《系统中的闭环控制》教学设计-2026-2027学年川教版（新版）小学信息科技六年级上册

《系统中的闭环控制》教学设计-2026-2027学年川教版（新版）小学信息科技六年级上册一、学情分析经过上一课《认识系统中的控制》学习，六年级学生已经掌握控制系统四大要素，熟悉“输入‑计算‑输出”基础流程，可以区分手动、自动控制。学生生活当中经常接触空调、冰箱、智能温控设备，对设备自动维持稳定效果有感性体验，但学生不知道“检测‑回传”环节的存在，容易混淆开环控制与闭环控制。闭环的环形回路属于抽象概念，学生很难自主意识到“输出结果会重新影响输入”这一核心特征。学生具备小组案例分析能力，需要依托课本案例、环形流程图、对比表格，把抽象的环形控制回路转化为可视化内容，帮助学生理解闭环控制特点。二、教材分析本课是川教版六上第三单元第二课《系统中的闭环控制》，承接第一课开环基础控制，引出闭环控制概念。教材以智能空调恒温作为核心课文案例，对比普通定时风扇（开环控制）和恒温空调（闭环控制）；课文给出闭环控制完整流程：输入设定值→计算判断→输出执行动作→检测输出结果→回传再次参与计算，形成环形回路；明确开环、闭环二者的对比特征；课本搭配智能红绿灯的拓展案例，设置思考任务，引导学生绘制简易闭环流程图。本课是单元承上启下一课，为下一课专门学习反馈打下基础。三、核心素养教学目标（依据2022版信息科技课程标准）1.信息意识：识别生活中的闭环控制系统实例，区分开环控制与闭环控制，了解闭环控制能够让系统运行结果更加稳定的现实价值。2.计算思维：读懂闭环控制环形工作流程，理解“输出结果被检测，重新送回系统参与计算”这一闭环核心；能够结合课本空调案例，用文字或者框图描述闭环控制完整过程；可以对比开环、闭环的不同特点。3.数字化学习与创新：阅读课本文本，提取闭环控制关键环节；小组合作分析教材案例，尝试手绘简易闭环控制流程图。4.信息社会责任：感受闭环控制给智能家居、公共设施带来的便利，体会智能控制技术服务生活。四、教学重难点教学重点：理解闭环控制环形回路完整流程；对比区分开环控制、闭环控制；能够分析课本空调案例的闭环过程。

教学难点：理解闭环控制中“输出结果检测回传、再次参与计算”，明白环形回路逻辑，看懂闭环流程图。五、教学过程复习旧知，创设矛盾，导入新课师：同学们，上一节课我们学习认识系统中的控制，回顾控制系统基础流程是什么？

生：输入、计算、输出。

师：很好，请大家看课本开篇两个对比案例。课本第一个例子：普通定时电风扇，我们设定定时30分钟，风扇开始转动，时间到自动关机。老师提问：风扇运行的时候，系统知不知道室内实际热不热？它会不会根据房间温度变化调整自己？

生：不会，到点就关机，不管房间冷热。

师：课本第二个案例，智能恒温空调，我们设定目标26摄氏度。空调会一直工作，尽量把房间维持在26℃。大家想一想，空调和定时风扇相比，控制过程多了什么不一样的地方？请大家阅读教材本课开头段落，寻找线索。学生默读教材导入文本。

师：定时风扇执行完设定就结束，不会查看最终效果；空调会不断查看房间实际温度，再调整自己的工作。这种拥有检测回传环节，形成环形回路的控制，就是今天学习的系统中的闭环控制，板书课题。

【设计意图】直接使用教材自带两组对比案例，复习旧的开环控制，制造认知矛盾，引出闭环课题，让学生初步感知两类控制系统的差异。研读课本空调案例，拆解闭环控制完整环形流程师：请同学们阅读教材当中空调恒温的课文案例，用笔圈画闭环控制每一步关键环节。教师带领学生逐句解读课本文本。

教材文本片段：“我们在空调面板设定目标温度26℃作为输入；控制器把设定温度和传感器检测到的室内实际温度做对比计算；输出指令，控制压缩机开启制冷；温度传感器持续检测房间的实际温度；检测得到的实际温度数据，重新送回控制器参与下一轮对比计算，循环往复，维持房间温度稳定。”

师：我们一步步拆解这个课本案例。第一步输入是什么？

生：设定目标温度26℃。

师：第二步计算，控制器拿哪两个数据做对比？

生：设定温度和传感器检测出来的室内真实温度。

师：第三步输出，如果室内温度高于26℃，输出指令是什么？

生：启动压缩机进行制冷。

师：这里闭环最重要的一步来了。课本写了，传感器会持续检测房间温度，这个检测出来的结果，不是看完就扔掉，而是会送回到控制器里面，再一次参与计算判断。教师在黑板画出环形闭环流程图。输入（设定温度）→计算对比→输出（压缩机制冷）

↑               ↓

检测回传（实际室内温度）←──────师：大家观察这个图，流程不再是一条直线，而是绕成一个圆环。这就是闭环的由来。普通定时风扇只有单向直线流程，叫开环控制；增加检测结果回传，形成环形回路，就是闭环控制。师生共同填写课堂案例表格，梳理课本空调闭环系统要素。闭环案例输入设定值检测内容执行输出动作闭环特点恒温空调目标26℃室内实时温度启动/停止压缩机检测结果回传，循环对比调节师：老师提问，假如去掉空调温度传感器，不再检测房间温度，空调还能不能完成闭环控制？

生：不能，没有检测就没有回传，就不能形成环形回路。

【设计意图】深度解析教材核心课文案例，黑板手绘闭环环形框图，把抽象环形回路可视化，拆解每一步教材文本，突破本课教学难点。课本文本对比：开环控制与闭环控制师：教材设置对比阅读板块，请大家阅读课本表格内容，找一找开环控制、闭环控制核心区别。学生阅读教材文本。教师板书核心对比要点。

开环控制：流程单向直线，没有结果检测回传环节；系统不会根据实际运行效果调整动作；结构简单，但是结果容易受外界干扰，达不到预期目标。

闭环控制：存在检测、数据回传环节，形成环形回路；会根据实际结果反复调整输出；可以抵抗外界干扰，控制结果更加稳定。

师：回到课本定时风扇，它属于哪一类？

生：开环控制。风扇只会按照设定时间运行，不会检测房间温度，不会根据冷热调整工作。

师：请大家小组讨论课本给的思考任务：为什么高温的夏天，定时风扇不能保证房间凉爽，而闭环的空调可以维持稳定温度？小组简短交流。

小组代表发言：风扇只按时间工作，不管温度；空调不断检测真实温度，反复调节，保持恒温。

【设计意图】依托教材对比文本，落实概念辨析，巩固开环闭环判断标准。拓展研读教材智能红绿灯案例，小组分析闭环过程师：课本还给我们准备第二个闭环实例，智能红绿灯。请同学们阅读教材关于智能红绿灯的文字描述。教材内容：智能红绿灯可以检测路口车流量；设定通行车流量阈值；检测到实际车流量之后，和阈值对比计算；输出改变绿灯时长的指令；持续检测路口车流，检测数据回传参与下一轮判断。

师：现在请小组合作，参照黑板空调闭环环形图，尝试口头描述智能红绿灯完整闭环过程。小组讨论，教师巡视。

小组代表完整口述：输入设定车流量阈值；检测路口真实车流量；控制器对比计算；输出调整绿灯时间；检测车流数据回传，进入下一轮循环。

师：回答完整准确。大家要记住，判断闭环控制的关键标志：有没有把输出的实际结果检测出来，回送到系统内部再次参与计算，只要有这个环形回传，就是闭环控制。

【设计意图】使用教材拓展案例，迁移刚刚学到的闭环分析方法，训练学生独立拆解闭环流程。巩固辨析练习教师出示实例：普通门铃、家用冰箱。学生口头判断是开环还是闭环，并简单说明判断依据。教师及时纠正学生错误，再次强调判