第二單元第9課《控制與反饋》教學(xué)設(shè)計(jì) 2023-2024學(xué)年浙教版（2020）初中信息技術(shù)八年級(jí)下冊(cè)

第二單元第9課《控制與反饋》教學(xué)設(shè)計(jì)2023—2024學(xué)年浙教版（2020）初中信息技術(shù)八年級(jí)下冊(cè)主備人備課成員設(shè)計(jì)思路本課設(shè)計(jì)以2023—2024學(xué)年浙教版初中信息技術(shù)八年級(jí)下冊(cè)第二單元第9課《控制與反饋》為依據(jù)，緊密?chē)@課本內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生實(shí)際操作能力，設(shè)計(jì)了一系列與課本相關(guān)聯(lián)的教學(xué)活動(dòng)。課程設(shè)計(jì)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，旨在幫助學(xué)生掌握控制與反饋的基本概念、原理及其在信息技術(shù)中的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新思維。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，理解控制與反饋在信息技術(shù)中的重要性；提升問(wèn)題解決能力，通過(guò)實(shí)踐操作掌握基本控制與反饋原理；增強(qiáng)技術(shù)運(yùn)用能力，能將控制與反饋應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決；培養(yǎng)創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生在信息技術(shù)領(lǐng)域的探索精神。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①掌握控制與反饋的基本概念和原理；

②理解控制與反饋在信息技術(shù)系統(tǒng)中的作用和重要性；

③學(xué)會(huì)使用控制與反饋機(jī)制解決實(shí)際問(wèn)題。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①理解控制與反饋在復(fù)雜系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)變化和相互作用；

②將控制與反饋原理應(yīng)用于實(shí)際編程和系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，解決具體問(wèn)題；

③培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)解決方案和評(píng)估結(jié)果的能力，尤其是在缺乏現(xiàn)成答案的情況下。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習(xí)資料。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以幫助學(xué)生直觀理解控制與反饋的概念。

3.實(shí)驗(yàn)器材：如果涉及實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性，如連接線、傳感器等。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等，以利于學(xué)生互動(dòng)和實(shí)踐操作。教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過(guò)提問(wèn)“你們?cè)谏钪幸?jiàn)過(guò)哪些需要控制與反饋的例子？”來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)他們對(duì)本節(jié)課的興趣。

-回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧控制與反饋的基本概念，以及它們?cè)诤?jiǎn)單系統(tǒng)中的應(yīng)用。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解控制與反饋的基本原理，包括負(fù)反饋、正反饋以及它們?cè)谛畔⒓夹g(shù)系統(tǒng)中的作用。

-舉例說(shuō)明：通過(guò)展示溫度控制系統(tǒng)、汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)等實(shí)例，幫助學(xué)生理解控制與反饋在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用。

-互動(dòng)探究：分組討論控制與反饋在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，如電子、生物、工業(yè)等，鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題并分享觀點(diǎn)。

3.實(shí)踐操作（約30分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：分組進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制與反饋實(shí)驗(yàn)，如使用傳感器和微控制器來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的溫度控制系統(tǒng)。

-教師指導(dǎo)：在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的問(wèn)題，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。

4.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：完成教材中的練習(xí)題，鞏固對(duì)控制與反饋原理的理解。

-教師指導(dǎo)：檢查學(xué)生的練習(xí)情況，針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤給予個(gè)別指導(dǎo)。

5.拓展延伸（約10分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：討論控制與反饋在未來(lái)的技術(shù)發(fā)展中的應(yīng)用前景，如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等。

-教師總結(jié)：總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)控制與反饋的重要性。

6.總結(jié)與反思（約5分鐘）

-學(xué)生總結(jié)：讓學(xué)生分享他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中的收獲和困惑。

-教師反思：對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)建議，并簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

7.課后作業(yè)（約10分鐘）

-布置作業(yè)：要求學(xué)生完成一份關(guān)于控制與反饋在日常生活或?qū)W習(xí)中的應(yīng)用報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新思維。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《控制論：或關(guān)于在人類(lèi)社會(huì)中控制和通信的科學(xué)》作者：諾伯特·維納。這本書(shū)是控制論的奠基之作，雖然較為理論化，但有助于學(xué)生深入理解控制與反饋的哲學(xué)基礎(chǔ)。

-《現(xiàn)代控制工程》作者：斯蒂芬·斯皮爾斯。這本書(shū)提供了控制理論在現(xiàn)代工程中的應(yīng)用實(shí)例，適合對(duì)控制理論有興趣的學(xué)生進(jìn)一步閱讀。

-《生物反饋：自我調(diào)節(jié)的心身技術(shù)》作者：約瑟夫·希斯。這本書(shū)探討了生物反饋在醫(yī)學(xué)和心理治療中的應(yīng)用，展示了控制與反饋在生物科學(xué)中的重要性。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的反饋控制系統(tǒng)，如使用樂(lè)高M(jìn)indstorms或Arduino套件來(lái)制作一個(gè)自動(dòng)澆水系統(tǒng)。

-探究控制與反饋在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用，如智能溫控、燈光控制等，分析這些系統(tǒng)如何提高生活便利性和能源效率。

-研究控制與反饋在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用，例如在水資源管理、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)等方面的技術(shù)應(yīng)用。

-通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源或圖書(shū)館查閱資料，了解控制與反饋在航空航天、機(jī)器人技術(shù)等高科技領(lǐng)域的應(yīng)用案例。

-結(jié)合所學(xué)知識(shí)，思考控制與反饋在未來(lái)的科技發(fā)展中可能扮演的角色，如人工智能、自動(dòng)駕駛汽車(chē)等新興技術(shù)的控制策略。

-參與學(xué)校的科學(xué)俱樂(lè)部或科技競(jìng)賽，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目，提升實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.完成教材中“控制與反饋原理”章節(jié)的課后練習(xí)題，包括選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題，以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)基本概念的理解。

2.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的反饋控制系統(tǒng)，如溫度控制、光線控制或聲音控制等，并繪制流程圖或系統(tǒng)圖。

3.編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)短的報(bào)告，介紹控制與反饋在你日常生活中所見(jiàn)的一個(gè)實(shí)例，分析其工作原理和控制過(guò)程。

作業(yè)反饋：

1.對(duì)學(xué)生的課后練習(xí)題進(jìn)行批改，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生是否能夠正確理解和應(yīng)用控制與反饋的基本概念。

2.對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，考察設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性、實(shí)用性和可行性，以及流程圖或系統(tǒng)圖的準(zhǔn)確性和清晰度。

3.對(duì)報(bào)告進(jìn)行批改，檢查學(xué)生對(duì)實(shí)例的分析是否深入，是否能夠準(zhǔn)確描述控制與反饋的應(yīng)用。

4.在批改作業(yè)時(shí)，記錄學(xué)生的錯(cuò)誤和難點(diǎn)，以便在下一節(jié)課中針對(duì)性地進(jìn)行講解和輔導(dǎo)。

5.通過(guò)個(gè)別輔導(dǎo)或小組討論的方式，幫助學(xué)生解決作業(yè)中遇到的問(wèn)題，提高他們的學(xué)習(xí)效果。

6.對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行口頭反饋，肯定他們的進(jìn)步和努力，同時(shí)指出存在的問(wèn)題，并給出具體的改進(jìn)建議。

7.鼓勵(lì)學(xué)生之間互相評(píng)價(jià)作業(yè)，促進(jìn)學(xué)習(xí)交流，提高學(xué)生的批判性思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

8.定期收集學(xué)生的反饋，了解他們對(duì)作業(yè)布置和反饋的滿(mǎn)意度，不斷調(diào)整作業(yè)難度和反饋方式，以適應(yīng)學(xué)生的實(shí)際需求。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.結(jié)合實(shí)際案例：在講解控制與反饋的原理時(shí)，我嘗試使用學(xué)生熟悉的日常生活中的案例，如家用空調(diào)的溫度控制，這樣既能激發(fā)學(xué)生的興趣，又能幫助他們更好地理解抽象的概念。

2.強(qiáng)化實(shí)踐操作：通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目，讓學(xué)生親自操作和體驗(yàn)控制與反饋的過(guò)程，這樣不僅能夠鞏固理論知識(shí)，還能提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問(wèn)題

1.學(xué)生參與度不高：在課堂討論和實(shí)驗(yàn)操作中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生的參與度不高，可能是由于對(duì)內(nèi)容不夠熟悉或者缺乏興趣。

2.教學(xué)節(jié)奏過(guò)快：在講解新知識(shí)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)自己的節(jié)奏有些快，導(dǎo)致部分學(xué)生跟不上進(jìn)度，需要更多的復(fù)習(xí)和鞏固時(shí)間。

3.評(píng)價(jià)方式單一：目前的評(píng)價(jià)方式主要依賴(lài)于作業(yè)和考試，缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力的全面評(píng)估。

反思改進(jìn)措施（三）

1.增加課堂互動(dòng)：為了提高學(xué)生的參與度，我計(jì)劃在課堂上設(shè)置更多的小組討論和問(wèn)題解答環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生積極提問(wèn)和分享。

2.優(yōu)化教學(xué)節(jié)奏：我會(huì)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，確保每個(gè)學(xué)生都有足夠的時(shí)間理解和消化新知識(shí)，同時(shí)通過(guò)課后輔導(dǎo)和復(fù)習(xí)來(lái)鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容。

3.豐富評(píng)價(jià)方式：除了傳統(tǒng)的作業(yè)和考試，我計(jì)劃引入更多的實(shí)踐評(píng)價(jià)方式，如項(xiàng)目展示、小組合作評(píng)估等，以更全面地評(píng)估學(xué)生的能力。此外，我還會(huì)考慮使用在線平臺(tái)，讓學(xué)生在課外進(jìn)行更多的自主學(xué)習(xí)，并定期進(jìn)行自我評(píng)估。通過(guò)這些措施，我相信能夠更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高他們的學(xué)習(xí)效果。課后作業(yè)1.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的溫度控制系統(tǒng)，描述其工作原理，并繪制流程圖或系統(tǒng)圖。

-作業(yè)示例：設(shè)計(jì)一個(gè)基于Arduino的溫度控制系統(tǒng)，用于控制一個(gè)房間的溫度。當(dāng)室溫低于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟加熱器；當(dāng)室溫高于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)關(guān)閉加熱器。

2.分析以下場(chǎng)景中的控制與反饋機(jī)制：

-作業(yè)示例：分析自動(dòng)洗衣機(jī)在洗滌過(guò)程中的控制與反饋機(jī)制。當(dāng)水位達(dá)到一定高度時(shí)，水位傳感器發(fā)送信號(hào)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制洗衣機(jī)停止加水；當(dāng)水位降低到一定水平時(shí)，控制系統(tǒng)再次控制加水，以此循環(huán)，保持水位在適宜范圍內(nèi)。

3.編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)短的程序，模擬一個(gè)簡(jiǎn)單的反饋控制系統(tǒng)，如光線控制。

-作業(yè)示例：編寫(xiě)一個(gè)Python程序，模擬光線控制系統(tǒng)的行為。當(dāng)環(huán)境光線過(guò)暗時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)燈光；當(dāng)環(huán)境光線足夠時(shí)，系統(tǒng)關(guān)閉燈光。

4.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證控制與反饋在調(diào)節(jié)水溫中的應(yīng)用。

-作業(yè)示例：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，使用Arduino和溫度傳感器來(lái)控制水加熱器的開(kāi)關(guān)。通過(guò)調(diào)整加熱器的加熱時(shí)間，觀察水溫的變化，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

5.撰寫(xiě)一篇小論文，探討控制與反饋在自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用前景。

-作業(yè)示例：小論文題目：《控制與反饋在自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用前景》。論文中可以探討自動(dòng)化技術(shù)中控制與反饋的應(yīng)用實(shí)例，以及未來(lái)可能的發(fā)展趨勢(shì)。

答案示例：

1.溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

-工作原理：使用溫度傳感器檢測(cè)室溫，當(dāng)室溫低于設(shè)定值時(shí)，加熱器啟動(dòng)；當(dāng)室溫高于設(shè)定值時(shí)，加熱器關(guān)閉。

-流程圖：室溫檢測(cè)→溫度傳感器→控制器→加熱器→室溫反饋。

2.自動(dòng)洗衣機(jī)控制與反饋分析：

-控制與反饋機(jī)制：水位傳感器檢測(cè)水位→控制器接收信號(hào)→控制加/停止加水→水位反饋。

3.光線控制系統(tǒng)模擬程序：

```python

defcontrol_light(light_sensor_value,set_point):

ifl