义务教育信息科技教学指南-过程与控制(六年级)分析报告2

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《信息科技教学指南》为广大信息科技教师提供了重要的教学方向指引，同时也为课程设计和教学实践提出了新的挑战。需要明确的是，教学指南并非教材的替代品，而是指导教师“教什么”和“怎么教”的基准性参考。教师应充分理解指南的精髓，并结合本地实际情况进行调整和二次开发，设计出更符合学生需求的课程。在此基础上，我们对第五单元“智能种植有方法”进行了重新设计，从原有的四课时扩展至六课时，以便更充分地展开教学内容，其他单元也进行了相应的调整。每个单元都提供了教学指南中的活动以及参考答案，并将工作过程示意图和算法流程图进行了更详细的描述，力求帮助学生更直观地理解控制系统的原理和应用。

本文仅提供第五单元的所有内容，若需要其它单元的内容，请私信联系！

欢迎来到奇妙的“过程与控制”世界！在这里，我们将一起探索身边各种各样的控制系统，揭开科技背后的奥秘，学习如何用计算思维去分析问题、解决问题，并尝试用编程去创造新的控制系统，让生活更加智能、便捷。

一、万物皆可控：发现控制系统的奥秘

从第一单元“控制系统无处不在”开始，我们就带领大家走进了一个充满控制的世界。电灯开关、水龙头、家用电器，这些看似简单的日常用品，背后都蕴藏着控制系统的智慧。通过观察和分析，大家认识到控制系统是由输入、计算、输出三个环节组成的，并了解了人工控制和自动控制的区别。

第二单元“数据运算有逻辑”，则让我们见识了控制系统的“大脑”——逻辑运算的强大力量。红绿灯的切换、路线的选择，这些看似简单的决策，都需要逻辑运算的精准判断。“与”、“或”、“非”，这三种基本的逻辑运算，就像神奇的魔法棒，能够将复杂的问题拆解成简单的步骤，指引控制系统做出正确的决策。

二、反馈与优化：让控制更加智能

第三单元“有了反馈更优化”，则将我们带入了控制系统的核心——“反馈”机制。通过比较人工烧水和用电热水壶烧水的过程，大家体会到反馈机制的优势：系统能够根据反馈信息进行自我调节，从而实现更加精确的控制。空调温控、自动门，这些熟悉的例子，都展现了反馈机制在优化控制系统性能方面的巨大作用。

第四单元“控制系统的描述”，则让我们从一个更高的视角去审视控制系统。自行车、电脑，这些复杂的系统，都可以分解成多个子系统，每个子系统又可以进一步分解成更小的模块。就像“搭积木”一样，模块化设计让控制系统更易理解、更易维护。

三、学以致用：设计与创造的体验

第五单元“智能种植有方法”，则将前面所学的知识应用到一个具体的场景——智能种植大棚。大家通过调查研究、分析讨论，了解了智能种植大棚的结构、功能和工作原理，并尝试设计自己的小型智能种植园。利用传感器、控制器、执行器等部件，大家亲手搭建了智能浇水系统、智能光照调节系统等，体验了智能种植的乐趣，也锻炼了动手实践能力。

第六单元“电梯运行的控制”，则以电梯为例，带领大家深入分析复杂控制系统。大家通过识别电梯的不同子系统，分析各个子系统的功能和控制逻辑，利用逻辑运算和真值表等工具，描述电梯的运行过程。模拟实验和编程练习，将抽象的理论知识转化为具体的实践经验，提升了大家的计算思维能力。

第七单元“汽车里的小奥秘”，则将目光聚焦到生活中常见的交通工具——汽车。转向灯系统、安全带未系提醒系统、倒车防撞系统、定速巡航系统，这些看似复杂的汽车功能，在大家的探索下，都变得清晰易懂。通过阅读和修改程序代码，大家模拟了这些控制系统的工作过程，感受到了计算机程序在控制系统中的重要作用。

四、安全与责任：科技向善的力量

第八单元“自主可控与安全”，则引导大家关注控制系统中的安全问题和技术自主可控问题。通过分析生活中发生的控制系统事故案例，大家了解到安全使用规范和安全设计的重要性，并认识到核心技术自主可控对国家发展和安全的重大意义。这不仅是一堂信息科技课，更是一堂责任教育课，让大家树立起安全意识和科技强国的使命感。

第五单元 智能种植有方法

单元目标:

信息意识: 通过了解智能种植大棚的功能与应用， 感受控制系统对农业种植的影响， 增强信息意识。

计算思维: 能设计小型智能种植园. 能绘制控制系统的工作过程示意图和算法流程图. 找出算法流程图中的闭环控制过程. 通过体验连续量转换为开关量的过程，进一步掌握基本的逻辑运算规则，进一步理解阈值的作用以及设定标准。通过简单实验实现或模拟实现系统的功能， 进一步了解过程与控制的计算模式，发展计算思维。通过分析典型应用场景，了解计算机可用于实现过程与控制， 能在实验系统中通过编程等手段验证过程与控制系统的设计。

数字化学习与创新: 能利用在线平台和工具寻找生活中的过程与控制场景。能设计用计算机实现过程与控制的方案， 并在实验系统中通过编程等手段加以验证.

信息社会责任: 体会到科技对农业生产的影响， 增强科技创新意识，并关注农业发展和粮食安全问题。

第16课智能种植初探秘

教学目标:

引导学生了解智能种植的概念，并能说出智能种植相对于传统种植的优势。

引导学生了解智能种植大棚的基本结构和功能。

教学活动:

1.引入:播放一段展示智能种植大棚的视频，或者展示智能种植的图片，例如：垂直农场、植物工厂等，激发学生对智能种植的兴趣，并引入主题：智能种植初探秘。

2.头脑风暴:引导学生思考传统种植面临的挑战，例如：气候变化、水资源短缺、劳动力成本上升等，并提出问题：如何利用科技解决这些问题？

3.概念讲解:引导学生总结智能种植的概念，即利用传感器、物联网、大数据、人工智能等技术，对农业生产进行智能化管理，以提高产量、品质和效益。

4.案例分析:以一个具体的智能种植案例为例，例如：智能温室，讲解其基本结构和功能，例如：传感器监测环境数据、控制器自动调节温湿度、喷灌系统自动浇水等。

5.优势分析:引导学生比较智能种植和传统种植的优缺点，并总结智能种植的优势，例如：

提高产量:精准控制水肥，提高作物生长效率。

改善品质:控制生长环境，提高作物品质。

节约资源:精准灌溉施肥，减少水肥浪费。

降低成本:自动化管理，减少劳动力成本。

6.课堂总结:引导学生总结智能种植的概念和优势，并思考智能种植对农业发展的影响。

第17课设计我的种植园

教学目标:

引导学生根据所学的知识，设计一个简单的智能种植系统，并尝试用图示的方式表达其工作过程。

教学活动:

1.引入:展示一些小型智能种植设备的图片或视频，例如：家用智能花盆、桌面迷你菜园等，激发学生的设计兴趣，并引入主题：设计我的种植园。

2.需求分析:引导学生思考他们想要种植什么植物，以及该植物的生长习性，例如：光照需求、温度需求、水分需求、养分需求等。

3.方案设计:引导学生分组，设计一个简单的智能种植系统，并确定需要哪些设备，例如：传感器、控制器、执行器等，以及它们之间的连接方式。

4.图示表达:引导学生使用流程图、示意图等方式表达智能种植系统的工作过程，例如：传感器采集环境数据，控制器根据数据和预设规则控制执行器，执行器执行相应的操作，例如：开灯、浇水、施肥等。

5.方案展示:各小组展示他们的设计方案，并进行互相评价，例如：方案的可行性、创意性、成本等。

6.课堂总结:引导学生总结智能种植系统的设计思路，并思考如何将设计方案付诸实践。

第18课土壤湿度控制好

教学目标:

引导学生了解土壤湿度传感器的功能和工作原理，并能使用土壤湿度传感器采集数据。

引导学生理解阈值的概念，并能根据植物生长需求设定土壤湿度阈值。

引导学生使用逻辑运算描述土壤湿度控制的算法。

教学活动:

1.引入:展示一些干旱或涝灾的图片或视频，引入主题：土壤湿度控制好，并提出问题：如何科学地控制土壤湿度？

2.传感器介绍:展示土壤湿度传感器，讲解其功能和工作原理，例如：土壤湿度传感器可以将土壤湿度转换为电信号，控制器可以读取电信号，并根据预设的阈值进行判断。

3.数据采集:引导学生使用土壤湿度传感器采集不同土壤的湿度数据，并观察数据的变化。

4.阈值设定:引导学生查阅资料，了解不同植物对土壤湿度的需求，并根据植物生长需求设定土壤湿度阈值。

5.算法描述:引导学生使用逻辑运算描述土壤湿度控制的算法，例如：如果土壤湿度低于阈值，则启动水泵浇水；如果土壤湿度高于阈值，则停止浇水。

6.模拟体验:使用图形化编程等编程工具，模拟土壤湿度控制的过程，并观察程序的执行结果。

7.课堂总结:引导学生总结土壤湿度控制的重要性，以及如何使用传感器、阈值和逻辑运算实现土壤湿度控制。

第19课光照温度要适宜

教学目标:

引导学生了解光照传感器和温度传感器的功能和工作原理，并能使用这些传感器采集数据。

引导学生理解闭环控制的概念，并能设计一个闭环控制系统来调节光照和温度。

教学活动:

1.引入:展示一些植物在不同光照和温度条件下的生长情况的图片或视频，引入主题：光照温度要适宜，并提出问题：如何为植物提供适宜的光照和温度？

2.传感器介绍:展示光照传感器和温度传感器，讲解其功能和工作原理，例如：光照传感器可以将光照强度转换为电信号，温度传感器可以将温度转换为电信号，控制器可以读取这些信号，并根据预设的阈值进行判断。

3.数据采集:引导学生使用光照传感器和温度传感器采集环境的光照强度和温度数据，并观察数据的变化。

4.闭环控制设计:引导学生分组，设计一个闭环控制系统来调节光照和温度，例如：当光照强度低于阈值时，启动补光灯；当温度高于阈值时，启动风扇降温。

5.算法描述:引导学生使用流程图、示意图等方式描述闭环控制系统的工作过程，并重点说明反馈机制的作用，例如：传感器采集数据，控制器根据数据和预设规则控制执行器，执行器执行相应的操作，传感器再次采集数据，控制器根据新的数据进行判断，并调整控制策略，循环往复，直到达到目标状态。

6.模拟体验:使用图形化编程等编程工具，模拟闭环控制系统的工作过程，并观察程序的执行结果。

7.课堂总结:引导学生总结光照和温度对植物生长的影响，以及如何使用传感器、阈值、闭环控制等技术为植物提供适宜的生长环境。

第20课我的智能种植作品

教学目标:

引导学生综合运用前面几节课所学的知识和技能，动手实践，搭建一个简单的智能种植系统，并进行测试和改进。

教学活动:

1.作品构思:引导学生回顾前面几节课所学的知识，并结合自己的兴趣和实际情况，构思一个智能种植作品，例如：自动浇花系统、智能温室、智能光照调节系统等。

2.材料准备:引导学生列出制作智能种植作品所需的材料，例如：传感器、控制器、执行器、连接线、电源等。

3.作品搭建:引导学生按照设计方案，动手搭建智能种植作品，并进行调试，确保各个部件能够正常工作。

4.作品测试:引导学生对智能种植作品进行测试，观察其工作效果，并记录测试数据，例如：温度、湿度、光照强度等。

5.作品改进:引导学生根据测试结果，分析智能种植作品的不足之处，并尝试进行改进，例如：调整传感器的位置、修改控制程序等。

6.作品展示:引导学生展示他们的智能种植作品，并分享他们的设计思路、制作过程、测试结果和改进方案。

7.课堂总结:引导学生总结智能种植作品的制作过程和经验教训，并思考如何将智能种植技术应用到实际生活中。

第21课单元小结与拓展

教学目标:

引导学生回顾和总结本单元所学的知识点，例如：智能种植的概念、智能种植大棚的结构和功能、传感器、阈值、逻辑运算、闭环控制、智能种植系统的设计等。

引导学生思考智能种植的未来发展趋势，并激发他们对智能种植技术学习的兴趣和探索欲望。

教学活动:

1.知识回顾:通过问答、讨论等形式，引导学生回顾本单元所学的知识点，并进行梳理和总结。

2.主题讨论:引导学生思考智能种植对农业发展的影响，例如：提高产量、改善品质、节约资源、降低成本等，以及智能种植未来发展面临的挑战，例如：技术成本高、数据安全等。

3.拓展活动:引导学生查阅资料，了解更多智能种植的相关知识，例如：无土栽培、垂直农业、精准农业等。或者鼓励学生参观智能种植农场、参加智能种植相关的科技比赛等，以拓宽视野、激发兴趣。

4.单元测试:对学生进行单元测试，以检验他们的学习成果。

本单元教学案例参考

案例一：智能浇水系统

以智能浇水系统为例，引导学生分析其工作过程，并用示意图或流程图的形式表达：

输入：土壤湿度传感器采集的数据。

计算：控制器根据土壤湿度数据与预设阈值进行比较，判断是否需要浇水。

输出：如果需要浇水，则启动水泵；否则，停止浇水。

课堂活动：“拆解智能种植系统”

准备一些智能种植系统的图片或视频资料，例如：智能温室、垂直农场、家庭智能花盆等。

将学生分成小组，引导他们分析这些智能种植系统的工作原理，并尝试用示意图或流程图的形式表达其工作过程，说明输入、计算、输出三个环节的功能。

案例二：土壤湿度传感器

展示土壤湿度传感器的实物或图片，并介绍其工作原理：通过测量土壤的导电性来判断土壤的湿度。

如果条件允许，可以进行简单的实验，让学生观察不同湿度土壤下传感器输出信号的变化。

案例三：光照传感器

介绍光照传感器的工作原理：通过测量光线的强弱来判断环境光照的程度。

引导学生思考光照传感器在智能种植中的应用，例如：根据光照强度自动调节补光灯的亮度。

课堂活动：“传感器大比拼”

将学生分成小组，每组选择一种常见的传感器，例如：温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，进行资料搜集和整理。

每组分享他们所了解的传感器的工作原理、应用场景及其在智能种植中的作用。

案例四：使用图形化编程编写程序控制浇水

利用图形化编程软件，编写一个简单的程序：当土壤湿度传感器采集的数据低于预设阈值时，启动水泵浇水；当土壤湿度达到预设阈值时，停止浇水。

案例五：使用Micro:bit编写程序控制浇水(如果条件允许)

利用Micro:bit开发板和土壤湿度传感器，编写一个简单的程序：当土壤湿度低于预设阈值时，点亮LED灯，表示需要浇水；当土壤湿度达到预设阈值时，熄灭LED灯。

课堂活动：“我是智能浇水程序员”

引导学生根据教师提供的程序框架，尝试修改参数(例如：土壤湿度阈值、浇水时间等)并运行程序，观察程序的执行结果，体会程序控制的过程。

案例六：课堂活动：“智能种植园设计大赛”

引导学生以小组为单位，设计一个简单的智能种植系统，例如：根据光照强度自动调节灯光、根据温度自动调节风扇等。

鼓励学生利用简单的材料(例如：纸盒、彩纸、LED灯、传感器、电机等)制作智能种植系统原型，并尝试使用图形化编程工具实现控制功能。

案例七：拓展活动

主题讨论：“未来的农业，智能无限”

引导学生畅想未来农业的发展趋势，例如：无人农场、精准农业、太空农业等，并讨论智能种植技术将如何改变农业生产方式和人们的生活。

实地考察：如果有条件，可以带领学生参观当地的农业科技示范园、现代化农场等，让学生亲身感受智能种植技术的应用，拓展他们的视野。

以下内容主要来自教学指南：

【教学实施条件】

建议在校园内的小花园、小菜地或带土花盆进行实践，使用传感器等相关器材进行实际数据的采集；对于不具备场地和硬件的学校，建议在信息科技实验室开展教学，或者利用虚拟仿真工具开展相关的学习活动。

【学习目标】

1. 通过了解智能种植大棚的功能与应用，感受控制系统对农业种植的影响，增强信息意识。

2. 通过分析智能种植大棚中的子系统，进一步认识功能相对复杂的控制系统可以分解为多个子系统。

3. 通过设计小型智能种植园的方案，确定数据采集方式、输出设备执行的操作等，提高问题解决能力。

4. 通过体验连续量转换为开关量的过程，进一步掌握基本的逻辑运算规则，进一步理解阈值的作用以及设定标准。

5. 通过简单实验实现或模拟实现系统的功能，进一步了解过程与控制的计算模式，发展计算思维。

【评价建议】

下表可作为单元学习评价的参考。

第16课 智能种植初探秘

智能种植大棚是一种基于现代科技的农业控制系统，以智能化的方式帮助农民提高大棚生产效率，提高农作物的产量和质量。这种控制系统通过多种传感器、计算机、网络、监控装置以及其他设备，对大棚中的土壤湿度、光照、温度等进行实时监测调控，实现农作物的智能化种植。

学习活动 1：了解智能种植大棚的相关知识

1. 搜索资料，了解影响植物生长的环境因素有哪些。

例如：光照、温度、湿度、土壤养分、水分等等。

2. 搜索资料，了解智能种植大棚的“智能”体现在哪些方面。

例如：自动监测环境数据、自动调节环境参数、远程控制、数据分析与决策等等。

学习活动 2：找出智能种植大棚中的主要子系统

根据搜索的资料或参考下图“智能种植大棚组成示意图”，小组交流讨论，找出智能种植大棚中的几个子系统并填在下表中。

智能种植大棚中部分子系统及其功能分析表

学习活动 3：分析智能种植大棚中的自动控制和闭环控制

1. 智能种植大棚中，哪些工作不需要人工干预，由控制系统自动完成？

例如：根据传感器数据自动调节温度、湿度、光照、灌溉等等。

2. 智能种植大棚中，哪些子系统属于闭环控制系统？请选择其中一个，简单描述它的工作过程、用到的传感器以及采集的数据。

例如：

温度控制系统：

工作过程：温度传感器实时采集大棚温度数据，控制器将采集到的温度数据与设定值进行比较，如果温度过高则启动降温设备，如果过低则启动加热设备，直到温度达到设定值范围。

用到的传感器：温度传感器

采集的数据：大棚内温度

湿度控制系统：

工作过程：湿度传感器实时采集大棚湿度数据，控制器将采集到的湿度数据与设定值进行比较，如果湿度过高则启动除湿设备，如果过低则启动加湿设备，直到湿度达到设定值范围。

用到的传感器：湿度传感器

采集的数据：大棚内湿度

智能种植大棚子系统分析表

拓展与提升

1. 智能种植大棚与计算机、网络、传感等技术密不可分，通过这些技术的综合运用，实现了种植大棚内环境检测可视化、实时化等功能。小组讨论交流，计算机和网络在智能种植大棚中所起的作用。

计算机：作为控制中心，负责数据处理、逻辑判断和控制指令的发出。

网络：实现远程监控和控制，以及数据传输和共享。

传感技术：实现对环境数据的实时采集。

2. 每个小组选择一种展示方式（呈现任务单或结合演示文稿进行介绍，或播放视频等），在班上展示本小组的三个学习活动成果。

第17课 设计我的种植园

我们已经对智能种植大棚的功能有了一定的了解，接下来可以设计一个符合自己需求的小型种植控制系统（种植园）。

学习活动 1：明确种植园的硬件组成、子系统和工作过程

1. 小组合作，明确本小组的种植园搭建环境。

例如：可利用教室窗台、阳台、实验室等场所，并根据实际条件选择合适的种植容器。

2. 明确种植园主要包含的子系统名称和功能。

例如：可以选择温度控制系统、土壤湿度控制系统、光照控制系统等。

3. 列出搭建种植园所需要的主要设备，包括传感器。

例如：控制器（例如Arduino）、温度传感器、湿度传感器、光照传感器、水泵、LED灯、继电器等等。

4. 简单描述种植园控制系统的工作过程。

例如：传感器实时采集环境数据，控制器根据设定值进行逻辑判断，并控制相应的设备进行工作，从而实现对种植环境的自动调节.

任务分析表

学习活动 2：明确要播种的植物及其种植条件

1. 确定本小组计划播种的植物。

例如：可以选择生菜、番茄、草莓等容易种植的植物。

2. 分析该植物生长初期对土壤湿度、环境光照和温度等的要求。 

例如：可以参考网络资料或书籍，了解该植物生长所需的适宜温度、湿度、光照强度等参数。

任务分析表

学习活动 3：补充各个子系统工作过程示意图

根据本小组的设计，补充三个控制系统工作过程示意图。

1. 补充土壤湿度控制系统工作过程示意图。

[土壤湿度传感器] --> [计算] --> [喷灌器喷水、水泵]

  土壤湿度阈值

2. 补充光照控制系统工作过程示意图。

[光照传感器] --> [计算] --> [补光灯亮、LED灯]

光照阈值

3. 补充温度控制系统工作过程示意图。

[温度传感器] --> [计算] --> [暖风机启动等、加热设备/降温设备]

温度阈值

拓展与提升

阅读了解： 在控制系统中，四则运算作为基本的数学运算有着广泛的应用，很多控制系统都需要根据输入数据实时进行计算和调整。例如，在土壤湿度控制系统中，首先通过比较来判断土壤湿度是否在规定的范围内；在水泵系统中，通过对水流速度的测量与流量设定值的比较（减法运算），系统可以根据差值调整水泵的转速（乘法运算），以实现流量的精确控制。

第18课 土壤湿度控制好

上节课，我们设计了自己的种植园，分析了相关控制系统的工作过程。接下来将通过实验，分析和验证土壤湿度控制系统的工作原理，尝试搭建土壤湿度控制系统。

学习活动 1：了解土壤湿度控制系统的基本组成

土壤的含水量会极大地影响农作物的产量和大部分植物的生长。因此，土壤湿度对于灌溉计划的安排，对于农作物根系的发育、养分吸收和光合作用等过程都起到非常关键的作用。

智能种植大棚中土壤湿度控制系统主要包括土壤湿度传感器、控制器和浇灌设备等。通过土壤湿度传感器采集土壤的湿度数据，当采集的数据低于设定的阈值时，启动浇灌设备增加湿度；反之，浇灌设备停止工作。

学习活动 2：分析土壤湿度控制系统的工作原理

1. 观察一个简易土壤湿度控制系统的组成。

仔细观察土壤湿度传感器、控制器、水泵等设备的连接方式，以及它们之间的相互作用关系。

2. 运行控制系统，利用传感器采集 5 个土壤湿度数据，观察显示的湿度数据以及对应的喷灌器状态（是否喷水）。

将采集到的数据记录在数据记录表中，并观察水泵的工作状态。

数据记录表

3. 土壤湿度传感器中设定的湿度阈值大约是：         。

根据观察到的数据和水泵的工作状态，推断出土壤湿度传感器中设定的湿度阈值。

4. 观察思考：土壤湿度改变，相当于改变了控制系统的什么？导致控制系统发生什么变化？

引导学生思考输入、计算、输出的关系，以及土壤湿度作为输入量对控制系统的影响。

学习活动 3：分析控制土壤湿度的算法

土壤湿度传感器检测的是土壤湿度（连续量），然后根据这个数据，按特定的计算规则生成控制喷灌器工作的指令（开关量）。查看学习活动 2 中记录的湿度阈值，补充控制土壤湿度的算法流程图，填写土壤湿度与喷灌器状态真值表。

土壤湿度控制算法流程图

开始 --> [检测土壤湿度] --> [土壤湿度是否超过阈值？]

|                |       是           |

|                |------------------> [关闭喷灌器] --> 结束

|                |       否           |

|                |------------------> [启动喷灌器] --> 结束

|

|--------------------------------------------------------> 结束

土壤湿度与喷灌器状态真值表

拓展与提升

搭建一个小型土壤湿度控制系统。

1. 活动器材：干燥土壤、土壤湿度传感器、喷灌器（浇水设备）

2. 活动目的：体验传感器采集数据的过程，感受土壤湿度阈值对浇水设备的控制作用。

3. 活动要求：

（1）连接硬件设备，按提示或说明进行操作；

（2）记录系统设置的土壤湿度阈值；

（3）观察和记录土壤湿度数据以及控制系统执行的操作。

4. 活动结论：通过本次活动，我了解到土壤湿度传感器可以实时监测土壤湿度，并将数据传输给控制器。控制器根据设定的阈值进行判断，并控制水泵进行灌溉。

光照温度要适宜

光照和温度是植物生长的关键因素。本课将通过实验进一步分析和验证光照控制系统和温度控制系统的工作原理，并尝试搭建这两个控制系统，让种植园能自动调节植物生长所需的光照和温度。

学习活动 1：分析光照控制系统的工作原理

1. 观察简易光照控制系统的组成。

重点观察光照传感器、控制器、LED灯等设备之间的连接方式。

2. 运行控制系统，利用传感器采集 5 个光照强度数据，观察主控器屏幕上显示的光照强度数据以及补光灯的状态（亮或不亮）。

数据记录表

3. 光敏传感器中设定的光照强度阈值是：              。

根据观察到的数据和LED灯的工作状态，推断出光敏传感器中设定的光照强度阈值。

4. 观察思考：环境光照强度改变了，相当于改变了控制系统的什么？导致控制系统发生了什么变化？

学习活动 2：分析控制光照的算法

光照控制系统通过光敏传感器检测环境的光照强度。当光照强度低于阈值时，自动打开补光灯；当光照强度高于阈值时，自动关闭补光灯。请根据学习活动 1 中记录的光照强度阈值，补充光照控制的算法流程图，填写光照强度与补光灯状态真值表。

光照强度与补光灯状态真值表

学习活动 3：分析温度控制系统的工作原理

1. 观察简易温度控制系统的组成。

重点观察温度传感器、控制器、加热/降温设备等设备之间的连接方式。

2. 运行控制系统，利用传感器采集 5 个温度数据，观察主控器屏幕上显示的温度数据以及暖风机的状态（启动或停止）。

数据记录表

温度传感器中设定的温度阈值是：_____________。
根据观察到的数据和暖风机的工作状态，推断出温度传感器中设设定的温度阈值。 例如，如果温度低于 20℃ 时， 暖风机启动，高于 20℃ 时， 暖风机停止， 则温度阈值是 20℃。

4. 观察思考：环境的温度改变了，相当于改变了控制系统的什么？导致控制系统发生了什么变化？

环境的温度改变了相当于改变了控制系统的输入， 导致控制系统根据新的输入值进行计算， 并可能改变输出结果，即是否启动暖风机。

学习活动 4：分析控制温度的算法

温度控制系统通过温度传感器检测环境温度。当实际温度低于阈值时，自动启动暖风机进行升温；当实际温度高于阈值时，自动关闭暖风机。请根据学习活动 3 中记录的温度阈值，补充温度控制的算法流程图，并填写温度与暖风机状态真值表。

温度与暖风机状态真值表