浙江省衢州市仲尼中学高中通用技术《闭环控制系统的干扰与反馈》教学实录 新人教版.docx

浙江省衢州市仲尼中学高中通用技术《闭环控制系统的干扰与反馈》教学实录新人教版

主备人

备课成员

课程基本信息

1.课程名称：浙江省衢州市仲尼中学高中通用技术《闭环控制系统的干扰与反馈》教学实录

2.教学年级和班级：高一年级1班

3.授课时间：2023年4月10日星期一第2节课

4.教学时数：1课时

核心素养目标

1.培养学生的科学思维，通过分析闭环控制系统的干扰与反馈机制，提高学生运用科学方法解决问题的能力。

2.增强学生的技术应用意识，使学生了解闭环控制系统在实际生活中的应用，激发学生对技术应用的兴趣。

3.培养学生的工程意识，引导学生从工程角度思考问题，学会设计简单的闭环控制系统，提高学生的工程实践能力。

4.强化学生的团队合作意识，通过小组讨论和合作完成项目，培养学生沟通协作的能力。

教学难点与重点

1.教学重点，

①理解闭环控制系统的基本概念和组成，包括控制器、执行器、被控对象和反馈环节。

②掌握闭环控制系统的工作原理，特别是反馈在控制系统中的作用和影响。

③学会分析闭环控制系统中的干扰因素，如噪声、负载变化等，以及这些干扰如何影响系统的稳定性和性能。

2.教学难点，

①理解并应用控制理论中的稳定性分析，如李雅普诺夫稳定性判据，分析闭环系统的稳定性。

②分析闭环系统中反馈与干扰的相互作用，理解反馈如何调节干扰对系统的影响。

③设计简单的闭环控制系统模型，能够根据实际需求调整控制器参数，以优化系统性能。

④结合实际案例，理解闭环控制系统在实际工程中的应用，并分析其优缺点。

学具准备

多媒体

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都拥有必威体育精装版版的新人教版高中通用技术教材。

2.辅助材料：准备与闭环控制系统相关的图片、图表和视频，包括控制系统原理图、系统性能对比图以及实际应用案例视频。

3.实验器材：准备模拟闭环控制系统的实验装置，包括控制器、执行器、传感器等，确保实验器材的完整性和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，为学生提供充足的空间进行讨论；在实验操作台附近布置实验器材，便于学生进行实际操作。

教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台发布《闭环控制系统的干扰与反馈》预习PPT，要求学生了解闭环控制系统的基本概念和干扰类型。

设计预习问题：提出“闭环控制系统如何抵抗外部干扰？”等问题，引导学生思考反馈机制的重要性。

监控预习进度：通过班级微信群监控学生预习情况，确保大部分学生能够完成预习任务。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生阅读PPT，理解闭环控制系统的基本原理。

思考预习问题：学生针对预习问题进行思考，记录疑问。

提交预习成果：学生将预习笔记和疑问提交至平台。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：通过预习培养学生自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台提高预习效率。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过播放闭环控制系统在实际工程中的应用视频，激发学生兴趣。

讲解知识点：讲解闭环控制系统的工作原理，特别是反馈环节如何减少干扰。

组织课堂活动：进行小组讨论，让学生设计简单的闭环控制系统模型，分析其抗干扰能力。

解答疑问：针对学生在讨论中提出的问题，进行现场解答。

学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，积极思考反馈机制的作用。

参与课堂活动：学生积极参与小组讨论，设计控制系统模型。

提问与讨论：学生提出问题，与同学和老师进行讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：讲解闭环控制系统的工作原理。

实践活动法：通过小组设计活动，让学生实践所学知识。

合作学习法：通过小组讨论，培养学生的合作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置设计一个简单的闭环控制系统，并分析其抗干扰性能的作业。

提供拓展资源：推荐相关书籍和在线资源，供学生进一步学习闭环控制理论。

反馈作业情况：批改作业，提供反馈，指导学生改进设计。

学生活动：

完成作业：学生根据作业要求，完成闭环控制系统设计。

拓展学习：学生利用推荐资源，深入研究闭环控制理论。

反思总结：学生反思自己的设计过程，总结经验教训。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：通过作业和拓展学习，提高学生自主学习能力。

反思总结法：通过反思，帮助学生提升自我学习能力。

学生学习效果

学生学习效果

在本节课《闭环控制系统的干扰与反馈》的学习后，学生在以下几个方面取得了显著的效果：

1.理解闭环控制系统的基本概念和组成

学生通过自主学习、课堂讲解和实践活动，对闭环控制系统的基本概念和组成有了清晰的认识。他们能够描述闭环控制系统的各个组成部分，如控制器、执行器、被控对象和反馈环节，以及它们之