内容正文:
普 通 高 中 教 科 书
《通用技术》选择性必修1
电子控制技术
第一章电子控制系统初探
第 一 节 电子控制概述
教学设计
教学背景
党的二十大报告指出,“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”。
通用技术是一门与科学技术息息相关的学科。回顾人类的发展历程,从石器时代、青铜时代、蒸汽机时代直到当今的信息时代,技术进步改变着人类的生活和生产方式。我们的生活、工作、生产处处都要用到技术,例如我们手中拿的圆珠笔和钢笔就是多次技术改造的结果,使我们足不出户就可以了解世界的电视机也是技术发明的成果。认识技术、善用技术,已成为现代人必须具备的素质。
教学目标:
知识与技能目标:
1、感知生产和生活中电子控制产品的广泛性。
2、形成对电子控制技术应用价值。
教学内容分析:
本章从与学生生活密切相关的典型实例出发,通过调查、讨论等活动,使同学们感知生产和生活中电子控制产品应用的广泛性,形成对电子控制技术价值的认识。
电子控制技术是以控制系统的思想和方法为基础,运用电子电路实现信号采集、处理和驱动执行的技术。现代产业几乎都涉及电子控制技术,大到遨游在浩瀚宇宙中的航天飞船, 小到普通家用电器的遥控器,都离不开电子控制技术。通过本章学习,你将了解电子控制系统的基本组成, 体会电子控制系统的优越性。
学情分析:
作为高中生,对生活中的技术产品,依据已有的知识和生活经验有了一定的评价意识和评价标准;在学习过程中,学生也已经理解了技术,只是对这些技术的理解和运用是感性的、不全面的。
教学重难点:
1、感知生产和生活中电子控制产品的广泛性。
2、形成对电子控制技术应用价值。教学策略:
本节课教学主要由教师通过实物和多媒体手段设置学习情境,并加以引导,让学生在过程中自主探究、自主建构设计原则知识并形成能力。以为主线案例,其他实物和图片为辅线案例,贯穿教学始终。
教学准备:
展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。
教学过程:
情景倒入:
老师:本节课我们学习《通用技术》选修1第一章第一节电子控制概述。
我们通过《普通高中教科书 通用技术 必修 技术与设计2》的学习已经知道,如果根据某种目的,通过一定的手段, 使事物沿着某一确定的方向发展,就是控制。
早期的控制完全是手动的。生产的要求推动了发明创造,机械装置控制替代了部分人工控制。人类社会发展到一定的阶段,在人工控制和机械控制已不能完全适应生产力水平的背景下,电子控制技术的出现大大促进了社会的进步。
通常我们把运用电子控制技术实现的控制系统称为电子控制系统。生活中,我们每天都可能听说、看见或使用各种与电子控制系统相关的事物(图1-1至图1-6)(参见教材P2~3)。
参观与调查
调查主题——电子控制技术的发展史
调查项目
通过参观、访问、上网等方式,调查、了解电子控制技术的发展历程。
组织与分工
3~5人一组,选出组长,进行小组分工,并填写表1-1。
表1-1 小组分工
组 长
组 员
调 查 对 象
展示与交流
用恰当的方式,展示小组的调查结果,组与组之间互相交流,就下列问题进行讨论。
1.电子控制技术发展的基础是什么?
2.与其他控制方式相比,电子控制有什么优点和缺点?
随着大数据、云计算、物联网等技术的发展,图像、自然语言识别及理解技术的进步,电子控制技术正朝着智能控制的方向发展,智能机器人、无人机、自动驾驶汽车、工厂中的无人车间等在一些特定的场合已得到了实际应用(图1-7、图1-8)(参见教材P3)。
参观与调查
调查主题——系统的控制方式
调查项目
调查以下系统的控制方式,了解它们的控制过程。
1.抽水马桶水位自动控制系统。
2.遥控电视机。
3.自选调查对象。
组织与分工
3~5人一组,选出组长,进行小组分工,并填写表1-2。
表1-2 小组分工
组 长
组 员
调 查 对 象
调查与记录
实地考察,参照表1-3,做好调查记录。
表1-3 调查记录
控制系统名称
控制方式
被控对象
被控量
特 点
展示与交流
用恰当的方式,展示小组的调查结果,小组之间互相交流,就下列问题进行讨论。
1.在调查的系统中,哪些是电子控制系统?
2.与其他控制方式相比,电子控制系统有什么特点?
知识链接
电子控制系统
电子控制系统(短期电子控制系统)指以计算机等电子设备为控制装置的自动控制系统。任何电子控制系统的主要部件可分为三部分:信号输入装置、电子控制单元(ECU)和执行器。电子控制单元控制系统的核