4.1 了解控制 教學(xué)設(shè)計(jì)高中技術(shù)粵科版（2019）必修 技術(shù)與設(shè)計(jì)2

教學(xué)設(shè)計(jì)

課程基本信息學(xué)科通用技術(shù)年級(jí)高二年級(jí)學(xué)期秋季課題控制及其設(shè)計(jì)（第1課時(shí)_了解控制）教科書書名：通用技術(shù)必修技術(shù)與設(shè)計(jì)2出版社：廣東教育出版社出版日期：2021年6月教學(xué)對(duì)象分析本課的教學(xué)對(duì)象是高二年級(jí)的學(xué)生，他們?cè)谌粘Ｉ钪幸呀?jīng)接觸過很多控制現(xiàn)象，但是沒有把這些控制現(xiàn)象上升到理論認(rèn)識(shí)的高度，他們還缺少一定的理論依據(jù)，并不了解所看到的控制的控制對(duì)象、控制目的、控制類型。因此，教師在這節(jié)課要引導(dǎo)學(xué)生把對(duì)控制的感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)的高度，讓學(xué)生真正理解控制的含義、控制類型，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)控制的組成長(zhǎng)描述、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，初步樹立控制系統(tǒng)的意識(shí)和思想。教學(xué)目標(biāo)1.技術(shù)意識(shí)：通過多種控制案例分析，正確理解控制含義，初步形成控制的觀念和意識(shí)，樹立學(xué)生的技術(shù)意識(shí)。2.工程思維：通過日常生活中常見的控制及典型的技術(shù)系統(tǒng)案例分析，感知控制和工程現(xiàn)象，理解系統(tǒng)的控制的基本類型。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)：1.從技術(shù)應(yīng)用的角度，正確理解控制的含義。

2.學(xué)會(huì)區(qū)分手動(dòng)控制和自動(dòng)控制、開環(huán)控制和閉環(huán)控制。教學(xué)難點(diǎn)：開環(huán)控制和閉環(huán)控制的區(qū)分。教學(xué)策略教師從神舟十八號(hào)與空間站交會(huì)對(duì)接視頻播放，激發(fā)學(xué)生的好奇心，引出本課課題。課堂教學(xué)中播放了盾構(gòu)機(jī)、電飯鍋溫控、制導(dǎo)導(dǎo)彈的控制等學(xué)生感興趣的視頻，并穿插課堂提問，容易激起學(xué)生學(xué)習(xí)激情，并理論聯(lián)系實(shí)際，從而深入學(xué)習(xí)理解控制的含義、控制的類型，最后安排了一個(gè)寫出一些控制現(xiàn)象的類型、反饋環(huán)節(jié)的課堂練習(xí)，進(jìn)一步對(duì)這節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行加深鞏固。教學(xué)過程一、回顧與復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)。教師通過課件演示，出示第三章系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)的思維導(dǎo)圖，對(duì)第三章的內(nèi)容作一概括性的回顧，加深學(xué)生對(duì)系統(tǒng)、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的認(rèn)識(shí)。二、新課引入。學(xué)生觀看《神舟十八號(hào)對(duì)接空間站》視頻，并引導(dǎo)學(xué)生思考：在浩瀚的太空，要讓兩個(gè)“大家伙”在高速飛行的情況下完美地對(duì)接在一起，就像是在太空中穿針引線，完成這一壯舉的關(guān)鍵就是什么？引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到精確的控制是關(guān)鍵，引出本課課題，了解和認(rèn)識(shí)控制，有助于發(fā)展我們良好的邏輯思維及運(yùn)用控制方法解決問題的能力。

三、引導(dǎo)學(xué)生理解控制的含義。

1、列出我們生活中普遍存在和常見的控制現(xiàn)象，分析歸納出控制的含義：實(shí)際上如果我們希望某一事物按照自己的意愿發(fā)展，就要對(duì)其進(jìn)行干預(yù)。根據(jù)自己的目的通過一定的方法使事物向著期望的目標(biāo)發(fā)展就形成了控制。

2、學(xué)生觀看兩個(gè)典型控制案例視頻：電飯鍋溫控開關(guān)的原理，紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這兩個(gè)控制進(jìn)行分析，加深學(xué)生對(duì)控制的含義的理解。

四、引導(dǎo)學(xué)生理解手動(dòng)控制、自動(dòng)控制、智能控制。

1、理解手動(dòng)控制的含義和特點(diǎn)。如果控制的過程必須在人的直接或間接干預(yù)下才能完成控制任務(wù)，我們稱之為手動(dòng)控制。特點(diǎn)：是最常用的一種控制方式，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本也較低。

2、理解自動(dòng)控制的含義和特點(diǎn)。如果控制過程不需要人的干預(yù)，就能達(dá)到期望的控制效果，則稱為自動(dòng)控制。特點(diǎn)：不需要人的干預(yù)，可以代替人們完成很多工作，從而減輕人們的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3、理解智能控制的含義和特點(diǎn)，并讓學(xué)生觀看一段汽車自動(dòng)駕駛的視頻。

五、引導(dǎo)學(xué)生理解開環(huán)控制、閉環(huán)控制的含義，學(xué)會(huì)其區(qū)分方法。

1、導(dǎo)引學(xué)生分析兩個(gè)典型控制投擲飛標(biāo)和騎自行車的不同：飛鏢離開人的手后，雖然能看到方向出現(xiàn)偏差，但不能改變飛鏢的行進(jìn)方向；騎自行車的時(shí)候，我們用眼睛觀察自行車的行進(jìn)方向，如果出現(xiàn)偏差，隨時(shí)可以調(diào)整。引出開環(huán)控制和新環(huán)控制。

2、理解閉環(huán)控制的含義，能將控制的結(jié)果反饋回來，與期望值進(jìn)行比較，并根據(jù)他們的誤差調(diào)整控制作用的控制過程，稱為閉環(huán)控制。

3、理解開環(huán)控制的含義，不能將控制的結(jié)果反饋回來影響控制作用的控制過程，稱為開環(huán)控制。

4、理解反饋環(huán)節(jié)，將控制結(jié)果反饋回來的部分稱為反饋環(huán)節(jié)。

5、引導(dǎo)學(xué)生通過識(shí)別流程框圖，學(xué)會(huì)區(qū)分開環(huán)控制和閉環(huán)控制。

（1）是否有饋環(huán)節(jié)，如果沒有，就是開環(huán)控制。

（2）如果有，再分析是否能根據(jù)反饋結(jié)果來調(diào)整控制過程。

（３）如果不能，就是開環(huán)控制，否則，就是閉環(huán)控制。

區(qū)分的重要一點(diǎn)，是判斷是否根據(jù)反饋結(jié)果來調(diào)整控制過程。

六、課堂小結(jié)