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1、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，系统能够实现控制目标的控制系统。其工作过程依赖于系统的输入和输出，具有响应速度快、稳定性差、不能自动调整控制量等特点。闭环控制系统则是通过将系统输出与期望输出进行比较，从而自动调整控制量，实现控制目标的控制系统。其工作过程较为复杂，但具有
2、稳定性好、响应速度快、能够自动调整控制量等优点。通过本课的学习，学生将深入理解控制系统的概念和原理，掌握开环和闭环控制系统的特点和工作过程，为今后的信息技术学习和实践打下坚实的基础。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兴趣，提高学生的信息意识。2 .计算思维：让学生通过分析开环和闭环控制系统的工作过程及特点，锻炼其逻辑思维和问题解决能力，培养学生的计算思维。3 .数字化学习与创新：通过学习控制系统的基本原理，让学生掌握控制系统在实际应用中的基本方法和技巧，培养学生数字化学习的能力和创新精神。4 .信
3、息社会责任：培养学生了解和关注控制系统在实际生活中的应用和影响，使其能在信息社会中负责任地使用控制系统，提高学生的信息社会责任。重点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，电梯就会自动启动，把我们送到目标楼层？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
4、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。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
5、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例进行介绍。家用空调控制系统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。在闭环控制系统中，空调控制器根据预设的温度和传感器输入的实时温度，通过控制算法计算出需要调整的温度差，然后向空调执行器发出指令，实现空调的制冷或制热。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所需的温度。空调控制器接收到设定温度后，与传感器实时监测的室内温度进行比较，计算出温度差。然后，空调控制器根
6、据温度差和预设的调节参数，通过控制算法计算学生认真听讲，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。出空调执行器所需的动作。空调执行器根据空调控制器的指令，调整空调的制冷或制热能力，以实现室内温度的精确控制。同时，空调传感器实时监测室内温度，将监测数据反馈给空调控制器。空调控制器根据反馈数据，对空调运行进行调整，以保证室内温度在设定范围内。环节三：两种控制系统的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一定的区别。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，对系统的实时状态进行调
7、整。而闭环控制系统则通过对系统实时状态的实时监测，根据监测数据进行控制，使系统运行在期望的状态。开环控制系统适用于对稳定性和精度要求不高的场景，如电梯控制系统。而闭环控制系统适用于对稳定性和精度要求较高的场景，如家用空调控制系统。在实际应用中，两种控制系统可以根据实际需求进行选择和组合，实现对各种设备的智能化控制。课堂练习分发课堂练习题，要求学生根据所学内容，判断给出的控制系统属于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，并说明理由。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。课堂小结引导学生总结本节课所学内容，强调开环和闭环控制系统的主要特点及应用场景。学生回顾所学内容，总结开环和闭环控制系统的特点及应用。通过课堂小结，使学生对本节课内容有更深刻的理解，为后续学习打下基础。板书控制系统的类型1.开环控制系统2.闭环控制系统
