教   学   设   计

教师活动

学生活动

设计意图

1、播放电影《摩登时代》的片段

2、提问：

（1）影片中的那台机器是用来做什么的？

（2）影片中的人们为什么要发明那台机器？

“同学们，影片中的机器是人类追求美好生活的一个缩影。在自然环境中，事物的发展不以人的意志为转移，其结果可能是人们预先期望的，也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得到的。如果人们想达到某一特定的目的，就必须借助适当的手段来实现。比如，我们想要达到类似影片中‘饭来张口’的目的，就不可能指望在没有任何特殊措施的前提下，食物自己跳入我们的口中，因此我们要依靠发明相关的辅助工具来实现我们的目标。

   人类的这种意愿和行为，就是——控制。”

PPT展示控制的概念：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。

3、提问：

（1）刚才影片中的机器发生故障时，工程师们是怎么处理的？

（2）他们为什么知道要去整修或尝试整修哪些部分呢？——其实，这是建立在对控制现象充分

理解的基础上。

观看

回答问题（1人）

回答问题（1人）

引起学生的关注与兴趣

为引出控制概念做铺垫

通过教师的讲解与课件展示，使学生初步建立控制的概念

教师活动

学生活动

设计意图

理解控制现象——三个要素

    ①控制的对象是什么

    ②控制要达到什么目的

    ③采取什么控制手段

“理解了控制现象，不仅能帮助我们认识控制，改进控制，更重要的是设计控制。在控制的三个要素中，最丰富多彩的是控制的手段； 最需要人们去研究的，也是控制的手段。”

案例1：大禹治水（文字资料）

请学生快速阅读书P96的案例分析，并回答思考框题。

此案例说明控制手段直接决定了控制效果。

案例2：便携式人工发电手电筒（实物）

请一位学生演示手电筒的使用过程，其他同学观察，分析控制手段。

齿轮组传动+微型发电机

案例3：希罗的自动门（图片资料）

请学生看图，分析控制手段。

教师看学生分析情况，选择讲解或不讲解。

案例4：音乐喷泉（图片资料）

教师介绍

控制手段的分类

（1）按照控制过程中人工干预的情形来分：

       人工控制   自动控制

（2）按照执行部件来分：

       机械控制   气动控制

       液压控制   电子控制

将4个案例做分类

4、探究活动

请同学们说说在生活、学习中所见到的控制现象，并对控制手段做力所能及的分析。

学校：学校的音乐铃声、多媒体教学系统、自动贩卖机等。

家庭：冰箱、电饭煲、微波炉等。

做

阅读回答（1人）

观察思考、回答（1人）

回答（1人）

回答（3人）

从技术角度帮助学生形成规范的控制观

结合其他学科知识，对控制的手段做进一步的认识

培养学生的对控制的敏感性

教   学   设   计

教师活动

学生活动

设计意图

1、控制系统

任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成了一个系统，称为控制系统。

例如书P102的两个案例。

统观我们身边的控制现象，不难发现，控制系统通过“输入”与“输出”这两个信号，展示自身的控制效应，同时，“输入”与“输出”两者之间有一定的对应关系。

在教师指导下阅读书本内容并思考

建立控制系统与“输入”与“输出”的概念

与学生一起探讨P102的“马上行动”并填空

2、控制系统的分类——开环控制系统与闭环控制系统

开环控制系统：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种系统称为开环控制系统。

特点：无反馈（输出量无须再采用）

观看视频“一次成功的射门”，分析输入量、控制系统、输出量。

为了打开控制系统的黑匣子，方便分析，我们采用方框来表示系统的环节，用单向信号线来表示系统信号传递的方向，构成控制系统的方框图，用以表示系统的各个环节在系统中的位置、功能和相互之间的关系

思考回答

观看回答（1人）

加深概念

教师活动

学生活动

设计意图

（1）输入量：控制系统的给定量

（2）控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件

（3）执行器：对被控对像进行控制的装置或元件

（4）控制量：执行器的输出信号

（5）被控对象：控制系统所要求控制的装置或生产过程

（6）输出量：控制系统的输出信号

（7）反馈环节：无

例：书P103 游泳池的注水系统，带领学生精读。

3、如何根据材料绘制控制方框图

（1）画出方框图的空白结构

仔细体会

（2）分析输入量和输出量

（3）根据输入量确定控制器

（4）根据输出量确定被控对象

（5）能对被控对象进行操作的元件就是执行器

（6）执行器的输出信息就是控制量

指导学生看书P103与P104的案例分析，熟悉绘制开环控制方框图的方法。

练习：请画出投掷飞镖动作的控制方框图

分析及绘制

巩固知识

检验学习效果

教师活动

学生活动

设计意图

4、探究提升

书P105的探究题2

（1）画出开环控制系统的空白方框

（2）输入信息可以确定

（3）该怎么设置输出信息，使之有报警的功效，关联的被控对象又该是什么？

（4）能识别烟雾的控制器该是什么？

（5）能控制被控对象的执行器是什么？

（6）确定控制量

能力拓展，为后面的控制设计做铺垫

教学反思：

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教师活动

学生活动

设计意图

1、观看视频“久攻不下”

和上节课观看的“一次成功的射门”相比，控制球的过程有什么不同？球员多次的射门行动之间有无关联？

球员从第二次开始射门，都是依据上一次射门的结果展开行动。

闭环控制系统：系统的输出量返回到输入端并对控制系统过程产生影响，这种控制系统称为闭环控制系统。

特点：有反馈，反馈影响控制。（输出量必须再采用）

举例：GPS自动导航系统——当前的位置将作为下一步导航的输入信息

2、闭环控制系统的方框图

观看回答（1人）

引发疑问

教师活动

学生活动

设计意图

（1）给定量：系统的给定量

（2）控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件

（3）执行器：对被控对像进行控制的装置或元件

（4）控制量：执行器的输出信号

（5）被控对象：控制系统所要求控制的装置或生产过程

（6）被控量：控制系统的输出信号

（7）检测装置：测量出被控量并返回输入端

例：书P106 新游泳池的注水系统，带领学生精读。

3、如何根据材料绘制控制方框图

方法类同开环控制系统方框图的画法，但需要添加“比较器”和“检测装置”

练习：请画出人工调节液面的控制方框图

仔细体会

分析及绘制

检验学习效果

教师活动

学生活动

设计意图

5、综合探究

P107 练习3

分组讨论回答

锻炼思维

教学反思：