資源簡介

(共29張PPT)
《第10課 開關量與控制》
浙教版 信息技術
六年級 下
內容總覽
目錄
08
板書設計
練習
05
建構
04
討論
03
教學目標
01
你將學習
02
課堂總結
07
06
拓展延伸
教學目標
1、信息意識：能夠讓學生理解開關量在控制系統中的基本作用和應用，以及開關量對于信息采集和控制決策的重要性。
2、計算思維：能夠讓學生通過邏輯分析和數據處理，理解開關量信號的邏輯運算方式，并能夠進行簡單的邏輯運算設計。
3、數字化學習與創新：能夠讓學生通過數字化手段模擬和實驗控制系統中的開關量輸入，培養其創新設計和應用能力。
4、信息社會責任：能夠讓學生培養對于控制系統中開關量數據隱私和安全的責任意識，包括合法獲取和使用開關量信息，并尊重相關法律和規定。
你將學習
1.通過開關量的變化控制系統。
2.小型開關系統的設計寫實現。
新知導入
控制系統介紹課堂導入視頻
03、討論
討 論
樓道里的聲控燈是怎么實現的
聲音傳感器：安裝在樓道內部的聲音傳感器可以監測環境中的噪音水平。
控制單元：設備內部有一個控制單元，該單元負責處理從聲音傳感器接收到的信息，并做出相應的反應。
開關控制：當聲音傳感器偵測到樓道內有人說話或產生其他聲音時，控制單元將會觸發開關量，使得燈光自動點亮。
延時關閉：很多聲控燈系統也包括一個延時關閉功能，即當一段時間內未檢測到聲音時，燈光會自動關閉。
討 論
樓道聲控燈是生活中旁見的控制系統，在使用過程中會有什么問題呢
誤觸發：可能會因為樓道內其他噪音，比如門鈴聲、孩子哭鬧等，而導致聲控燈誤觸發，造成燈光頻繁開啟或關閉。
過度靈敏：某些聲控燈設置可能過于靈敏，導致即使環境中有較小的噪音也能觸發其開關狀態，這可能會讓居民感到不便。
延時關閉失效：在某些情況下，聲控燈的延時關閉功能可能會失效，導致燈光無法及時關閉，增加能源消耗。
光線影響：如果樓道本身光線較強，例如有大量自然光照射，可能會影響聲控燈的正常工作，使其難以準確判斷何時開啟或關閉。
04、建構
建 構
開關量在控制系統中起到關鍵的作用，通過對開關量的邏運算可以實現多樣化的精準控制，也是設計控制系統的重要環節。設計一個小型控制系統，一般按照問題描述、解決方案設計、解決方案實現等步驟。
要設計系統，首先要對系統涉及的問題進行清晰地描述常見聲控燈一般通過聲音傳感器采集周圍聲音，當音量超過一定數值時，形成開關量的變化，從而實現開燈效果。
問題描述
問題分析:
1.當白天光線很好的時候，采集到的聲音超過一定的分貝，燈自動亮起會浪費電力資源;但是在雨天或陰天光線不好的時候，卻是需要的。
問題描述
2.沒人出現但周邊環境產生較大聲音時，也會自動亮燈。
3.有人出現，但走路很輕時要故意躁躁腳發出聲音，才能亮燈。
除了這些問題外，你還想到了哪些
問題描述
在問題描述清晰后，就可以根據問題進行方案的設計。根據問題描述，梳理后發現，影響聲控燈開關量變化的主要因素有時間段、光線亮暗程度、是否有人、聲音分貝數等。利用表格對各因素進行整理如下:
問題解決方案設計
時間段 光線亮暗程度 是否有人 聲音分貝數 開關量控制
白天 光線好 有 高 不開
白天 光線好 有 不高 不開
白天 光線不好 沒有 高 不開
在多個條件中，要梳理出最主要的幾個影響因素。在聲控燈控制系統中，是否有人是最重要的，若沒人肯定不用開燈，有人則只需要滿足一種情況，就是光線不好。
問題解決方案設計
1.根據以上的分析，對聲控燈進行一些改造和升級，首先確定開關量的邏輯運算。
問題解決方案實現
條件1(亮度是否小于特定值) 條件2(是否有人) 開關量(是否打開)
假(False) 真(True) 假(False)
假(False) 假(False) 假(False)
真(True) 假(False) 假(False)
真(True) 真(True) 真(True)
2.選擇需要使用的傳感器種類，根據需求選擇紅外傳感器和光線傳感器用于感知是否有人和光線亮暗程度。
3.搭建簡易樓道燈光控制系統。
問題解決方案實現
05、練習
練習
照智能樓道燈光控制系統，針對生活中的實際問題，設計一個小型開關系統。
06、拓展延伸
知識拓展
1、 聲控燈原理介紹視頻
知識拓展
2、簡易光控燈制作視頻
知識拓展
3、問題的描述步驟有哪些？
詳細描述：首先需要詳細描述問題的出現情況，包括何時開始出現問題、問題的具體表現是什么，是否有其他相關的現象等。
環境說明：需要說明問題發生時的環境情況，比如樓道內的光線強度、周圍的噪音情況等，以及是否有其他設備可能會影響到聲控燈的正常運行。
操作過程：描述問題出現時的操作過程，包括是否有特定的操作觸發了問題，或者是否在一段時間內有重復的操作導致了問題。
持續時間：記錄問題出現的持續時間，以及是否出現了周期性的問題。
知識拓展
4、問題解決方案的設計步驟有哪些？
問題確認：首先需要確認問題的確切性質，包括問題的具體表現、影響范圍以及可能的根本原因。
需求分析：對問題進行深入分析，明確用戶或系統的需求是什么，以便設計出符合實際需求的解決方案。
可行性評估：評估各種解決方案的可行性，包括技術上的可行性、成本效益分析等。
解決方案設計：根據需求和可行性評估結果，設計出最佳的解決方案，包括具體的技術方案、所需資源、實施步驟等。
08、課堂總結
課堂總結
在今天的開關量與控制課程中，我們學到了很多新知識，老師用生動的例子和實際的應用場景幫助我們更好地理解了這些概念。我們了解了什么是開關量以及它們在工業控制中的重要性。通過示例，我們看到了開關量傳感器在實際中的運用，這讓我們更加深入地理解了這些概念。最后，我們從中學習了如何應用開關量和邏輯運算來設計復雜的控制邏輯。這些案例讓我們看到了課堂中所學知識的實際應用，也激發了我們對未來學習和研究的興趣。
板書設計
開關量與控制
一、問題描述
二、問題解決方案設計
三、問題解決方案實現
課后作業
1、上網了解生活中的開關量與控制系統的聯系。
2、上網了解生活中常見的開關量與控制系統。
3、上網了解開關量和控制系統對我們生活的影響。
謝謝
21世紀教育網（www.21cnjy.com)
中小學教育資源網站
兼職招聘：
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin中小學教育資源及組卷應用平臺
信息技術 第10課 開關量與控制
課題 開關量與控制 單元 第二單元 學科 信息技術 年級 六年級
教材分析 該教材旨在培養學生的信息技術素養，包括信息獲取、信息處理和信息應用等方面的知識和能力。內容涵蓋了控制系統中的反饋，控制系統中的運算和擴音系統等方面，教材注重實踐操作，通過案例和實踐項目來鍛煉學生的實際操作能力。這有助于學生將所學的知識應用到實際情境中，并提升他們的問題解決能力，浙教版小學《信息技術》六年級教材內容全面，并結合實踐操作和案例分析，旨在培養學生的信息技術素養和實際應用能力，為他們建立堅實的信息技術基礎打下良好的基礎。
教學目標 1、信息意識：能夠讓學生理解開關量在控制系統中的基本作用和應用，以及開關量對于信息采集和控制決策的重要性。2、計算思維：能夠讓學生通過邏輯分析和數據處理，理解開關量信號的邏輯運算方式，并能夠進行簡單的邏輯運算設計。3、數字化學習與創新：能夠讓學生通過數字化手段模擬和實驗控制系統中的開關量輸入，培養其創新設計和應用能力。4、信息社會責任：能夠讓學生培養對于控制系統中開關量數據隱私和安全的責任意識，包括合法獲取和使用開關量信息，并尊重相關法律和規定。
重點 一、問題描述二、問題解決方案設計三、問題解決方案實現
難點 1、問題解決方案實現
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 1.通過開關量的變化控制系統。2.小型開關系統的設計寫實現。3.控制系統介紹課堂導入視頻 通過老師講解視頻的觀看以及學生之間的相互討論常見的開關量與控制系統。 幫助學生理解開關量與控制的概念，打開課堂。
講授新課 03 討論樓道里的聲控燈是怎么實現的 樓道聲控燈是生活中旁見的控制系統，在使用過程中會有什么問題呢 04建構開關量在控制系統中起到關鍵的作用，通過對開關量的邏運算可以實現多樣化的精準控制，也是設計控制系統的重要環節。設計一個小型控制系統，一般按照問題描述、解決方案設計、解決方案實現等步驟。問題描述要設計系統，首先要對系統涉及的問題進行清晰地描述常見聲控燈一般通過聲音傳感器采集周圍聲音，當音量超過一定數值時，形成開關量的變化，從而實現開燈效果。問題分析:1.當白天光線很好的時候，采集到的聲音超過一定的分貝，燈自動亮起會浪費電力資源;但是在雨天或陰天光線不好的時候，卻是需要的。2.沒人出現但周邊環境產生較大聲音時，也會自動亮燈。3.有人出現，但走路很輕時要故意躁躁腳發出聲音，才能亮燈。除了這些問題外，你還想到了哪些 問題解決方案設計在問題描述清晰后，就可以根據問題進行方案的設計。根據問題描述，梳理后發現，影響聲控燈開關量變化的主要因素有時間段、光線亮暗程度、是否有人、聲音分貝數等。利用表格對各因素進行整理如下:在多個條件中，要梳理出最主要的幾個影響因素。在聲控燈控制系統中，是否有人是最重要的，若沒人肯定不用開燈，有人則只需要滿足一種情況，就是光線不好。問題解決方案實現1.根據以上的分析，對聲控燈進行一些改造和升級，首先確定開關量的邏輯運算。2.選擇需要使用的傳感器種類，根據需求選擇紅外傳感器和光線傳感器用于感知是否有人和光線亮暗程度。3.搭建簡易樓道燈光控制系統。05 練習照智能樓道燈光控制系統，針對生活中的實際問題，設計一個小型開關系統。 06 知識拓展1、 聲控燈原理介紹視頻2、簡易光控燈制作視頻3、問題的描述步驟有哪些？4、問題解決方案的設計步驟有哪些？ 學生之間互相討論聲控燈的運行原理。 學生通過觀看課件和聽老師講解，了解開關量在控制系統中的作用。 學生自主進行學習主題實踐。學生通過觀看視頻和自我思考我們生活中常見的控制燈原理。 幫助學生積極融入課堂，提高學生學習積極性。幫助學生了解生活中常見的開關量與控制系統。 幫助學生更深入地了解樓道聲控燈控制系統。讓學生通過視頻思考，進一步加深對課堂所學內容的理解。
布置作業 1、上網了解生活中的開關量與控制系統的聯系。2、上網了解生活中常見的開關量與控制系統。3、上網了解開關量和控制系統對我們生活的影響。 完成作業 培養學生查閱資料的能力，分析解決問題的能力
課堂小結 在今天的開關量與控制課程中，我們學到了很多新知識，老師用生動的例子和實際的應用場景幫助我們更好地理解了這些概念。我們了解了什么是開關量以及它們在工業控制中的重要性。通過示例，我們看到了開關量傳感器在實際中的運用，這讓我們更加深入地理解了這些概念。最后，我們從中學習了如何應用開關量和邏輯運算來設計復雜的控制邏輯。這些案例讓我們看到了課堂中所學知識的實際應用，也激發了我們對未來學習和研究的興趣。 分組總結歸納 鍛煉學生的總結能力，邏輯思維、語言表達能力。
板書 一、問題描述二、問題解決方案設計三、問題解決方案實現 學習、記憶、及勾畫知識點 明確教學內容及重點和難點
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)第10課 開關量與控制-同步練習
1. 在自動化控制系統中，常使用的控制元件包括：
- A) 傳感器
- B) 執行器
- C) 控制器
- D) 以上所有選項
2. 在控制系統中，用于將輸入信號轉換為可供系統處理的信號的裝置是：
- A) 傳感器
- B) 執行器
- C) 控制器
- D) 編碼器
3. 在反饋控制系統中，用于監測系統輸出并進行相應調整的元件是：
- A) 傳感器
- B) 執行器
- C) 控制器
- D) 開關
4. 在自動化系統中，邏輯控制常常使用的元件是：
- A) PLC（可編程邏輯控制器）
- B) PID 控制器
- C) 伺服驅動器
- D) 運算放大器
5. "PLC" 是指什么？
- A) Programmable Logic Converter
- B) Program List Control
- C) Programmable Logic Controller
- D) Program Language Code
6. 在控制系統中，用于執行控制命令以影響系統運行狀態的元件是：
- A) 傳感器
- B) 執行器
- C) 控制器
- D) 繼電器
7. 在控制系統中，用于比較實際值與期望值，并產生誤差信號的元件是：
- A) 傳感器
- B) 執行器
- C) 控制器
- D) 比較器
8. 以下哪種控制系統能夠隨時間推移自動調整其控制參數以維持所需的系統性能？
- A) 開環控制系統
- B) 閉環控制系統
- C) 自適應控制系統
- D) 數字控制系統
9. 在控制系統中，將模擬信號轉換為數字信號的裝置是：
- A) 傳感器
- B) 執行器
- C) AD 轉換器
- D) DA 轉換器
10. 在控制系統中，用于執行離散操作的開關類元件通常屬于哪種類型？
- A) 傳感器
- B) 執行器
- C) 控制器
- D) 繼電器
答案：
1. D) 以上所有選項
2. A) 傳感器
3. A) 傳感器
4. A) PLC（可編程邏輯控制器）
5. C) Programmable Logic Controller
6. B) 執行器
7. C) 控制器
8. C) 自適應控制系統
9. C) AD 轉換器
10. D) 繼電器

展開更多......

收起↑