(
课件网) 第5单元 第2课 反馈的原理 （黔教版）六年级 下 1 核心素养目标 3 新知讲解 5 拓展延伸 7 板书设计 2 新知导入 4 课堂练习 6 课堂总结 课后作业 8 01 核心素养目标 信息意识 计算思维 数字化学习与创新 信息社会责任 讨论过度依赖自动反馈的风险（如导航盲从），树立“技术服务于人”的正确价值观。 通过模拟实验（如编程控制虚拟机器人避障），设计基础反馈规则，体会自动化控制的优势。 能用“输入-处理-输出”模型分析简单反馈系统（如饮水机加热），理解“检测偏差→自动修正”的闭环逻辑。 能感知生活中的反馈现象（如空调控温、手机触控），理解信息在反馈系统中的传递作用。 02 新知导入 活动背景 系统通过环路将输出反馈给输入。那么，系统内部是如何利用反馈信息的呢？了解了反馈的原理，我们就更懂得如何控制系统了。 如何实现机器人沿着赛道行走呢？ 利用反馈信息调整系统的运行。 02 新知导入 03 新知讲解 一、反馈环路的作用原理 倒满一杯水是生活中的一件小事，其中也蕴含着反馈的原理。在倒水的过程中(图5-2-1)，眼睛要不断地观察水面的高度，大脑要计算水面到杯口的距离，手要连续调整倒水的动作。 活动：分析倒水过程中的反馈 图5-2-1 倒水过程 03 新知讲解 思考以下问题： 1.预设目标是什么？ 预设目标是倒水时希望达到的最终状态，即将水倒入杯中至指定的水位（例如杯口满但不满溢）。 2.大脑依据什么判断是否继续加水？ 大脑通过实时反馈信息进行判断，依赖视觉反馈，眼睛持续监测水面与杯口的距离。当距离缩小到预设阈值（如“快满”）时，大脑触发减速或停止指令。并计算当前水位与目标水位的差距（如“还差2 cm”），动态调整动作。根据过去经验预判水流速度的影响（如倾斜角度大时水流快，需提前减速）。 03 新知讲解 3.手依据什么调整倒水的速度和角度？ 手的动作受闭环控制调节，依赖以下反馈： 大脑的指令：基于视觉反馈，大脑发送“加速/减速/停止”信号。例如：水面上升过快时，指令减小水壶倾斜角度以降低流速。 本体感觉：手部通过触觉和肌肉记忆感知水壶的重量变化和水流阻力，微调动作。 动态修正：若发现水位接近目标但流速仍快，会进一步减小角度以避免溢出。 03 新知讲解 倒水过程中的反馈如图5-2-2所示，其中预设目标是满杯水量。在倒水的过程中，眼睛持续观察杯中的水量，当杯中的水量与满杯水量存在一定的偏差时，大脑计算着偏差的变化，指挥手控制水流量，直到偏差趋近于零大脑发出指令，手停止倒水。这一过程通过环路不断地反馈信息来实现。 (预设目标) 满杯水量 偏差 大脑 手 水流量 眼睛 杯中的水量 杯中的水量 图5-2-2 倒水过程中的反馈 03 新知讲解 类比倒水过程中的反馈，参考图5-2-3，尝试分析冰箱制冷过程中的反馈。 活动：分析冰箱制冷过程中的反馈 偏差 冰箱的 设定温度 冰箱的实际温度 冰箱湿度传感器 冰箱 控制器 冰箱 压缩机 制冷量 冰箱的 实际温度 我们发现，无论是倒水还是冰箱制冷，都需要依据反馈产生的偏差，来调整系统的工作状态。 图 5-2-3 冰箱制冷过程中的反馈 03 新知讲解 根据图5-2-2和图5-2-3，对比分析倒水和冰箱制冷的反馈过程，归纳反馈的原理。 反馈原理是通过实时检测目标与实际的偏差（如水位/温度），自动反向调节（如调水速/制冷量），最终使系统稳定。本质都是"检测偏差-反向修正"的循环控制。 活动：归纳反馈的原理 03 新知讲解 偏差 预设的 目标值 控制器 执行器 被控量 输出 测量仪表 如图5-2-4所示，在反馈过程中，眼睛和冰箱温度传感器是测量仪表，大脑和冰箱控制器是控制器，手和冰箱压缩机是执行器，水流量和冰箱制冷量是被控量。测量仪表获取反馈信息，反馈信息与预设 ... ...
