第1课 控制技术概述.doc
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《控制技术概述》教学设计
设计者
韩业亮
所在学校
枣庄东方国际学校
授课年级
九年级
手 机邮 箱
dfgjhyl@163.com
教材版本
青岛出版社九年级信息技术上册
【教材分析】
《控制技术概述》是青岛出版社九年级(上册)中第2单元的第1课的内容,本课主要是让学生了解生活中的控制技术,发现生活中的控制技术,运用控制技术为学习、生活服务。同时也要求学生掌握控制技术的基本原理,为后面的学习打下基础。
【学情分析】
学生在生活中经常遇到控制技术应用的实例,但对其基本原理还了解很少,对控制技术的认识还不够。希望通过本节课的学习,让学生对控制技术有一个全面的了解。
【教学目标】
(1)了解控制技术的概念和分类;
(2)了解控制技术的作用及重要性;
(3)能够区分程序控制和反馈控制;
(4)感受控制技术的价值;
(5)培养主动利用控制技术的意识。
教学重点:控制技术的地位和作用。
教学难点:控制技术的基本原理。
【教学与学法】
主要通过自学探究法、任务驱动法,让学生在自主探究的基础上结合小组协作学习,来突破重、难知识点。
【教学环境和媒体设计】
多媒体网络教室、视频索材
【教学过程】
一、创设情境 激发兴趣(3分钟)
播放遥控飞机的视频:
你知道遥控飞机是如何按照我们的要求进行飞行的吗?它是怎么被控制的吗?今天我们就来学习《控制技术概述》。
(设计意图:从学生喜欢玩的、想玩的遥控飞机引入,激发了学生学习的兴趣,从而很好地引入本课课题。)
二、启发探究 学习新知(22分钟)
(一)控制与控制技术(7分钟)
控制技术的应用在我们的生活中非常普遍,极大的给我们的生活带来了便利。
例如恒温箱的使用:
恒温箱是一个简单的控制系统,构成这一系统的基本部件是:电源、开关、加热电阻丝、箱体和执行动作的人。在这个控制系统中,目标是保持恒温箱内的温度不变,受控对象是箱内温度,控制方式是接通或断开电源开关。
恒温箱的人工调节过程图如下:
人脑判断
人脑判断
手动调压器
恒温箱
眼睛观测
温度计
设定温度
恒温箱温度
散热
如果我们采用自动控制技术来代替人的劳动,就成为自动恒温系统。
(设计意图:通过展示恒温箱人工调节过程图,加深了让学生对恒温箱的工作原理的理解;同时为引入控制技术打下了基础。)
通过对恒温箱的了解,你知道什么是控制?什么是控制技术吗?
学生自主探究、小组合作交流———完成任务———推选代表回答问题
控制的英文名为Control,根据英文辞典的解释,控制的意思有支配、管束、管制、管理等。
控制技术是效应器官功能的延长。控制技术的作用是根据输入的指令(决策信息)对外部事物的运动状态实施干预,即信息施效。
(设计意图:让学生先自主探究,然后小组合作交流,从而更好地完成了任务,锻炼了学生学习能力及解决实际问题的能力。)
【加油站】恒温箱的自动调节流程图
散热
散热
比较电路放大器电机调压器恒温箱热电偶设定电位(
比较电路
放大器
电机
调压器
恒温箱
热电偶
设定电位
【想一想】普通的电灯的亮度是不会变化的,而亮度可调灯通过旋转灯座上的旋钮,就可以改变灯的亮度。通过你所学过的物理知识及控制的思想,思考一下它的工作原理。
学生自主探究、小组合作交流———完成任务———推选代表回答问题
通过调节旋钮,改变连入电路的电阻,改变电路中的电流,从而改变灯泡的亮度。
(设计意图:本问题很好的把物理与信息技术结合在了一起;同时锻炼了学生运用所学知识解决实际问题的能力。)
(二)控制的分类(15分钟)
1.按控制系统的构成分类
如果按控制系统的构成进行分类,可将控制分为开环控制和闭环控制两大类。
目标值
目标值
控制器
控制对象
实际值
开环控制方框图
目标值
目标值
控制器
控制对象
实际值
闭环控制方框图
【加油站】随着控制过程的进展,信号从左向右移动。在开环控制中不存在人右到左的逆向流动信号,随着时间的推移,信号只能赂右方流动。但在闭环控制中,还存在信号从右到左的反向流动的情况,从而形成闭合回路。环路开启(即控制系统中没有环路)的控制,称为开环控制;环路闭合(即控制系统中有环路)的控制,称为闭环控制。
(设计意图:通过开环控制方框图、闭环控制方框图及“加油站”,让学生全面、详细的了解了开环控制及闭环控制。)
【想一想】你能举出生活中开环控制及闭环控制的例子吗?
学生自主探究、小组合作交流———完成任务———推选代表回答问题
开环控制:
1、打开灯的开关——按下开关后的一瞬间,控制活动已经结束,灯是否亮起以对按开关的这个活动没有影响。
2、投篮——篮球出手后就无法再继续对其控制,无论球进与否,球出手的一瞬间控制活动即结束。
闭环控制:
1、调节 HYPERLINK /view/257
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