第4课 控制系统的类型 教案5 六下信息科技 赣科学技术版.docx

控制系统的类型教学设计课题控制系统的类型单元第一单元学科信息科技年级六年级教材分析本课主题为控制系统的类型，属于江西科学技术出版社2023信息科技六年级第一单元系统中的控制的一部分。本课的教学目标分为两部分：一是了解开环控制系统，包括其含义、工作过程及特点；二是掌握闭环控制系统，包括其含义、工作过程及特点。开环控制系统是指在系统输出对系统输入没有影响的情况下，系统按照预设的策略进行控制。这种控制方式的主要特点是稳定性较差，对扰动敏感。而闭环控制系统则是通过实时测量系统输出，并与期望输出进行比较，根据差值调整控制策略，使系统达到期望输出。这种控制方式具有较好的稳定性，对扰动具有较高的抗干扰能力。通过本课的学习，学生将深入理解控制系统的原理和类型，掌握开环和闭环控制系统的区别，并能在实际应用中灵活运用。这不仅有助于提高学生对控制系统的基本认识，也为后续学习更高级的控制理论和技术打下坚实基础。总体来说，本课内容具有重要理论意义和实践价值，对学生信息科技素养的提升具有重要意义。学习目标1 .信息意识：通过学习开环和闭环控制系统的类型，使学生了解和掌握控制系统的基本概念和原理，培养学生对信息技术应用的敏感度和认知能力，提高学生的信息意识。2 .计算思维：引导学生通过分析开环和闭环控制系统的工作过程及特点，培养学生的逻辑思考能力、问题解决能力和计算思维。3 .数字化学习与创新：通过学习控制系统的基本原理和应用，使学生能够运用信息技术手段解决实际问题，提高学生的数字化学习能力和创新能力。4 .信息社会责任：培养学生了解和掌握控制系统在实际生活中的应用，使学生认识到信息技术对社会发展的重要作用，提高学生的信息社会责任意识，自觉践行信息社会行为规范。重占八、了解开环控制系统难点掌握闭环控制系统教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课首先，通过向学生展示一个实际的开环控制系统（如电梯控制系统），引导学生思考：“同学们，你们在生活中有没有遇到过这样的情况，当我们进入电梯后，电梯门关闭，电梯就会自动运行到我们想去的楼层？这就是一个典型的控制系统。今天，我们就来学习一下控制系统的类型。”学生观察电梯控制系统，结合自己的生活经验，思考控制系统的应用。通过生活中的实际案例，激发学生的好奇心，吸引他们的注意力，为后续新知识的讲授做好铺垫。讲授新课环节一：开环控制系统续写在开环控制系统中，电梯控制系统是一个典型的例子。电梯控制系统主要包括以下几个部分：电梯控制器、电梯电机、电梯传感器和电梯执行器。在开环控制系统中，电梯控制器根据预设的程序和传感器输入的信息，发出指令给电梯电机，电梯电机根据指令驱动电梯执行器，从而实现电梯的上下运行。学生认真听讲，记录重点内容，结合实例理解开环和闭环控制系统的概念及特点。通过讲解和实例，让学生深入了解开环和闭环控制系统，为课堂练习打下基础。电梯控制系统的工作过程如下：首先，乘客在电梯内或外部按下楼层按钮，电梯控制器接收到信号后，根据预设的程序和当前电梯所在楼层，计算出电梯需要行驶的距离和方向。然后，电梯控制器向电梯电机发出驱动指令，电梯电机根据指令驱动电梯执行器，使电梯按照预定的速度和方向运行。在电梯运行过程中，电梯传感器实时监测电梯的运行状态，并将信息反馈给电梯控制器。电梯控制器根据反馈信息，对电梯运行进行调整，以确保电梯安全、稳定地运行。环节二：闭环控制系统续写闭环控制系统是以家用空调控制系统为代表的一种控制系统。在家用空调控制系统中，主要包括空调控制器、空调传感器、空调执行器和空调补偿器等部分。家用空调控制系统的工作过程如下：首先，用户通过空调遥控器或面板设置空调的温度、模式和风速等参数。空调控制器接收到设定参数后，与室内温度传感器和室外温度传感器采集的实时温度进行比较，根据差值调整空调的运行状态。例如，当室内温度低于设定温度时，空调控制器会发出指令使空调加热，直至室内温度达到设定值。在空调运行过程中，空调传感器实时监测室内和室外的温度变化，将监测数据反馈给空调控制器。空调控制器根据反馈数据，对空调的运行进行调整，以保持室内温度在设定范围内。此外，空调补偿器可以根据室内外温度的变化，自动调整空调的运行功率，提高空调的能效比，实现节能降耗。环节三：控制系统比较与总结开环控制系统和闭环控制系统在控制原理和应用场景上有很大的不同。开环控制系统主要依靠预设的程序和传感器输入的信息进行控制，对于实际过程中的不确定性因素和非线性特性无法进行实时调整。而闭环控制系统通过对实际过程的实时监测和反馈，能够实现对系统的精确控制，具有较高的控制精度和稳定性。在家用空调控制系统中，闭环控制系统的应用使得空调能够根据室内外温度的变化，自动调整运行状态，实现舒适、节能的目标。而在电梯控制系统中，由于电梯运行环境的复杂性和安全性要求，开环控制系统在安全性、稳定性和实时性方面存在一定的局限性。因此，在实际应用中，需要根据不同场景和需求，选择合适的控制系统。课堂练习发放课堂练习题，要求学生根据所学内容，判断给出的控制系统是开环还是闭环控制系统，并说明理由。学生根据所学知识，分析给出的控制系统，判断其类型，并说明判断依据。通过课堂练习，巩固学生对开环和闭环控制系统的理解，提高他们的分析能力。课堂小结总结本节课的重点内容，强调开环和闭环控制系统的基本概念及特点。学生回顾所学内容，总结开环和闭环控制系统的区别。通过课堂小结，使学生对本节课的内容有更清晰的认识，为后续课程的学习做好铺垫。板书控制系统的类型1.开环控制系统2.闭环控制系统