苏教版（2019）高中通用技术《控制系统的设计与实施》-教学设计（表格式）

教学设计 课程基本信息 学校 学科 通用技术 课题 控制系统的设计与实施 教科书 书 名：通用技术必修《技术与设计2》 -出卷网-：江苏凤凰教育-出卷网- 教学内容分析 本节内容是《控制及其设计》这一单元的最后一节，主要聚焦于“控制系统的设计与实施”。学生已经学习了控制的基本概念、开环与闭环控制系统的特点以及控制系统的组成要素之后的综合应用环节。这一节的核心在于将理论知识转化为实际操作能力，引导学生通过系统化的步骤完成一个控制系统的完整设计与实施过程。 作为单元的总结性内容，本节不仅巩固了前面所学的理论知识，还通过实践操作提升了学生的动手能力和创新思维，为学生后续学习更复杂的控制系统设计奠定基础。 教学目标 1.了解控制系统设计的一般思路和步骤；根据控制系统的要求，确定被控量和控制量；初步形成控制系统设计方案。 2.通过基础的搭建操作逐步熟悉各元件之间如何正确连接和程序的上传过程，形成一定的实践经验。在有一定操作能力的基础上，进行自主设计并搭建控制系统。能对所搭建的控制系统进行调试并安装。通过AI辅助完成对小组作品和学习情况的综合评价。完成对知识的迁移和动手能力的培养。 3.激发学生对通用技术课程的兴趣，培养学生的工程思维和创新意识；通过AI技术的应用，让学生感受到技术发展的魅力，增强对科技的热爱。并懂得恰当使用新技术并不依赖新技术，培养对待技术理智负责的态度 学情介绍 本节课的授课对象是高一年级学生，他们在学习《控制及其设计》这一单元之前,已经掌握了控制系统的组成要素，包括被控对象、传感器、控制器、执行器等，并且对开环控制和闭环控制的基本原理有了初步的理解。能对常见的控制系统有一定的感性认识，如：声控灯、自动门等，但缺乏系统化的设计思维，对于如何将这些知识应用到实际控制系统的设计中还存在一定的困难。学生对这一章节的学习内容兴趣较高，但电路搭建、组装的实际能力较弱。学生需要通过具体实践操作来加深对控制系统设计的理解，将抽象的理论知识转化为实际操作能力。 核心素养 技术意识：学生能够在技术活动的过程中，从系统目的入手，准确切入，在明确控制目的的同时对整个控制系统有全局意识。通过本节课的学习，学生将理解控制系统的原理和应用，形成对技术的理性态度。 工程思维：学生需要运用系统分析的方法，识别技术问题的特性和细节，明确制约条件和各种影响因素，提出可能的解决方案。 创新设计：学生能够发现用户的多方面需求以及需求之间的关联性，分析需要解决的技术问题，培养创新思维。 图样表达：学生能够准确判断系统方框图的各个组成部分，这有助于学生更好地理解控制系统的工作原理，还提升他们的技术表达能力。 物化能力：学生能够将设计的控制系统方案通过实际操作进行物化，包括搭建控制系统装置、进行调试运行和综合评价。通过动手实践，学生能够将理论知识转化为实际操作能力，增强对技术的理解和应用 教学方法和手段（含智慧教学方法） 任务驱动法：针对不同层次的学生，设计差异化的教学任务 小组合作探究法：通过小组合作的方式，让学生在设计控制系统时相互协作、共同解决问题 利用AI辅助提升学生的创新设计能力 教学重难点 教学重点：设计一个控制系统应明确的问题，如控制目的、被控对象特性、被控量与控制量的确定等。控制系统方案的选择及开环控制系统的搭建、调试、运行。 教学难点：如何借助AI技术，完成这节课的学习情况及作品的综合评价。思考AI技术在学习中的作用和潜力，形成正确的技术观。 教学准备 教学环境：多媒体教室、学生用电脑 教学资源：学习任务单、Arduino电子元件套盒 教学环节与学习活动设计 教师活动 学生活动 环节一 情境导入，提出需求 教师展示学生之前完成的结构作 ... ...