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第1.1课《体验生活中的控制》教学设计
课题 体验生活中的控制 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 六年级
核心素养目标 信息意识:学生能够敏锐感知生活中无处不在的控制系统,理解信息技术对现代生活的深刻影响。计算思维:通过分析具体控制案例,培养用算法思维解决问题的能力,比如理解"输入-处理-输出"的控制逻辑。数字化学习与创新:能运用数字工具模拟控制过程,并尝试设计简单的智能控制方案。信息社会责任:在使用智能控制系统时,要关注技术安全,比如思考无人驾驶汽车如何确保行人安全,培养负责任的技术使用态度。
教学重点 了解生活中的控制。
教学难点 理解控制的运行过程,并在生活中加以运用。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第1.1课 体验生活中的控制新学期开始啦!壮壮要跟随老师学习更多有趣的知识。老师告诉同学们:生活中的很多活动都是通过过程与控制系统实现的。控制的形式多种多样,控制的内容五花八门,不过在控制过程中有一些规律是相同的。下面,让我们跟随壮壮开启新知识的学习吧!到底什么是控制呢?控制看似陌生,但它就在我们熟悉的日常生活中。小到居家生活,大到航空航天领域,都离不开控制。让我们一起来看一看身边的控制吧!播放视频《新知导入》 课程新知导入。观看教学视频。 帮助学生理解电子围栏的基本功能。通过视频吸引学生的注意力。
讲授新课 新知讲解:一、说一说你知道什么是控制吗?说一说下列过程是否属于控制过程是/否拨动教室电灯开关,灯亮是有声音时灯亮是摇动辘轳(lùlu),取出井水否二、读一读控制是多种多样的。我们走路时,能自动保持平衡,按照自己预定的路线行进;洗手的时候,我们通过转动水龙头的把手控制出水和水流的大小;商场和车站的自动门通过判断是否有人经过来开关门;地铁站、公园等出人口设置无人值守的闸机,使用手机或专用卡轻轻一刷,就能够自动开启……这些都是我们生活中常见的控制。你能举出生活中更多的控制实例吗?生活中还有许多控制实例:空调通过温控器自动调节室温;电梯通过按键控制目标楼层;红绿灯根据定时或车流量切换信号;智能手机通过触屏或语音指令操作;汽车巡航系统自动保持车速;洗衣机根据程序控制水位和洗涤时间;电饭煲通过温度传感器控制烹饪过程;智能音箱响应语音命令播放音乐等。老物新看:观察老式电风扇的机械定时器,和现在智能风扇的手机控制有什么不同?哪个更方便?为什么?老式风扇的机械定时器需要手动旋转旋钮设定时间,到点"咔嗒"一声就停了,就像上发条的闹钟;而智能风扇能用手机远程控制,不仅能定时,还能调节风速、摇头,甚至根据室温自动开关。手机控制显然更方便——不用起身就能操作,功能更多,还能设置智能场景(比如"我下班到家前半小时自动开风扇"),但机械定时器不需要网络也不会死机,各有优缺点。三、试一试玩“画鼻子”游戏:在墙上或黑板上挂一个人的画像,游戏者在画像前面几米远的地方蒙住眼睛,然后走到画像前,用笔给画像画上鼻子。游戏准备:画像、眼罩、画笔。游戏过程:同一人分别蒙住眼睛画和不蒙眼睛画,各画5次后换另一个人画。游戏记录:同学编号蒙眼画(成功/不成功)不蒙眼画(成功/不成功)同学 1成功成功成功成功不成功成功不成功成功成功成功同学编号蒙眼画(成功/不成功)不蒙眼画(成功/不成功)同学 2不成功成功不成功成功成功成功成功成功不成功成功为什么不蒙双眼画鼻子比蒙上双眼更容易?不蒙眼时,视觉系统能实时提供反馈,帮助大脑调整手的动作,确保鼻子画在正确位置;而蒙眼后失去视觉反馈,仅依赖肌肉记忆和空间感,误差增大,导致画歪或错位。因此,视觉在运动控制中起关键作用,不蒙眼时更容易成功。四、议一议要明确控制过程,就需要弄清控制对象、控制目的及控制手段,也就是明确控制的对象是什么、要达到什么目的、通过什么样的手段进行控制。比如,生活中开关电灯,它控制的对象是灯,让灯根据人的需要亮或灭,通过按动开关就可以实现灯亮或灭的效果了。请结合自己身边的控制实例,讨论控制的对象、目的和手段分别是什么,将讨论结果填入下表中。控制实例控制对象控制目的控制手段骑自行车自行车安全行驶控制平衡、骑车的技术等开空调房间温度房间温度接近或达到设定温度空调压缩机的启动或者停止智能手机解锁手机屏幕安全访问设备指纹识别、密码输入、面部识别红绿灯车辆和行人通行维持交通秩序,避免拥堵和事故定时切换或传感器触发信号灯变化电饭煲煮饭米饭烹饪过程自动煮熟米饭且不烧焦温度传感器控制加热功率和时间声控灯灯光状态有人时自动亮灯,节能声音传感器触发电路通断地铁站的秘密:观察地铁闸机如何识别乘车码,思考为什么有时候二维码扫不出来?闸机是如何判断你是否可以通行的? 让我们来解密每天都能见到的地铁闸机!当你用手机扫码时,闸机顶部的扫描器就像一个小型照相机,它会快速拍摄你的二维码并解码。有时候扫不出来,可能是因为:(1) 手机屏幕反光或太暗;(2) 二维码没有对准扫描区域;(3) 网络延迟导致信息验证不及时。闸机判断是否放行的过程很有趣:首先解码二维码信息,然后联网查询你的账户余额或乘车权限,最后在0.3秒内做出决定。如果余额充足,闸机门就会打开;如果发现是无效码或余额不足,就会亮起红灯并发出提示音。 更智能的是,现在的闸机还能识别"跟门"行为——如果有人想紧跟着前面的人溜进去,闸机门会立即关闭。这是通过红外线传感器实现的,就像给闸机装了一双"隐形眼睛"!五、做一做找一找教室中、马路上、楼道里都有哪些控制应用实例,去感受下这些控制吧。也可跟爸爸妈妈去商场、科技馆等场所感受和了解更多的控制。场所控制实例我的收获楼道声音控制路灯的开关通过声音触发照明,既方便又节能,理解了传感器在自动化控制中的作用。教室投影仪遥控控制无线信号远程操作设备,认识到无线通信技术在控制中的便捷性。马路交通信号灯自动切换定时或车流量感应控制红绿灯,体会到智能系统对交通效率和安全的重要性。商场自动感应门红外传感器检测人体实现无接触开门,感受到自动化技术如何提升生活便利性。科技馆互动展品(如手势控制屏幕)通过动作识别实现人机交互,了解到计算机视觉和传感器技术在创新控制中的应用。六、查一查查找资料,了解智能控制在教育、工业、农业、文化等领域中的应用,感受智能控制给我们带来的便利。智能控制已广泛应用于多个领域:教育中,智能教学系统可个性化推荐学习内容;工业上,机器人自动化生产线提升效率与精度。农业中,智能温室自动调节温湿度优化作物生长;文化领域,AI虚拟导游提供互动式参观体验。这些应用通过自动化、数据分析和实时反馈,显著提高了效率、精准度和便利性,展现了智能控制技术对社会发展的深远影响。七、课堂练习完成P24-25页课堂练习。八、拓展延伸智能家居控制你知道吗?现在很多人家里的电灯、空调都能用手机遥控了!只要在APP上点一下,就算人在外面也能开关家里的电器。有些更聪明的设备还会自己动脑筋,比如温控器能记住你几点下班,提前把房间调到最舒服的温度。自动驾驶的秘密马路上有些汽车不用人开也能跑,它们靠的是身上的"电子眼"和"大脑"。车顶的雷达像蝙蝠一样用声波探路,摄像头会认红绿灯和行人。要是前面突然有只小狗窜出来,这车比人反应还快,立马就能刹住。农田里的高科技现在的农民伯伯种地用上了很多黑科技!无人机在天上飞一圈就知道哪块地缺水,智能大棚像个贴心保姆,天热自动开风扇,土壤干了就浇水。最厉害的是,这些设备半夜都会自己干活,根本不用人守着。人体的智能系统其实我们身体里就装着最精密的控制系统!比如手碰到热水会立刻缩回来,这个动作比机器人快多了。还有不管冬天夏天,身体总能保持37度左右,就像装了智能空调。这些本领都是与生俱来的,比任何人造机器都厉害。 完成说一说。完成读一读。完成拓展问答。完成试一试。完成议一议。完成做一做。完成查一查。完成课堂练习。进行课外知识拓展。 了解什么是控制,并进行判断,初步引入课堂内容。引导学生讨论生活中的控制实例,增加课堂趣味性。拓展学生对控制实例的认识,加深课堂知识印象。鼓励学生参与画鼻子游戏,并督促学生做好游戏记录,增强课堂趣味性,调动学生学习主动性。引导学生参与讨论内容,增强表达能力和逻辑能力。进一步加深对课堂知识的运用。查阅相关资料,拓展对控制的认识程度。在课堂练习中强化所学知识内容。拓宽学生知识面。
课堂小结 体验生活中的控制1.进行新知引入2.理解什么是控制3.明确控制的过程4.完成课堂练习5.进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 寻找身边的"智能小管家"。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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