《通用技术》必修二（苏教版）教案 课 题 控制及其设计-闭环控制系统的工作过程 课 型 班课 课 时 1 学习目标 知识与技能 学生能够理解闭环控制系统的工作原理，并掌握其基本组成部分（输入量、输出量、被控对象、执行器、控制器、反馈装置等）。 学生能够区分闭环控制系统与开环控制系统的差异，理解反馈在闭环控制系统中的重要作用。 学生能够通过搭建土壤湿度控制系统和抽水控制系统模型，实际体验闭环控制系统的运行过程，并学会分析闭环控制系统的工作流程。 学生能够运用“黑箱方法”分析控制系统的内部结构和功能，提高对控制系统的理解和应用能力。 能力目标 学生能够通过小组协作、观察分析、实践操作等学习方式，深入理解和掌握闭环控制系统的知识。 学生能够运用所学知识，分析解决实际问题，提高解决实际问题的能力。 学生能够掌握实验记录和数据分析的方法，提高数据处理能力。 情感目标 培养学生科学探究的兴趣和求知欲，养成主动探索的学习习惯。 培养学生的团队合作意识和沟通能力，提高团队协作效率。 培养学生的环保意识，了解并实践节水措施，提高对环境的保护意识。 具体教学要求 在任务一中，要求学生能够读懂并理解控制系统示意图，根据示意图搭建土壤湿度控制系统，通过实践操作感受闭环控制系统的工作过程，并填写相关表格记录数据。 在任务二中，要求学生能够分析抽水控制系统模型的工作原理，明确反馈装置在控制系统中的作用，通过实践操作感受反馈的作用，并填写相关表格记录数据。 要求学生思考并讨论问题，如“电磁阀的开启与关闭取决于来自什么装置的信号？”、“采用单一传感器如何实现该水位控制？”等，加深对闭环控制系统工作原理的理解。 引导学生总结闭环控制系统与开环控制系统的差异，理解反馈在控制系统中的重要性，并学会运用所学知识解决实际问题。 鼓励学生利用“黑箱方法”分析控制系统的内部结构和功能，培养学生的观察、分析和判断能力。 学习重难点 任务一：解析闭环控制系统工作过程 学习重点： 理解闭环控制系统的基本工作原理，包括输入信号、比较器、控制器、执行器和反馈通道等组成部分的功能和相互作用。 掌握闭环控制系统中“反馈”的概念，了解反馈对系统稳定性和精度的重要性。 学会通过土壤湿度控制系统体验闭环控制系统的工作过程，并能够根据系统方框图分析系统流程。 学习难点： 深入理解闭环控制系统与开环控制系统的区别，特别是反馈机制对系统性能的影响。 准确分析闭环控制系统的工作流程，包括信号的传递、比较、处理和执行等各个环节。 通过搭建土壤湿度控制系统，体验并理解闭环控制系统在实际情况中的应用和调试过程。 任务二：辨析反馈在控制系统中的作用 学习重点： 明确反馈在控制系统中的基本概念和作用，了解正反馈和负反馈对系统性能的影响。 掌握通过搭建抽水控制系统模型来体验反馈在控制系统中的实际应用。 学会分析带有反馈的控制系统如何克服干扰因素，使被控量保持稳定。 学习难点： 准确理解反馈的概念和作用，能够区分正反馈和负反馈对系统的影响。 通过搭建抽水控制系统模型，深入理解反馈在自动控制系统中如何影响系统行为，并使其按照预期目标运行。 深入分析控制系统中的干扰因素，理解如何通过反馈机制来克服干扰，提高系统的稳定性和控制精度。 教学方法 教学方法建议 任务一：解析闭环控制系统工作过程 情景导入： 通过展示不同植物对水分需求的差异，引出自动灌溉系统的必要性。 介绍陈晨的情境和问题，激发学生的兴趣和思考。 理论教学： 详细解释闭环控制系统的基本概念和工作原理，强调反馈在控制系统中的作用。 使用方框图和简化的流程描述，让学生理解输入、输出、检测装置、比较器、控制器和执行器等关键组成部分。 实践操作 ... ...
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