浙教版（2023）六年级下册自动控制系统一等奖教学设计

这是一份浙教版（2023）六年级下册自动控制系统一等奖教学设计，共8页。
教学内容与学习对象分析：
本课主要内容包括“认识自动控制系统”和“计算机在自动控制中的作用”。重点学习的大概念是“计算机系统可以抽象为输入、计算和输出三个典型环节”。本课的重点是通过认识身边的控制系统，理解自动控制系统的概念，会在具体场景中区分自动控制与手动控制系统，认识到计算机在自动控制系统中的作用。
本课在“探索”部分以智慧农场为何能实现自动灌溉的问题作为学习导入。“认识自动控制系统”让学生从水箱自动控制、全自动烘手机了解没有计算机参与的控制系统，从空调调温、汽车定速巡航等场景来认识有计算机参与的自动控制系统，通过“输入—计算—输出”实现问题的解决。“计算机在自动控制系统中的作用”让学生进一步理解计算机参与下的控制系统所具备的“精准控制”“更复杂控制”“参数可调”等优势特点。本课的板块从“智慧农场”场景出发，最后再回归“智慧农场”场景，通过“大场景—小实例—大场景”的分析，感受自动控制的价值，理解概念并把握关键特点。
本课的学习对象是六年级学生，经过五年级下册第二单元《控制系统》以及第三单元《控制系统中的计算》的学习，学生对控制系统中“输入—计算—输出”三大环节已经有了一定的了解。生活经验方面，学生在生活中对各种自动控制系统有了一定的体验，能分析简单自动控制系统的工作流程。他们已经具备了一定的逻辑思维和抽象思维能力，分析问题和解决问题的能力也显著提升，但学生对于系统、控制系统和自动控制系统这几个概念尚未厘清。在具体应用场景中，对手动控制系统和自动控制系统难以准确区分，也难以提炼出计算机参与的自动控制系统的基本特点。
教学目标分析(含核心素养导向)：
1.通过体验按钮灯系统和光控灯系统，理解自动控制系统的概念，学会区分自动和手动控制系统。
2.通过对“电水壶”控制系统的分析，理解自动控制系统的“输入-计算-输出”的过程，体会计算机参与自动控制系统的作用及表现出的基本特点。
3.通过对生活中控制系统的分析，感受自动控制系统在生活中的广泛应用，感受其价值意义，增强探究自动控制系统的兴趣。
教学重点：自动控制系统的概念与控制优势。
教学难点：自动控制系统概念的界定。
教学过程：
（一）回顾：观察场景温故知新
观看：果蔬大棚工作室场景中的系统，结合生活经验，思考以下问题：
（1）果蔬大棚工作室中有哪些系统？
（2）吊灯与光感台灯在控制上有什么区别？
吊灯需要人去控制开关，而光感台灯能自动感知光线明暗，来控制灯的亮和灭，不需要人为管理。所以，光感台灯属于自动控制系统。引出课题自动控制系统。
（二）建构：活动辨析，提炼特征
活动一：探究自动控制系统的关键特征
带着“按钮灯需要人工判断点灯，而光感灯能根据灯线明暗自动亮灯”的实验假设，同桌合作，完成“按钮灯”和“光控灯”实验:
分工要求：
（1）在按钮灯实验时，由组员1负责硬件接与按钮控制，组员2拿餐巾纸进行遮挡模拟光线变化，同时负责实验单记录。
（2）在光控灯实验时，小组2人交换工作，组员2负责硬件连接与光线遮挡，组员1负责实验记录。
2.小组讨论，完成实验结论的填写，并分析思考题：光控灯的“自动控制”体现在哪里？
3.根据上台学生的实验单展示与汇报，对照本组实验单埴写情况，进行补充与完善。
4.师总结，引导理解“手动控制依赖于人的判断与决策，而自动控制系统则能做到自我决策”。
活动二：再回场景，辨析系统
1.延续“大棚工作室”情境：认识工作室场景中的其他控制系统，在“学习任务单”中将这5个系统进行分类，并说说它们的自动化的特点。

2.1位学生汇报分类结果及理由，其他同学观看并聆听展示同学的分类结果，点评是否正确。
3.观察PPT上圈画的4个系统：烘手机、定时控制电风扇、楼道声控灯、保温水壶，思考并回答：4个系统自动化的具体表现在那里？
4.观察教室中的“投影系统”和“空调系统”，思考并结合应用经验开展辨析，分别是属于手动还是自动？
5.同桌之间说一说“我对自动控制系统的新认识”。
教师总结:要确定是否自动控制，需要结合具体场景，针对表现出来的现象，从自我感知、自我决策这一个角度出发，进行具体分析。
活动三：体会计算机在自动控制系统中的作用
1.学生观察PPT出示的“保温水壶拆分图”，思考：保温电水壶能定时烧水和保温，说明它里面有哪些器件？
2.结合呈现的系统框图，同桌讨论：保温水壶工作的输入、输出与计算过程分别是什么？
3.思考总结：保温水壶有了传感器和计算芯片的加持，它的控制体现了怎样的优势？
4.观察PPT呈现的4个系统，围绕“价值性、广泛性”请学生说一说感受。

教师总结：有了计算机的参与，无人驾驶技术得以实现，飞机飞行在精密计算下更为安全，计算机操控的机床与农场作业，不仅大幅削减人力负担，更提升了生产效率；精准控制与智能化管理，提升了我们的生活质量与便捷度。
（三）应用：拓展探索，迁移运用
1.扩展“果蔬大棚工作室”情境至校园场景，提问：哪些手动控制系统适合改装成自动控制系统？学生同桌两人一组，讨论并在学习单上填写自动化改进设计创想。
2.学生观看并听取展示学生的改进创想。3.在学生汇报后适机评价或引导学生参与点评。
（四）小结：知识整理，总结提升
1.PPT出示本节课关键词：自动控制系统、手动控制系统、作用、使用场景，学生根据关键词和板书，在书本上用一句话写出“自动化控制系统”的感悟。
2.听取发言同学的感悟并进行评价。
3.教师总结：未来的生活定会因你们的创意而更加便捷和美好。原手动控制场景
自动化系统
功能创想
手动开窗
自动开窗系统
能根据室内外天气晴雨情况自动开关窗。