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(第二课时)
教 学 案 例
天津大学附属中学 刘欢
天津市第二十五中学 崔爱君
一、教学设计：
（一）教学目标：
1.知识与技能：
（1）了解控制中存在干扰；
（2）学生能理解干扰的概念，掌握克服干扰的基本方法；
（3）综合所学的有关控制的知识，了解不同控制系统克服干扰的方法的优劣。
2．过程与方法：
（1）学生能分析简单控制系统中的干扰，归纳出克服干扰的基本方法；
（2）运用所学知识，激发出学生对于克服控制中的干扰的创新思维；
（3）能综合各种控制系统的有关知识，独立分析简单的克服干扰的方法。
3．情感、态度与价值观：
（1）通过对干扰实验的体验和观察，获得对干扰的感性认识；
（2）在体验干扰的基础上，能进一步讨论控制中的干扰；
（3）通过内化干扰的知识，形成正确的对系统中干扰的认识，并建立稳定的控制系统认识态度。
（二）教学重点、难点：
1．教学重点：
（1）了解实际控制系统中会存在干扰影响控制；
（2）让学生能够分析简单控制系统中的干扰，理解克服干扰的基本原则，分析克服干扰的具体方法，并结合开环和闭环控制进行对比；
2．教学难点：
（1）分析克服干扰的具体方法；
　 （2）综合理解开环与闭环的优劣只是相对的，理解干扰不是全有害的。
（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和闭环系统中的反馈的作用还很神秘。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。
（六）教学过程：
教学环节 师生活动 设计意图
导入新课 1、干扰因素的概念 巩固前面内容，
合作探究 一、克服干扰的基本方法
如何消除侧风对羽毛球下落的干扰？（呼应前面举的干扰，进一步思考克服干扰的方法）
（一）克服的基本方法：
1、消除干扰
2、减弱干扰
3、提高控制系统性能
（二）小组讨论
分析下列控制中的干扰，请同学们以小组为单位，讨论如何克服该控制系统中的干扰并对对方组的抗干扰方法发表自己的看法：
第1、2大组：汽车驾驶
第3、4大组：轮船行使
（在学生讲解的同时演示教师对问题的解释）
汽车驾驶：
1、控制系统的克服措施：
刹车、转向、鸣喇叭；2、针对干扰源的措施：
加强国民交通意识；
3、管理措施：
交通部门设立道路隔离带、交通法加重对违章的处罚；
轮船行使：
1、环境因素：
选择风平浪静的天气；
2、轮船本身设计：
改变轮船的长宽比、 增加减摇鳍、 船艏设计；
（三）综合分析：
闭环控制系统比开环控制系统具有更好的抗干扰能力，那么是否都应该用闭环控制代替开环控制？
是否采用闭环控制主要看对控制系统的要求（如成本、控制要求）
如空调和风扇的使用选择二、 反馈 1.什么是反馈？ 控制系统中，讲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，就是反馈（feedback）。 2.反馈方法 利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法。 事例输入检测装置输出“穿针引线”线的位置人的眼睛线与针孔对准投掷飞镖靶的位置 (期望值)眼睛飞镖实际投掷的位置 与前面的闭环控制系统相结合分析。增加师生互动，提高学生兴趣由例子引入定义，较易理解。由实例引出容易理解
小结 1、克服干扰的基本方法2、反馈 总结本节课知识点。
作业 书后练习题
（七）板书设计：
§4.3闭环控制系统的干扰与反馈
一、克服干扰的基本方法
二、反馈：
1、反馈定义：
2、反馈方法
二、教学反思：
这节内容与实际生活联系比较紧密，所以在教学中要多举例，让学生感觉知识就在身边。这样理解起来比较容易，有亲切感。选择典型的案例来引导分析，不仅可以使学生很好的认识反馈，而且可以增强自己分析案例的自信。
三、专家点评：
学生虽已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和闭环系统中的反馈的作用还很神秘。教师借用媒体演示日常生活中比较常见的一些技术与设计的例子，易激起学生的学习积极性、主动性和创造性，更好地完成教学任务。整个教学过程贯穿着通用技术课的精髓——提高学生的技术素养。学法指导有方，想方设法引导学生自主学习、交流协作，让学生带着问题去学习，去探究，有助于培养学生良好的学习习惯。
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