4.1 了解控制 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）必修技术与设计2

《了解控制》教学设计 课题 《了解控制》 授课时间 课型 新授课 总 1 课时 第 1 课时 教材及学情分析 教材分析： 本节教学内容来自广东科技-出卷网-出版的通用技术必修模块《技术与设计2》的第四章第一节，本节主要选用了一些生活中的事例让学生感受控制，并引导学生学习控制的概念和开环、闭环、手动、自动、智能等控制分类，着重介绍开环、闭环两种控制形式。 学情分析： 学生在日常生活中经常使用控制，但还未在技术的角度上形成具体的相关概念，所以本部分内容的学习，正是要引导学生从技术的角度了解控制，用控制的思维看周围存在的各种系统，分析其控制的种类。为了提高学生的学习兴趣，本课将机器人引入了课堂，并采集一些学生感兴趣的控制事例，利用机器人任务事例有效地演绎“概念”的内涵，以感性传递理性，加强他们的理性学习能力，提高相关的技术意识和工程思维。 育人 目标 技术意识： 1.理解控制、控制系统的含义及在生产和生活中的应用。 2.通过案例分析了解手动控制、自动控制、智能控制的特点。 3.正确理解与区分开环控制系统和闭环控制系统。 工程思维： 对四种控制类型的特点进行分析比较，并在具体情境下进行比较、权衡。 学习重难点 重点： 理解开环控制和闭环控制的概念，能判断区分开环控制和闭环控制。 难点： 能判断区分开环控制和闭环控制、在实例中分析如何选择不同的控制方式。 教学过程 环节 教学内容 教师活动 学生 活动 设计意图 （育人点及育人效果） 课题导入 控制机器人 展示机器人舞蹈功能。 任务1：如何让机器人模拟人行走。（邀请一位学生上台展示） 提问：如何完成任务的？ 总结：控制。 观看机器人舞蹈。2. 一位同学上台完成任务1，其他同学思考他是如何完成任务的。 通过机器人舞蹈激发学生的学习兴趣，并从一个简单的控制任务引导学生们进入今天的课题《了解控制》。 新课教 学 控制的概念 提问：生活中控制无处不在，说一说有哪些控制？书写学生的答案。（白板-便利贴） 控制的概念：根据自己的目的，通过一定的方法，使事物向着期望的目标发展，就形成了控制。 提问：关键词是什么？ 分析：（以机器人行走为例）控制的目的、控制的对象和手段。 思考生活中常见的控制现象，并回答。 学习控制的概念，根据自己的理解，结合生活中遇到的案例，找出控制概念中的关键词。 跟老师一起分析前面机器人行走案例中的控制。 通过学生日常中看到的现象唤醒学生对控制概念的感性认识，再通过理性讲解其具体概念，最后将感性与理性的知识相结合，分析案例，加深学生的理解。 控制的分类-自动、手动、智能控制 任务：通过生活中常见的控制案例，分小组对案例进行分类和划分。 总结：手动控制与自动控制概念分析。 补充案例：对补充案例进行正确的分类。 讲解智能控制与自动控制的概念区分。 分组对案例进行划分，并对划分类型与结果进行回答。 跟老师一起总结手动控制与自动控制的概念。 对补充案例进行划分。 对智能控制与自动控制的进行区分。 通过小组讨论、分析、归纳的方式，让学生先自行分类，之后老师再总结手动、自动和智能三种控制方式，通过补充案例进行知识巩固。 控制的分类-开环、闭环控制 1.任务：睁眼、闭眼完成操控机器人躲避障碍物。 2.提问：为何第一次会成功。（引导学生分析原因：反馈与调节。） 3.进一步总结与案例分析：开环控制与闭环控制及其特征。 4.进一步演示机器人自动躲避障碍的实验，带着学生探讨自动、手动、开环、闭环的关系。 1位同学完成任务，其他同学观看并分析两次任务成功与失败的原因。 跟老师一起总结与分析开环与闭环的相关案例。 对开环与闭环的特征进行总结。 观察老师展示的实验，结合前面学生做的实验，思考自动、手动和开环、闭环四者的关系。 学 ... ...