4.2 开环控制系统的组成与描述 教学设计-2021-2022学年高中通用技术粤科版必修2

开环控制系统的组成和描述 教学设计 教材信息 《技术与设计2》、粤教版、高二、两册 单元名称 第四章 控制及其设计 课时名称 开环控制系统的组成和描述 1.教学内容分析 本节内容选自粤教版《技术与设计2》中的第四章—控制及其设计中的第二节—控制系统的组成与描述，该节内容包括“控制系统”“开环控制系统与闭环控制系统”。主要是让学生在学习了有关控制、控制的分类以及控制在我们生活生产中应用之后，进一步学习有关控制系统的组成及描述。 开环控制系统在我们生活中的应用非常广泛，本节内容主要是先学习开环控制系统的组成，引导学生学会分析其基本的组成和利用方框图的形式表达其控制流程。 2.学情分析 学生在前面的学习当中已经学习控制和控制的分类及其在我们生活生产中的应用，获得了有关控制的初步的认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作过程好缺乏了解。他们认为控制系统是非常难以理解又抽象的，且对于一个具体的控制案例，他们还是很难的准确判断出控制器，执行器和被控对象等环节。但是呢又有着一定的探究欲望。因此我选择了利用同学们感兴趣的无人机出发，在让学生体验声控灯的搭建，以激发学生的探究欲望，引导学生逐步分析，以更好的掌握开环控制系统的组成方式。小组之间合作探究，培养学生的合作意识，创新能力，增强学生的自信心。 3.学习目标 1、技术意识 通过操控无人机，学生能形成对输入和输出之间关系理解，对控制系统概念有初步的感性认识;能理解开环控制系统中的控制器、执行器、控制量、被控对象的概念及其作用，领略控制的魅力，有自我探索欲望。 2、工程思维 结合具体的案例，分析开环控制系统的基本组成和工作过程。 3、创新设计 搭建控制系统，进行分组搭建，学生能加强实践操作能力，在搭建声控灯中遇到问题能寻找解决的方法。 4、图样表达 能识读生活中常见开环控制现象的方框图；能写出常见开环控制系统方框图，并能运用方框图对开环控制系统加以描述，完成抽象到具体的思维转换。 5、物化能力 从学生声控灯是开环控制系统，到亲手制作这个系统，完成从意念到成形物品之间的转换，并学会剖析其工作过程并画出开环控制系统方框图。 4.学习重点难点 重点：了解什么是控制系统，理解开环控制系统的组成和控制过程，对简单的控制系统可以使用框图表示出其控制过程 难点：确定控制器、执行器、控制量、被控对象，理解开环控制系统的基本组成和工作过程，形成开环控制思想。 5.学习评价设计 1、过程评价：学生在完成搭建声控灯系统及探究其控制过程时，分工是否明确，是否会利用现有资源完成搭建，若在规定时间内完成度高，则学习效果好。 2、终结性评价：学生是否在实践中分析出声控灯控制系统的工作方式，能分析出控制系统的控制流程及其归纳出开环控制系统的一般方框图，则效果好。 6.学习活动设计 本节课的教学内容，主要是从学生感兴趣的无人机出发，体验搭建和分析声控灯的控制框图，从而归纳出开环控制系统由输入量（给定量）、输出量（被控量）、控制器、执行器、控制量、被控量等组成，且利用方框图的形式表达出开环控制系统的一般方框图。 教学环节与时间分配 教学活动 学生活动 设计意图 情景导入 1、情景导入：播放“电子科技大学65年周庆无人机表演”及“无人机操作演示”。 2、提问：无人机这个控制系统是由什么组成的？又是怎么工作的呢？ 1、认真观看视频 2、思考 激发学生的兴趣，调动学生的积极性。 同时为引出本节内容做铺垫。 环节一： 剖解无人机控制系统组成 1、向学生展示无人机的内部结构图，引导学生分析无人机的工作时信号流动方向，得出其控制方框图。 控制系统的控制过程可以使用方框图的形式表达出来 2、以无人机为例分析出控制系统的概念： 一个控制过 ... ...