义务教育版（2024）六年级全一册信息科技 第9课 从人工到自动化 教案.docxVIP

课题

从人工到自动化

单元

第三单元

学科

信息科技

年级

六年级

教材分析

【学情分析】

通过控制，各种设备能按预先设置的规则进行工作，达到人们期望的目标。例如，为了实现对室内温度的控制，可以利用空调自动调节室内的温度；为了实现对汽车速度的控制，可以人工控制加速踏板和制动踏板，让汽车加速、减速或停止；为了实现对土壤湿度的控制，在土壤干燥时自动打开灌溉器。人工控制和自动控制是什么？各自的特点是什么？为什么有的系统具有自动调节的功能？本单元将引领学生探究控制系统中的这些问题。

本单元主要对应课程标准中“通过分析具体案例，了解反馈是过程与控制中的重要手段，初步了解反馈对系统优化的作用”和“通过分析具体过程与控制系统的实例，了解系统的输入与输出可以是开关量或连续量，了解连续量可以经由阈值判断形成开关量，掌握开关量的简单逻辑运算”这两条内容要求。在教学内容处理上，首先引入学生比较熟悉的人工控制和自动控制案例，然后分析开环控制的过程，由开环控制不能满足的需求引出反馈和闭环控制，引导学生思考，培养他们的创新能力。

【内容结构】

学习

目标

1.信息意识：结合生活中的案例，了解人工控制和自动控制的特点以及应用，增强信息意识。

2.计算思维：通过分析空调等控制系统案例，了解闭环控制的特点以及应用，感受反馈对控制系统的优化。

3.数字化学习与创新：通过设计具有反馈的控制系统，分析其工作过程，进一步树立创新意识，增强计算思维能力和创新能力。

4.信息社会责任：认识到按规则和规范使用控制系统是保障控制系统安全的前提。

重点

人工控制和自动控制的特点。

难点

自动控制的过程分析。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

激趣导入

【激趣导入】

用普通的烧水壶在燃气灶上烧水时，等水开了，需要人手动关闭燃气；用电热水壶烧水时，只需人按下开关接通电源，水开了电热水壶会自动断开电源。

思考、注意

引发学生思考，吸引学生的注意力。

学习活动

【学习活动1】一、分析两种控制方式的主要特点

1.在燃气灶上烧水时，接通和断开燃气灶开关都需要人操作吗？

2.用电热水壶烧水时，接通电源开关，是人操作的吗？水烧开后，是人断开电源还是电热水壶自动断电？

3.人工控制的主要特点是什么？自动控制的主要特点是什么？

日常生活中，还有很多人工控制的案例。

例如，骑自行车想加速，就要高频率踩脚踏板，想减速就低频率踩脚踏板；

室内光照不足，需要人开灯，光照过足需要人关灯；

夏天吹电风扇，感到热就调高转速，感到凉就调低转速；

在游泳池里设定一个水量标记，水量低于标记就往里注水，水量超过标记就停止注水……

我们现在使用的一些电气设备，具备自动控制功能。这些设备在工作时，有些过程不需要人的干预就能完成。例如，用电热水壶烧水，人们不需要关注水何时烧开，因为这个水壶具备自动控制（关闭电源）的功能。

【学习活动2】二、分析生活中人工控制的案例

补充表格，列举生活中一些场景里包含的人工控制案例，体验现实生活中人工控制的过程。

【学习活动3】三、分析空调控制室温的过程

1.天气炎热，请描述用遥控器启动空调并让室温变为26℃的过程。

2.设置风速大小、温度高低，是人工控制吗？

3.空调让室温由高变低的过程是自动控制吗？

4.根据下面这段描述，你能用箭头和文字描述空调自动控制室温的示意图吗？试试看。

夏天开空调前，室内温度是30℃，我们希望降为26℃，于是通过遥控器设定26℃为标准温度（阈值），空调开始制冷；当空调检测到室内温度降为26℃时，空调停止制冷；检测到室温上升，空调又开始制冷……

听讲、思考、讨论

教师通过讲授课程内容，向学生传授知识。学生通过听讲和观察，学习基础知识。

另外，通过提问的方式引发学生思考，培养其思考和解决问题的能力。

课堂练习

思考并回答

培养学生分析问题及语言表达能力；根据学生的答题情况实时掌握其知识的掌握情况。

课堂小结

知识回顾

对课堂知识进行总结和梳理，帮助学生更好地理解和掌握所学内容。

拓展与提升

【课后延展】

感受人工控制和自动控制各自的优缺点。

1.准备一个遥控小汽车，控制小汽车直行、左转、右转。

2.运行自动循迹机器人程序，观察机器人沿着路线行走的过程。

3.上网有哪些信誉好的足球投注网站资料，进一步了解人工控制和自动控制的优缺点。

接收并记录作业

让学生通过课外作业的形式复习、巩固所学内容，强化对所学知识的掌握。