实现反馈控制 教学设计

保护视力我做主——设计教室视力保护灯学习活动设计第２课实现反馈控制——设计教室视力保护灯一、单元项目分析：本单元位于六年级第七单元的知识学习，通过前面六个单元的学习，学生了解过程与控制的基本特征，认识反馈对系统优化的作用。本单元通过“设计与制作反馈系统”，验证反馈在实现过程与控制中的作用，是前面六个单元的综合运用，在教学体系中起着承上启下的作用。本单元项目主题是以“保护视力我做主”为主线，首先通过真实问题引入项目主题，结合开源硬件设备，设计实现教室照明灯的光线反馈，通过硬件搭建教室照明灯光线反馈控制系统，最终优化完善系统，实现系统的自动控制，使教室照明灯达到护眼的目的。二、活动分析本活动是设计与制作反馈系统的第2课时实现反馈控制。在此项目学习的过程中，学生通过解析旋钮灯的工作流程，分析出人在工作流程中做了哪些事。同时学生通过实验体验，小组探讨出在开关灯的基础上添加反馈装置与控制装置，让教室照明灯更加智能，有了人的“眼”，解放人的手。项目设计贴近学生生活，激发学习热情。三、学情分析本活动面向的是六年级的学生，他们在第1课已经完成了教室照明灯改造方案，学生需要画出工作框图为视力保护灯的制作打好基础。结合前面知识的内容，学生对反馈已经有了系统的学习，对反馈优化解决问题的过程也有一定的了解，本活动学生在开关灯开环工作流程的基础上添加反馈装置，完成优化难度不大。六年级的学生，是形象思维向逻辑思维过渡的阶段。在整个学习中，他们的积极性高，探究欲望强。四、学习目标1.核心素养目标（1）通过本活动学习，学会寻找生活中不同方式的开关灯。（信息意识）（2）通过使用自然语言描述和框图的方式，掌握教室开关灯的工作步骤。（计算思维）（3）通过探究教室视力保护灯的工作步骤，理解如何使用设备装置让灯更智能。（数字化学习与创新）（4）通过综合任务的学习，能够负责任的使用数字化学习，体验反馈系统的作用，感受自主可控系统的重要性。（信息社会责任）2.教学重难点（1）学会分析并绘制出教室视力保护灯的工作流程。（教学重点）（2）运用数字化工具学习与创新，能够设计出带有反馈系统的教室视力保护灯的工作步骤。（教学难点）五、活动策略本活动的学习是基于整个单元项目的学习，在教学方法的基础上，采用小组合作探究的方式。学生从教室开关灯的工作流程，到设计出教室视力保护灯的工作步骤，以一条主线教室视力保护灯的设计出发，两重探究让学生感知到从开关量到连续量，从开环到闭环的过程。整个过程逐步递进，小组成员共同协商，最终实现本活动目标，为下一活动搭建好基础。本课时在智慧课堂教室开展学习，借助多资源辅助帮助学生理清思路，微课帮助学生突破重点，学习单帮助学生攻克重难点，课堂上体验实验器材帮助学生清晰光线明暗度数值的变化。六、活动设计教学环节教师与学生活动设计意图项目回顾，引发思考展示上一节课规划出的“教室灯改造项目方案”，引发思考。师：“根据教室开关灯存在的问题，如何设计实现功能呢？”（学生回答）回顾上一节课内容，明确实现功能的顺序，激发学生自主探究学习的欲望。项目分析，合作探究1.探索教室开关灯的工作步骤。2.小组讨论，形成教室开关灯的工作步骤贴图。3.师生共同讨论，得出教室开关灯的工作步骤框图。通过观察实物，学生首先能描述教室开关灯的工作步骤，再转换成贴图形式的工作步骤，符合小学生的认知，提高学生计算思维能力的培养。学生将教室开关灯通过贴图的方式呈现后，教师再转换成框图，学生感知开环控制系统。项目实施，寻找法宝项目实施，寻找法宝1.依据生活经验，寻找到旋钮灯可以优化教室照明灯。2.小组讨论，解析旋钮灯的工作流程，探索旋钮灯的工作步骤。3.分析：在旋钮灯的工作过程中，人做了哪些事呢？（1）小组共同讨论，并将讨论结果填写在“学习单”中。（2）分析并展示填写后的结果。4.寻找保护视力灯的“眼”——添加反馈装置。（1）结合前面单元所学知识，学生寻找到了代替人“眼”去自动调节明亮度的“法宝”。（2）感知不同光线明亮度的数值变化，并记录光线亮度数值。学生数值记录单（3）学生数值记录单5.寻找视力保护灯的“手”——添加控制装置。（1）结合前面单元所学知识，学生寻找到了代替人“手”去自动调节明亮度的“法宝”。（2）探索出教室视力保护灯有了“眼”和“手”的工作步骤贴图。生活中真实问题的引出，会让学生有自主学习的意识，会主动去发现并寻找答案。学生说出旋钮灯工作步骤，同时理解了开关量，提升学生数字化学习与创新能力的培养。由感性认识到理性认识，学生意识到旋钮灯调节亮度的过程是有人的参与，逐层分析为学生理解反馈系统做好铺垫，也是学生计算思维能力的强化。教室视力保护灯寻找法宝的过程中，学生意识到要使眼睛舒适，必须要借助一个法宝去调节光线的明暗度。学生通过体验实验器材，更加直观了解光线亮度值，同时动手操作能力得到锻炼，也为下一节课搭建做好铺垫。在寻找的过程中，学生感知到从开关量到连续量的过程，并形成反馈实现过程与控制。项目完善，交流分享1.各小组派代表，展示小组完成的贴图并进行汇报。2.师生讨论，得出教室视力保护灯有了“眼”和“手”的框图分组汇报展示各小组优化的贴图，感知由贴图到框图的变化，知道反馈装置的工作流程可以帮助我们理清思路，加强学生思维逻辑的训练，增强了反馈系统的理解。总结评价，拓展延伸1.拓展延伸请同学们观察洗手间水箱水位控制系统的工作过程，尝试用框图表示其工作流程，并与其他同学说一说。2.总结评价每一小组成员使用“智慧课堂学生平板”完成教师下发的“评价表”。教师根据学生评价的数据进行表扬认可，展示评价数据结果。为了达到举一反三，让同学们知其然更要知其所以然，以小组为单位讨论分析洗手间水箱水位控制系统的工作过程，引导学生积极思考，学以致用，为生活服务，提高学生的计算思维。通过“智慧课堂学生平板”进行评价，让学生对本课学习