能用框图画出闭合回路。 六、教学准备 多媒体课件（含空调温度调节动画、定时闹钟响铃动画） 《空调控制系统回路图》学习单每生1份 闭环控制与开环控制对比表格每组1张 磁吸式箭头卡片一套（输入、处理、输出、反馈） 小组小白板4块、马克笔 七、教学过程 教学环节（时长） 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 （3分钟） 提问引入：同学们有没有注意过，夏天开空调设到26度，过一段时间空调室外机会停一会，再过一会又会自己启动？它为什么不用人去按开关，自己一会开一会停？再出示一个定时闹钟，设到7点整，问：闹钟到点会响，可如果你已经醒了坐起来了，闹钟会不会自己不响？ 结合自己的生活经验发言：空调确实会一会停一会开；闹钟不管醒没醒都会响，要手动按掉。产生认知好奇：为什么空调会自己调整，闹钟却不会？ 用空调和闹钟两个反差鲜明的生活现象导入，制造认知冲突，引出「为什么一个会自己调整、一个不会」的核心问题。 新知探究一：空调的闭环控制 （10分钟） 播放空调工作过程动画：设定26度→压缩机工作→室温下降→温度传感器检测到26度→压缩机停机→室温慢慢回升→传感器检测到低于25度→压缩机再次启动。边播放边用磁吸箭头在黑板上贴出「设定温度→空调工作→室温变化→传感器检测→回到空调」的回路。板书：输出结果反过来影响输入，形成闭合回路，这就是闭环控制。 认真观看动画，跟随教师一起在黑板磁吸箭头的引导下，说出每一步发生了什么；在学习单上用箭头画出空调的控制回路，圈出「传感器检测室温」这一环节。 用动画把看不见的控制过程可视化，借助磁吸箭头让学生看到回路的「闭合」特征；通过圈出传感器环节，为下一课反馈概念埋下伏笔。 新知探究二：开环与闭环对比 （10分钟） 回到导入时的闹钟问题：定时闹钟到点就响，它有没有检测你醒没醒？有没有把结果送回去影响输入？引导学生发现：闹钟按设定时间响铃，响完就结束，不会根据你的状态调整，这就是开环控制——输出不会反过来影响输入。出示对比表格，和学生一起填写：开环控制没有回路、不管结果；闭环控制有回路、会根据结果调整。 小组讨论闹钟与空调的区别，在对比表格中填写两类控制的特点；举例说说生活中还有哪些开环控制，如定时煮蛋器、红绿灯按固定时长切换；哪些是闭环控制，如冰箱恒温、无人机自动悬停。 通过对比帮助学生在差异中把握两类控制的本质；让学生大量举例，检验概念是否真正迁移到生活。 实践活动：画一画控制系统回路 （8分钟） 布置任务：每组从「冰箱维持冷藏4度」「电饭煲保温」「无人机在空中自动悬停」三个系统中任选一个，在小白板上用箭头画出它的控制回路，标清楚哪里是输入、哪里是输出、哪里是把结果送回去的环节。教师巡视，重点指导学生找到「把结果送回去」的那一步。 小组合作讨论并绘制回路图，派代表上台用磁吸箭头在黑板上展示本组的回路；其他组倾听并质疑：你们这一步是怎么把结果送回去的？ 让学生在画图和表达中巩固闭环控制的结构；上台展示和质疑促使学生把模糊的认识说清楚。 展示交流 （5分钟） 选取两组回路图点评，重点表扬能清晰标出「传感器检测→回到控制装置」这一反馈环节的小组；用一句话总结：闭环控制就像人走路会看着脚下调整方向，眼睛看到的结果会送回来影响下一步怎么走。 对照别组的图修正本组作品；跟随教师用走路的比喻再次体会闭环控制的特征。 用走路这一身体经验比喻闭环控制，帮助学生形成可迁移的直观认识。 总结拓展 （4分钟） 师生梳理：什么是闭环控制？它和开环控制最本质的区别是什么？预告下节课将专门研究「把结果送回去」这一步——反馈。布置课后观察任务。 口头总结，记录作业，对反馈主题产生期待。 结构化梳理，自然过渡到下一课反馈的学习。 八、板书设计 主板书居中：第三单元 智能控制更便捷 第2节 系统中的闭环控制 一、闭环控制：输出结果反过来影响输入，形成闭合回路 空调：设26度→工作→室温降→传感器检测→停机/再启动 二、开环控制：输出不影响输入，不管结果 闹钟：到点就响，不管你醒没醒 三、对比：闭环有回路 · 开环没回路 九、作业设计（分层） 【基础作业】（全体必做） 在作业本上用自己的话写出闭环控制的含义，并画出空调控制系统的回路图，标出输入、输出和把结果送回去的环节。 【拓展作业】（学有余力选做） 观察家里的冰箱或电热水器，思考它是开环还是闭环控制，写一段50字左右的说明，下节课分享。 十、教学反思 本课用空调和闹钟的反差现象导入，学生兴趣浓厚，动画演示对理解闭合回路帮助很大。但部分学生在画回路图时，容易漏掉「把结果送回去」这一关键箭头，说明对反馈环节的理解还停留在表面。下次教学可在动画演示后，让学生先用手势在空中比画回路，再落到纸面画图；同时要多给小组讨论「如果去掉这个送回去的箭头会怎样」的机会，加深对反馈必要性的体会。 学科网（北京）股份有限公司 $