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1、控制中的干扰教学设计 长沙麓山国际实验学校 叶俊一、教材分析“控制中的干扰”是粤教版教材中的第四章第四节，而我校选用的教材是苏教版的，它是把“反馈”和“干扰”作为一个平行内容一起介绍，它的好处在于能将“反馈”和“干扰”有机的联系起来，进行对比分析；遗憾是对于“干扰”的介绍过去简单，案例比较单一。而粤教版中的编排是基于前面章节对于控制系统的介绍的基础上的，用单独一节来研究“干扰”，这样编排的好处在于可以在这个内容中教师可以有更大的余地和空间提升学生对教材的理解，教材力图在介绍干扰的同时兼顾综合开环与闭环，以达到加深学生对控制理论的理解。二、学生分析高二年级学生有了一定的物理知识基础，能感知干扰的
2、存在，但是，对于“干扰”是“只闻其名，不见其形”， 对控制原理比较陌生，不能将“干扰”与“控制”有效的结合起来，也没有针对控制系统中的干扰作具体分析的能力。所以，整个教学都应以案例分析和小组实践为主，且所举案例应力求简单。三、教学目标q 知识与技能1、了解控制中干扰的定义；2、能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素，并作分析；3、通过小组实验自行归纳出克服干扰的基本方法。q 过程与方法1、引导学生体验简单控制系统中的干扰； 2、激发出学生对于克服控制中的干扰的创新思维；3、促使学生积极参与讨论和分析。q 情感、态度、价值观1、通过对干扰实验的体验和观察，获得对干扰的感性认识；2、学生
3、能在体验干扰的基础上，能进一步讨论控制中的干扰并在交流的过程中形成对拘束的探究欲望；3、通过对具体干扰实例的分析，逐步渗透防盗意识、消费意识、节约意识和环保意识。四、教学重难点1、 重点：克服干扰的基本方法的探究。2、 难点：干扰因素的判定。五、教学流程环节教师活动学生活动设计意图一、回顾（1分钟）【课件演示】简单回顾控制的分类和组成：1、控制系统的分类是什么？2、控制系统有哪几部分组成？ 复习上节课的内容。引导学生回忆控制的知识。二、导入（3分钟）【游戏引入】 真正的控制系统在运行的过程中还会存在很多的因素影响：投掷飞镖游戏：1、在正常条件下投掷。2、在光线太暗或太亮的条件下投掷。3、在有侧
4、风的条件下投掷。问题：如果不按正常条件下的投掷方式 还能正中靶心吗？为什么？ 对比几种情况的异同：受外界影响，控制的行为受到影响。（做）体验干扰对控制造成的影响。将侧风形成的对投掷飞镖的干扰放大，形象化，有利于学生加深认识。三、新课（28分钟）1、干扰的概念（2分钟）给定值被控量干扰控制器执行器被控对象干扰就是对控制系统的行为造成影响的有害的信号及扰动，即除给定量外，引起被控量量值变化的各种因素。给定值被控量干扰控制器执行器被控对象反馈环节要点：系统行为、被控量量值变化；引起变化的各种因素。【课件演示】2、干扰因素的判定。（8分钟）（1）简单认识并分析生活中一些常见的干扰实例。A、外界光线对投
5、影效果的干扰（对周围的控制系统的分析，就近对课室投影的干扰分析，学生更有体验）B、风对行驶中的自行车的干扰C、锁车干扰器（渗透安全教育，防盗意识。）（2）思考与分析在出现干扰的情况下，开环控制系统和闭环控制系统哪种受干扰的影响小？为什么？闭环控制系统受影响较小，因为闭环控制系统能不断修正控制效果。（头脑风暴法）举出一些由于干扰而使控制系统受到影响的例子。雨天交通 病毒攻击 手机干扰飞机【实验探究】3、克服干扰的基本方法（12分钟）（1）如何消除侧风对飞镖的干扰？（呼应前面举的干扰，进一步思考克服干扰的方法）（2）找出控制物体下落快慢系统中的干扰并提出克服干扰的基本方法。（1张纸和1支粉笔同时下
6、落）克服干扰的基本方法1、消除干扰（空气阻力）2、减弱干扰（纸的形状、重力）3、提高控制系统性能【生活小贴士】4、谁家的冰箱最省电？（发散性思维）（6分钟）分析下列电冰箱控制中的干扰，请同学们以小组为单位，讨论如何克服该控制系统中的干扰并对对方组的抗干扰方法发表自己的看法：（在学生讲解的同时演示教师对问题的解释，渗透消费意识、节约意识、环保意识。）（听、看、静）（想、讲、动）分析两种控制中的干扰的影响（以骑自行车为例）分小组快速举出生活中其他的干扰实例，并写在学习卡上。分小组实践探究，找出利用滑轮组提升重物的控制中的干扰，并提出克服干扰的可行性方法，写在学习卡上。在学习卡上填好生活中一些使用电
7、冰箱的方法，并明确哪些是省电的，环保的。让学生从开环和闭环控制方框图中形象的了解干扰的概念。先由教师例举和分析几个常见的干扰实例，再引导学生采用头脑风暴法快速举出干扰的实例，对1个小组加1分。呼应小游戏的例子思考对抗干扰的方法，为后面的讨论提供思路。以生活中电冰箱控制系统的干扰引导学生作积极的发散思维，部分学生的知识面可以对其他学生的知识提升起到拓展的作用。四、小结（8分钟）1、干扰的概念2、干扰因素的判定3、克服干扰的基本方法4、小组自评、互评（听、看、讲、想、做、动、静）六、教学反思作为一门新学科，在相关的教学参考资料匮乏的情况下，这节课的备课过程中，我就体验到了很多的困惑，首先是版本不同
8、的教材所讲述的内容也有很大的区别，在进行教学设计的时候经常觉得自己的编排自相矛盾，很难将两种版本的内容结合起来。其次，这节课理论性比较强，难以实际操作，而且是课堂上的操作。如何提高课堂气氛就成了最大的难题，【实验探究】这个环节就换了好几种实验，无论是物理中的滑轮组实验，探究力与加速度之间的关系，还是化学中的电解池实验，尽管是高二的学生，已接触过相关内容，但还是觉得比较麻烦费时，最终选择了探究物体下落快慢系统中的干扰因素这个实验，简单实用，启发性强，以便于学生能快速的归纳出克服干扰的基本方法。整堂课都是以小组的形式展开教学，小组讨论，小组实验，小组总结评价。总的来说，以学生为主体的课堂，让学生自
9、主探究、自主总结、自主评价是学生非常喜爱的完成教学任务的方式之一。控制中的干扰学习卡年级高二学科通用技术课题控制中的干扰教师叶俊学习要点重点解决干扰方法的探究。难点干扰因素的判定。同步练习（ ）（ ）（ ） ） 控制器执行器被控对象一、干扰的概念（每空1分）二、干扰因素的判定1、在出现干扰的情况下， （1分）控制系统哪种受干扰的影响小？ 因为（2分） 。2、利用头脑风暴法举出生活中的干扰实例：（1个1分） 。自我检测三、克服干扰的基本方法1、找出控制物体下落快慢系统中的干扰并提出克服干扰的基本方法。（怎样使得1张纸和1支粉笔同时下落的快慢基本一致）（1）干扰因素（1个1分）： 。（2）克服干扰的基本方法（1个1分） 。四、谁家的冰箱最省电？（发散性思维）我们在使用电冰箱的过程中，怎样做才能最省电？（1个1分） 。小结评 价 项小组自评（50%）小组互评（50%）合计学习态度积极参与学习活动，组员间有合作意识和协助精神。学习过程同步练习小计: 分自我检测小计: 分创新能力根据任务有创造性的提出更多的干扰根据干扰提出创新的克服措施最终评价
