4.4 控制中的干扰 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

通用技术教学设计 年级 高二年级 教科书版本 及章节 广东教育出版社 广东科技出版社 必修二《技术与设计 2》第四章 课题 第四节 控制中的干扰 课型 新授课 执教人 1. 教学内容分析 粤教版通用技术必修二《技术与设计2》第四章第四节的《控制中的干扰》，教材内 容包括干扰对控制功能的影响、克服干扰的基本方法。本节从生活中的干扰现象出发， 介绍了干扰的概念，再提出干扰对控制功能的影响，介绍克服干扰的基本方法。结合教 材内容，本课的教学重点是干扰现象及客服干扰的基本方法。通过与生活、生产相关的 案例观看、分析，理解什么是干扰？如何根据干扰的性质对症下药找到合适的克服干扰 的方法，以解决上一节课《简单控制系统的设计》2课时中学生设计的控制系统在技术试 验中遇到的干扰问题。 2. 学习者分析 本课的教学对象是高二的学生，学生对上一节课自己设计的控制作品在技术试验过 程表现出的不稳定现象非常好奇，能自行探索问题解决的办法，但较少能够归纳总结问题 产生的原因、问题解决的对策。通过本次课学习，初步树立通过分析问题的本质、依据 控制原理和系统分析方法来解决技术问题的意识。 3. 学习目标确定 （1）工程思维：能基于控制原理和系统分析方法分析具体案例的干扰问题，形 成初步的工程思维和意识。 （2）创新设计：能结合案例，分析干扰问题的细节和特征，提出解决干扰问题的方 法。 （3）技术意识：正确认识干扰对控制功能的影响，学会辩证地看待干扰的影响， 形成技术安全与责任意识。 4. 学习重点难点 教学重点： （1）了解干扰现象，能使用控制系统方框图表达控制中的干扰 （2）能运用控制原理找到克服干扰的方法，提出创新性设计。 教学难点： 能运用控制原理找到克服干扰的方法，提出创新性设计。 5. 学习评价设计 教学方法：讲授法、讨论法、案例分析法。 教学策略： 教师通过生活、生产中的干扰现象引出干扰的概念， 通过案例观看、分析了解干扰 如何影响控制功能、克服干扰的其基本方法、学会辩证地看待干扰的影响， 培养学生的 技术意识。 6. 学习活动设计 教师活动 学生活动 课堂导入： 游戏：数纸张 规则：两位同学参与游戏，给出一打 A4 纸，一 个同学给数纸张的同学出 100 以内加减法让他回答 结果， 数纸张的同学边回答问题边数纸张， 限定时间 20 秒。 提问：为何数纸张会出现错误结果？引出课题 两位同学游戏，其余同学 观看游戏，判断数纸张同学回 答的答案是否正确，以及输出 的纸张数是否正确。 设计意图说明： 通过游戏引发学生兴趣，引出课题。 环节一：（什么是干扰？） 教师活动 1 1．展示同学们设计的《无接触手部消毒控制系 统》 提问：影响出液的因素是什么？ 引导学生总结归纳干扰的概念。 学生活动 1 学生回忆、思考讨论。 学生总结归纳。 设计意图说明： 分析项目中存在的干扰，归纳出干扰的概念。 2．学生列举生活中存在干扰的控制系统，选出 有代表性的控制系统，分析可能存在的干扰因素。 学生举例， 分析典型案例中 存在的干扰因素。 设计意图说明： 基于控制原理和系统分析方法分析具体案例的干扰问题， 形成初步的工程思维和意 识。 环节二：（干扰对控制系统的影响） 教师活动 2 通过对上述案例中干扰因素的分析，总结干扰 对控制系统的影响 学生活动 2 学生思考讨论。 总结 设计意图说明： 点拨、讲解干扰对控制功能的影响，巩固干扰概念的理解 环节三：（克服干扰的基本方法） 教师活动 3 1．找出学生制作的无接触手部消毒控制系统中 学生活动 3 克服红外干扰的方法。 2．小组讨论，分析室外打羽毛球和抽水马桶水 箱水位控制系统抗干扰方法 3．小结干扰现象在开环控制系统框图和闭环 控制系统框图的表现， 总结出开环控制系统和闭环 控制系统的抗干扰能力。分析干扰的性质，对症下 药找到克服干扰的方法。 学生回忆制作过程中抗红 外线干扰的方法 学生对比、分析讨论。 设计意图说明： 通过项目分析，让学生认识干扰现象及基本原理，能使用控制系统方框图表达控 制中的干扰。（突出重点） 环节四：（辩证的看待干扰） 教师活动 4 干扰的影响是相对的。 当干扰所造成的影响不利于达成我们的预期目 标时，我们需要克服干扰；相反，我们则需要利用干 扰。举例利用干扰的案例 学生活动 5 学生分组讨论，举例。 设计意图说明： 通过分析、举例，学会辩证的看待干扰的影响，培养学生技术安全与责任意 识。 环节五：（课堂小结） 教师活动 5 通过本节课的探讨， 我们了解到干扰存在于各种 控制系统中， 学会了克服干扰的基本方法， 能够辩证 的看待干扰的影响。一百多年前， 蔡元培先生提出了 “与时俱进