资源简介

高中通用技术 技术与设计2 (苏教版)
第四单元 控制与设计
第三节 闭环控制系统的干扰和反馈 (第一课时)
教 学 案 例
天津市南开艺术中学 贾玮
一、教学设计：
（一）教学目标：
1.知识与技能：
了解闭环控制系统中存在干扰以及产生干扰的因素；
2.过程与方法：
能结合身边的案例找出干扰的因素，并作出分析。
3.情感、态度与价值观：
培养学生对一个控制系统的理解能力和分析能力，并能从感性到理性过渡，形成正确的对系统中干扰的认识
（二）教学重点、难点：
1.教学重点：
(1)了解实际控制中会存在干扰因素影响控制；
(2)学生学会分析简单控制系统中的干扰。
2.教学难点：
(1)干扰系统的全面分析；
（三）教学策略：
1. 教法：
本节课教师通过对有针对性的典型实例，进行引导、讲述、分析等多种教学方式，以课标为依据，结合学生生活经验，努力提高教学的生动性和逻辑性，激发学生的学习兴趣，提高学生的注意力，是学生能够建构课本的知识点。
2. 学法：
本课程的教学对象是刚刚对控制系统有初步了解的学生，对控制的干扰和反馈都还很模糊，因此要以学生为主体，从学生身边的实例出发，让学生主动参与到课堂活动中，从而理解本节内容。
本课给学生的学法是“分析案例—合作探究—得出结论—思维扩展”。
（四）学情分析：
学习过前几节的内容的学生已经对控制系统有了初步的了解，但是对影响闭环控制系统的干扰因素还不是很清楚。学生此时的好奇心较强、思维也较活跃，因此在实例的选择上要贴近学生的认知水品和风格，这样才能让学生更好的理解本节的内容。
（五）课前准备：
相关资料的准备（文本、图片），多媒体课件，白纸，水杯，乒乓球。
（六）教学过程：
教学环节 师生活动 设计意图
导入新课 1、回顾控制的分类和组成：（1）控制系统的分类是什么？（2）控制系统有哪些部分组成？2、列举日常生活中存在的干扰现象：（1）骑自行车上学的同学，在晴朗的天气里骑车和在大风的天气里骑车有什么感受？（2）在电脑屏幕前打手机，电脑屏幕会有什么现象？（3）白纸落地（有风/无风）位置？（4）在送乘飞机出行时，为什么不能说祝你一路顺风？ 巩固前面内容，为本节内容做铺垫。通过实例，活跃课堂气氛，激发学生的求知欲。（教师演示第三个）
一、干扰因素 1、在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素被称为干扰因素。【马上行动】在电冰箱的温度控制系统中，下列情况是否属于影响其温度控制的干扰因素？（1）开电冰箱门；（2）电冰箱所在房间的温度从20℃变到32℃；（3）把热菜或热饭放入电冰箱中；（4）在电冰箱外放一盆冰水。【注】在控制系统中，干扰因素可能有一个，也可能若干个。【思考】在下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？控制系统干扰因素自动扶梯的升降控制系统利用滑轮组提升重物的控制装置蔬菜大棚的温度控制2、干扰因素在控制系统中的表示:【例】自行车的行驶情况：【练】手机对电脑屏幕的影响：表示方法：【注】只有使被控量稳定，才能使控制系统正常工作。3、克服干扰的基本方法：（1）消除干扰；（2）减弱干扰；（3）提高控制系统性能。【分析】1、汽车驾驶（1）干扰因素有哪些？汽车本身的性能、道路情况、行人等；（2）如何克服干扰？控制系统的克服措施：刹车、转向、鸣喇叭……针对干扰源的措施：加强国民交通意识：管理措施：交管部门设立道路隔离带、对违章者出发等。2、轮船行驶（1）干扰因素有哪些？船体本身的结构、环境因素等；（2）如何克服干扰？环境因素：选择较好的天气出行；船体本身设计：改变船体的长宽比、船体的流线型等。4、干扰因素的利用【例】打狂犬疫苗，…… 由实例引出“干扰因素”。结合定义练习，加强对定义的理解。答案：（1）、（2）、（3）答案：（1）自动扶梯的升降控制系统：扶梯承载的重量、电机输出电压的波动等。（2）利用滑轮组提升重物的控制装置：重物的重量、滑轮组的摩擦力等。（3）蔬菜大棚的温度控制：大棚外的环境温度变化、大棚保温材料的保温性能改变等。由案例发现干扰对控制系统的工作有影响。学生讨论还有哪些？
小结 1、干扰因素的概念2、克服干扰的基本方法 总结本节课知识点。
课堂反馈 以“电冰箱的控制原理”的案例为例：1、干扰因素有哪些？2、如何克服干扰？ 鼓励学生全面、辩证的分析问题。
作业 预习
（七）板书设计：
§4.3闭环控制系统的干扰与反馈
一、干扰因素：
1、干扰因素定义：
2、干扰因素在控制系统中的表示:
3、克服干扰的基本方法：
（1）消除干扰；（2）减弱干扰；（3）提高控制系统性能。
4、干扰因素的利用
二、教学反思：
本课时通过精选学生常见的事例进入本节内容。事例的导入引起学生对该部分内容的学习兴趣，积极参与到内容的分析。
本节课需要记住的知识点并不是很多，但需要学生有一个正确系统的认识，因此，在讲解完概念以后，以大量的事例来巩固学生的理解，使学生对干扰因素有一个辩证、正确的认识，也为学生后面反馈的学习做一个铺垫。
希望老师在找事例的时候尽量找一些学生接触过的、熟悉的例子。
三、专家点评：
把教学的问题情景设置为学生身边经常遇到的事例，以激发学生的学习热情。对教学内容进行了适当筛选，去掉易使学生厌烦的信息，留下学生能够参与和感兴趣的信息，减少了教师的活动，给学生留下充足的时间和空间，有利于学生进行自我调控、自主学习、自我评价、互相评价、促进学生学会学习。在课堂的互动中，让学生学会合作，学会学习，体现了新课改的理念。

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