信息科技六下第3課《控制與反饋》教學設計教學內容與學習對象分析：1.教學內容分析本課主要內容包括“反饋”和“反饋的控制作用”。重點學習的大概念是“計算機系統可以抽象為輸入、計算和輸出三個典型環節”和“物理世界中的事物都可表達為數據”。本課是在第2課《控制的形態》的基礎上，對“閉環控制系統”的反饋機制做進一步的探究，為本單元最后一課《反饋的實現》奠定基礎，同時為第二單元第5課“控制系統中數據”的學習作準備。本課重點是探究閉環控制系統能達成精準控制的背后道理，即“反饋輸入與設定輸入的反復比較”。本課在“探索”部分給出“青瓜大棚自動加濕系統”作為學習導入?！胺答仭辈糠掷^續以此情境認識輸入量與輸出量，理解反饋輸入與設定輸入比較產生控制的過程。“反饋的控制作用”從控制的具體功能實現上，通過“青瓜大棚自動加濕系統”的反饋控制過程，進一步理解反饋與控制的過程，感受其自動化和精準化控制的優勢。本課以“青瓜大棚白天與夜間的智能加濕”作為經典例子進行探討，從功能至原理，從具體至抽象，實現理解的突破。2.學習對象分析學習對象是六年級學生，經過前兩課的學習，學生已經理解“控制系統”與“自動控制系統”的區別，認識了自動控制系統中開環和閉環兩種形態，能夠根據“輸入-計算-輸出”三個環節去理解自動控制系統。六年級學生正處于形象思維向抽象思維過渡的階段，學生的求知欲強，具備了一定的抽象、概括能力，已經能夠將一個計算系統抽象為“輸入-計算-輸出”三個環節。并具有一定的實驗探究經驗，能夠基于現象理解控制系統運作機制。從知識基礎看，學生雖然在生活中已經體驗了各種自動控制系統，但對被控對象的輸出數據與用傳感器捕獲該數據之間的關系較為模糊，以及對捕獲的被控對象數據與設定目標的比較關系較為模糊。這就需要教師精心設計真實性的實驗探究內容，幫助學生理清這些數據量之間的關系，真正感受到反饋對控制系統的精準控制作用，激發學生解決真實問題的興趣。教學目標分析(含核心素養導向)：1.通過探究校園農場中青瓜大棚的自動加濕系統，了解反饋的概念。2.通過自動加濕系統的實驗探究，理解傳感器獲取的數據與系統設定和系統輸出之間的關系，構建控制系統的邏輯，感受反饋對控制系統精準控制的作用，發展計算思維。3.感受基于反饋控制系統的無處不在，增強用數字實驗探究控制系統和解決真實問題的興趣。教學重點：反饋與設定輸入經由比較產生反復控制的過程。教學難點：1.設定輸入與反饋輸入的不同的數據意義。2.比較結果與控制的關系。教學過程：（一）回顧：觀系統憶所學1.根據教師投屏畫面（實驗板模擬的加濕器硬件），猜測它屬于哪種控制形態。圖1智能加濕器投屏演示：2.集體觀察投屏的“加濕器”的控制過程，驗證原本的猜測。（二）探索：體驗加濕系統1.同桌二人為一組，觀看硬件連接示意圖，分工完成模型搭建：組員1負責連接硬件，組員2負責檢查連接是否正確。通過展示小組的硬件連接的投屏演示，再次修正錯誤的連接。2.開展實驗探究：（1）猜想“當前空氣濕度與適宜濕度啥關系時，加濕器開始工作”，組員2將猜想作為實驗假設，填寫實驗單。（2）組員1燒錄并運行程序，如圖3燒錄并運行程序所示，組員2負責實驗記錄。3.二人共同討論，填寫實驗結論。4.聽取發言小組的實驗報告分享，作出點評：實驗猜想是否明確，實驗記錄是否完整，實驗結論是否正確。（三）建構：探究加濕系統原理1.打開“學習任務單”，完成以下任務：填一填，完成加濕器的控制過程框圖及加濕器具體控制分析表，如圖4分析加濕系統的控制過程所示。2.聽取展示學生的學習任務單分享與解釋，檢查其是否正確，做出點評。3.思考并回答問題：反饋，對于加濕器的濕度控制有什么意義？（四）應用：調整夜間加濕閾值1.觀看PPT上的情境拓展：如何完成夜間的自動加濕任務？需要修改程序中的哪個數據？如圖5夜間適宜青瓜生長的空氣濕度所示：2.同桌二人一組完成閾值數據修改：組員1修改數值并保存，組員2燒錄與運行程序。3.小組再次實驗觀察并驗證：記錄實驗數據，驗證加濕器控制是否符合夜間濕度要求。4.思考問題：如何避免加濕的頻繁的開與關？在聽取發言小組的想法后，做點評與補充。（五）評價：延情境固所學1.打開“作業練習”，根據“自動除濕控制系統”需求，通過填一填的方式補全控制系統的框圖。圖6自動除濕控制系統：2.打開“作業練習”，根據“自動溫控控制系統”需求，通過填一填的方式補全控制系統的框圖。圖7自動溫控控制系統：（六）小結：理收獲有所悟