資源簡介

(共27張PPT)
義務教育信息科技（2024）六年級　　　　　　　　　　
第1課時
第三單元　有了反饋更優化
六年級上冊
第11課 通過反饋知效果
1
2
了解人們在處理日常事件時發生的反饋。
了解反饋在控制系統中的作用。
學習目標
3
能繪制含反饋的控制系統工作過程示意圖。
第11課　通過反饋知效果
星期一的早上，媽媽叫小智起床去上學。第一次叫，小智沒醒；媽媽再叫一次，小智翻了個身繼續睡；為了避免遲到，媽媽邊叫邊輕拍他，直到小智起床。
第11課　通過反饋知效果
在這個過程中，媽媽會根據小智的情況采取相應的叫醒方式。這個過程存在一個環節：反饋。小智的表現給了媽媽相應的反饋信息。其實人們在處理問題時，反饋隨時發生。
第11課 課堂導入
問題情境
還記得上一節課里提到的鬧鐘嗎，它只管到時間就響，不管小智是否起床，結果小智有一天上學就遲到了。
今天早上，改為媽媽來叫小智起床了。
媽媽叫你起床的過程，有個環節叫作反饋。下面一起來學習什么是反饋以及它的作用。
媽媽叫第一遍，我沒醒；她又叫第二遍，我迷迷糊糊的；第三遍她邊叫邊拍我，我終于起床了！
第11課 學習活動
一 分析人們處理日常事件存在的反饋
學習活動
二 分析人們使用控制系統時獲得的
反饋信息
三 分析具備反饋的微波爐的工作過程
結合自己今天經歷的一些事情，選取2~3件分析其中存在的反饋。下列事件供參考。
1．往杯子里倒牛奶。
2．通過吹氣的方式給碗里的食物降溫。
3．做一道練習題，對答案發現自己錯了，繼續思考，然后改正。
第11課 學習活動
一、分析生活中的一些反饋現象
事件1：往杯子里倒牛奶，倒少了，繼續倒。
一邊倒牛奶，一邊觀察牛奶的高度，把這個信息反饋到大腦，決定是否繼續倒牛奶，直到牛奶量合適為止。
倒牛奶
倒少了，繼續倒！
第11課 學習活動
一、分析生活中的一些反饋現象
事件2：通過吹氣的方式給碗里的食物降溫，直到溫度合適為止。
好燙，還要吹一吹。
吹氣
第11課 學習活動
一、分析生活中的一些反饋現象
事件3：做一道練習題，對答案發現錯了，繼續思考，然后改正。
沒做對，我還要繼續思考。
繼續思考、改正
第11課 學習活動
一、分析生活中的一些反饋現象
1．洗衣機洗衣結束后，小智媽媽拿出衣服發現沒洗干凈，她就讓洗衣機重新再洗一遍。這個過程中，媽媽獲得的反饋信息是什么？
二、分析人們使用控制系統時的反饋信息
媽媽獲得的反饋信息是：衣服沒洗干凈。
第11課 學習活動
小智獲得的反饋信息是：
食物不夠熱。
第11課 學習活動
2．小智用微波爐加熱食物，發現加熱的程度不夠熱，就讓微波爐再加熱1分鐘。這個過程中，小智獲得的反饋信息是什么？
二、分析人們使用控制系統時的反饋信息
人們在使用洗衣機和微波爐時，要靠自己去獲取反饋信息，然后根據情況決定是否再次操作。
如果洗衣機和微波爐都具備反饋，它們又會怎樣工作呢？
第11課 學習活動
3. 上述洗衣機和微波爐，是否要靠人去獲取反饋信息？
二、分析人們使用控制系統時的反饋信息
3． 如果洗衣機和微波爐都具備反饋，思考以下問題。
（1）它們是不是需要增加一個獲取反饋信息的設備？
（2）洗衣機可以增加一個什么設備？獲取的反饋信息會是什么呢？
是的，需要一個設備。
可以增加一個檢測水質的設備。
反饋信息：最后一次排出的水是否清澈。
第11課 學習活動
二、分析人們使用控制系統時的反饋信息
（3）微波爐可以增加一個什么設備？獲取的反饋信息會是什么呢？
可以增加一個檢測溫度的設備。
反饋信息：加熱后食物的溫度。
第11課 學習活動
二、分析人們使用控制系統時的反饋信息
在控制系統中，通過反饋，可以將系統輸出結果以一定的形式傳回輸入端，從而形成新的輸入的過程，控制系統對新的輸入進行計算，產生新的輸出。
總結
第11課 學習活動
通過反饋，人們可以調整做事的計劃、方向或方法等，使最終的效果更符合人們要求，達到預期目標。以上反饋是人主動進行的。
二、分析人們使用控制系統時的反饋信息
開環控制系統，其本身不“關心”輸出的結果，實質上是沒有反饋。例如，利用微波爐來加熱食物，小智是通過親自感受食物的溫度獲得反饋，而不是微波爐自身獲得的。
那就讓微波爐具備反饋。
我可不知道加熱的效果如何。
第11課 學習活動
三、分析具備反饋的微波爐的工作過程
第11課 學習活動
1．如果增加一個檢測裝置，用來檢測食物的溫度，那么人們使用微波爐時，是不是可以設置溫度（希望加熱后達到的溫度），而不是加熱時間？
三、分析具備反饋的微波爐的工作過程
2．如果可以設置溫度，這個溫度就是閾值。請你在下圖的基礎上補充輸入和輸出。
輸入
輸出
計算
參考溫度
（閾值）
微波爐加熱
檢測到的溫度與設定的溫度（閾值）比較，根據結果生成指令
第11課 學習活動
三、分析具備反饋的微波爐的工作過程
3． 在示意圖中補充反饋，讓微波爐具備反饋。
輸入
輸出
計算
參考溫度
（閾值）
微波爐加熱
檢測到的溫度與設定的溫度（閾值）比較；根據結果生成指令
檢測
反饋
檢測到的溫度
第11課 學習活動
三、分析具備反饋的微波爐的工作過程
1．人們在生活中處理問題時，反饋隨時發生。
2．人們使用不具備反饋的控制系統時，反饋信息是人們自己獲取的。
3．具備反饋的控制系統，其自身可以檢測輸出結果，如果輸出與參考值有偏差，控制系統會根據偏差重新計算并生成指令，使輸出結果符合人們要求，這就體現了反饋對控制系統的優化作用。
第11課 課堂總結
1．在虛擬仿真工具中運行機器人直行的程序，觀察到，車遇到障礙物，不改變方向撞了上去；運行機器人避障的程序，剛開始車直線前行，遇到障礙物停止。說一說第二個機器人為什么能避開障礙物？和我們騎自行車避障是不是有相似之處？
第11課 拓展與提升
第一個機器人不會判斷前面有障礙物。
我騎自行車時，大腦會幫我做出避障判斷。
第二個機器人裝有傳感器，能感應障礙物，應該是有反饋。
第11課 拓展與提升
輸入
輸出
計算
距離參考值
（閾值）
機器人與障礙物的距離
檢測到的距離與設定的參考距離比較；根據結果生成指令
檢測
反饋
檢測到的距離
機器人直行
第二個機器人具備反饋，超聲波傳感器就是在檢測（距離）數據；程序里還有一個循環模塊，作用是讓超聲波反復地檢測；程序里還要進行比較運算，然后根據比較結果決定新的輸入（前進還是停止的指令）。
第11課 拓展與提升
輸入
輸出
？
水質
檢測
反饋
檢測到的水質
？
？
計算
2．小組討論：如果洗衣機有反饋，能根據洗后衣服的干凈程度來“決定”要不要再洗一次，那么這種洗衣機的控制過程是怎樣的？請模仿前面的具有反饋的微波爐工作過程示意圖，畫出具有反饋的洗衣機的工作過程示意圖。
提示：人們的生活品質要求越來越高，設備也會越來越智能，具有反饋的系統也是智能化的一個體現。希望同學們設計的“會反饋”的洗衣機早日被制造出來。
第11課 拓展與提升
下課啦！

展開更多......

收起↑