《反饋》教學(xué)設(shè)計(jì)－－第四單元《控制和設(shè)計(jì)》第三節(jié)

《反饋》教學(xué)設(shè)計(jì)一一第四單元《限制和設(shè)計(jì)》第三節(jié)反應(yīng)一、教材內(nèi)容分析： 本節(jié)內(nèi)容在《限制和設(shè)計(jì)》中起到舉足輕重的作用，不僅可使學(xué)生對(duì)閉環(huán)限制系統(tǒng)中的反應(yīng)（feedback）有很深的相識(shí)，而且也為閉環(huán)限制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施打好根底。二、教學(xué)目標(biāo)：學(xué)問(wèn)與技能： 1、熟悉反應(yīng)環(huán)節(jié)在閉環(huán)限制系統(tǒng)中的作用2、熟悉閉環(huán)限制系統(tǒng)的工作過(guò)程3、知道開(kāi)環(huán)限制系統(tǒng)和閉環(huán)限制系統(tǒng)區(qū)分。 過(guò)程與方法：用方框圖分析生活中常見(jiàn)限制系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)踐、游戲、探討、分析等方法使學(xué)生懂得反應(yīng)在閉環(huán)限制系統(tǒng)中的作用。 情感看法價(jià)值觀：通過(guò)學(xué)習(xí)，聯(lián)系生活，造就學(xué)生的視察實(shí)力，體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂(lè)趣。滲透平安教化、德育教化、環(huán)保等教化。三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：熟悉閉環(huán)限制系統(tǒng)中反應(yīng)環(huán)節(jié)的作用難點(diǎn)：能分析閉環(huán)限制系統(tǒng)的工作過(guò)程，理解其中的限制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)的作用，畫(huà)出一個(gè)簡(jiǎn)潔的閉環(huán)限制系統(tǒng)的方框圖。五、教學(xué)資源： 電線假設(shè)干、水塔水位限制模型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(huà)架等六、教學(xué)過(guò)程：（一）、引入新課：［探究目的］:1、引入反應(yīng)概念，分析在沒(méi)有比照操作的狀況下，制作的難易。2、通過(guò)合作探究來(lái)提升同學(xué)們的團(tuán)結(jié)合作精神。提高創(chuàng)作思維和動(dòng)手操作實(shí)踐實(shí)力。3、通過(guò)老師自制的自行車模型作品來(lái)感受同學(xué)們的創(chuàng)作意念，用創(chuàng)新以開(kāi)展和感知生活中的美，并通過(guò)習(xí)作實(shí)踐溝通。4、用自行車工藝品來(lái)提高學(xué)生審美實(shí)力，裝飾豐富擺設(shè)生活美，豐富人們的精神享受。［探究?jī)?nèi)容］:鼓舞學(xué)生合作探究，引導(dǎo)學(xué)生自主視察、總結(jié)，在與他人的溝通中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗(yàn)和不同的開(kāi)展。留意引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)限制系統(tǒng)的工作過(guò)程和方式，特別是理解閉環(huán)限制的工作過(guò)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)展設(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，示范作品假設(shè)干，線材藝術(shù)作品圖片資料等。 內(nèi)容:小組合作設(shè)計(jì)制作一件自己寵愛(ài)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、色調(diào)線調(diào)配等。［提問(wèn)引出］:人腦一手--做模型（開(kāi)環(huán)） 示范老師自制的自行車模型作品并結(jié)合實(shí)物圖象，通過(guò)眼睛比照，反響到大腦，動(dòng)手操作自行車作品設(shè)計(jì)制作。［引出問(wèn)題］:為什么用眼睛視察實(shí)物或圖樣操作起來(lái)更便利正確（閉環(huán)）?人腦--一手做模型?一一眼睛一（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(guò)程［引出結(jié)論］:反應(yīng)一限制系統(tǒng)中,將輸出量通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸入端并與輸入量進(jìn)展比擬的過(guò)程［思索提問(wèn)］:生活中的反應(yīng)：反應(yīng)限制是一種在準(zhǔn)備執(zhí)行一段時(shí)間或完畢后進(jìn)展的事后限制，主要為下一步準(zhǔn)備的實(shí)施總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，但它卻時(shí)時(shí)是管理限制工作的主要形式。例如投訴與反應(yīng)、留言反應(yīng)、看法反應(yīng)、環(huán)境反應(yīng)、教學(xué)活動(dòng)、超市反應(yīng)調(diào)查表、市場(chǎng)信息反應(yīng)系統(tǒng)、工作總結(jié)、產(chǎn)品性能檢驗(yàn)、現(xiàn)代酒店限制方法等。［游戲］:在黑板上畫(huà)兩張大臉，“四官俱全”，沒(méi)有眼睛。然后請(qǐng)一個(gè)同學(xué)上來(lái)“填呻艮睛，閉著眼睛畫(huà)，位置不對(duì)；也不好看睜著眼睛畫(huà)，漂亮。［分析緣由］:將兩次畫(huà)的過(guò)程來(lái)分析。畫(huà)出其限制框圖，得出它們的限制類別。 1、閉著眼睛畫(huà)： 人腦限制手畫(huà)眼睛：人腦一一手一一眼睛； 限制過(guò)程中，沒(méi)有反應(yīng)環(huán)節(jié)，不能對(duì)限制結(jié)果加以修正、調(diào)整。是個(gè)單程的限制流向。這是開(kāi)環(huán)限制。 2、睜著眼睛畫(huà)： 人腦限制手畫(huà)眼睛，在此過(guò)程中，眼睛可以把手的位置及畫(huà)的效果剛好反應(yīng)給大腦，使得大腦精確精細(xì)的限制手去畫(huà)好眼睛。限制過(guò)程中有反應(yīng)環(huán)節(jié)可以把限制結(jié)果反應(yīng)給人腦，限制流向形成了閉合回路。這是閉環(huán)限制。［講解］:汽車速度限制［講解］:反應(yīng)方法一一利用反應(yīng)來(lái)分析和處理被控對(duì)象，通過(guò)系統(tǒng)的輸出來(lái)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］:反應(yīng)的工作過(guò)程：當(dāng)人準(zhǔn)備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(dòng)方向，手始向水杯移動(dòng)。同時(shí)人的眼睛不停視察手與杯子的距離（該距離就是輸入與輸出的差值），而人腦（限制器）的作用就是不停限制手移動(dòng)，以消退這個(gè)差值。直到手拿到杯子為止，整個(gè)過(guò)程也就完畢了。從上面的例子可以看出，由（負(fù)）反應(yīng)形成的偏差是人精確完成拿杯子動(dòng)作的關(guān)鍵。假如這個(gè)差值不能得到的話，整個(gè)動(dòng)作也就沒(méi)有方法完成了。這就是眼睛失明的人不能拿到杯子的緣由。［立即行動(dòng)］:事例輸入檢測(cè)裝置輸出“穿針引線”線的位置眼睛線與針孔對(duì)準(zhǔn)電冰箱溫控器設(shè)定溫度溫度傳感器制冷后冰箱內(nèi)溫度［教具演示］:水位自動(dòng)限制系統(tǒng)接通電源后，電機(jī)工作，水泵出水，當(dāng)水位升到a點(diǎn)水位傳感器位置時(shí)，電機(jī)停頓工作；當(dāng)水位由a點(diǎn)降止b點(diǎn)以下時(shí)，電機(jī)又起先工作，這樣往復(fù)，到達(dá)了自動(dòng)限制儲(chǔ)水器中的水位。［學(xué)生探討］：請(qǐng)同學(xué)們相互探討一下這個(gè)水位自動(dòng)限制系統(tǒng)的工作過(guò)程，試用系統(tǒng)框圖來(lái)描述。（引導(dǎo)學(xué)生歸納出水塔水位限制系統(tǒng)框圖,著重推導(dǎo)信息反應(yīng)與比擬環(huán)節(jié)的框圖表達(dá)。）［老師總結(jié)］:簡(jiǎn)潔的閉環(huán)限制系統(tǒng)的方框圖，理解其中的限制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)的作用，熟悉反應(yīng)環(huán)節(jié)的作用。［閉環(huán)限制系統(tǒng)的工作過(guò)程］:閉環(huán)限制系統(tǒng)就是系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間存在反應(yīng)回路，輸出量對(duì)限制過(guò)程產(chǎn)生影響的限制系統(tǒng)。閉環(huán)限制系統(tǒng)是通過(guò)反應(yīng)環(huán)節(jié)克制干擾因素而使系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)定。［核心］:通過(guò)反應(yīng)來(lái)削減被控量（輸出量）的偏差。［案例分析］:閱讀書(shū)上案例［思索設(shè)計(jì)］:家用抽水馬桶是一個(gè)典型的閉環(huán)限制系統(tǒng)的水位限制。（鏈接下節(jié)課用水位檢測(cè),限制電路，電磁閥來(lái)改良為自動(dòng)限制，設(shè)計(jì)閉環(huán)限制系統(tǒng)方框圖，并用頭腦風(fēng)暴法獲更多節(jié)水限制締造性設(shè)想。）［思索］:在水箱的水位限制系統(tǒng)中，限制量還可以有其他選擇嗎？為什么？限制量是進(jìn)水閥的流量。放水、蒸發(fā)是干擾閉環(huán)限制系統(tǒng)的特點(diǎn)：1）系統(tǒng)輸出量對(duì)限制作用有干脆影響。2）有反應(yīng)環(huán)節(jié),并應(yīng)用反應(yīng)減小誤差。3）當(dāng)出現(xiàn)干擾時(shí)，可以自動(dòng)減弱其影響。［flash課件演示］:加熱爐的溫度自動(dòng)限制系統(tǒng)：［實(shí)物展示］:烘箱（飲水機(jī)）溫度自動(dòng)限制系統(tǒng)。首先用熱電偶來(lái)代替溫度計(jì)來(lái)測(cè)量溫度的值,然后對(duì)溫度的比擬，當(dāng)小于恒溫箱給定時(shí)，就增大加熱裝置的電流；相反當(dāng)大于恒溫箱給定時(shí)，就減小電流。這樣恒溫箱就能保持給定的溫度。加熱爐的溫度自動(dòng)限制系統(tǒng)的構(gòu)造圖：［閉環(huán)與開(kāi)環(huán)限制系統(tǒng)的比擬］:［介紹］:閉環(huán)限制：反應(yīng)限制，偏差限制，可以抑制內(nèi)、外擾動(dòng)對(duì)被量產(chǎn)生的影響。精度高、構(gòu)造困難，設(shè)計(jì)、分析麻煩。開(kāi)環(huán)限制：順向作用，沒(méi)有反向的聯(lián)系，沒(méi)有修正偏差實(shí)力，抗擾動(dòng)性較差。構(gòu)造簡(jiǎn)潔、調(diào)整便利、本錢低。在精度要求不高或擾動(dòng)影響較小的狀況下，這種限制方式還有必需的管用價(jià)值。［提問(wèn)答復(fù)］:開(kāi)環(huán)限制系統(tǒng)閉環(huán)限制系統(tǒng)能否自動(dòng)調(diào)整和補(bǔ)償限制精度構(gòu)造適用場(chǎng)合［補(bǔ)充探討］:紅綠燈定時(shí)限制（開(kāi)），車流量限制（閉）檢測(cè)輸出（閉），否那么（開(kāi)）例如自動(dòng)門檢測(cè)人工限制，自動(dòng)限