4.1控制的方式与应用教学设计-2025-2026学年苏教版高中通用技术必修二

4.1控制的方式与应用教学设计 一、教学内容分析 本节是通用技术必修模块“技术与设计2”第四章第一节内容，主要阐述控制的含义，控制的方式及应用。本节内容重点在理解控制的含义，辨析各种控制装置的控制方式及特点。本节在知识体系中融入课程思政元素，通过古今控制技术案例对比，展现中国科技发展的历史脉络，增强学生文化自信；结合国家重大工程（如南水北调、北斗导航）中的控制技术应用，渗透 “科技强国” 理念，培养学生的民族自豪感与社会责任感；通过探讨智能控制的伦理边界（如人工智能与人类价值的关系），引导学生树立正确的技术观与创新意识。本节内容是本单元内容的基础，为后续开环控制和闭环控制的学习奠定基础。本节课时安排为1课时。 二、学情分析 高二学生对各种控制现象都有一定的感性认识，但缺少理性的思考、分析和分类。这为本节学习奠定了基础。 三、教学准备 录播教室上课，精心制作课件，精选案例，重点分析。为激发兴趣，精选一段录像片断。 教学用具：课件及教学相关素材。 4、 教学目标 1.通过分析生活中常见案例，阐述控制的含义，感受中国古代控制技术（如水排、指南车）的智慧，建立文化自信。​ 2.通过案例分析，辨析手动控制、自动控制、智能控制的特点，结合北斗导航、国产航母等案例，理解核心技术自主创新对国家发展的意义。​ 3.观察生活中的案例，概括控制在生活和生产中的应用，探讨技术应用的伦理边界（如人工智能与人类价值），培养社会责任感。 五、重难点 1.阐述控制的含义。2.辩析手动控制、自动控制、智能控制的特点。3.感知生活中的控制。 六、教学方法与手段 以案例分析和学生参与、思考为课堂教学主线，以直观形象的视频、图片激发学生的学习兴趣，通过学生动手体验充分调动学生的积极性和主动性。 教学方法采用启发式，讲授式等教学方法。 七、教学过程设计 教学过程 实施内容 学生活动 1、 创设情境导入 2、 新课教学 3、 小结及练习 四、教学反思 事 视频欣赏：摩登时代片段及“嫦娥五号” 月球采样机械臂的精准控制画面。 思 思考：视频中要实现一个什么功能？这个功能实现了没有？中国控制技术如何体现‘传承与创新’？这对我国科技自立自强有何启示？” 理 任务一 理解控制的含义 1、1.事物的发展与变化具有多样性 一颗果树，可能结不出果实，也可能硕果累累，也可能结的果实较少。 事物发展的结果具有多种可能性。如果人们想达到某一特定的目的，使事物按照预先期望的目标发展,就必须运用适当的手段——控制来实现。 2.案例：学生思考，放假了，你需要离家外出几天，家里养的花没人浇水，怎么办？ 工作过程： （1)将两根吸管插入接水盘，当接水盘里的水面低于进气管口时，空气进入瓶子里，瓶内气压减小，水会从出水管流人接水盘。 （2)直到水面与进气管口平齐，出水管不再流水，使接水盘中的水量保持在这个高度。 3、控制的涵义 人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。 理解任何控制现象，都要明确： 1）控制要达到什么目的； 2）控制的对象是什么； 3）采取什么控制手段。 如汽车的转向控制，其控制目的是改变汽车行驶方向，控制对象是汽车的车轮，控制的手段是驾驶员通过转动方向盘带动车轮转向。 4.控制的方式或手段 A.从控制过程中人工干预的情形来分，控制可分为人工控制(又称手动控制)和自动控制。 人工控制：控制的过程是在人的直接干预和 全程干预下进行的。 自动控制：控制的过程在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。 人工控制的特点： ①全程干预； ②人为控制系统； ③人的部分器官与其他控制器件共同完成控制任务 自动控制的特点： ①无人直接参与； ②事物能达到期望的方向； ③需要对某些物理量控制 智能控制是具有智能信息处理、智能信息反馈和智能决策的控制方式，它能在无人干预的情况下，自主地驱动智能机器实现控制目标。如：无人驾驶。 智能控制主要用于解决复杂系统的控制问题。 案例分析：从手摇扇到电扇再到空调 分析下列控制现象是自动控制还是人工控制： 任务二、感知控制的应用 控制的应用自古就有，并在近代得到了迅速发展，它涉及到社会生活生产的各个领域。 控制在工业生产中的应用 讲解“智能制造中的工业机器人”，强调 “打破国外技术垄断、实现国产替代” 的创新意义。 控制在农业生产中的应用 以 “袁隆平团队杂交水稻种植中的精准灌溉控制” 为例，说明技术如何助力粮食安全，关联 “科技兴农” 国家战略。 控制在军事、国防中的应用 简要介绍 “山东舰舰载机阻拦索控制系统” 的自主研发历程，强调国防科技对国家主权的保障作用，培养学生的国家安全意识。 控制在日常生活中的应用 控制在社会生活中的应用 学生活动：通过短视频、学生动手实践，亲身体验控制的过程，并能辨析过程中的被控对象、手段及目的。 学习反思 控制在社会生活中的应用越来越广泛，给人们的生活生产带来了极大便利。但在未来控制装置能完全取代人的作用吗？ “智能控制的本质是人类智慧的延伸，如‘北斗导航系统’的研发凝聚了无数科研工作者的心血。在技术发展中，我们既要追求创新突破，更要坚守‘技术为人’的伦理底线。” 本节小结 1、事物的发展与变化具有多样性 2、控制的涵义 3、控制的方式或手段 4、控制的应用 巩固练习 1、我们要理解一个控制现象，就必须弄清楚三个问题，这其中不包括：（ ） A、控制的对象是什么 B、控制要达到什么目的； C、控制的过程中受到那些干扰； D、采取什么控制手段。 2、射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，其控制的对象是（ ） 　 A、人 B、枪 C、子弹 D、靶 3、普通家用自行车的刹车控制是属于：( ) A、机械控制 B、气动控制 C、液压控制 D、电子控制 4、“皮影戏”是我国的传统的民间艺术，演员只要在屏幕和灯光之间抖动栓在“小兔”身上的细线，屏幕上就能出现生动活泼的小兔形象，这是一种控制现象，其控制对象是 （    ） A．细线    B．“小兔”    C．屏幕    D．灯光 教学反思：本节内容概念多，内容广，需要图片资料、视频等相关资源的恰当运用，来激发学生兴趣，便于学生理解，通过学生动手体验的过程来避免单纯的枯燥无味的说教。 本节所选案例及动手实践环节都注重从学生熟悉的事例入手，激发学生了解控制，研究控制的兴趣与热情。 列举实例、分析讨论、实例分析经过环环相扣、循序渐进的学习过程加深学生对控制涵义的理解，突出了重点。 激发兴趣 观看视频 文化自信、科技强国意识 老师做引导，学生积极思考 学生回答 学生体验，交流，互动 自主创新精神、民族自豪感 学生回答 学生回答 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $