第4课 控制系统的类型 教案 六下信息科技赣科学技术版.docxVIP

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

《控制系统的类型》是江西科学技术出版社2023年信息科技六年级第一单元《系统中的控制》的第四课。本课程旨在帮助学生深入了解控制系统的两大类别：开环控制系统和闭环控制系统。通过学习，学生将能够理解这两种控制系统的内涵、工作原理及特点，从而为后续的实际应用奠定基础。

本课程对于培养学生对控制系统的认识和理解具有重要意义，有助于提高他们在实际工程中的控制系统设计和应用能力。在学习过程中，学生应充分了解开环控制系统和闭环控制系统的原理、特点及应用场景，为今后在信息科技领域的发展奠定基础。

学习

目标

1.信息意识：学生应能理解控制系统的基本概念，了解开环控制系统和闭环控制系统的区别，培养对控制系统在日常生活中的应用意识和敏感度。

2.计算思维：学生应掌握开环控制系统和闭环控制系统的工作原理和特点，通过学习控制系统的基本构成和运作方式，培养计算思维能力。

3.数字化学习与创新：学生应能运用所学知识，分析和解决实际问题，将控制系统的基本原理应用于日常生活和工作中，实现数字化学习和创新。

4.信息社会责任：学生应了解控制系统在社会责任方面的作用，认识到控制系统在保证社会安全和稳定，提高生产效率等方面的重要性，培养良好的信息社会责任意识。

重点

了解开环控制系统和闭环控制系统的含义

难点

掌握开环控制系统和闭环控制系统的工作过程及特点

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

通过PPT展示一个实际生活中的控制系统，如家用空调，引导学生观察并思考这是一个什么样的控制系统。

观察实际例子，思考并回答问题。

激发学生的兴趣，引导学生自主思考，为讲授新课做好铺垫。

讲授新课

环节一：深入理解开环控制系统

在开环控制系统中，控制器的输出结果不会对控制系统产生影响，也就是说，被控量的变化不会引起控制量的改变。这种控制系统缺乏反馈机制。以自动门为例，当有人靠近门口时，门会自动打开；当人离开后，门会在一段时间后自动关闭。自动门的开关过程是由控制器根据预设的条件来实现的，而不会受到门的状态或人的行为的影响。

环节二：案例分析：电风扇的风速控制

电风扇的风速控制是一个典型的开环控制系统。用户通过调整电风扇的挡位来改变电机的转速，从而实现对风速的控制。在这个系统中，风速挡位是输入，电机的转速是输出。每个挡位对应着一个风速，当用户调整挡位时，电机会按照预设的转速来驱动扇叶旋转，输出相应的风速。

环节三：闭环控制系统的介绍

与开环控制系统相比，闭环控制系统具有反馈机制。闭环控制系统的输出结果会直接影响到控制系统的输入，从而实现对系统的控制。闭环控制系统主要由控制器、被控对象、反馈装置和调整装置组成。在闭环控制系统中，控制器根据被控量的实际值与期望值的误差来调整控制量，从而实现对被控对象的控制。

案例分析：自动门的安全控制系统

自动门的安全控制系统是一个典型的闭环控制系统。在这个系统中，门的状态（打开或关闭）是输出，人的行为（靠近或离开）是输入。当有人靠近门口时，门会自动打开；当人离开后，门会在一段时间后自动关闭。如果有人在门中间突然出现，门会立即停止运行，以确保人的安全。这个系统通过实时监测门的状态和人的行为，及时调整门的运行状态，实现了高效和安全的目标。

通过以上案例分析，我们可以看出，开环控制系统和闭环控制系统在工作原理和应用场景上有明显的区别。开环控制系统更适用于对稳定性要求不高的场景，如电风扇的风速控制；而闭环控制系统则更适用于对稳定性要求较高的场景，如自动门的安全控制系统。了解这两种控制系统的特点和应用场景，有助于我们更好地选择和使用控制系统。

认真听讲，对比开环控制系统和闭环控制系统的工作过程及特点，思考两者之间的区别。

让学生深入了解两种控制系统的本质区别，为课堂练习打下基础。

课堂练习

设计几个实际问题，让学生运用开环控制系统和闭环控制系统的知识进行分析。

运用所学知识，分析实际问题，并阐述自己的观点。

巩固学生对开环控制系统和闭环控制系统的理解，提高学生的实际应用能力。

课堂小结

引导学生总结开环控制系统和闭环控制系统的特点及工作过程，梳理本节课的重点内容。

积极参与课堂讨论，分享自己的学习心得。

帮助学生巩固所学知识，提高学生的归纳总结能力。

板书

控制系统的类型

开环控制系统和闭环控制系统的含义

开环控制系统和闭环控制系统的工作过程及特点