《自动控制系统》教案-2025-2026学年浙教版小学信息技术六年级下册

《自动控制系统》教案-2025-2026学年浙教版小学信息技术六年级下册学情分析六年级学生已在五年级学习过“生活中的系统”“简单控制”等内容，具备“输入—处理—输出”的初步系统思维，能识别生活中常见的控制设备（如开关、遥控器、水龙头）。他们好奇心强、乐于探究，但对“自动”与“手动”的本质区别、系统内部的控制逻辑理解较浅，容易把“有电、有程序”等同于“自动”。学生抽象思维正在发展，需要大量生活实例、示意图和对比分析来支撑概念建构，不宜直接灌输“开环/闭环”等术语，应从“是否需要人持续干预、结果是否回传比较”的直观角度切入。本课作为单元起始课，重在唤醒旧知、建立“自动控制系统”的清晰表象，为后续反馈与控制形态学习打基础。教材分析本课是浙教版（2023）六年级下册第一单元《控制系统中的反馈》第1课，属于“过程与控制”模块核心内容。教材以“智慧农场自动灌溉”为情境导入，分为两大板块：认识自动控制系统与计算机在自动控制中的作用。第一板块从“水箱水位自动控制、全自动烘手机”等无计算机参与的自动系统，过渡到“空调调温、汽车定速巡航”等有计算机参与的自动系统，提炼“无需人持续操作、按预设条件自动完成控制”的本质特征。第二板块通过对比手动控制与计算机自动控制，归纳计算机在自动控制中的三大优势：精准控制、复杂逻辑、参数可调。教材编写由浅入深、从生活到技术，强调“现象→特征→本质→应用”的认知路径，不出现专业术语，符合六年级学生认知水平；同时为第2课《控制的形态》（有无反馈）、第3课《反馈与控制》埋下逻辑伏笔，是单元知识的起点与基础。核心素养目标依据2022版信息科技课标与浙教版新教材要求，制定如下目标：信息意识：能观察并列举生活中的自动控制系统，区分自动控制与手动控制，感知自动控制在生产生活中的价值。计算思维：能将简单自动控制系统抽象为“输入—处理—输出”模型，理解“预设条件→自动判断→执行动作”的基本逻辑。数字化学习与创新：能通过案例分析、示意图绘制、小组讨论等方式探究自动控制原理，尝试用简单语言描述系统工作过程。信息社会责任：感受自动控制技术对生产效率、生活便利的提升，认识技术服务生活、安全可靠的重要性。教学重难点教学重点：理解自动控制系统的本质特征（无需人持续干预、按预设自动控制）；区分自动控制与手动控制。教学难点：抽象“输入—处理—输出”模型；理解计算机在自动控制中的核心作用（判断与决策）。教学过程情境导入：智慧农场的“秘密”教师活动：出示教材开篇情境图——智慧农场大棚，配有自动灌溉喷头、温湿度传感器。提问：“同学们，观察图片：大棚里的植物为什么能‘自己喝水’？农民伯伯需要一直守在旁边浇水吗？”

学生活动：观察图片，自由发言：“有机器在浇水”“不用一直守着，机器自己会浇”“可能有开关控制”。

教师追问：“和我们平时用手拧水龙头浇水相比，这种‘自己浇水’的方式有什么不一样？”

学生活动：对比思考，回答：“不用一直动手”“到时候自己会开/关”“更方便、更准时”。

教师小结并揭题：像智慧农场自动灌溉这样，不需要人持续操作，能按照预设条件自动完成控制任务的系统，就是自动控制系统。今天我们一起学习第1课《自动控制系统》，走进自动控制的世界。

设计意图：以教材原生情境导入，贴近生活、直观有趣；通过“手动浇水vs自动灌溉”对比，初步感知“自动”的核心——无需持续人工干预，激发探究兴趣，自然引出课题。新知探究一：认识自动控制系统（教材课文内容讲解）生活中的自动控制vs手动控制教师活动：出示教材“探索”栏目图片组：①手动拧水龙头；②感应水龙头；③手动按烘手机；④全自动烘手机；⑤空调手动调温；⑥空调自动恒温。

提问：“请大家分组讨论：这些设备哪些是自动控制？哪些是手动控制？判断的理由是什么？”

学生活动：4人小组讨论，结合生活经验分类：手动控制：①③⑤（需要人一直动手/反复操作，不做就停）自动控制：②④⑥（人设置好后，不用一直管，设备自己感应/判断/执行）教师引导提炼特征：结合学生发言，板书并讲解教材核心定义：手动控制系统：控制过程全程需要人操作，人是控制的核心，人不动系统就不工作（如手动开水龙头、按开关）。自动控制系统：人提前设置好条件（如温度、距离、时间），系统无需人持续干预，能自己检测、自己判断、自己执行，完成控制任务（如感应水龙头、自动空调）。师生互动巩固：师：“感应水龙头为什么是自动控制？”生：“手靠近就出水，手离开就停水，不用一直按着。”师：“全自动烘手机和手动烘手机最大的不同是什么？”生：“全自动的手伸过去就吹风，不用一直按按钮；手动的要一直按着才吹风。”师：“空调‘自动恒温’模式，人需要一直调温度吗？”生：“不用，设置好25℃，空调自己会制冷/制热，保持温度不变。”自动控制系统的基本组成（教材示意图讲解）教师活动：出示教材“水箱水位自动控制”示意图（无计算机版）：水位传感器→控制装置→进水阀门→水箱。

讲解：“我们以水箱自动加水为例，看看自动控制系统由哪些部分组成，它们是怎么工作的。”

分步解析课文内容：输入（检测）：水位传感器（像人的眼睛），检测水箱当前水位（输入信息：水位高低）。处理（判断）：控制装置（像人的大脑），对比当前水位和预设水位（如预设水位80%）：如果水位低于80%，就发出“开水”指令；如果达到80%，就发出“关水”指令。输出（执行）：进水阀门（像人的手），根据指令打开或关闭，控制水流进水箱。教师小结模型：教材告诉我们，所有自动控制系统都可以简化为：输入（检测信息）→处理（判断决策）→输出（执行动作）。学生活动：结合示意图，同桌互相复述水箱自动控制的工作过程，用自己的话讲清“输入—处理—输出”分别是什么。设计意图：紧扣教材原生案例与示意图，从“看得见、摸得着”的水箱控制入手，拆解抽象的系统组成；通过师生问答、同桌复述，落实“输入—处理—输出”模型建构，突破教学重点。新知探究二：计算机在自动控制中的作用（教材课文内容讲解）从“简单自动”到“智能自动”教师活动：提问：“刚才我们学的水箱、烘手机是比较简单的自动系统，没有计算机参与。那像智能空调、扫地机器人、汽车定速巡航这些更复杂的自动设备，是谁在‘大脑’里做判断呢？”

学生活动：回答：“计算机”“芯片”“电脑主板”。

教师讲解课文核心内容：教材指出，现代自动控制系统大多有计算机参与，计算机就是系统的‘智能大脑’，让自动控制更精准、更复杂、更灵活。计算机自动控制的三大优势（教材案例分析）教师活动：结合教材“空调自动控温”案例，讲解三大优势，同步出示对比表格：优势含义（教材原文）空调案例说明精准控制能精确检测和控制数值（如温度、湿度），误差很小设定25℃，温度波动不超过±0.5℃，比手动调温准得多复杂逻辑能同时处理多个条件，做出复杂判断空调同时检测室内温度、室外温度、湿度，自动切换制冷/制热/除湿参数可调随时修改预设条件，适应不同需求夏天设26℃、冬天设22℃；睡眠模式自动升温，灵活调整师生互动深化理解：

师：“为什么说计算机控制更精准？比如空调手动调温会怎样？”

生：“手动调只能大概调，一会儿冷一会儿热；计算机控制温度很稳定。”

师：“扫地机器人为什么能避开障碍物、自己充电？这体现了哪个优势？”

生：“复杂逻辑！它同时检测距离、电量、路线，做出很多判断。”

师：“智慧农场的灌溉系统，晴天多浇、雨天少浇，这是哪个优势？”

生：“参数可调！根据天气修改浇水条件，适应不同情况。”回归情境：智慧农场的计算机自动控制教师活动：回到导入的智慧农场情境，讲解教材拓展内容：“智慧农场的自动灌溉系统，就是计算机控制的典型例子。传感器检测土壤湿度（输入），计算机对比预设湿度（如湿度低于30%就浇水），判断后控制喷头喷水（输出）；同时还能联动天气数据，雨天自动暂停，晴天增加灌溉时长，精准又智能。”

学生活动：结合本课知识，完整描述智慧农场自动灌溉的“输入—处理—输出”过程。

设计意图：紧扣教材案例与对比表格，从“简单自动”过渡到“计算机智能自动”，清晰讲解三大优势；通过回归导入情境，形成“情境→探究→应用”的闭环，深化对计算机核心作用的理解，突破教学难点。课堂练习：辨析与建模（教材“练一练”改编）教师活动：出示教材“练一练”题目，引导学生独立思考后小组交流：判断下列系统是自动控制（A）还是手动控制（B）：电梯自动关门、自动选层（）用钥匙开门（）自动感应门（）手动开关台灯（）请用“输入—处理—输出”模型，描述“自动感应门”的工作过程。学生活动：独立完成后，小组核对答案，分享第2题的描述：输入：传感器检测到有人靠近；处理：计算机判断“有人，需要开门”；输出：门自动打开；人离开后，自动关闭。教师点评：肯定学生的辨析与建模，强调“自动控制的关键是无需人持续干预，系统自主完成检测—判断—执行”。设计意图：改编教材练习，巩固本课核心概念；通过建模练习，强化“输入—处理—输出”思维，落实计算思维培养，及时检测学习效果。课堂小结教师活动：引导学生共同梳理本课知识，结合板书与教材内容总结：核心概念：自动控制系统是无需人持续干预，按预设条件自动完成控制的系统；区别于全程需人操作的手动控制系统。基本模型：所有自动控制系统都可抽象为输入（检测）→处理（判断）→输出（执行）。计算机的作用：现代自动控制系统中，计算机是智能大脑，具备精准控制、复杂逻辑、参数可调三大优势，让自动控制更智能、更灵活。生活价值：自动控制广泛应用于智慧农场、智能家居、智能交通等领域，提升效率、便利生活