孵化模拟器说课教学课例.pptx

实验教学课例孵化模拟器——探究反馈对系统的优化作用六年级实验53

《孵化模拟器》实验教学课例01.实验目标02.实验原理03.实验准备04.实验过程目录实验结果05.实验拓展06.

中小学实验目录本课选自《中小学实验教学基本目录（2023年版）》，六年级“过程与控制”模块下“反馈与优化”部分，根据《义务教育信息科技课程标准(2022版)》过程与控制模块的教学内容，旨在让学生通过分析具体案例，了解反馈是过程与控制系统中的重要手段，初步了解反馈对系统优化的作用。在线学习与生活数据与编码身边的算法过程与控制

实验目标《孵化模拟器》实验教学课例

实验目标1.通过实验，分析孵化器内温度随时间的变化。2.通过实验，验证温度传感器工作过程及算法。3.通过实验，实现孵化器的加热恒温功能。学生进一步感知孵化模拟器的工作原理及过程。反馈的作用通过数据可视化的方式呈现，将抽象的工作原理具象化。

实验原理《孵化模拟器》实验教学课例

实验原理学生在实际操作中直观地理解反馈对系统的作用，从而达到培养核心素养的目标。

实验准备实验类型实验条件《孵化模拟器》实验教学课例

实验类型设计孵化器加热监测方案依据设计方案进行实验如何实现孵化器的加热、恒温功能通过控制器、加热器实现相应功能根据实验数据和观察结果得出假设结论交流实验结果，了解反馈对系统的优化作用提出问题作出假设设计实验进行实验得出结论交流讨论探究性实验

实验条件温度传感器加热器驱动板arduinonano控制板Mixly软件

实验过程情境导入设计方案实验观察对比分析《孵化模拟器》实验教学课例

情境导入孵化模拟器结合实际生活,依据科学课中的所学知识，尝试设计一款孵化模拟器。设计意图

设计方案使用实验记录单形成实验方案。设计意图

设计方案硬件搭建引导学生通过绘制流程图进行算法的设计。设计意图

设计方案观察分析5分钟时间内，观察按下按钮开关后，随着时间的增加，孵化器内的温度变化。实验一：孵化器内的加热功能通过数据分析，初步感知没有反馈参与时孵化器内温度的变化。设计意图

实验观察发现问题结论：时间温度曲线为直线上升。开关按下后，加热器一直在加热升温；

实验观察发现问题问题：孵化器内的温度持续上升，无法控制。按下开关后，

实验观察发现问题如何将孵化器内的温度控制在一定范围？人为控制耗时费力主观因素强不符合实际有误差

实验观察原理分析夏天环境温度大于设定温度，继续工作；环境温度小于设定温度，暂停工作。冬天环境温度小于设定温度，继续工作；环境温度大于设定温度，暂停工作。设置温度，感知外界温度，自我调控温度传感器（实时检测温度）

实验观察原理分析实验二：反馈作用下，孵化器内的加热功能编写程序绘制流程图

实验观察揭示反馈依靠检测输出、返回与输入比较、重新调整工作部件的指令过程。反馈：

实验观察验证反馈5分钟时间内，观察按下按钮开关后，随着时间的增加，孵化器内的温度变化。实验二：反馈作用下，孵化器内的加热功能通过数据分析，感知反馈作用下孵化器内温度的变化。设计意图

实验观察验证反馈结论：时间温度图呈波形状。在反馈作用下，温度能够控制在一定范围；

对比分析算法比较顺序结构循环结构学生明白利用循环结构，通过目标值与输出值不断的对比，实现孵化器的恒温功能。设计意图按下开关加热采集温度设定孵化温度采集环境温度环境温度孵化温度关闭加热装置启动加热装置是否

实验结果《孵化模拟器》实验教学课例

得出结论实现自动控制。在反馈作用下，优化系统的工作过程，

实验拓展《孵化模拟器》实验教学课例优化设计拓展应用

优化设计加热器停止工作后，余温也让孵化器内的温度继续上升，可能会影响孵化。优化温度范围孵化阶段氧气值湿度提高孵化率

拓展应用030102智能烧水壶智能冰箱智能台灯生活中的过程与控制系统，在反馈的作用下，是如何进行优化的？

评价内容达成情况依据功能选择相应的实验器材进行搭建对实验数据进行分析，归纳绘制循环结构流程图，并通过编程验证理解并说出反馈对系统的优化作用认真观察、记录实验，参与小组讨论自我评价评价量表围绕实验观察、记录、操作、探究等方面。

提出问题解决问题科技综合应用学科知识、方法逐步实践实验探究建构、反哺学科知识效果评价