第10课 开环控制应用广 教案 2025-2026学年六年级全一册信息科技人教版

第10课《开环控制应用广》教案课程名称：第10课开环控制应用广年级：六年级课时：45分钟一、教学目标分析知识与技能1.能够精准阐述开环控制的特点，准确区分开环控制与其他控制方式。2.能够熟练掌握绘制开环控制工作过程示意图的方法，清晰标注各环节。3.能够依据开环控制特点，识别并分析生活和工业中的相关应用案例。过程与方法1.通过分析洗衣机、电风扇等设备的工作过程，培养观察、归纳和逻辑思维能力。2.通过绘制示意图和分析案例的实践，提升动手操作和知识应用能力。3.通过小组讨论和拓展活动，增强合作交流与创新探索能力。情感态度价值观1.学生对开环控制技术充满好奇与探索欲，热爱信息技术课程。2.学生体会开环控制应用广泛，增强对科技价值的认知。二、教学内容及重点教学重点1.深入理解开环控制按给定输入运行、不检测输出结果的特点。2.熟练绘制开环控制工作过程示意图，掌握输入、计算、输出环节的表示方法。3.学会分析生活和工业中开环控制应用案例的控制过程。教学难点1.理解开环控制在面对干扰时输出结果易出现偏差的原因。2.引导学生从复杂的实际场景中准确识别开环控制，并深入分析其局限性。3.培养学生在拓展活动中，根据开环控制原理对机器人运动程序进行优化和创新的能力。三、教学过程设计教学过程教学内容教学方法情景导入（5分钟）师：大家应该都知道这些场景，闹钟叮叮响，但它没有办法保证“主人一定起床”；洗衣机隆隆转，但也无法保证衣物一定能被洗净。这是为什么呢？本节课我们就来一起探究吧。师：本节课的学习目标有三点：一是了解开环控制特点；二是能绘制其工作过程示意图；三是通过实例分析，知晓它在生活中广泛存在。师：学习内容包含，分析开环控制特点；绘制并剖析电风扇工作过程；分析生活中开环控制应用案例。师：首先请同学们代入下面的两个情景来思考几个问题：小智设定每天早上7点闹钟响，提醒自己起床，闹钟一直响到停，小智都没起床，闹钟能继续响吗？洗衣机洗衣服，按规定程序工作直到结束，能控制这些衣服一定能洗干净吗？生：思考并回答师：答案显然是都不能，因为它们都不会检测结果。问题导向学习师生互动合作探究（实践操作）（10分钟）师：现在请大家按“输入—计算—输出”模式补充洗衣机工作过程示意图，并回答相关问题。师：洗衣机工作时，输入为洗衣模式并启动，计算是按选定模式生成指令，输出是按设定程序运转。师：结合绘制的洗衣机工作过程示意图，我们思考下面两个问题:一是洗衣机的工作过程是否从开始到结束，都按设定的程序执行？二是如果爸爸发现衣服洗得不够干净，还想用洗衣机洗，是否只能重新设置模式，让洗衣机再执行一遍洗衣流程？生：思考并回答。师：刚刚的两个问题答案都是“是”。师：洗衣机工作时，就是按照给定的输入运行，然后按预期的目标形成输出结果，而且这次的结果无法改变，这也是开环控制的特点。讲授法讨论法师生互动合作探究（实践操作）（10分钟）师：使用电风扇时，我们接通电源并选择风速挡位，它就会按预定模式转动。现在请大家结合此工作过程，绘制出其工作过程示意图。师：电风扇工作时，输入风速挡位，计算环节按设定风速生成指令，输出为按指定挡位转动。师：比较电风扇的工作过程和洗衣机的工作过程，你发现它们有什么共同点？生：思考并回答。师：电风扇和洗衣机的工作过程都属于开环控制，不对输出结果进行检测。师：如果人们觉得降温效果不明显，电风扇能感知这个信息并重新选择合适的挡位转动吗？生：思考并回答。师：电风扇接通电源选定挡位后，即便降温效果欠佳，也无法感知并重新选挡转动，这种不依据输出结果调整的工作方式，就是开环控制。师：一般来说，开环控制系统的结构比较简单，不需要对输出结果进行检测；其操作往往也比较简单。很多开环控制系统的工作过程都是厂家设定好的，它产生的结果也基本是固定的，人们只需控制输入，就可以得到预定的输出。师：因为开环控制系统没有自我调节和修正的能力，因此，在工作过程的任何环节受到干扰时，输出的结果都会出现偏差，最终无法实现预期的系统功能。如衣服太脏或量多，普通洗衣模式难洗净；食物多，微波炉难热透。师：开环控制系统在日常生活中很常见，像电风扇按挡位转动、微波炉按设定加热、电饭煲按程序煮饭，都是其具体应用实例。讲授法讨论法实践操作师生互动合作探究（实践操作）（9分钟）师：下面请同学们参照表格，列举2-3个开环控制系统，分析其控制过程中的输入与输出。师：电子闹钟，输入设定响铃时间，就会在对应时刻输出响铃动作。电热水壶，输入加热指令，便开始加热。这些都是生活中常见的开环控制系统。讲授法拓展深化，回归生活（8分钟）师：下面请同学们补充微波炉加热食物的工作过程示意图，大家需梳理其输入、计算、输出等环节来绘制。师：微波炉工作时，输入为选择的加热挡位、时间并启动，计算是依此生成指令，输出是按指令加热。师：我们继续来完成下面这个任务，设计一个机器人，设置机器人运动参数使其走出正多边形，我们可以通过阅读、设置、运行程序，分析执行过程，判断是否符合开环控制特点。师：完成第二个任务，我们需要用到一块主控板和两个马达。首先我们将两个马达通过连接线分别连接到主控板的的M1、M2接口。师：接下来在软件中打开控制机器人行走的程序，点击“刷入”操作，将程序刷入到主控板。师：修改控制电机速度并将修改后的程序再次刷入主控板运行，查看效果，判断是否符合开环控制特点。讲授法实践操作课后作业（1分钟）找工业中开环控制系统应用案例，写300字报告，含场景、过程、局限。课堂小结与评价（2分钟）本节课，我们了解了开环控制的特点，掌握了绘制其工作过程示意图的方法，通过实例分析，知晓开环控制系统在生活中普遍存在。教学反思1.反思点：教学中存在一些问题。讲解开环控制特点时，部分学生对其易受干扰导致输出偏差理解不深，或许是案例分析不全面；学习活动里，个别学生参与度