資源簡介

高中通用技術(shù) 技術(shù)與設(shè)計2 (蘇教版)
第四單元 控制與設(shè)計
第三節(jié) 閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾和反饋 (第一課時)
教 學 案 例
天津市南開藝術(shù)中學 賈瑋
一、教學設(shè)計：
（一）教學目標：
1.知識與技能：
了解閉環(huán)控制系統(tǒng)中存在干擾以及產(chǎn)生干擾的因素；
2.過程與方法：
能結(jié)合身邊的案例找出干擾的因素，并作出分析。
3.情感、態(tài)度與價值觀：
培養(yǎng)學生對一個控制系統(tǒng)的理解能力和分析能力，并能從感性到理性過渡，形成正確的對系統(tǒng)中干擾的認識
（二）教學重點、難點：
1.教學重點：
(1)了解實際控制中會存在干擾因素影響控制；
(2)學生學會分析簡單控制系統(tǒng)中的干擾。
2.教學難點：
(1)干擾系統(tǒng)的全面分析；
（三）教學策略：
1. 教法：
本節(jié)課教師通過對有針對性的典型實例，進行引導、講述、分析等多種教學方式，以課標為依據(jù)，結(jié)合學生生活經(jīng)驗，努力提高教學的生動性和邏輯性，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的注意力，是學生能夠建構(gòu)課本的知識點。
2. 學法：
本課程的教學對象是剛剛對控制系統(tǒng)有初步了解的學生，對控制的干擾和反饋都還很模糊，因此要以學生為主體，從學生身邊的實例出發(fā)，讓學生主動參與到課堂活動中，從而理解本節(jié)內(nèi)容。
本課給學生的學法是“分析案例—合作探究—得出結(jié)論—思維擴展”。
（四）學情分析：
學習過前幾節(jié)的內(nèi)容的學生已經(jīng)對控制系統(tǒng)有了初步的了解，但是對影響閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾因素還不是很清楚。學生此時的好奇心較強、思維也較活躍，因此在實例的選擇上要貼近學生的認知水品和風格，這樣才能讓學生更好的理解本節(jié)的內(nèi)容。
（五）課前準備：
相關(guān)資料的準備（文本、圖片），多媒體課件，白紙，水杯，乒乓球。
（六）教學過程：
教學環(huán)節(jié) 師生活動 設(shè)計意圖
導入新課 1、回顧控制的分類和組成：（1）控制系統(tǒng)的分類是什么？（2）控制系統(tǒng)有哪些部分組成？2、列舉日常生活中存在的干擾現(xiàn)象：（1）騎自行車上學的同學，在晴朗的天氣里騎車和在大風的天氣里騎車有什么感受？（2）在電腦屏幕前打手機，電腦屏幕會有什么現(xiàn)象？（3）白紙落地（有風/無風）位置？（4）在送乘飛機出行時，為什么不能說祝你一路順風？ 鞏固前面內(nèi)容，為本節(jié)內(nèi)容做鋪墊。通過實例，活躍課堂氣氛，激發(fā)學生的求知欲。（教師演示第三個）
一、干擾因素 1、在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素被稱為干擾因素。【馬上行動】在電冰箱的溫度控制系統(tǒng)中，下列情況是否屬于影響其溫度控制的干擾因素？（1）開電冰箱門；（2）電冰箱所在房間的溫度從20℃變到32℃；（3）把熱菜或熱飯放入電冰箱中；（4）在電冰箱外放一盆冰水。【注】在控制系統(tǒng)中，干擾因素可能有一個，也可能若干個。【思考】在下表所列控制系統(tǒng)中，可能存在哪些干擾因素？控制系統(tǒng)干擾因素自動扶梯的升降控制系統(tǒng)利用滑輪組提升重物的控制裝置蔬菜大棚的溫度控制2、干擾因素在控制系統(tǒng)中的表示:【例】自行車的行駛情況：【練】手機對電腦屏幕的影響：表示方法：【注】只有使被控量穩(wěn)定，才能使控制系統(tǒng)正常工作。3、克服干擾的基本方法：（1）消除干擾；（2）減弱干擾；（3）提高控制系統(tǒng)性能。【分析】1、汽車駕駛（1）干擾因素有哪些？汽車本身的性能、道路情況、行人等；（2）如何克服干擾？控制系統(tǒng)的克服措施：剎車、轉(zhuǎn)向、鳴喇叭……針對干擾源的措施：加強國民交通意識：管理措施：交管部門設(shè)立道路隔離帶、對違章者出發(fā)等。2、輪船行駛（1）干擾因素有哪些？船體本身的結(jié)構(gòu)、環(huán)境因素等；（2）如何克服干擾？環(huán)境因素：選擇較好的天氣出行；船體本身設(shè)計：改變船體的長寬比、船體的流線型等。4、干擾因素的利用【例】打狂犬疫苗，…… 由實例引出“干擾因素”。結(jié)合定義練習，加強對定義的理解。答案：（1）、（2）、（3）答案：（1）自動扶梯的升降控制系統(tǒng)：扶梯承載的重量、電機輸出電壓的波動等。（2）利用滑輪組提升重物的控制裝置：重物的重量、滑輪組的摩擦力等。（3）蔬菜大棚的溫度控制：大棚外的環(huán)境溫度變化、大棚保溫材料的保溫性能改變等。由案例發(fā)現(xiàn)干擾對控制系統(tǒng)的工作有影響。學生討論還有哪些？
小結(jié) 1、干擾因素的概念2、克服干擾的基本方法 總結(jié)本節(jié)課知識點。
課堂反饋 以“電冰箱的控制原理”的案例為例：1、干擾因素有哪些？2、如何克服干擾？ 鼓勵學生全面、辯證的分析問題。
作業(yè) 預習
（七）板書設(shè)計：
§4.3閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋
一、干擾因素：
1、干擾因素定義：
2、干擾因素在控制系統(tǒng)中的表示:
3、克服干擾的基本方法：
（1）消除干擾；（2）減弱干擾；（3）提高控制系統(tǒng)性能。
4、干擾因素的利用
二、教學反思：
本課時通過精選學生常見的事例進入本節(jié)內(nèi)容。事例的導入引起學生對該部分內(nèi)容的學習興趣，積極參與到內(nèi)容的分析。
本節(jié)課需要記住的知識點并不是很多，但需要學生有一個正確系統(tǒng)的認識，因此，在講解完概念以后，以大量的事例來鞏固學生的理解，使學生對干擾因素有一個辯證、正確的認識，也為學生后面反饋的學習做一個鋪墊。
希望老師在找事例的時候盡量找一些學生接觸過的、熟悉的例子。
三、專家點評：
把教學的問題情景設(shè)置為學生身邊經(jīng)常遇到的事例，以激發(fā)學生的學習熱情。對教學內(nèi)容進行了適當篩選，去掉易使學生厭煩的信息，留下學生能夠參與和感興趣的信息，減少了教師的活動，給學生留下充足的時間和空間，有利于學生進行自我調(diào)控、自主學習、自我評價、互相評價、促進學生學會學習。在課堂的互動中，讓學生學會合作，學會學習，體現(xiàn)了新課改的理念。

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