《控制和設(shè)計(jì)》的教案設(shè)計(jì)
一、教材內(nèi)容分析：
本節(jié)內(nèi)容在《控制和設(shè)計(jì)》中起到舉足輕重的作用，不僅可使學(xué)生對閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋（feedbac）有很深的認(rèn)識，而且也為閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施打好基礎(chǔ)。
二、教學(xué)目標(biāo)：
知識與技能：
1、 熟悉反饋環(huán)節(jié)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用
2、 熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程
3、知道開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)區(qū)別。
過程與方法：用方框圖分析生活中常見控制系統(tǒng)，通過實(shí)踐、游戲、討論、分析等方法使學(xué)生懂得反饋在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用。
情感態(tài)度價(jià)值觀：通過學(xué)習(xí)，聯(lián)系生活，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂趣。滲透安全教育、德育教育、環(huán)保等教育。
三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：
重點(diǎn)：熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)中反饋環(huán)節(jié)的作用
難點(diǎn)：能分析閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程，理解其中的控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)的作用，畫出一個簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖。
五、教學(xué)資源：
電線若干、水塔水位控制模型1套（自制）、一次性杯子、一次性筷子、乒乓球、自行車模型、烘箱、畫架等
六、教學(xué)過程：
（一）、引入新課：
[探究目的]：1、引入反饋概念，分析在沒有對比操作的情況下，制作的難易。
2、通過合作探究來提升同學(xué)們的團(tuán)結(jié)合作精神。提高創(chuàng)作思維和動手操作實(shí)踐能力。
3、通過教師自制的自行車模型作品來感觸同學(xué)們的創(chuàng)作意念，用創(chuàng)新以發(fā)展和感知生活中的美，并通過習(xí)作實(shí)踐交流。
4、用自行車工藝品來提高學(xué)生審美能力，裝飾豐富擺設(shè)生活美，豐富人們的精神享受。
[探究內(nèi)容]：鼓勵學(xué)生合作探究，引導(dǎo)學(xué)生自主觀察、總結(jié)，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗(yàn)和不同的發(fā)展。注意引導(dǎo)學(xué)生體會控制系統(tǒng)的工作過程和方式，特別是理解閉環(huán)控制的工作過程以及其構(gòu)成的作用。運(yùn)用生活中破舊拋棄的電線進(jìn)行設(shè)計(jì)制作出自行車模型。
材料：用直徑1.5毫米---2毫米的銅電線。
工具：剪刀、尖嘴鉗和斜口鉗各一把，示范作品若干，線材藝術(shù)作品圖片資料等。
內(nèi)容：小組合作設(shè)計(jì)制作一件自己喜歡的線材（稍硬）自行車藝術(shù)擺設(shè)品。引導(dǎo)分組探究創(chuàng)作思路、制作方法、色彩線調(diào)配等。
[提問引出]：人腦---手----做模型（開環(huán)）
示范教師自制的自行車模型作品并結(jié)合實(shí)物圖象，通過眼睛比照，反應(yīng)到大腦，動手操作自行車作品設(shè)計(jì)制作。
[引出問題]： 為什么用眼睛觀察實(shí)物或圖樣操作起來更方便正確 （閉環(huán)）
人腦-----手-----做模型
-----眼睛---
（二）、新課內(nèi)容：
[案例分析]：投籃
[游戲]：乒乓球投入一次性杯子
[引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論]：投籃的工作過程
[引出結(jié)論]：反饋---控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與輸入量進(jìn)行比較的過程
[思考提問]：生活中的反饋：反饋控制是一種在計(jì)劃執(zhí)行一段時(shí)間或結(jié)束后進(jìn)行的事后控制，主要為下一步計(jì)劃的實(shí)施總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，但它卻常常是管理控制工作的主要形式。例如投訴與反饋、留言反饋、意見反饋、環(huán)境反饋、教學(xué)活動、超市反饋調(diào)查表、市場信息反饋系統(tǒng)、工作總結(jié)、 產(chǎn)品性能檢驗(yàn)、現(xiàn)代酒店控制方法等。
[游戲]：在黑板上畫兩張大臉，“四官俱全”，沒有眼睛。然后請一個同學(xué)上來“填”眼睛，閉著眼睛畫，位置不對；也不好看睜著眼睛畫，漂亮。
[分析原因]：將兩次畫的過程來分析。畫出其控制框圖，得出它們的控制類別。
1、閉著眼睛畫：
人腦控制手畫眼睛：人腦——手——眼睛；
控制過程中，沒有反饋環(huán)節(jié)，不能對控制結(jié)果加以修正、調(diào)節(jié)。是個單程的控制流向。這是開環(huán)控制。
2、睜著眼睛畫：
人腦控制手畫眼睛，在此過程中，眼睛可以把手的位置及畫的效果及時(shí)反饋給大腦，使得大腦準(zhǔn)確精細(xì)的控制手去畫好眼睛。控制過程中有反饋環(huán)節(jié)可以把控制結(jié)果反饋給人腦，控制流向形成了閉合回路。這是閉環(huán)控制。
[講解]：汽車速度控制
[講解]：反饋方法——利用反饋來分析和處理被控對象，通過系統(tǒng)的輸出來調(diào)整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著預(yù)期的目標(biāo)運(yùn)行的`方法。
[演示]：反饋的工作過程：當(dāng)人打算要拿桌子上的水杯時(shí)，人首先要看到自己的手與杯子之間的距離，然后確定自己手的移動方向，手始向水杯移動。同時(shí)人的眼睛不停觀察手與杯子的距離（該距離就是輸入與輸出的差值），而人腦（控制器）的作用就是不停控制手移動，以消除這個差值。直到手拿到杯子為止，整個過程也就結(jié)束了。從上面的例子可以看出，由（負(fù)）反饋形成的偏差是人準(zhǔn)確完成拿杯子動作的關(guān)鍵。如果這個差值不能得到的話，整個動作也就沒有辦法完成了。這就是眼睛失明的人不能拿到杯子的緣故。
[馬上行動]：
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