高中通用技術(shù) 控制系統(tǒng)的工作過程與方式4教案 蘇教版必修2

1、控制系統(tǒng)的工作過程與方式教材：（鳳凰國標(biāo)教材）普通高中課程標(biāo)準實驗教科書 通用技術(shù)（必修2）文檔內(nèi)容：控制系統(tǒng)的工作過程與方式章節(jié)：第四單元控制與設(shè)計 第二節(jié)控制系統(tǒng)的工作過程與方式課 時：第課時一、教學(xué)目標(biāo)1. 知識與技能目標(biāo)(1) 通過案例的分析，理解閉環(huán)控制系統(tǒng)的含義。(2) 掌握閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，會畫閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖。（3）熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)在日常生活中的應(yīng)用。2. 過程與方法目標(biāo)(1)體會閉環(huán)控制系統(tǒng)輸入與輸出的關(guān)系和工作過程。(2)通過典型閉環(huán)控制系統(tǒng)的分析，熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成及工作過程。(3) 逐步形成理解和分析閉環(huán)控制系統(tǒng)的一般方法。3. 情感態(tài)度和價值

2、觀目標(biāo)(1)提高對生活中技術(shù)問題的敏感度和引發(fā)出探究欲望。(2)通過對閉環(huán)控制系統(tǒng)的探究，形成勇于探索，敢于創(chuàng)造的優(yōu)良品質(zhì)。二、教學(xué)重點對閉環(huán)控制系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)的作用的體會，及學(xué)會用系統(tǒng)框圖來幫助分析和理解閉環(huán)控制系統(tǒng)。三、教學(xué)難點分析閉環(huán)控系統(tǒng)的基本組成及工作過程。四、教學(xué)方法講授法、任務(wù)驅(qū)動法、演示法、逆推分析法、游戲法五、設(shè)計思想1. 教材分析本課教學(xué)內(nèi)容為蘇教版技術(shù)與設(shè)計2第四單元“控制與設(shè)計”的第二節(jié)“控制系統(tǒng)的工作過程與方式”的第2課時。在學(xué)生學(xué)習(xí)了開環(huán)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)閉環(huán)控制系統(tǒng)的。上節(jié)課讓學(xué)生對控制手段和控制應(yīng)用有所了解,這節(jié)課主要讓學(xué)生進一步學(xué)習(xí)閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡單

3、的工作過程。通過本節(jié)課學(xué)習(xí)，主要教育目標(biāo)是培養(yǎng)和提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。我們知道，生活中有許多簡單控制系統(tǒng)的實例，因此，本課教學(xué)要從學(xué)生生活經(jīng)驗出發(fā)，從實例分析入手，主要對閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、方框圖進行分析。2. 教學(xué)策略設(shè)計(1) 讓學(xué)生自發(fā)地、主動地學(xué)習(xí)。本課教學(xué)中以生活中最常見的控制系統(tǒng)等問題解決閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作控制流程，激發(fā)學(xué)生的認知，引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)地把生活中碰到的閉環(huán)控制系統(tǒng)的問題解決。(2) 通過同一個問題用開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種不同的方式來實現(xiàn)，讓學(xué)生體會開環(huán)控制與閉環(huán)控制的不同及反饋的作用。(3) 對學(xué)生進行現(xiàn)代技術(shù)思想和高科技思想方法的指導(dǎo)，使學(xué)生獲得新信息。3. 學(xué)情分析學(xué)

4、生已學(xué)開環(huán)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識和系統(tǒng)、控制等基本概念，具有觀察和使用簡單控制系統(tǒng)的生活體驗，這些已知知識和經(jīng)驗為教學(xué)中提供了條件，同時也為本節(jié)順利進行閉環(huán)控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)提供了可能。六、教學(xué)準備1. 教學(xué)資源的準備多媒體教學(xué)設(shè)備、通用技術(shù)專用教室、教學(xué)課件PPT、各類工具、日常生活中常用的桿稱2. 教學(xué)課件的準備教學(xué)課件比較簡潔，多以直觀的圖片來說明，抓住關(guān)鍵知識點，突出中心。七、教學(xué)過程（一）開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)工作過程的講解案例分析1：游泳池的注水控制系統(tǒng)工作過程如下：在定時器上設(shè)定注水時間，開啟進水閥注水，一旦時間到達，定時器就會通知進水閥門關(guān)閉，停止向游泳池注水，這一控制過程可用下圖描述：定

5、時器進水閥門游泳池水流量游泳池的水位設(shè)定時間師：像這種，系統(tǒng)的輸出量僅受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞，我們稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。問：1. 定時器注水控制有什么缺陷？（在進水時間內(nèi)，進水管的水壓變小，進水量變小，或者進水管在進水時間內(nèi)突然斷水，都會影響輸出水位）2. 如何解決這一系統(tǒng)存在的問題，使輸出的水位達到設(shè)定的水位呢？案例分析2：游泳池的注水控制的改進解決方案：增加一檢測裝置，檢測實際水位工作過程：首先設(shè)定水位，通過檢測裝置，檢測水池內(nèi)的實際水位，并把測量值返回到系統(tǒng)的輸入端，與輸入量比較，當(dāng)實際水位比設(shè)定水位低時，控制器控制進水閥門繼續(xù)注水，當(dāng)實際水位達到設(shè)定水位時，控制器

6、發(fā)出信號關(guān)閉進水閥門，用框圖表示如下：檢測裝置+-控制器進水閥門游泳池水流量游泳池的水位設(shè)定水位師：像這種，輸出量到輸入量之間的信號形成一個回路，我們說它是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)（出示開環(huán)控制與閉環(huán)控制的定義）（二）開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別1. 出示開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)兩個系統(tǒng)方框圖師：從系統(tǒng)方框圖上看，開環(huán)與閉環(huán)的區(qū)別是什么？生：閉環(huán)比開環(huán)多了一個比較器和檢測裝置師：閉環(huán)比開環(huán)多出的這一環(huán)節(jié)我們稱為什么呢？生：（表情疑惑）師：我們稱為反饋環(huán)節(jié)師：所謂的反饋：將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置返回到輸入端與輸入量進行比較的過程。所以我們說開環(huán)與閉環(huán)的區(qū)別在于有沒有反饋，而不是有沒有檢測裝置。2. 案例說明：有

7、檢測裝置就是閉環(huán)控制系統(tǒng)這一誤解問題：紅外感應(yīng)水龍頭是開環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)？生：閉環(huán)生：開環(huán)師：為什么說它是閉環(huán)控制呢？生：有檢測裝置師：為什么說它是開環(huán)控制？生：它雖有檢測裝置，但是沒有比較的過程師：是的，它是一個開環(huán)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的輸出量僅受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞，雖有檢測裝置，但是其輸出量沒有與輸入端的輸入量進行比較，根據(jù)反饋的定義，這一控制系統(tǒng)沒有反饋的環(huán)節(jié)，所以我們說它是開環(huán)控制系統(tǒng)。3. 鞏固與練習(xí)：（三）小結(jié)：這節(jié)課，我們一起學(xué)習(xí)了開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程，以及閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)，在這里大家要注意開環(huán)與閉環(huán)的區(qū)別在于有沒有反饋，而不是在于有沒有檢測裝置。在一個控制系統(tǒng)里，學(xué)會判斷有沒有反饋環(huán)節(jié)，就是學(xué)會判斷開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)，它是辨別開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。八、教學(xué)反思本節(jié)課學(xué)習(xí)的是開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程，及閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋，從之前上課的流程來看，即先用一個課時講完開環(huán)，在用一個課時完講閉環(huán)，學(xué)生不能很好的區(qū)分兩者的區(qū)別，且印象不深，所以這節(jié)課我做了調(diào)整，在第一課時，將開環(huán)與閉環(huán)的工作過程用對比的方式給學(xué)生講解，在從系統(tǒng)方框圖上，讓