(共43张PPT)
活动一
寻找身边的控制
（黔科版）六年级
01
教学目标
02
课堂导入
03
学习目标
04
体验洗衣的过程与控制
05
发现更多的控制实例
06
拓展延伸
07
课堂小结
08
板书设计
01
教学目标
1、信息意识：能够识别和理解洗衣过程中涉及的各类信息，包括洗涤时间、水温、洗涤剂用量等。
2、计算思维：能够将洗衣过程分解为若干可控步骤，如预洗、主洗、漂洗和脱水。
3、数字化学习与创新：能够使用智能家居设备或应用程序来控制洗衣机，体验现代科技带来的便利。
4、信息社会责任：能够使用智能家电时注意个人信息安全，避免泄露家庭住址等敏感信息。
日常生活中，无论是公共场所中常见的设备(如感应水龙头)，日常生活使用的家用电器(如电冰箱)，还是生产领域的各种生产设备，甚至是社会经济事务管理，都有控制的身影，它使事物朝着人们期望的目标发展。
02
课堂导入
我们家的水龙头开关是用手拨的。
它们一个是手动控制，一个是自动控制。我在网上找到动画演示你们一看就明白了。
妈妈，为什么我们学校的水龙头，我手一伸过去，它就自动出水了，一会又自动关水了
03
学习目标
认识控制。
了解控制过程的典型三环节.
了解控制的输入、输出可以是开关量或连续量
做任何一件事情都需要经历一定的过程或步骤。为了达到更好的效果，人们往往对过程施加有意图的调节或影响--控制。以洗衣为例，全自动洗衣机通过模仿手工洗衣过程，借助控制技术实现了自动控制。让我们通过自动洗衣机的洗衣过程来初步认识什么是过程，什么是控制，并一起来发现身边更多的控制现象，如图 1-1-1 所示。
04
课堂导入
图 1-1-1
04
课堂导入
你将学到
★什么是过程
★什么是控制
★身边有哪些控制实例
活动向导
1.体验洗衣的过程与控制
2.发现更多的控制实例
知识拓展
04
课堂导入
05
体验洗衣的过程与控制
手工洗衣(图1-1-2)通常包括倒洗衣液、加水、浸泡、搓揉、漂洗、绞干等一系列步骤，这些步骤构成了完整的洗衣过程。
图 1-1-2
05
体验洗衣的过程与控制
为了达到更好的洗衣效果，人们往往根据实际情况(如不同材质的衣物)，对洗衣过程采取适当的调节行为，如调节洗衣液与水的配比、浸泡时间、漂洗次数、绞干程度等，这些都是人工控制。手工洗衣的过程及其控制行为示例如图 1-1-3所示。
图 1-1-3
05
体验洗衣的过程与控制
随着科技进步，工程师利用现代控制技术，在参考、模拟手工洗衣过程及其控制行为基础上，发明:研制了能够替代人工洗衣的全自动洗衣机,可对水位洗涤方式(如衣物在滚筒内的翻滚和摔打)和洗衣程序(进水、洗涤、漂洗、脱水多环节自动切换)等实现自动控制，如图1-1-4所示。
图 1-1-4
05
体验洗衣的过程与控制
使用全自动洗衣机洗衣的过程及其控制如图 1-1-5 所示。
图 1-1-4
05
体验洗衣的过程与控制
想一想
手工洗衣服和使用洗衣机洗衣服的洗衣过程有哪些异同
一、相同点：无论是手工洗还是机洗，都需要对衣物进行分类，使用水和洗涤剂来清洁衣物。
二、不同点：手工洗需要更多的体力劳动，包括搓洗和冲洗，而机洗则是自动化的，省时省力。手工洗可以更细致地处理衣物，尤其是对污渍的处理，但效率较低；机洗效率高，适合大量衣物的清洗，但可能对某些精细衣物造成磨损。此外，机洗通常耗水量比手洗多，但现代高效能洗衣机可以节省水资源。
05
体验洗衣的过程与控制
小贴士
做任何事情都需要经历一定的过程，其通常包括特定顺序的做事步骤。为了达到更好的效果，人们往往对工作过程施加影响或采取调节行为，使它朝着所期望的目标发展，这就是控制。
05
体验洗衣的过程与控制
小贴士
对比手工洗衣和全自动洗衣机洗衣的过程及其控制方式可以发现，手工洗衣的过程完全依靠人力完成，属于人工控制;而使用洗衣机的洗衣过程除了洗衣准备外，其他都是由洗衣机自动完成的，不需要人的参与,属于自动控制。自动控制是指在无人直接参与、干预的情况下，使用特定的设备或装置(如机械装置、电子电路、计算机等)，使设备或生产过程的某个工作状态或物理量(如水量、温度)自动地按照预定的规律运行的控制方式。
05
体验洗衣的过程与控制
科学园地
洗衣机的主要部件
洗衣机是用来洗涤衣物的家用电器。虽然不同的洗衣机有不同的构造和组成，但通常都包含控制面板(包括显示屏、按键开关、旋钮、指示灯等)、程控器(控制器)、进水阀(控制进水)、排水阀(控制排水)、电机(控制洗衣部件，如旋转滚筒)等主要部件，如图1-1-6所示。洗衣机通过这些部件的协同工作，实现对洗衣过程的自动控制。
05
体验洗衣的过程与控制
小贴士
家用电器是指在家庭及类似场所中使用的各种电气设备和电子器具，也称为民用电器，已成为现代家庭生活的必需品。其内部的控制可以把人们从繁重、琐碎、费时的家务劳动中解放出来，创造舒适优美、有利于身心健康的生活和工作环境。
05
体验洗衣的过程与控制
以洗衣机为代表的各种家用电器是家庭生活的好帮手。合理、安全地使用它们，可以解放人们的双手，减轻家务劳动强度。随着技术进步，控制手段会越来越高级，家用电器也会越来越智能化，人工直接参与家用电器工作过程的机会将越来越少。
05
体验洗衣的过程与控制
数字化学习
上网进一步了解洗衣机有哪些种类，每种洗衣机都包含哪些重要部件，这些部件的功能是什么，对洗衣过程进行怎样的控制，不同洗衣机的控制方式有哪些区别。
洗衣机的重要部件及其功能：
电机：驱动洗衣机的旋转，控制洗衣筒的运动。电机的类型和功率直接影响洗衣机的性能和能效。
区别：
机械式洗衣机：通常使用旋钮和物理按钮进行操作，程序相对简单固定，用户干预较少。
电子式洗衣机：配备有微处理器，可以通过电子控制面板进行更复杂的程序设置，如多种洗涤模式选择、预约启动等。
智能洗衣机：具有联网功能，可以通过智能手机应用远程控制，实时监控洗衣状态，甚至提供故障诊断服务。
05
体验洗衣的过程与控制
想一想
日常生活中，你还知道哪些从人工控制发展为自动控制的事例
一、农业灌溉：
传统的农业灌溉需要农民根据经验和天气情况手动控制灌溉时间和水量。现代智慧农业中的灌溉系统可以根据土壤湿度传感器的数据自动调节灌溉量，实现精准灌溉。
二、家庭安全系统：
过去，家庭安全主要依赖人工看护或简单的锁具。现在，智能家居安全系统可以自动检测异常情况（如入侵、火灾等），并通过报警系统通知用户或相关部门。
05
体验洗衣的过程与控制
做一做
炎炎夏日，人们在家中通常都会打开空调以降低室温，保持舒适度如图 1-1-7所示。请结合生活经验并查阅相关资料，说说空调可以进行哪些方面的控制，空调内部是如何完成这些控制的。
图 1-1-7
05
体验洗衣的过程与控制
你知道吗？
在古代，中国就出现了自动计时装置漏刻(图1-1-8)。漏刻是人类最早研制和使用的自动装置，它由漏壶和标尺两部分构成。漏壶用于泄水或盛水，标尺用于标记时刻、使用时置于壶中，随壶内水位变化而上下运动。可以说，漏刻蕴会了控制思想，体现了古人的智慧。
图 1-1-8
05
体验洗衣的过程与控制
知识拓展
什么是过程 什么是控制
一、过程：
过程指的是事情进行或事物发展所经过的程序。在质量管理学中，过程被定义为利用输入实现预期结果的相互关联或相互作用的一组活动。二、控制：
控制是指掌握住对象不使任意活动或超出范围，或使其按控制者的意愿活动。在管理学中，控制是为了确保组织内各项计划按规定去完成而进行的监督和纠偏的过程。
06
发现更多的控制实例
现代社会，从汽车到大型喷气式客机，从家用电器到大型生产设备，都离不开控制技术。控制技术已经应用到日常生活、工农业生产、社会事务等各个领域，替代人们完成许多繁重、重复和具有危险性的工作，大大提高了人类的生产和生活质量及效率。
06
发现更多的控制实例
(1)日常生活
除了洗衣机、空调外，日常生活中还有许多电器和设备都能对工作过程进行自动控制。例如，电风扇可以通过按钮选择不同的风速设定，调节扇片转速，改变风量大小(图1-1-9);
图1-1-9
06
发现更多的控制实例
微波炉可以通过旋钮设定火力大小和时间长短，加热食品(图 1-1-10)等。
图1-1-10
06
发现更多的控制实例
(2)工业生产
在化工、造纸、电力、汽车、钢铁等行业中，有许多专门的控制设备，对生产过程(如混合溶液浓度调节、纸浆湿度控制、自动化焊接控制、冶炼炉温度控制等)的特定状态或物理量(如温度、湿度、水量、速度等)进行自动控制，如自动颜料混合控制系统(图1-1-11)。
图1-1-11
06
发现更多的控制实例
(3)农业生产
自动控制技术广泛应用于现代农业。例如，在温室种植、节水灌溉、播种收割、水产养殖、畜牧场管理等领域都使用了各种自动化控制装置。智能温室(图1-1-12)能自动采集环境数据，根据需求精准控制通风、温度调节和光照等设备，以创造适合植物生长的理想环境，从而提高农业生产质量和效率。
图1-1-12
06
发现更多的控制实例
(4)社会事务
在金融服务、财政管理、城市规划、交通管理等社会事务领域也不乏控制实例。例如，某些城市采取机动车限行措施，以达到交通治理的目的，如缓解道路交通压力，促进道路交通有序运转，减少机动车尾气排放对空气质量的影响等，如图 1-1-13 所示。
图1-1-13
06
发现更多的控制实例
想一想
人体存在内在的调节机制(控制)吗 人的眼睛或者其他身体器官是如何适应外界环境变化的
一、人体内存在内在调节机制：
人体生理功能的调节方式是指人体通过一系列的生理调节机制，使身体能够适应外界环境的变化。
眼睛通过瞳孔的调节来适应外界光线的变化。当外界光线强时，瞳孔会缩小以减少进入眼球的光量；当外界光线弱时，瞳孔会扩大以增加进入眼球的光量。此外，眼睛还能通过睫状肌的收缩或舒张来调节晶状体的曲度，从而改变焦距，使物体在视网膜上清晰成像。
06
发现更多的控制实例
做一做
分小组，每个小组成员分别从日常生活、工业生产、农业生产社会事务等领域各选取一个具有控制的设备或一项事务，搜集相关资料，完成表 1-1-1。
设备或 事务 所属领域 主要功能 工作过程及其控制 带来的好处
交通信号灯 日常生活 告诉司机和行人是否可以通必 按预设的时间，轮流显示红灯、黄灯和绿灯(如红灯2分钟、黄灯20秒、绿灯2分钟)。有的交通信号灯还显示倒计时，向人们预告需要等待的时间 提高交通管理效率，减少事故发生
06
发现更多的控制实例
做一做
智能恒温器
智能家居
自动调节室内温度，提高能源效率
智能恒温器通过传感器检测室内温度和湿度，用户可以通过手机应用远程设定温度。
节省能源消耗
工业机器人
制造业
自动化生产线操作，提高生产效率和产品质量
工业机器人通过编程执行特定的任务，如焊接、装配、搬运等。
提高生产效率
GPS导航系统
农业
精确施肥、灌溉和作物监测
使用GPS导航系统和无人机进行田间作业，土壤传感器收集数据以确定作物需水量和营养需求。
提高作物产量
电子投票机
公共管理与选举
提供安全、便捷的投票方式
选民使用电子投票机进行身份验证后选择候选人或提案。系统记录选票并确保匿名性和安全性。
提高投票效率
06
发现更多的控制实例
你知道吗？
我国制造的天宫空间站机械臂是一个控制的实例，它不仅可以拖动重达20吨的飞船舱段，还可以拖动物体到指定位置，辅助空间站的建设，如图 1-1-14 所示。天宫空间站机械臂的研制成功，意味着我国又突破了一个世界级航天技术难题，未来机械臂还将承担更多的任务。
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发现更多的控制实例
挑战时刻
通过查阅资料，了解国家重大工程(如“奋斗者”号载人深潜器、高速铁路、“嫦娥”探月器、“中国天眼”500 米口径球面射电望远镜等)里的控制技术，制作电子小报，向班级同学介绍我国在科技创新、控制技术研发方面的新成就。
嫦娥”探月器：嫦娥”探测器携带多种科学仪器，对月球表面进行详细探测，并将数据传回地球。部分型号还具备月球样品采集和返回的能力。
中国天眼”500米口径球面射电望远镜： FAST利用其巨大的接收面积捕捉微弱的无线电信号，通过精密的信号处理技术分析这些信号。
05
发现更多的控制实例
知识拓展
身边有哪些控制实例
一、电风扇转速调节：这是一个简单的人工控制实例。被控对象是电风扇，被控量是电风扇的挡位。通过调节挡位旋钮来改变电风扇的转速。
二、灯光控制：开灯或关灯是一个基本的人工控制过程。被控对象是灯光控制回路，被控量是灯的状态。当按下灯光开关时，回路闭合，灯亮；当打开灯光开关时，回路断开，灯灭。
三、电冰箱温度控制系统：这是一个典型的自动控制实例。被控对象是电冰箱，被控量是电冰箱的实际温度。
07
拓展延伸
1、四则运算小程序
07
拓展延伸
2、生活中还有哪些程序控制实例呢？
(1) 智能家居系统：通过编写程序来控制家中的灯光、温度调节器、安防设备等，实现智能化管理。
（2）工业生产控制系统：在制造业中，程序控制系统用来控制生产线上的各个设备，例如汽车制造厂的焊接机器人和装配线机械手。
（3）交通信号控制系统：城市交通信号灯利用程序来优化红绿灯的切换时序，减少交通拥堵。
（4）医疗设备控制系统：手术机器人和心脏起搏器等医疗设备通过程序来控制其运动和操作，提高治疗的精确度和效果。
07
拓展延伸
3、程序控制给我们生活带来了哪些好处？
(1) 提高自动化程度：程序控制能够实现高度自动化，减少人工干预，提高工作效率和准确性。
（2）提升效率与生产力：通过自动化流程，程序控制显著提升了生产和服务的效率，从而增加了生产力。
（3）增强安全性和可靠性：程序控制可以减少人为错误，提高系统的安全性和可靠性。
（4）改善生活质量：智能家居系统通过程序控制实现了更加便捷和舒适的生活方式，提高了生活质量
07
拓展延伸
4、我们如何学好程序控制？
(1) 掌握基础知识：了解计算机科学的基本概念，如数据结构、算法和操作系统原理。这是学习程序控制的基石。
（2）学习编程语言：选择一种或多种编程语言进行深入学习，如Python、C++、Java等。每种语言都有其特定的应用场景和优势。
（3）实践编程项目：通过实际项目练习编程技巧，积累经验。可以从简单的小项目开始，逐步挑战更复杂的项目。
（4）理解程序控制的原理：深入学习程序控制的基本原理和工作流程，如指令解码、指令执行、控制流管理等。
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课堂小结
《寻找身边的控制》课程小结： 我们先从一些简单的实例开始。比如电风扇的转速调节，这是一个典型的人工控制实例。通过旋转挡位旋钮，我们可以改变电风扇的转速，从而调整风力大小。深刻认识到控制技术在生活中的应用是如此广泛和重要。从简单的电风扇转速调节到复杂的智能家居系统，控制技术无处不在，它们不仅提高了我们的生活质量，还大大提升了工作效率和安全性。作为新时代的学生，我们应该关注科技发展动态，努力学习科学知识，为建设更加美好的未来贡献自己的力量。
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板书设计
寻找身边的控制
一、体验洗衣的过程与控制
二、发现更多的控制实例
课后作业
1、在父母的陪同下，网络上搜索有哪些常见的控制系统，选择一个控制系统的电器并画出系统控制框图。
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