4.5控制系统方案的初步设计说课课件-2024-2025学年地质版（2019）高中通用技术必修二

垃圾分类回收车 时间：2025.05 目录 01 教材分析与学情分析 02 教学目标与重难点 03 教学过程设计 04 教学反思与改进 教情与学情分析 ——初入武林，夯实根基 01 高中通用技术必修模块，是培养学生工程思维与创新设计能力的 “内功心法”，为闯荡复杂创客项目的 “江湖” 奠定扎实基础。 通用技术课程定位：技术武林的“根基功法” 教材分析 洞察对手经脉 锁定攻防要害 抉择招式路数 绘制武学图谱 实战招式打磨 开设创客教育：培养技术江湖的 “创新少侠” 教材分析 培养兼具 “侠义精神” 与 “创新武功” 的复合型人才 学生已有根基 学生已通过 “声控灯” 等入门案例（基础招式），理解控制系统基本概念（武学原理），具备初步技术分析能力（招式拆解）与小组协作经验（门派初建），可完成简单系统设计（初级兵器打造）。 闯关挑战 在 “理论转化实践”（招式融会贯通）时遇瓶颈，需通过小组 “思维对招”（头脑风暴）、实操 “招式打磨”（反复演练）与教师 “掌门点拨” 突破；面对复杂场景（江湖迷阵），干扰因素分析（识别暗器）与方案优化（招式改良）能力待提升。 学情：少侠的 “现有修为” 与 “闯关挑战” 教学目标与重难点 —— 明确武学目标，锁定修炼核心 02 知识与技能—— 精通兵器谱 能解析被控对象特性（看透对手招式路数）：分析输入输出关系（攻防招式衔接）、干扰因素（暗器突袭路径），为设计系统方案（定制兵器）提供依据。 能绘制规范系统框图（绘制武学图谱）：以 “思维导图” 为 “笔墨”，清晰呈现设计思路（招式脉络）。 熟练使用 Mind+ Arduino 等 “兵器”（智能工具）：完成硬件搭建（兵器组装）与程序调试（招式校准），实现 控制系统 设计目标（克敌制胜）。 自主修炼：通过 “垃圾分类车” 经典战例（前辈实战录）拆解，归纳 “解析对象→确定参量→选择控制→绘图实操→优化迭代” 五大步骤（心法口诀），培养自主学习（自创招式）与创新思维（招式变种）。 团队练功：小组分工为 “方案军师”“硬件铁匠”“编程剑客”（门派角色），在协作中磨合控制系统方案（合击招式），提升团队协作（配合默契）与问题解决效率（快速破阵）。 教学目标设定 过程与方法—— 掌握修炼心法 激发学生技术创新兴趣 和武学热忱 以趣味案例（江湖悬赏令）与实操活动（兵器锻造赛），打破 “技术高深” 的 “江湖传言”，树立 “少年侠客也能自创绝学” 的信心（初生牛犊不怕虎）。 融入传统文化与社会责任感 弘扬侠义之道 将武功别称（传统武学文化）融入设计命名，感受传统文化魅力；聚焦垃圾分类（江湖民生难题）等社会问题，以技术 “控术” 献计献策，践行 “技术侠客” 的社会责任（侠之大者，为国为民）。 情感态度与价值观目标 —— 铸就 “技术侠客” 精神 引导学生解析被控对象的特性，明确输入输出关系和干扰因素，为控制系统设计提供准确的依据。 帮助学生确定被控量和控制量，选择合适的控制方式，并能够规范地绘制系统框图，清晰地表达设计思路。 教学重点—— 打通 “任督二脉” 在复杂场景下，学生对干扰因素的分析不够全面，需要教师提供更多的指导和帮助，引导学生从多个角度思考问题。 方案优化过程中，学生在舵机角度调试、程序逻辑漏洞修复等方面存在困难，需要教师进行针对性的指导和示范。 教学难点—— 破解 “迷踪八阵” 教学重难点分析：突破修炼瓶颈 教学过程设计 —— 五步成 “侠”，闯关修炼 03 教 学 过 程 01 02 播放 “垃圾分类回收车” 实战视频 （镇派之宝现世） 武学隐喻， 抛出问题 （江湖悬赏令发布） 第一关：创设情境・激发侠志—— 武林悬赏，初现迷局 第二关：案例拆解・领悟绝学—— 掌门亲授，拆解招式 一阳指 第三关：小组练功・设计实践—— 门派闭关，自创招式 01 02 发布 “设计任务”（门派试炼）：每组任选一个生活问题，以 “武功别称” 命名项目。 可参考资料： 1、刚刚研读的案例 2、教材P132声控灯系统 3、Mind+ Arduino创意编程入门教程 4、电脑桌面资源包，内含温度传感器、超声波测距仪等的使用微课。 小组 “擂台展示” 01 第四关：华山论剑・互评互学—— 摆下擂台，招式切磋 跨组 “论剑互评” 02 第四关：华山论剑・互评互学—— 摆下擂台，招式切磋 展示设计成果 01 互评互学，促进优化 02 第四关：华山论剑・互评互学—— 摆下擂台，招式切磋 1葵花点穴手 2吸星大法 3传音搜魂大法 4金钟罩 5乾坤大挪移 6醉拳 第五关：总结作业・武学进阶—— 闭关修行，再攀高峰 01 02 教学反思与改进 —— 以 “侠” 为鉴，精进武学 04 以学生获奖作品 “垃圾分类回收车” 为案例，让学生认识到技术与生活紧密相连，激发对技术的兴趣和探索欲。给控制系统赋予武术名称，将技术与传统文化融合，强化学生对技术文化内涵的理解，树立正确技术价值观。 技术意识 教师引导学生对案例进行产品追溯，按照特定步骤分析控制系统，培养学生系统分析、逻辑推理和判断能力。小组展示环节，学生相互评价方案，学会从不同角度审视设计，优化方案，深化工程思维。 工程思维 强调绘制系统框图的重要性，学生在设计中绘制框图表达设计意图，提升图样表达能力。实践作业要求优化方案并尝试物化，促使学生选择合适材料和工具，将设计转化为产品，提升物化能力 。 图样表达与物化能力 武学修炼成效 —— 核心素养的 “江湖印证” 借助 AI 文生图技术开拓学生设计思路，鼓励学生提出新颖设计方案。小组活动中，学生使用 Arduino 创意编程套件将设计方案付诸实践，锻炼动手操作和实践能力，实现从创意到实际产品的转化。 培养创新与实践能力 以小组形式开展设计活动，学生在组内分工协作，共同完成设计方案。小组展示环节，学生相互交流、评价，学会倾听和表达，提升合作交流能力。 提升合作交流能力 课程涉及多学科知识，如编程、传感器应用等，学生在实践中感受学科知识的实用性，激发对相关学科的兴趣。同时，跨学科实验的形式促进学生综合运用多学科知识解决问题，培养跨学科素养。 激发学科兴趣与跨学科素养 武学修炼成效 ——在创客教育初衷方面的实现 后续可增加“跨组硬件互换测试”环节，强化学生对干扰因素的分析和抗干扰能力训练。 通过跨组测试，让学生在不同的硬件环境下发现问题、解决问题，提高设计方案的稳定性和可靠性。 增设 “跨派兵器互搏” 环节 + 进一步丰富教学资源，如增加更多的案例分析、实践操作视频等，为学生提供更多的学习参考。 扩充 “武学典籍库” + 改进方向 —— 开拓 “控术” 新境界 垃圾分类回收车 时间：2025.05 谢谢大家 $$