4.1 了解控制 教学设计（表格式）-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）必修 技术与设计2
2024-05-06 18:26:09 学考宝 作者：佚名
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通用技术教学设计
年级 高二年级 教科书版本 及章节 广东教育出版社 广东科技出版社 必修二《技术与设计 2》第四章
课题 第一节 了解控制（第 1 课时）
课型 新授课 执教人
1. 教学内容分析 本节课“ 了解控制 ”主要求高二年级学生了解控制系统在平时生产生活中的广泛存 在和应用。是技术课程的重点内容，它为学生对控制的理解和掌握及设计的学习指明了 方向。要求学生从技术的角度学会思考和观察生产生活中的实际控制系统并初步理解控 制的含义。学会分析简单控制系统的工作过程。本节课从学生的生活观察经验出发，从 生活中的实例人手，让学生认识和了解手动控制、自动控制、智能控制、开环控制、闭 环控制等。本节的内容共有两部分构成，第一部分为理解控制的含义以及常见的控制类 型。第二部分，也是本节的难点：如何辨别一个系统是开环控制还是闭环控制。通过对 概念的理解和分析提高学生客观分析实际问题的能力并为全章的学习打下基础。旨在引 导学生更全面、更深入地认知控制技术。
2. 学习者分析 本节课的内容是全新的学科知识，但是控制却是我们生产生活中常见的技术现象， 要让学生从技术理论层面分析和理解控制。通过典型案例分析让学生掌握手动控制、自 动控制和智能控制的相关概念。教师可以在课堂让学生参与活动，通过实践活动来理解 掌握开环控制、闭环控制的概念、特征、及区分两种控制的基本要点和方法。学生通过 学习，对控制有了一定的认识，也感受到了控制在日常生产生活的作用。学生观察能力 和思维能力有了很大的提高，学生的辩证思维已发展起来。
3. 学习目标确定 （1）技术意识：知道控制在生产生活中的广泛应用以及相互关系。 （2）工程思维：能通过控制系统实例，了解不同类型控制系统的特点。 （3） 图样表达：会看简单的控制系统结构图，理解其工作原理和控制过程。 （4）创新设计：能描述简单控制系统的工作原理与工作过程。 （5）物化能力：能对简单控制进行制作（疫情防控下的无接触自动消毒和自动补液装置）
4. 学习重点难点 （1）教学重点：理解什么是控制及类型。 （2）教学难点：如何辨别开环控制和闭环控制系统。
5. 学习评价设计 教学方法：讲授法、讨论法、案例分析法、体验法。 教学策略： 通过音乐引入教学，让学生理解对歌词中涉及的一些交通工具的掌控就是控制，了 解控制的基本概念，认知各种控制的特点，了解简单开环控制系统和闭环控制系统的基 本组成。通过制作（疫情下的无接触自动消毒和自动补液装置）加深控制理论的学习掌握。
6. 学习活动设计
教师活动 学生活动
课堂导入： 老师清唱《江山无限》歌曲。 让学生回答问题：电视剧 《康熙微服私访》康熙出行使用 了几种交通工具？让学生理解 对这些交通工具的掌控就是控 制。
设计意图说明： 让学生通过对交通工具掌控，理解控制的含义，激发学习兴趣。
环节一：为了使事物按照自己的意愿发展，必须通过一定的方法对其进行干预，使 其向着期望的目标发展，就形成了控制。
教师活动 1 1．提问：日常生活中我们对自行车、电动自行 车、洗衣机、开关等控制是通过什么手段或方法达到 控制目的地？让学生描述控制过程。（播放一些生活 中常见的控制视频。 2.项目要求：老师设计的疫情防控下的无接触消 毒和自动补液装置是哪种控制类型 分析：控制的基本含义和类型。 学生活动 1 学生观看视频、思考讨论。 学生听讲回答问题。
设计意图说明： 帮助学生了解控制的基本含义，让学生列举生产生活中大量的控制实例，试分析 常见的控制类型。
展示图片：从人力车到汽车、高铁、飞机、探月 工程、空间站等等，从简单的控制到高精度的控制， 人类社会是不断通过技术和控制手段来实现社会的 进步。 学生观看图片并讨论：社会 的进步就是我们通过科学技术 手段达到对事物的控制来实现 的。
设计意图说明： 帮助学生明白控制的应用可以产生社会效益和经济效益， 培养知识产权保护意识以 及为社会和人民服务的意识。
2．请说一说，我们身边常见的控制，它们是怎 样来改变着我们生产生活？促进人类社会进步的？ 有怎样的价值？学生列举。设计意图说明： 通过案例分析、视频、图片等正确辨析控制类型明确开环控制、闭环控制的不同教师活动 2 1．手动控制：手动控制也叫人工控制，是有人 参与的控制过程， 人（或肢体） 属于控制系统的组成 部分。 2． 自动控制：就是执行控制任务，实现控制目 标的过程中不需要人参与的控制。 3．智能控制：由智能机器自主地实现其目标的 过程。智能控制的最大特点是外部环境或工作环境比 较复杂具有不确定因素时， 控制都能按预定的目标去 完成任务， 就像人的大脑一样， 能够灵活地解决遇到 的问题。 4．开环控制：系统的输出量不对系统的控制产 生任何影响。 5． 闭环控制：系统的输出量返回到输入端并对 控制过程产生影响。 教师与学生共同分析射箭、投掷飞镖、骑自行车、 冰箱自动温控系统、疫情防控下的无接触消毒和自动 补液装置是哪种控制类型 请学生对各类控制各举一 个例子学生活动 2 分析案例、列举控制例子并 描述其控制过程。 学生思考讨论。 学生列举。 完成教材第 128 页表 4-1 的 填写设计意图说明： 明确开环控制、闭环控制的不同点。
环节三：怎么区别开环控制系统和闭环控制系统教师活动 3 开环控制系统本身不能对被控量的偏差进 行调整和补偿。闭环控制系统输出量返回输出端 与给定值进行比较， 构成一个闭环回路。开环控 制和闭环控制的最大区别是有无检测装置。当控 制效果与期望发生偏差时， 闭环控制系统的检测 装置就把这个偏差信息反馈回来， 让控制系统修 正偏差。学生活动 3 怎样辨析该控制系统有无 对被控量偏差进行修正。 学生列举、分析讨论。设计意图说明：
正确认识开环、闭环的优缺点。
教师活动 4 闭环控制系统结构复杂， 控制精度高， 适用于要 求高精度和高可靠性的场合。 闭环控制系统与开环控制系统的比较 控制系统反馈控制 精度结构成本应用范围 闭环 有反馈 精度高 结构 复杂 成本高高精度、 高可靠、 系统本身 不稳定的 应用领域 开环 无反馈 精度 较低 结构 简单 成本低控制精度 要求不高 本身很稳 定的应用
学生活动 4 学生思考。正确认识开环、闭环 的优缺点，树立技术辩证观。设计意图说明： 明确人工控制、自动控制和开环控制、闭环控制没有必然联系，例如自动控制有 可能是开环控制也有可能是闭环控制。
环节五： （学生活动）教师活动 5 给出实例,请学生辨析例子中的控制类型。疫情 防控下的无接触消毒和自动补液装置、投掷飞镖、闭 眼画鼻子、红绿灯、空调、可调亮度台灯、自动感应 门等等属于那种控制类型？属于开环控制还是闭环 控制系统。学生活动 5 学生分组讨论，展示、补充。设计意图说明： 深入浅出，以常见控制为例，加深对本节课所学知识的理解。
环节六： （课堂小结）教师活动 6 通过本节课的一系列案例和探讨， 引导学生开展 实践活动：组装开展系统教具或焊接电子控制电路学生活动 6 学生听讲，回顾所学知识。 动手实践。理论与实践相结合
（疫情下无接触消毒系统）
设计意图说明： 巩固所学知识。
7. 板书设计
控制 手动 自动 智能 开环控制 闭环控制
8. 作业与拓展学习设计 1、自动控制一定是闭环控制吗？请举例说明。 2、如果将射箭训练及比赛作为一个控制过程，从控制技术的角度分析这个过程是属 于开环控制还是闭环控制？为什么？
9. 特色学习资源分析、技术手段应用说明 自制教疫情防控下的无接触消毒和自动补液装置 模型，激发学生学习兴趣
10.教学反思与改进 本节内容应以学生为主体，从与学生生活贴近的案例入手引导学习。授课过程中， 学生表现出了极大兴趣，能够积极参与到教学中。手动控制和自动控制学生易于理解， 开环控制和闭环控制难度较大，教师要抓住“开环控制系统的输出量不对系统的控制产 生任何影响，而闭环控制系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响 ”这两点来 确定开环和闭环控制，同时，要强调反馈环节采集的数据必须是从输出那里来的。
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