資源簡介

通用技術教學設計
年級 高二年級 教科書版本 及章節 廣東教育出版社 廣東科技出版社 必修二《技術與設計 2》第四章
課題 第一節 了解控制（第 1 課時）
課型 新授課 執教人
1. 教學內容分析 本節課“ 了解控制 ”主要求高二年級學生了解控制系統在平時生產生活中的廣泛存 在和應用。是技術課程的重點內容，它為學生對控制的理解和掌握及設計的學習指明了 方向。要求學生從技術的角度學會思考和觀察生產生活中的實際控制系統并初步理解控 制的含義。學會分析簡單控制系統的工作過程。本節課從學生的生活觀察經驗出發，從 生活中的實例人手，讓學生認識和了解手動控制、自動控制、智能控制、開環控制、閉 環控制等。本節的內容共有兩部分構成，第一部分為理解控制的含義以及常見的控制類 型。第二部分，也是本節的難點：如何辨別一個系統是開環控制還是閉環控制。通過對 概念的理解和分析提高學生客觀分析實際問題的能力并為全章的學習打下基礎。旨在引 導學生更全面、更深入地認知控制技術。
2. 學習者分析 本節課的內容是全新的學科知識，但是控制卻是我們生產生活中常見的技術現象， 要讓學生從技術理論層面分析和理解控制。通過典型案例分析讓學生掌握手動控制、自 動控制和智能控制的相關概念。教師可以在課堂讓學生參與活動，通過實踐活動來理解 掌握開環控制、閉環控制的概念、特征、及區分兩種控制的基本要點和方法。學生通過 學習，對控制有了一定的認識，也感受到了控制在日常生產生活的作用。學生觀察能力 和思維能力有了很大的提高，學生的辯證思維已發展起來。
3. 學習目標確定 （1）技術意識：知道控制在生產生活中的廣泛應用以及相互關系。 （2）工程思維：能通過控制系統實例，了解不同類型控制系統的特點。 （3） 圖樣表達：會看簡單的控制系統結構圖，理解其工作原理和控制過程。 （4）創新設計：能描述簡單控制系統的工作原理與工作過程。 （5）物化能力：能對簡單控制進行制作（疫情防控下的無接觸自動消毒和自動補液裝置）
4. 學習重點難點 （1）教學重點：理解什么是控制及類型。 （2）教學難點：如何辨別開環控制和閉環控制系統。
5. 學習評價設計 教學方法：講授法、討論法、案例分析法、體驗法。 教學策略： 通過音樂引入教學，讓學生理解對歌詞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，認知各種控制的特點，了解簡單開環控制系統和閉環控制系統的基 本組成。通過制作（疫情下的無接觸自動消毒和自動補液裝置）加深控制理論的學習掌握。
6. 學習活動設計
教師活動 學生活動
課堂導入： 老師清唱《江山無限》歌曲。 讓學生回答問題：電視劇 《康熙微服私訪》康熙出行使用 了幾種交通工具？讓學生理解 對這些交通工具的掌控就是控 制。
設計意圖說明： 讓學生通過對交通工具掌控，理解控制的含義，激發學習興趣。
環節一：為了使事物按照自己的意愿發展，必須通過一定的方法對其進行干預，使 其向著期望的目標發展，就形成了控制。
教師活動 1 1．提問：日常生活中我們對自行車、電動自行 車、洗衣機、開關等控制是通過什么手段或方法達到 控制目的地？讓學生描述控制過程。（播放一些生活 中常見的控制視頻。 2.項目要求：老師設計的疫情防控下的無接觸消 毒和自動補液裝置是哪種控制類型 分析：控制的基本含義和類型。 學生活動 1 學生觀看視頻、思考討論。 學生聽講回答問題。
設計意圖說明： 幫助學生了解控制的基本含義，讓學生列舉生產生活中大量的控制實例，試分析 常見的控制類型。
展示圖片：從人力車到汽車、高鐵、飛機、探月 工程、空間站等等，從簡單的控制到高精度的控制， 人類社會是不斷通過技術和控制手段來實現社會的 進步。 學生觀看圖片并討論：社會 的進步就是我們通過科學技術 手段達到對事物的控制來實現 的。
設計意圖說明： 幫助學生明白控制的應用可以產生社會效益和經濟效益， 培養知識產權保護意識以 及為社會和人民服務的意識。
2．請說一說，我們身邊常見的控制，它們是怎 樣來改變著我們生產生活？促進人類社會進步的？ 有怎樣的價值？學生列舉。設計意圖說明： 通過案例分析、視頻、圖片等正確辨析控制類型明確開環控制、閉環控制的不同教師活動 2 1．手動控制：手動控制也叫人工控制，是有人 參與的控制過程， 人（或肢體） 屬于控制系統的組成 部分。 2． 自動控制：就是執行控制任務，實現控制目 標的過程中不需要人參與的控制。 3．智能控制：由智能機器自主地實現其目標的 過程。智能控制的最大特點是外部環境或工作環境比 較復雜具有不確定因素時， 控制都能按預定的目標去 完成任務， 就像人的大腦一樣， 能夠靈活地解決遇到 的問題。 4．開環控制：系統的輸出量不對系統的控制產 生任何影響。 5． 閉環控制：系統的輸出量返回到輸入端并對 控制過程產生影響。 教師與學生共同分析射箭、投擲飛鏢、騎自行車、 冰箱自動溫控系統、疫情防控下的無接觸消毒和自動 補液裝置是哪種控制類型 請學生對各類控制各舉一 個例子學生活動 2 分析案例、列舉控制例子并 描述其控制過程。 學生思考討論。 學生列舉。 完成教材第 128 頁表 4-1 的 填寫設計意圖說明： 明確開環控制、閉環控制的不同點。
環節三：怎么區別開環控制系統和閉環控制系統教師活動 3 開環控制系統本身不能對被控量的偏差進 行調整和補償。閉環控制系統輸出量返回輸出端 與給定值進行比較， 構成一個閉環回路。開環控 制和閉環控制的最大區別是有無檢測裝置。當控 制效果與期望發生偏差時， 閉環控制系統的檢測 裝置就把這個偏差信息反饋回來， 讓控制系統修 正偏差。學生活動 3 怎樣辨析該控制系統有無 對被控量偏差進行修正。 學生列舉、分析討論。設計意圖說明：
正確認識開環、閉環的優缺點。
教師活動 4 閉環控制系統結構復雜， 控制精度高， 適用于要 求高精度和高可靠性的場合。 閉環控制系統與開環控制系統的比較 控制系統反饋控制 精度結構成本應用范圍 閉環 有反饋 精度高 結構 復雜 成本高高精度、 高可靠、 系統本身 不穩定的 應用領域 開環 無反饋 精度 較低 結構 簡單 成本低控制精度 要求不高 本身很穩 定的應用
學生活動 4 學生思考。正確認識開環、閉環 的優缺點，樹立技術辯證觀。設計意圖說明： 明確人工控制、自動控制和開環控制、閉環控制沒有必然聯系，例如自動控制有 可能是開環控制也有可能是閉環控制。
環節五： （學生活動）教師活動 5 給出實例,請學生辨析例子中的控制類型。疫情 防控下的無接觸消毒和自動補液裝置、投擲飛鏢、閉 眼畫鼻子、紅綠燈、空調、可調亮度臺燈、自動感應 門等等屬于那種控制類型？屬于開環控制還是閉環 控制系統。學生活動 5 學生分組討論，展示、補充。設計意圖說明： 深入淺出，以常見控制為例，加深對本節課所學知識的理解。
環節六： （課堂小結）教師活動 6 通過本節課的一系列案例和探討， 引導學生開展 實踐活動：組裝開展系統教具或焊接電子控制電路學生活動 6 學生聽講，回顧所學知識。 動手實踐。理論與實踐相結合
（疫情下無接觸消毒系統）
設計意圖說明： 鞏固所學知識。
7. 板書設計
控制 手動 自動 智能 開環控制 閉環控制
8. 作業與拓展學習設計 1、自動控制一定是閉環控制嗎？請舉例說明。 2、如果將射箭訓練及比賽作為一個控制過程，從控制技術的角度分析這個過程是屬 于開環控制還是閉環控制？為什么？
9. 特色學習資源分析、技術手段應用說明 自制教疫情防控下的無接觸消毒和自動補液裝置 模型，激發學生學習興趣
10.教學反思與改進 本節內容應以學生為主體，從與學生生活貼近的案例入手引導學習。授課過程中， 學生表現出了極大興趣，能夠積極參與到教學中。手動控制和自動控制學生易于理解， 開環控制和閉環控制難度較大，教師要抓住“開環控制系統的輸出量不對系統的控制產 生任何影響，而閉環控制系統的輸出量返回到輸入端并對控制過程產生影響 ”這兩點來 確定開環和閉環控制，同時，要強調反饋環節采集的數據必須是從輸出那里來的。

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