《第四章 控制与设计 第一节 什么是控制》优质课比赛教学设计
第四章《控制与设计》第一节---了解控制
第四章《控制与设计》第一节---了解控制课题：第四章限制与设计第一节了解限制宁夏育才中学刘明一、教学内容分析《了解限制》是广教版通用技术必修模块《技术与设计2》第四章限制与设计第一节了解限制的内容。
本节是限制与设计的了解性内容，是学习限制与设计全章的导入和根底。
让学生通过身边的例子，了解限制的涵义，并对限制的一般性分类有一个根本的相识，同时感受限制技术与生活、生产的亲密关系。
二、学生分析通过近一学期的学习，学生对通用技术课有了更进一步的相识，分析、探讨、小组合作实力得到了提高，技术与设计2中，构造与设计、流程与设计、系统与设计、限制与设计4个相对独立的专题内容的学习，进一步提高了学生的技术素养，使学生驾驭了一些技术设计思想和方法，学生的认知实力由浅入深，得到了提高。
本节课内容相比照较简洁，主要是调动学生对限制及其设计的爱好，引起他们的重视，激发他们的学习热忱，初步驾驭限制及其设计的思想和方法。
三、设计思路课时1：在本节的教学中，采纳实例教学，从日常生活入手，给出一些日常生活中的行为等图文，让学生感受什么是限制以及体会限制普遍存在于当今社会的各个方面，逐步引导学生了解限制的涵义，即：人们遵照自己的意愿和目的，通过必须的手段，使事物向期望的目标开展，这就是限制。
明确其含义后，对限制的含义进展分析，指出要点：限制的对象、限制的目的、限制的手段。
小组分析探讨老师供应的探讨分析表，对例举的限制进展过程的描述，稳固对限制的相识。
小组探讨分析：以课本p101—103例1，例2，例3为探讨对象，学生前后桌以小组为单位分析、探讨，并完成课本p103的3个探讨议题，把学问转化为对生活实例的分析应用上。
简洁介绍限制的历史，激发学生学习爱好。
小结前半段学问内容，提高认知实力。
课时2：复习回忆，稳固前知，为后续学习做打算。
做两个嬉戏：点鼻子、画脸型和忍者神镖嬉戏，学生探讨、分析嬉戏的限制过程，引导学生明确开环限制、闭环限制的含义，强调闭环限制中反应环节的重要性。
第四章控制与设计
山东省昌乐一中 2011级通用技术导学案主要编制人：王爱军、李玉松、吴巧燕审核：审批：第四章控制与设计一《通用技术课程标准》要求：（1）理解控制的含义及其在生产和生活中的应用。
（2）分析典型的案例，了解手动控制、自动控制，熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。
（3）能画出一个简单的闭环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器等环节的作用，熟悉反馈环节的作用。
（5）了解简单的被控制对象的基本特性，能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图，并形成初步的控制设计的方案。
（6）能根据开环控制系统的设计方案，制作一个控制装置；或者能根据简单闭环控制系统的设计方案进行实施或模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。
【学习目标】知识与技能：1、理解控制的涵义及其应用2、能画出简单的闭环控制系统方框图3、结合实例，会分析控制系统过程与方法：通过具体案列进行分析理解。
情感态度与价值观：激情投入，高效学习，养成勤于思考及善于归纳的习惯。
【重点、难点】重点：开环控制与闭环控制系统的理解与应用难点：控制系统的设计与应用【使用说明】1、通览本章所有知识内容，完成自主学习部分。
2、小组成员积极讨论，踊跃展示。
3、激情投入，高效学习。
班级 姓名 编号 时间：2013年3月16日【自主学习】1、如果我们希望某一事物按照自己的意愿发展，就要对其进行 ，这种根据自己的目的，通过 ，就形成了控制。
2、能将控制的结果（即比较量）反馈回来与希望值（即基准量）进行比较，并根据它们的误差及时调整控制作用的系统，称为 。
3、 的系统，成为开环控制系统。
4、系统中将控制结果反馈回来的部分，成为 。
是闭环控制系统的重要特征。
5、按照执行部件的不同，控制分为： 、气动控制、 、电子控制等。
6、对于自动控制，按控制方式分为： 、 和复合控制等。
7、控制系统必须在 才能完成控制任务。
这种控制系统我们称之为 。
8、在控制的过程中 的控制系统称为自动控制。
高中通用技术_4、1什么是控制教学课件设计
控制设计师
水温
热敏电阻
报警器 （门铃）
控制灯泡亮度
水温报警器
控制设计师
控制实验 控制的对象 控制的目的 控制的手段
控制乒乓球
乒乓球
在笔尖上
气流
灯泡亮度控 制
小灯泡
亮度变化
变阻器
控制门铃
门铃
温度报警
热敏电阻
一、控制的涵义
控制是根据自己的目的， 通过一定的手段使事物沿着 某一确定方向发展的行为和 过程。
练习
1、理解一个控制现象，要明确控制的
对象是什么，控制要达到什么目的和采
取什么控制手段。例如，导弹控制系统
控制的是导弹与目标之间的距离，目的
是要击中目标（距离为零），分析这个
控制系统，其控制对象是： D
A、人
B、目标
C、计算机
D、导弹
2、控制系统中属于自动控制系统
的是
（C ）
A、按钮开关控制
控制的三大要素：
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
控制的实现需要通过一定 的手段。从控制过程中人工 干预的情形来分，控制有人 工控制和自动控制。
人工控制：控制过程是在 人的直接干预和全程干预下进 行的。
关/开 灯
关/开 门
自动控制：指在无人直接参 与的情况下，使事物的变化准 确地按照期望的方向进行。
幻彩声控灯 验钞机
交通信号灯
程控电话交换机
音 乐 喷 泉
电梯
自 动 门
饮水机
案例：木牛流马：
《三国演义》第一百二十回“诸葛亮造木牛流 马”其中描写诸葛亮六出祁山，七擒孟获，威 震中原，发明了一种新的运输工具，叫“木牛 流马”，解决了几十万大军的粮草运输问题， 这种工具比现在的还先进，不用能源，不会造 成能源危机。
4-1什么是控制
音响的音量控制 普通水龙头出水的控制 自动取款机 自动烘手机
全自动洗衣机 电冰箱内温度控制 篮球运动员投篮过程控制 自动感应门的开关控制
电梯的上下运行过程控制
肥胖人群体形控制 红外自动水龙头出水控制 手摇晾衣架的控制
飞镖的投掷过程控制
声控走廊灯的控制 红绿灯的转换过程控制 光控路灯的控制
分析下列控制现象是自动控制还是人工控制：
• 控制实例1
人工控制
自动控制
自动控制
• 控制实例1
自动控制
人工控制
人工控制
• 控制实例1
关/开门-人工控制
驾驶汽车-人工控制
• 控制实例1
自动控制
人工控制
控制实例2 汽车自动门
气动控制 机械控制、气动控制
电子控制
汽车刹车
红外线自动门
厕所节水器工作原理
厕所节水器由红外线热敏探测器、微电脑程控器、 低压直流电磁阀组成，它的工作原理是通过红外线人 体感应来完成工作的，当有人在探测器前活动，探测 器立即红色灯光闪烁，表示已经感应到人，同时探测 器将感应信号传送给微电脑程控器，由控制器控制电 磁阀打开放水，注水时间可以自由调节。来人放水， 无人停水，特别适用于学校、机关、商场、工厂等单 位的沟槽式厕所，节水效率高，安全省电。人体红外 线感应100%识别，可以识别不同颜色、不同材质的物 体（衣物），漏冲率为零。
第四章 控制与设计
第一节 什么是控制
学习目标：
1.理解控制的含义 2.理解控制在生活和生产中的应用
老三论
系统论、控制论和信息论是本世纪四十年代 先后创立并获得迅猛发展的三门系统理论的分 支学科。虽然它们仅有半个世纪，但在系统科 学领域中已是资深望重的元老，合称“老三 论”。人们摘取了这三论的英文名字的第一个 字母，把它们称之为SCI论。
《控制和设计》的教案设计
《控制和设计》的教案设计第一章：控制和设计的基本概念1.1 控制和设计的定义解释控制和设计的概念强调控制和设计在实际应用中的重要性1.2 控制和设计的关系探讨控制和设计之间的相互关联举例说明控制对设计的影响和设计对控制的作用1.3 控制和设计的应用领域介绍控制和设计在不同领域的应用实例强调控制和设计在各行各业中的关键性作用第二章：控制和设计的基本原理2.1 控制原理介绍控制的基本原理和方法解释控制系统的组成部分和功能2.2 设计原理介绍设计的基本原理和方法解释设计过程的步骤和关键要素2.3 控制和设计的相互作用探讨控制和设计在实际应用中的相互作用举例说明控制和设计相互影响和相互促进的情况第三章：控制和设计的方法和技术3.1 控制方法介绍常见的控制方法和技术解释各种控制方法的优缺点和适用场景3.2 设计技术介绍常见的设计技术和方法解释各种设计技术的优缺点和适用场景3.3 控制和设计的集成探讨控制和设计的集成方法和途径举例说明控制和设计集成的成功案例和效果第四章：控制和设计的实践应用4.1 控制系统的设计和实现介绍控制系统的设计和实现过程举例说明控制系统在不同领域的应用实例4.2 设计方案的控制和优化介绍设计方案的控制和优化方法举例说明设计方案的控制和优化在不同领域的应用实例4.3 控制和设计的综合应用探讨控制和设计在综合应用中的关键性作用举例说明控制和设计综合应用的成功案例和效果第五章：控制和设计的未来发展5.1 新兴控制技术的发展趋势介绍新兴控制技术的发展趋势和应用前景强调新兴控制技术对控制和设计领域的影响5.2 新兴设计技术的发展趋势介绍新兴设计技术的发展趋势和应用前景强调新兴设计技术对控制和设计领域的影响5.3 控制和设计的挑战和机遇探讨控制和设计在未来面临的挑战和机遇强调控制和设计领域的发展潜力和重要性第六章：控制理论在工程中的应用6.1 经典控制理论详细介绍PID控制、状态空间控制等经典控制理论分析这些理论在工程实际中的应用案例6.2 现代控制理论深入讲解模糊控制、神经网络控制等现代控制理论探讨这些理论在复杂系统中的应用和前景6.3 控制理论在特定领域的应用分析控制理论在、航空航天、汽车等领域的应用强调控制理论在不同领域中的关键作用第七章：设计方法在工程中的应用7.1 系统设计方法讲解系统设计方法，如模块化设计、层次化设计等举例说明这些方法在工程实际中的应用案例7.2 产品设计方法详细介绍用户体验设计、可持续设计等产品设计方法分析这些方法在提高产品质量和市场竞争力中的应用7.3 设计方法在特定领域的应用探讨设计方法在互联网、生物医学、建筑等领域的应用强调设计方法在不同领域中的关键作用第八章：控制与设计的协同优化8.1 协同优化基本概念解释协同优化的定义和目标强调协同优化在提高系统性能中的重要性8.2 协同优化方法与技术介绍协同优化常用的方法和技术分析这些方法在实际应用中的优势和局限性8.3 协同优化在特定领域的应用探讨协同优化在、航空航天、生物医学等领域的应用强调协同优化在不同领域中的关键作用第九章：控制与设计的案例分析9.1 控制与设计在制造业的应用案例分析控制与设计在汽车制造、电子制造等领域的应用案例强调控制与设计在提高生产效率和产品质量中的作用9.2 控制与设计在交通运输领域的应用案例探讨控制与设计在交通工具设计、交通管理系统等领域的应用案例强调控制与设计在提高交通运输安全和效率中的作用9.3 控制与设计在其他领域的应用案例讲解控制与设计在医疗设备、可再生能源等领域的应用案例强调控制与设计在不同领域中的关键作用第十章：控制与设计的未来发展10.1 控制与设计面临的挑战分析控制与设计在未来发展中所面临的挑战，如复杂性、不确定性等强调应对这些挑战的方法和策略10.2 控制与设计的发展趋势预测控制与设计未来的发展趋势，如智能化、自动化等强调控制与设计在未来的重要性和发展潜力10.3 控制与设计的创新方向探讨控制与设计的创新方向，如新能源、新材料等强调控制与设计在推动社会发展和创新中的作用重点和难点解析重点环节一：控制和设计的定义及关系重点关注控制和设计的概念及其相互关联性，理解控制对设计的影响和设计对控制的作用。
河北高阳中学(省重点)高中通用技术 第四章《控制与设计》教案 苏教版必修2
第四章《控制与设计》学习目标和要求：⒈积极观察生活，能从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别各种受控现象和受控过程，理解控制的含义。
⒉能够分析典型的案例，了解手动控制和自动控制，熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。
⒊通过案例分析，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器的作用，熟悉反馈环节的作用。
⒋通过案例分析，找出并分析影响简单控制系统运行的主要干扰因素，了解功能模拟方法和黑箱方法在控制系统中的应用。
⒌结合一定的案例，了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，划出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计方案。
⒍能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置，或根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。
（导入）：我国古代有一种靠风力来推动的风磨，当风力强的时候，磨盘就转得快，当风力弱的时候，磨盘就转得慢。
那么，怎样才能根据风力的大小，往磨盘上添加谷物呢？对此，人们设计了一个漏斗：当风磨转动慢的时候，这个漏斗会自动地缩小漏口，使少量的谷物流进磨盘；当风磨转动快的时候，这个漏斗会自动地张大漏口，让较多的谷物流进磨盘。
这个巧妙的漏斗在今天看来，是一个古老的控制装置，体现了人们认识并利用控制现象的久远。
事实上，控制并不是人类的天外来客，它渗透在我们生产和生活的方方面面。
理解控制、善于控制，已经成为我们每个人日常生活中不可或缺的基本能力。
一、控制及控制系统1 控制人们根据自己意愿或目的，通过一定的手段，使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制（control）。
这里所说的手段就是控制技术。
如：射手通过瞄准使箭射中靶心；人们通过电冰箱获得适当的温度，使食物能够长期存放；先进的生产流水线通过计算机的指挥实现自动化生产等。
注意：理解任何控制现象，都要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。
例如：在人力三轮车转弯过程中的方向控制问题中，其控制的对象就是人力三轮车，控制的目的是为了改变三轮车行驶的方向，控制的手段是骑车人通过双手转动车把，改变前轮的方向并带动后轮。
通用技术-控制与设计教案
第四单元控制与设计第一节控制的手段与应用一、教学内容分析本节是本章的第一节，可以说是本章的开始，也是本章的基础，对于本节知识的掌握有助于后面几节的学习。
二、教学对象分析学生正处于高中阶段，对于生活中的一些控制虽然见过，但是由于生活经验不是很丰富，所以必须要老师引导才能发现问题。
三、教学目标知识与技能1.通过分析社会各领域的具体例子，理解控制的涵义及其在生产和生活中的应用。
2.通过学习，培养学生注意观察问题，发现问题，帮助学生了解控制的作用。
过程与方法：通过视频导出新课，通过案例分析和课堂讨论理解控制的含义和了解控制的手段，并知道控制的应用。
情感态度与价值观：激发学生了解控制，研究控制的兴趣与热情。
四、教学重点和难点重点：理解控制的含义难点：理解控制的含义五、教学策略采用多媒体进行教学，引导学生理解控制的含义和了解控制的手段及应用六、教学准备典型案例图片收集，课件制作，收集相关视频材料七、教学过程第二节控制系统的工作过程与方式一、教学内容分析控制系统的工作过程与方式》选自普通高中课程标准实验教科书《通用技术-技术与设计2 》的第四单元第二节（江苏教育出版社）。
《控制系统的工作过程与方式》这节的内容是有关“控制系统的工作过程与方式”的学习和掌握，包含“控制系统”、“开环控制”和“闭环控制”等三个内容。
它是学生在学习控制在我们的生活和生产中的应用后，进一步学习有关控制系统的组成、工作方式以及两种重要的控制系统：开环控制和闭环控制，并熟悉它们工作原理和作用。
根据学生已经学习的内容和认知特点，我们利用两个课时来完成本节的教学，让学生通过对相关典型控制应用案例的深入分析，引导学生在对控制系统的生活生产应用分析，进而熟悉控制系统的基本组成和工作过程，通过对开环和闭环控制基本组成和其工作机理的学习，进而掌握和理解这两种控制方式的重要作用。
二、教学对象分析学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。
《控制和设计》的教案设计
《控制和设计》的教案设计第一章：控制和设计的基本概念1.1 控制和设计的定义解释控制和设计的含义强调控制和设计在实际应用中的重要性1.2 控制和设计的关系探讨控制和设计之间的相互关联举例说明控制对设计的影响和设计对控制的作用1.3 控制和设计的原则介绍控制和设计的基本原则分析这些原则如何指导控制和设计的过程第二章：控制和设计的方法和技术2.1 控制的方法讨论不同的控制方法及其适用场景分析每种方法的优缺点2.2 设计的技术介绍常见的设计技术探讨这些技术如何应用于控制和设计的实践中2.3 控制和设计的工具展示控制和设计的工具和软件演示如何使用这些工具进行控制和设计第三章：控制和设计的过程3.1 控制的过程阐述控制的过程及其各个阶段举例说明控制过程在实际中的应用3.2 设计的过程介绍设计的过程及其关键步骤分析每个步骤的目标和重要性3.3 控制和设计的集成探讨控制和设计如何相互集成强调集成控制和设计的重要性及其对项目的影响第四章：控制和设计的案例研究4.1 控制案例研究分析具体的控制案例提取案例中的关键控制策略和方法4.2 设计案例研究研究具体的设计案例总结案例中的设计理念和技术应用4.3 控制和设计的综合案例分析结合控制和设计的案例进行综合分析第五章：控制和设计的未来趋势5.1 控制的未来趋势探讨控制领域的最新发展和趋势分析这些趋势对控制和设计的影响5.2 设计的未来趋势介绍设计领域的未来趋势和变化探讨这些趋势如何影响控制和设计的发展5.3 控制和设计的挑战和机遇识别控制和设计面临的主要挑战探讨如何抓住这些挑战中的机遇以推动控制和设计的发展第六章：控制和设计的优化6.1 控制优化的方法介绍控制优化的目标和常用方法分析如何通过优化提高控制效果6.2 设计优化的技术探讨设计优化的方法和工具展示如何应用这些技术进行设计优化6.3 控制和设计的平衡讨论如何在控制和设计中寻找平衡点强调平衡控制和设计的重要性及其对项目的影响第七章：控制和设计的评估与反馈7.1 控制评估的方法阐述控制评估的目标和常用方法分析如何通过评估改进控制过程7.2 设计评估的技术介绍设计评估的方法和工具探讨如何应用这些技术进行设计评估7.3 控制和设计的反馈循环强调反馈在控制和设计中的重要性讨论如何建立有效的反馈循环以持续改进控制和设计第八章：控制和设计在特定领域的应用8.1 控制和设计在制造业的应用探讨控制和设计在制造业中的关键作用分析制造业中的控制和设计实践案例8.2 控制和设计在建筑领域的应用介绍控制和设计在建筑行业的重要性展示建筑领域中的控制和设计实践案例8.3 控制和设计在其他领域的应用讨论控制和设计在其他行业中的应用和潜力分析这些领域的控制和设计实践案例第九章：控制和设计的伦理和社会责任9.1 控制和设计的伦理问题探讨控制和设计过程中可能遇到的伦理问题分析如何处理这些伦理问题以维护社会主义核心价值观9.2 控制和设计的环境影响介绍控制和设计对环境的影响讨论如何通过控制和设计实现可持续发展9.3 控制和设计的社会责任强调控制和设计在社会责任方面的作用探讨如何通过控制和设计促进社会和谐和进步第十章：控制和设计的未来发展10.1 控制和设计的创新趋势探讨控制和设计的创新趋势和方向分析这些创新对控制和设计领域的影响10.2 控制和设计的教育与培训强调控制和设计教育和培训的重要性讨论如何提升控制和设计教育和培训的效果10.3 控制和设计的未来发展展望展望控制和设计未来的发展前景强调控制和设计在推动社会和技术进步中的重要作用重点和难点解析重点环节一：控制和设计的定义及关系控制和设计的含义和区别控制和设计之间的相互作用和影响重点环节二：控制和设计的原则控制和设计的基本原则及其应用原则在实际项目中的应用示例重点环节三：控制的方法和技术不同控制方法的适用场景和优缺点控制技术的选择和应用策略重点环节四：设计的工具和技术常见设计工具和软件的使用方法设计技术的选择和应用案例重点环节五：控制和设计的集成控制和设计集成的方法和步骤集成控制和设计的好处和挑战重点环节六：控制和设计的优化控制和设计优化的目标和常用方法优化在实际项目中的应用示例重点环节七：控制和设计的评估与反馈控制和设计评估的方法和工具反馈循环的建立和优化策略重点环节八：控制和设计在特定领域的应用制造业、建筑领域和其他领域的控制和设计实践控制和设计在特定领域的挑战和机遇重点环节九：控制和设计的伦理和社会责任控制和设计过程中的伦理问题及解决方法控制和设计对环境和社会的影响及应对策略重点环节十：控制和设计的未来发展控制和设计的创新趋势和方向控制和设计教育和培训的提升策略全文总结和概括：本文详细解析了《控制和设计》的教案设计，涵盖了控制和设计的定义、关系、原则、方法和技术、工具、集成、优化、评估与反馈、特定领域的应用、伦理和社会责任以及未来发展等十个章节。
第四单元 控制与设计(教学设计)
第四单元控制与设计（教学设计）第一节控制的手段与应用一、教学内容分析本节是本章的第一节，可以说是本章的开始，也是本章的基础，对于本节知识的掌握有助于后面几节的学习。
二、教学对象分析学生正处于高中阶段，对于生活中的一些控制虽然见过，但是由于生活经验不是很丰富，所以必须要老师引导才能发现问题。
三、教学目标知识与技能1.通过分析社会各领域的具体例子，理解控制的涵义及其在生产和生活中的应用。
2.通过学习，培养学生注意观察问题，发现问题，帮助学生了解控制的作用。
过程与方法：通过视频导出新课，通过案例分析和课堂讨论理解控制的含义和了解控制的手段，并知道控制的应用。
3.情感态度与价值观：激发学生了解控制，研究控制的兴趣与热情。
四、教学重点和难点重点：理解控制的含义难点：理解控制的含义五、教学策略采用多媒体进行教学，引导学生理解控制的含义和了解控制的手段及应用六、教学准备典型案例图片收集，课件制作，收集相关视频材料七、教学过程教学环节教师活动学生活动导入新课[录像]通过卓别林的《摩登时代》录像片段，引入新课。
学生观看新课讲授一、控制是普遍存在。
用一些典型的、生活中的例子让学生了解控制是普遍存在，对控制有初步的认识，打破其神秘感。
现代社会中的例子：生产、生活中的例子（图片）古代社会中的例子：案例1：大禹治水（图片）学生讲述《大禹治水》的故事问题：大禹治水过程中，通过什么手段实现治理好水患的目的？ 答案：通过“疏通河道，泄洪为主” 手段实现治理好水患的目的。
案例2：木牛流马： 据研究：木牛和流马是汉代独轮手推车的两种改进设计，通过改进使人的负重有所减轻。
木牛是一种轮子稍小一些的独轮手推车，载重大，前由人拉、后由人推，运行较慢；流马载重小，轮子稍大一些，由一人推，运行速度很快。
诸葛亮所说“木牛流马”应是比喻它们运行的灵便程度和载重量的大小：木牛行动较笨而慢，像牛；流马行动敏捷而快，像马。
不是说它们外形像牛像马。
目的：帮助军队运送战略物资。
2019-2020年高二通用技术 第四章 控制与设计第一节 什么是控制教案
2019-2020年高二通用技术第四章控制与设计第一节什么是控制教案一、本节内容的地位、作用：本节课内容相对比较简单，主要是调动学生对控制及其设计的兴趣，引起他们的重视，激发他们的学习热情，初步掌握控制及其设计的思想和方法。
这样做比较符合学生的认知规律，既能减轻学生的负担，又能够保证学生有充足的实践、讨论和探究的时间，使学生能真正消化知识，提高技术素养。
二、本节内容分析：本节是通用技术必修模块《技术与设计2》（地质版）第四章控制与设计第一节。
本节是控制与设计的了解性内容，是学习控制与设计全章的导入和基础。
让学生通过身边的例子，了解控制的涵义，并对控制的一般性分类有一个基本的认识，同时感受控制技术与生活、生产的密切关系。
三、教学目标：知识与技能：1．理解控制的含义。
2．理解生活中的控制现象，明确控制对象、控制目的及控制手段。
3．根据生活实例，了解手动控制与自动控制。
4．理解控制在生产和生活中的应用。
过程与方法：积极观察生活，能从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别出各种受控对象和受控过程。
情感态度与价值观：对控制技术产生强烈的兴趣和好奇心，并把它转化为对后续知识学习的动力。
四、教学重、难点：（一）教学重点：理解控制的涵义（二）教学难点：能从遇到和所观察到的事物中识别出各种受控对象和受控过程五、教材分析（一）通过引入三个案例，使学生建立关于控制的初始经验。
以控制效果为线索，形成关于控制的基本认识。
并通过学生活动加以扩展。
（二）控制的基本表述；控制在人类生活中的广泛应用。
（三）通过调查研究活动强化对于控制的基本认识。
在教学过程中，可以把本单元的教学内容设计为六个环节：环节1：关于控制的初步认识和感性经验观察：通过对三个具体案例的观察，形成关于控制的初步认识和感性经验，同时建立起关于控制技术学习的教学情境。
环节2：强化对控制的初步认识和感性经验课堂活动：通过教材中设计的“讨论交流”活动，强化对控制的初步认识和感性经验，同时强化己建立起来的教学情境。
第四章 控制及其设计 单元教学设计 高中通用技术粤科版(2019)必修《技术与设计2》
通用技术必修《技术与设计2》第四章控制及其设计一、单元基本信息二、单元教学整体规划1、主题名称控制及其设计——无接触手部消毒控制系统的设计2、主题概述控制是一门综合性学科，控制和控制系统在人们的生活和生产中有广泛应用，疫情背景下本单元以无接触手部消毒控制系统的设计为载体，学习控制及其设计的知识，了解不同种类的控制，理解控制系统中控制的目标、控制的过程和控制的机制等的含义，有助于发展良好的逻辑思维及运用控制方法解决问题的能力。
3、单元教学设计意图兼顾理论学习与实践应用，应用所学的控制知识设计制作无接触手部消毒控制系统，并结合所学知识进行优化，培养通用技术学科核心素养：技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力。
三、单元内容分析1.单元内容本单元作为《技术与设计2》的结束单元，是在《技术与设计1》中学习设计的相关知识，经历了完整的设计过程后，再结合结构及其设计、流程及其设计、系统及其设计的相关知识，升级设计理念，运用控制方法解决实际问题。
2.单元项目实施《无接触手部消毒控制系统的设计》在《控制及其设计》的第一节课《了解控制》即可创设情境，抛出设计任务，了解其中的控制现象；然后分析其控制的实现需要哪些组成部分、控制如何一步步实现；接下来让学生尝试进行设计；设计、制作中难免遇到问题，设法去解决；设计制作完成进行测试，发现干扰因素并尝试消除。
整个项目活动过程串连了《了解控制》、《控制系统的组成和描述》、《简单控制系统的设计》、《控制中的干扰》，学生得到的不再是“点”状、“碎片式”的知识，他们的眼中不再是一棵棵树木，而是整片森林。
四、学习者分析控制是生活中常见的技术现象，在此之前学生没有从技术理论层面分析和理解。
在学习了《技术与设计1》和《技术语设计2》前三章的内容，学生对结构、流程、系统的相关知识有一定的储备，学生学习控制的不同类型、控制系统的组成和描述相对较容易，但学会用控制方法解决实际问题存在一定困难。
控制与设计教案
第四章控制与设计【教学时段】2015-20163学年下期【教学对象】高中二年级【授课教师】蒋娅【学情分析】学生对我校的授课模式比较熟悉，对本课程的重视程度不够，学习积极性较低。
因此，在上课过程中老师应注意多用一些生活中常见的案例，调动学生对控制及其设计的学习欲望，引起他们的重视，激发他们的学习热情，充分调动学生的学习积极性。
以此最终能够让他们用上所学的知识对案例进行测试、分析。
【教材分析】本堂课是《技术与设计2》里面比较难于理解的内容，“控制与设计”强调从系统的角度理解控制素统的组成、工作过程等问题。
对控制系统中的控制器、执行器、传感机构和被控对象等环节只限于定于一般性的理解，不去探讨其内部的工作过程。
通过控制的理论知识学习，达到能够分析生活中常见的控制，最终能够设计出自己想要做出的控制模型。
【教学设想】第一节课理解什么是控制，并建立开环、闭环、手动、自动控制的分类概念；第二节课对具体的控制系统进行进一步的分析，得到控制系统的基本组成及学会用框图描述各类控制系统；第三节课以设计制作一个小球下落装置为例，进行简单控制系统的设计；第四节课设计制作一个小球下落装置。
【教学目标】知识与技能：1.理解控制的涵义及其在生产和生活中的应用。
2.了解控制系统的类型，熟悉简单控制系统的基本组成和工作过程。
3.了解并能确定控制系统的主要参量。
4.能画出简单控制系统的方框图，理解其中各环节的作用。
5.能设计、制作、调试和改进简单的控制装置。
过程与方法：通过观察、思考、探讨、分析的过程，了解控制与设计方面的基础知识，能绘制简单的控制系统方框图，综合运用归纳、概括、综合、比较等方法。
情感态度价值观：学会用系统的眼光看事物，并优化事件，解决问题，培养学生的社会责任感和善于思考的能力。
【教学重点与难点】重点：理解控制的涵义，了解控制系统的类型中，熟悉简单控制系统的基本组成和工作过程。
难点：能设计的、制作、调试和改进开环控制系统。
高中通用技术复习控制与设计省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
3、控制系统旳分析措施
• 功能模拟措施
以功能和行为旳相同性为基础，用“模型” 模拟原型旳功能和行为旳措施 。
黑箱措施
经过对系统旳输入与输出旳关系旳研究推 断系统内部构造和功能旳措施，经过观察黑 箱外部旳输入信息(外界对黑箱旳影响)和输 出信息(黑箱对外界旳反应)研究和认识其功 能、特征、构造、机理。
从人工干预旳情形来分：
人工控制： 控制旳过程是在人旳直接干预下进行旳。
如：人工纺纱、打开一般自来水龙头，揿按键打开电灯、驾驶汽车等；
关/开 门
驾驶汽车
自动控制：
在无人直接参加旳情况下，使事物旳变化精确地按照期望旳方向进行。
如：数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温控制、十字路口红绿灯旳转换等
控制实例
输入
传感器
控制器
控制量
输出
执行器
被控对象
开环控制系统旳方框图
人体 热辐射
红外传感器
扩展思索
控制电路
电机
门旳开启
转动
或关闭
自动门
• 根据自动门控制系统控制过程和原理，经过稍加改动，你 还能够设计出应用其他方面旳控制系统吗？请用方框图表
达你旳设计想法。
控制系统方框图：
在控制系统中，为了分析以便，常采用方框来表达系统旳 环节，用单向信号线来表达系统信号传递旳方向，这种图 称为控制系统旳方框图。
自动门怎样实现自动开、关旳呢？
红外传感器
控制电路
电机
人体 热辐射
红外传感器
控制电路
电机
控制量
转动
门旳开启
自动门 或关闭
控制器
执行器
自动门控制系统旳方框图
人体 热辐射
通用技术控制与设计教案
教学环节 教师活动[录像]通过卓别林的《摩登时代》录像片段，引入学生活动 学生观看导入课 课。
第四单元 掌握与设计第一节 掌握的手段与应用一、教学内容分析本节是本章的第一节，可以说是本章的开头，也是本章的根底，对于本节学问的把握有 助于后面几节的学习。
二、教学对象分析学生正处于高中阶段，对于生活中的一些掌握虽然见过，但是由于生活阅历不是很丰富， 所以必需要教师引导才能觉察问题。
三、教学目标学问与技能1. 通过分析社会各领域的具体例子，理解掌握的涵义及其在生产和生活中的应用。
2. 通过学习，培育学生留意观看问题，觉察问题，帮助学生了解掌握的作用。
过程与方法：通过视频导出课，通过案例分析和课堂争论理解掌握的含义和了解掌握的手段，并知道掌握的应用。
情感态度与价值观：激发学生了解掌握，争论掌握的兴趣与热忱。
四、教学重点和难点重点：理解掌握的含义难点：理解掌握的含义五、教学策略承受多媒体进展教学，引导学生理解掌握的含义和了解掌握的手段及应用六、教学预备典型案例图片收集，课件制作，收集相关视频材料七、教学过程一、掌握是普遍存在。
用一些典型的、生活中的例子让学生了解掌握是普遍存在，对掌握有初步的生疏，打破其奇特感。
现代社会中的例子：生产、生活中的例子〔图片〕古代社会中的例子：案例1：大禹治水〔图片〕学生表达《大禹治水》的故事课讲授问题：大禹治水过程中，通过什么手段实现治理好让学生思考并答复水患的目的？答案：通过“疏通河道，泄洪为主” 手段实现治理好水患的目的。
案例2：木牛流马：请学生表达《木牛流马》的故事据争论：木牛和流马是汉代独轮手推车的两种改进设计，通过改进使人的负重有所减轻。
木牛是一种轮子稍小一些的独轮手推车，载重大，前由人拉、后由人推，运行较慢；流马载重小，轮子稍大一些，由一人推，运行速度很快。
诸葛亮所说“木牛流马”应是比方它们运行的敏捷程度和载重量的大小：木牛行动较笨而慢，像牛；流马行动灵敏而快，像马。
什么是控制-“黄冈赛”一等奖
提出人工控制与自动控制的概念和区别。
观看实验
上台操作的同学讲解操作过程。
分小组讨论实施方案。
表达方式不限制，可以语言表达，也可以画草图表示。
小组依次展示可以采取的控制手段，其余小组长打分。
为了调动课堂气氛，允许正确说出对应控制三要素的同学亲自操作一次。
有意识锻炼、引导学生的创新性思维。
让学生在轻松的环境下发散思维、畅所欲言。
学情分析
学生们接触的控制实例比较多，具有一定的知识和经验，但是仅限于感性认识的层面，对于控制的真正含义、控制对人类社会的影响及如何从技术的角度来分析控制的实现等理性认识还是很模糊，要揭开控制技术的神秘感，需要系统、科学的学习，并归纳总结。
教法分析
本堂课的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“创设情境，引出概念——>小组实验，体会人工、自动的区别——>辩论赛，认识控制的广泛应用——>总结归纳，课堂升华”的模式展开。在教学中采用情景教学法把知识点的教与学置于具体的案例情景当中，通过范例教学法和任务驱动法相结合的方式，利用丰富而贴近生活的案例使学生的思维状态从生活体验升华到理性分析的程度。
“任务驱动”教学法“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”，有利于激发学生的学习兴趣。
避免浪费时间，使授课技术顺利推进。
调动全体学生的脑细胞，对每一项可行性方案都仔细思考，推敲，这也是对学生创造性思维作品的尊重。
“任务驱动”教学法使学生处于积极的学习状态，每一位学生都能根据自己对当前任务的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题，为每一位学生的思考、探索、发现和创新提供了开放的空间，使课堂教学过程充满了民主和人性化，课堂氛围真正活跃起来。
从专业的角度再次分析前面提到的几种现象（第二组图片），印证、巩固控制的含义。
第四章 第一节 什么是控制—教案
第四章 控制与设计 第一节什么是控制泸县九中 黄家全【活动目标】 1. 知识与技能①通过对案例的分析，理解控制的含义；②通过对案例的分析，学会判断开环控制与闭环控制； ③通过对案例的分析，了解自动控制与人工控制及其区别。
2. 过程与方法①通过对控制实例的学习，形成关于控制的初步认识和感性经验； ②能从生活中遇到的和所观察到的事物中识别出各种受控对象和受控过程；③通过对学习活动的总结评价，归纳控制的含义，什么是环控制与闭环控制、自动控制与人工控制。
3.情感、态度、价值观 ①领会控制技术在生活中的意义；②对控制技术产生强烈的兴趣与好奇心，并把它转化为对后续知识学习的动力。
【活动重点、难点】 1.重点：①控制的含义; ②判断开环控制与闭环控制。
2.难点：判断开环控制与闭环控制。
【活动策略与手段】 1. 典型案例分析，讨论交流,多媒体教学。
2.给学生分组打分。
【活动准备】 1．上网查找资料，收集有关“控制与设计”方面的案例和素材。
2．制作幻灯课件。
【活动流程图】【活动过程】【作业】【板书设计】第四章控制与设计第一节了解控制一、控制的含义P（108）控制是根据自己的目的，通过一定的手段或方法使事物沿着某一确定方向发展的行为和过程。
二、闭环控制与开环控制P（111）1.闭环控制系统：能将控制结果（比较量）反馈回来与希望值（基准量）进行比较，并根据它们误差及时调整（修正），使控制误差减小的控制系统。
2.开环控制系统：控制过程不将结果反馈回来影响控制作用的系统。
其中：（1）反馈环节：系统中将控制结果反馈回来的部分,是闭环控制统的重要特征。
闭环控制系统又叫反馈控制系统。
（2）判断：①假定给被控对象或被控量施加干扰时，控制系统能否做出相应的调整以减小控制误差，若能，则为闭环控制，否则为开环控制。
②是否有反馈环节，若有，则为闭环控制。
三、手动控制与自动控制P（114）1.手动控制：控制系统必须在人的直接干预下才能完成控制任务。
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第四章控制与设计
第一节什么是控制
一、教学目标：
1、理解控制的含义。
2、积极观察生活，能从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别出各种受控对象和受控过程。
3、对控制技术产生强烈的兴趣和好奇心，并把它转化为对后续知识学习的动力。
二、重难点：
1、分析案例的控制过程与结果。
2、体会控制技术应用的广泛性、重要性。
三、课时安排：2课时
四、知识提纲：
（一）、控制理论：
1、公元前300年出现。
2、瓦特最早应用于工业。
3、 1948年，维纳的《控制论》出版标志着学科的诞生。
（二）、事例：
1、计时水钟。
2、飞球控制器。
3、电灯开关
4、风扇可调开关
五、教学思路：
从介绍各种控制装置入手，建立关于控制的初步认识和感性经验，通过“讨论交流”活动强化，并形成关于对控制的基本认识和对控制的描述，同时认识到控制及控制技术应用的广泛性以及学习控制与设计的意义。
不要求学生对什么是控制做精确的口头或文字表述，但应通过各种学习活动对其有较深刻的理解。
较好地了解控制系统的构成要素，以此为依据分析判断生活中的哪些对象是控制系统，怎样实施控制过程。
新课导入：
［师］同学们好，在上个学期的期末设计方案中，有同学提出这样一个问题：水塔里的水，有时是用光了，直到水龙头没水出来才知道要抽水，而抽水有时候直到水溢出水塔才能发现。
这样由人工抽水即不及时又有可能造成浪费。
针对这个问题，设计了一个自动抽水的控制装置，当水位低于设定水位时自动抽水，水位达到一定高度后，自动停抽。
请同学们讲讲这个装置的工作原理。
［生］放一浮子，随水位升降。
过低时触动触发点，电路通，抽水机工作，水位到一定高度后，触动另一个触发点，电路断开，抽水机停止工作。
［生］很好，这就是一种简单的自动控制，那么，这节课我们就学习有关控制的知识：第四章控制与设计的第一节什么是控制。
新课教学：
［师］请同学们花几分钟时间阅读课本102页的两个控制装置案例。
［生］ ------
［师］第一个案例，自动饮水器有怎样的功能，是怎样实现的？
［生］ ------
［师］请同学们分析第二个案例的功能及工作原理。
［生］ ------
［师］像这样，人们根据自己的目的，通过一定的手段，使事物沿着确定方向发展，就形成控制。
［师］控制的例子有很多，请同学们收集使用控制技术的实例，并试分析它们的控制效果与原理。
［生］分组讨论------
［师］请各小组派代表总结本小组的讨论。
［生］发言------
［师］可见，控制技术有着广泛的应用。
它的应用对人类社会产生巨大的影响。
那么，我们就应认识到学习控制技术的重要性，认真学好本章内容。
［师］关于控制，有一专门的理论，叫做“控制理论”，下面我们来了解一下。
(配合课件讲解)
［师］请同学们分析“计时水钟”和“飞球控制器”的有原理及效果。
［生］ ------
［师］我们再来看教室里的风扇开关，这是一个可调开关，共五个档。
每个档对应有一定的转速。
［师］每个档对应一定的电阻，选择不同档位，即选择不同的电阻与风扇串连，风扇即有不同的转速。
［师］假设除一档外，别的档的电阻都烧了，那么，开关要调到几档风扇才会转？
［生］一档。
［师］对，我们可以这样看，这个开关相当于五个密码锁，只有调对密码，即调到一档。
风扇才会工作。
那么，这样的密码锁有哪些缺陷？
［生］简单，易破解，------
［师］对了，如果每个档都试过，密码就可以猜出来。
如何解决这个问题？
［生］ ------
［师］下面是一种方法。
即用多个开关串连，比如用4个串连。
就共有625种可能，要靠穷举法破解就难了。
［师］将此电路串连到一保险箱上，当只有调对密码时，电路接通，门才打开。
［师］我们来欣赏一个根据此原理设计的学生作品。
［师］但是，调不对密码，只是门打不开，没有报警功能，该如何设计才能解决这一问题呢？
［生］ ------
［师］这个问题由同学们课后自己思考，好的，今天的课就到这里。
教学反思：
1、学生讨论不认真、不主动、不积极。
应创设好情境。
2、学生对控制技术应用的广泛性体会不够，考虑补充一些控制技术在各个领域的应用例子。
3、对控制的内涵理解不够。