資源簡介

(共26張PPT)
義務教育信息科技（2024）六年級　　　　　　　　　　
第1課時
第四單元　控制系統的描述
六年級上冊
第15課 模塊組裝很靈活
1
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了解控制系統中的模塊及其作用。
通過把模塊組裝成一個完整的控制系統，初步具備模塊化設計的思想方法，增強創新能力。
學習目標
第15課 課堂導入
問題情境
從前有兩個鐘表匠，他們制造的鐘表由近百個零件組成。
你覺得哪個鐘表匠的生意會越來越好？
一個鐘表匠依次組裝這些零件，如果組裝過程被打斷，半成品就會散架，他必須從頭開始。
另一個鐘表匠，先把大約10個零件組裝成一個穩定的部件，再把這些部件組裝成一只手表。
如果用模塊這個詞來解釋，那就是因為第二個鐘表匠掌握了由零到整、由小到大的模塊組裝方法，提高了工作效率。
你們知道第二個鐘表匠為什么生意好嗎？
因為他掌握了由零到整、由小到大的模塊組裝方法，提高了工作效率。
第15課 課堂導入
第15課 學習活動
一 觀察計算機硬件系統中的模塊
三 思考模塊化組裝方式在控制系統中的作用
二 在編程環境中體驗模塊的作用
學習活動
如果用“模塊”這個詞來解釋，那就是因為第二個鐘表匠掌握了由零到整、由小到大、模塊組裝的方法，提高了工作效率。你在日常生活中是否遇到過類似第二個鐘表匠組裝鐘表的事情？
我給妹妹拼裝過一輛玩具汽車。
我給弟弟安裝過一輛自行車：先安裝好兩個車輪，然后把車輪與車身連接。
我組裝過一個抽屜柜：先分別把每個抽屜安裝好，然后再把它們裝在一起成為一個抽屜柜。
一、觀察計算機硬件系統中的模塊
第15課 學習活動
如果把一個控制系統的硬件進行實際拆分，我們會看到很多相對完整的電路板，這些板可以叫作模塊。例如：計算機主機中的存儲器模塊、主板模塊等；微波爐加熱系統中的散熱模塊、磁控管模塊等。
計算機主板和存儲模塊
微波爐磁控管模塊和定時模塊
第15課 學習活動
一、觀察計算機硬件系統中的模塊
我們經常用計算機，你們想知道機箱里是什么樣的嗎？我打開給大家看看吧！
第15課 學習活動
一、觀察計算機硬件系統中的模塊
模塊是控制系統中的基礎單元或基本組件，一個模塊一般只能實現一項功能，各個模塊通過特定的接口進行連接，構成一個相對完整的控制系統。例如：計算機主機中的存儲器模塊、主板模塊等；微波爐加熱系統中的散熱模塊、磁控管模塊、時間設定模塊、托盤電機模塊等。
第15課 學習活動
一、觀察計算機硬件系統中的模塊
但是，隨著集成電路技術的進步，同時為了節約設備內部空間和成本，電路板集成度越來越高，人們從硬件外觀上區分不出來各個模塊，有可能一塊電路板就把各個模塊的功能整合到一起了。
難怪有的設備體積很小，功能仍然很強大。比如筆記本計算機、手機，電路板都比較小。
第15課 學習活動
一、觀察計算機硬件系統中的模塊
1.一個控制系統，可以劃分為多個子系統，也可以劃分為多個模塊，具體是用子系統還是模塊來描述，要根據系統的復雜程度和應用場合來選擇，不要對它們進行嚴格的界定。
2. 對于功能比較簡單的小系統，分解出的部件用模塊來描述更符合習慣。
3. 對于控制系統中看得見摸得著、具有一定功能的部件，往往用模塊來描述也更形象。
4. 對于程序中具備相對獨立功能的一段代碼，用模塊來描述更貼切。例如，具備循環功能的程序段，可稱為循環模塊。
1．活動內容：組裝機器人的頭燈模塊，修改程序參數，讓頭燈閃爍。
2．活動目的：進一步感受控制系統中模塊的作用。
3．活動過程：
① 啟動程序，給機器人安裝頭燈模塊；
② 閱讀程序，找到其中能實現頭燈閃爍的程序模塊；
③ 設置程序參數，讓頭燈具備相應的閃爍效果。
第15課 學習活動
二、在編程環境中體驗模塊的作用
第15課 學習活動
二、在編程環境中體驗模塊的作用
很多相對獨立的程序段已被設計成模塊，編寫程序時可以直接調用。這個程序的頭燈就是一個獨立的模塊。
是的，這種編程方式效率高，也比較簡單。其實你們使用的模塊也包含了很多程序代碼，只不過開發人員已經幫大家開發好，大家直接拿來用就行。
我覺得編程效率變高了，因為頭燈模塊能直接拿來用，不用我自己“制作”，我只需要設置閃爍效果。
我的感受是：通過修改參數的編程方式讓我感到編程不是那么難。
4．學習活動結束了，你有哪些活動感受？
第15課 學習活動
二、在編程環境中體驗模塊的作用
案例：小智家的洗衣機，即使通電也不轉了。維修人員來了之后，拆了幾個模塊，經過檢測后，維修人員發現是定時器模塊壞了，于是更換了一個新的。小智媽媽很開心，因為她只花了比較低的費用，而她原本以為要重新買一臺洗衣機呢！
思考：為什么只更換定時器模塊，洗衣機就修好了？
因為定時器是一個獨立的模塊，可以拆卸，因此只要確定是它壞，更換它，洗衣機就能恢復正常。
三、思考模塊化組裝方式在控制系統中的作用
第15課 學習活動
再來回答以下問題：
三、思考模塊化組裝方式在控制系統中的作用
1．模塊化的組裝方式，是不是比較容易找到哪個模塊有問題？
2．模塊化的組裝方式，維修是不是很方便？是不是更換就可以了？
3．模塊化的組裝方式，是不是比較節約維修費用？
是
是
是
第15課 學習活動
每個模塊具有一定的獨立性，具有某種功能，組合方式也比較靈活。因此由模塊組成的系統，其生產制造變得更加靈活，生產效率也比較高，維護和更新也很方便。如果控制系統報錯，只要抽查或逐個檢查模塊，這樣就能快速定位錯誤所在，然后對錯誤的模塊進行程序修改，對損壞的硬件進行維修或更換，而不用修改整個程序或更換整個控制系統。
三、思考模塊化組裝方式在控制系統中的作用
我們一起讀一讀！
第15課 學習活動
1．在這門課中，可以認為模塊是系統中的基礎單元或基本組件，一個模塊一般只能實現一項功能，各個模塊通過特定的接口進行連接，構成一個相對完整的系統。
2．把一個個功能模塊按指定的結構搭建，可以構成一個具備一定功能的系統。
3．在信息科技領域，我們處理問題時，要具備一定的模塊化思想。模塊化思想的應用，對硬件設計與制造、對程序設計都很有幫助。
第15課 課堂總結
1．閱讀第10課機器人走正多邊形軌跡的程序，分析其中的循環模塊是怎樣讓機器人走多條邊軌跡的。
第15課 拓展與提升
紅色框中的代碼組成了一個循環模塊，模塊中設置循環次數為6次，那么這個循環體重復執行了6次，每一次都是讓機器人走一段距離畫出一條邊。
2．閱讀以下內容。
我們已經知道，“輸入—計算—輸出”是控制系統實現功能的計算模式，這種模式廣泛存在于社會生產和人們生活當中，很多社會經濟事務運作系統也遵循“輸入—計算—輸出”的計算模式。例如，政府系統、金融系統、城市系統、學校系統等的運作，都需要從外界獲得輸入，然后內部進行事務分析處理等，同時還對外界產生輸出。
第15課 拓展與提升
我們現在學習的是控制系統。其實世界上有各種系統，城市、單位、家庭、班級等都是系統，一片森林、稻田也是系統。更多知識留待以后再去探索吧！
下課啦！

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