苏教版高中通用技术 必修2 4.3 《闭环控制系统的干扰与反馈—反馈》（教案）

《闭环控制系统的干扰与反馈—反馈》教学设计 《闭环控制系统的干扰与反馈—反馈》选自高中通用技术苏教版必修2第四单元《控制与设计》第三节。反馈及闭环控制系统的工作原理和过程，这既是本节的核心和重点，也是本单元的核心和重点。教材首先对控制系统的“反馈”概念进行了界定：将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。为了更好地理解这个界定，教材对多个实例的控制过程进行了分析，有人工控制系统也有自动控制系统，并进一步说明了反馈是闭环控制系统形成的必备条件。教材又用了“水位控制”和“炉温控制”这两个简单而又典型的控制实例，使学生能比较好地理解闭环控制的基本工作过程：测量输出量，并将其反馈到输入端并与输入指令进行比较，得到误差信号，系统根据误差信号进行相应的控制去改变系统的输出，使之向期望值趋近，直到系统的实际输出与期望的输出量相符，误差信号为零时，控制过程结束。在闭环系统与开环控制系统的比较中，需要从多方面进行权衡，选择合适的控制系统。最终，达到让学生熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用，掌握这一核心概念。 二、学习者分析 本节课的授课对象设定为高一学生。学生在生活中已经对于控制系统有所了解，并且刚完成了系统控制方式和手段的学习，具备了足够的基础知识去更深刻地理解反馈概念。同时经过“温度控制”和“水位控制”等多个实例的学习，对于闭环控制系统有了一定的了解，基本具备了闭环控制系统主要环节和工作工程的知识。而反馈作为一独立概念初次与学生接触，对学生的认知能力或多或少做出一定的要求。不过学生的通用技术核心素养已经有了一定的发展，思维方式已经较为严谨，对通用技术在生活生产中发挥的作用有着浓厚的兴趣，将具有较高的探究热情及学习兴趣。 三、教学目标 结合通用技术学科课程深化改革，以及教学观念的发展，以通用技术核心素养的培养为出发点，本节内容教学目标制定如下： 【知识与技能】 1．熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用。 2．熟悉闭环控制系统的工作过程。 3. 知道闭环控制系统的核心是反馈。 【过程与方法】 1．通过实例演示，借助直观感受锻炼技术意识。 2．在参与到闭环控制系统工作过程的分析中，物化能力得到提升。 【情感态度价值观】 由合作探究反馈原理，渗透通用技术方法教育，培养团结合作精神、协作意识，及敢于积极探索的严谨学习品质。 通过对闭环控制系统在生活和生产中应用的认识，感受技术带来的社会变革，体会到通用技术在社会发展历程中的巨大作用。 四、教学重难点 基于上述教材分析和学习者分析，依据高中通用技术课程标准，确定教学重难点如下： 【重点】反馈与闭环系统的工作原理；开环控制系统与闭环控制系统的选用。 【难点】闭环系统的工作原理。 教学方法 为把握重点，化解难点，完成教学目标，培养学生通用技术学科核心素养，本课将主要采用实践、讲授法、问题教学法、小组讨论法等教学方法，从夏日常用的冰箱温度控制系统的生活实践出发，结合学生自己的观察及试验操作，引人眼球，设置疑问，引发学生学习兴趣，初步了解闭环控制系统的工作过程；通过水位控制和炉温控制两个实例分析，得出反馈这一核心概念。接着，通过实验让学生自主探究光的干涉所遵循的规律。最后由学生很据光的干涉规律揭秘引入情境，前后呼应，增加趣味，又使学生对光的干涉的规律加以巩固和提高。 教学过程 1.真实演示，趣味导入新课 在课堂中与学生共同演示冰箱温度控制系统，增加趣味性。以学生在生活中常见的冰箱温度控制系统，产生疑惑，激发寻求答案的强烈学习、探究欲望。教师需要详细介绍冰箱控制系统的主要组成部分，比如感温包随温度如何变化、压缩机在怎样的条件下接通等。 【实验名称】冰 ... ...