通用技术技术与设计2全册教案（word版，47页）
文档属性
| 名称 | 通用技术技术与设计2全册教案（word版，47页） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 907.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2012-07-15 17:00:30 | ||
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文档简介
第一单元 结构与设计
第一节 常见结构的认识（第1课时）
一、教学内容分析
本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“无处不在的结构”的第一课时。世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。本课时要通过放映蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构图。通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域, 是为了更好地服务于人类。本课时还要讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力,称为内力。应力从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。
二、教学对象分析
学生对结构有一定的了解。对结构的功能和分类也有一定的基础。另外，学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础。但是由于受力分析是物理课教学中的难点，多数学生在受力分析中还是有困难的，所以在教学中还要利用模型演示形变的情况，分析说明拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力等。
三、 教学目标
（一）了解结构的含义。
（二）能从力学的角度理解结构的概念。
（三）通过学习椅面、简易桥梁的受力分析案例,分析结构是如何承受力的。展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片，激发学生的学习激情和兴趣。
四、教学重点和难点
重点：结构概念
难点：应力概念
五、教学策略
从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。
（一）教法
在教学过程中，采用讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个课堂教学当中。本课时要求学生亲历纸板承受压力试验并运用多媒体教学设备，将与教学相关的图片展示给学生，都是为了让学生尽快获得感性认识，并上升到理性认识。
（二）学法
鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。引导学生从力学的角度理解结构的概念并注意基本受力形式与物理学中力的区别和联系。
六、教学准备
纸板承受压力试验需要废旧纸盒的纸板和给纸板加压的重物,由于是第一个课时，不要求学生准备材料，教师应提供足够的材料。
七、教学过程
（一）通用技术必修2学习介绍：
1、通用技术必修2是一门什么课程？
同学们，我们生活在科学技术高度发达的时代。我国载人航天成功, 实现千年邀游太空梦; 长江三峡顺利截流发电, 高峡出平湖; 水稻育种结硕果, 世界领先……我们今天努力学习技术, 是为了明天把我们的国家建设得更加美好。
我们将要学习的通用技术必修2, 应用广泛, 具有宽广的迁移价值。“技术与设计2”中的“结构与设计”“流程与设计”“系统与设计”“控制与设计”等四个主题都是具体的、通用的技术, 它们具有典型意义, 并与技术的发展密切相关联。学习这些技术与设计的基本思想和基本方法, 将使我们终身受益。同时也将使我们适应新世纪的科技发展、知识经济发展以及社会可持续发展的需要,成为有用的人才。
2、学习通用技术必修2课程要注意的几点:
（1） 围绕教材内容,以技术设计为主线索,认真钻研各主题的技术与设计要点。充分调动自己的感知、思维、想像, 进行调查研究、批判性思考、 创新性想像,努力提高技术理论素养,增强各种思维能力。
（2） 参照教材中的案例,触类旁通, 举一反三。密切联系实际, 挖掘技术实例, 既动脑又动手, 做好剖析、试验、实习、设计制作、交流、评价各环节, 努力提高技术实践素养, 培养动手解决技术问题的能力和技术应用能力。
（3） 发扬在老师引导下的团队合作精神, 把学习技术课程的过程, 变为一个创新的过程。在学习过程中要以多种视角、多种思路、多种方法, 去探究一个个技术问题, 完成一项项设计任务, 努力造就我们的创造品质, 提高我们的创新能力。
（4） 学习技术课程, 尤其是“技术与设计”,会遇到困难, 会感到辛苦, 我们要以坚强的意志力, 鼓起战胜困难继续前进的勇气, 努力增强我们的耐挫力, 磨炼我们的意志品质。
同学们,努力吧!
（二）案例引入
【第一单元 结构与设计】
1、观看教材蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构图。
【一、无处不在的结构】
世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。
2、引导学生观察结构图。
引导学生分析蜂窝的结构。这种结构的优点在哪里？
3、让学生归纳结构概念：
结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
4、让学生阅读案例：
苍耳子与尼龙搭扣;
鸟与飞机;
鹰眼与导弹跟踪系统。
5、让学生思考：为什么要研究结构？
（三）思考与分析：
1、启发学生回答：通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究, 给了人们无限的创造灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域, 更好地服务于人类。
2、讨论以上三个案例，重点讨论“鹰眼与导弹跟踪系统”。
鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物,这是因为它的眼部结构比较特殊。人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹槽,叫做中央凹。而老鹰眼中的中央凹却有两个, 这两个中央凹的作用不同, 其中一个专门用于接收来自鹰头侧面物体的像, 另一个用于接收来自鹰头前方物体的像。这样,老鹰的视觉范围就宽多了,能兼顾前方和侧面。根据鹰眼的结构,人们正在研制“ 鹰眼”导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别目标并跟踪攻击。
3、进一步拓展：
除了根据鹰眼的结构,人们正在研制“ 鹰眼”导弹系统以外，你还受到哪些启发？
如果在人类的视网膜上象鹰一样有两个凹槽，世界将会如何变化？
将来运用技术手段在人的视网膜造出两个凹槽,有这种可能吗？
看来我们人类好多地方不如动物,不能象鸟一样在空中自由飞翔,不能象鱼一样在水中欢快游荡,奔跑速度不如狗，打斗力气不如虎。人类凭什么能成为动物界的统治者呢
启发学生回答：凭大脑,凭学习,人类把几千年知识在几年十几年中继承过来并在原来的基础上进行创新，现在进入知识经济时代，人类知识总量几年就要翻一番。
教育学生：人与人之间有竞争,而且可能很激烈，能否立于不败之地,在于不断学习。
生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生的？
羊毛衣，潜水艇……。
让学生阅读案例：魁北克大桥的坍塌。
大桥坍塌的原因是什么？
擅自改变桥的结构。
在社会领域,也普遍存在着结构现象。
一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量, 一家企业的人员结构关乎企业的运行与效率。
请分别列举自然界、技术领域、社会领域给你印象较深的有关结构的事例？
（四）结构与力
1、结构与力
从力学角度来说, 结构是指可承受一定力的架构形态, 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
2、分析一块豆腐的受力情况，讲解应力概念。
当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力 , 称为内力。应力是结构的单位横截面上所产生的内力，应力达到某一极限值时, 结构就会遭到破坏。用公式表示应力为σ =F/s, 其中 ,F 是内力 ,S 是受力面积 , σ是应力。
3、讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。
4、案例分析：人坐在椅子上, 椅面受到的力；行人和车辆通行的桥面受到的力。
5、指导学生概括五种基本受力形式：
拉 力 物体所承受的拉拽力
压 力 挤压物体的力
剪切力 两个距离很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力
扭转力 反方向向物体两端均匀施力 ,使物体发生扭转形变的力
弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
学习椅面、简易桥梁的受力分析案例,分析结构是如何承受力的。
展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片。
（五） 指导学生做“纸板承受压力试验”：
比较不同形状的纸板承受压力的大小。
试验准备、试验过程（略）
回答问题：
1. 哪种情况下纸板的抗压能力最强
2. 举例说明这一结论在实际应用中有什么意义。
3. 如果把纸板折成瓦楞状,试验结果会发生什么变化
（六）探究：观察右图,说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。
进一步挖掘：石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？
（七）课后作业:
P006、007的马上行动。
第一节 常见结构的认识（第2课时）
一、教学内容分析
这一节从力的角度对结构进行分析，对于学生来说难度相对加大，新出现的一些受力形式可能不好理解。知识点相对比较多并且抽象，所以最好采用实验的方法，让学生亲自感受结构承受力的特点与不同。
二、教学对象分析
学生在前一节课的学习中对结构已经有了一些表面的了解，能够说出结构的概念，并列举出各个领域结构的例子。有一定的力学基础，对一些内容应该容易理解，但也容易把通用技术中所进行的受力分析和物理学的受力分析混淆。
三、教学目标
1、从力学的角度理解结构的概念和一般分类。
2、能结合1～2种简单的结构案例，分析结构是如何承受力的。
四、教学重点与难点
重点：1、从力学的角度理解结构的概念和一般分类。
2、能结合1~2种简单的结构案例，分析结构是如何承受力的。
难点：1、区分物理和通用的受力分析。
2、理解几种受力形式。
五、教学准备
木板、鸡蛋、瓶盖等。
五、教学策略
首先采用讲解，举例子方法介绍一些基本的概念，然后通过试验，让学生对知识有更深一步的理解。
六、教学过程
（一）复习和导入
（1）上节课我们已经学习了什么是结构。请一个同学来回答一下。
学生回答。
总结：由各个组成部分之间有序的搭配和排列就组成了事物的结构，我们都知道任何事物都要受到力的作用，也就是说事物的特定的结构都要承受一定的力的作用了。比如课桌要承受我们的压力，书本的压力等等。所以我们需要从力学的角度定义结构。
（2）力学角度结构的概念：从力学角度来说结构是承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
（3）结构的几种受力形式：那么要判断这个结构是否合理，首先我们要知道结构一般会受到哪些力的作用。接下来我们就学习几种常见的结构的受力形式。
检查指导作业：“马上行动”的题目，将几种受力形式和相应的解释连线。（老师走动指导）
然后再针对学生容易混淆的，弄不清楚的地方讲解。
（3）内力与应力：以篮球为例子
当我们用手拍篮球时，能够感受到篮球内部产生的抵抗我们手的作用力,这就是我们所说的内力。当一个结构受到外力作用时，内部分子之间相互作用，产生一种抵抗力，称为内力。
和学生进行互动玩一个游戏。让同桌之间用手指互抵，感受内力，然后由一个学生将手指换为手掌，感受受力的变化，引出应力。
（二）结构的类型
1实体结构：实心结构
受力特点：外力分布在整个体积中
实体结构可以连续传递载荷，适于承受压力。
案例分析： 三峡大坝实体结构
2框架结构：细长的构件
受力特点：支撑空间而不充满空间
框架结构是由杆件或板件连接而成的，构件可以是空心，也可以是实心；可以是平面框架，也可以是空间框架。由于这种结构用料少，可以承受多种载荷，因此用得很广泛。
案例分析 ： 电视塔
3 壳体结构：层状结构
受力特点：外力作用在结构体的表面上
壳体结构是用薄壁壳状构件来替代空间框架而形成的一种空间结构。由于它可以将作用在其上的集中横向载荷分散为沿壳体的压力。因此在场馆建设中用得很多。
案例分析：头盔，汽车外壳等。
[鸡蛋承受压力试验]： 略。
[学生讨论]： 进入工地时总是被要求戴上安全帽，为什么？
案例分析：埃菲尔铁塔
（三）课堂练习与作业
[马上行动]：教材011
[课后作业]：p011 练习1、2题
第二节 稳固结构的探析
一、教学内容分析
本单元的内容与实际生活联系紧密，课本上的案例也通俗易懂。本节内容有承上启下的作用，不仅可使学生对结构的基本知识有更深的认识与巩固，而且也是以后结构的强度、结构的设计基础。
二、教学对象分析
学生在以前已经学过一些相关的知识，所以这部分内容对于他们来说难度不大。在前几节课中学生的参与度比较大，表现出一定的热情和兴趣。
三、教学目标
1、通过案例试验，学生能够自己分析影响结构稳定性的因素。
2、能够联系“应力”，理解强度的概念。
3、能够区分结构强度与稳定性的区别。
4、从热点问题，日常生活出发进行课堂教学，让学生感受技术中的结构与他们密切相关，激发学生自主的关注身边的生活，提高他们的观察力，能用强度的概念来评价、选择和使用结构。培养学生分析与交流的能力。
四、教学重点与难点
重点：分析影响结构稳定性的因素。能够联系“应力”，理解强度的概念。
难点：1、支撑面积不等于受力面积。
2、了解结构稳定性与强度的联系与区别。
五、教学资源
三脚架、A字形梯。
六、教学策略
引导学生根据自己的生活经验总结出影响结构稳定性的因素，然后由学生扮演教师角色进行讲解，分析，其他同学可以补充，提问。最后针对每个因素教师进行总结，补充。从热点话题出发，引入强度的概念，通过课本的案例分析，学习影响结构强度的主要因素，再通过视频展示图片，分析生活中的例子，让学生能关注身边的生活，将所学知识运用到生活中。
七、教学过程
（1）导入：前几节课我们学习了结构的一些知识，接下来我们看一下影响结构有哪些因素。由学习目标这里我们可以看到它与结构的稳定性，结构的强度有关。（强调该课的学习方法，阅读学习目标部分）那这节课我们来学习结构与稳定性。
（2）和学生一起总结影响结构稳定性的几个因素（不一定局限于课本上的几个因素，学生可以举的更多，然后由他们自己来讲解。强调课本上基本的几个因素）。
[影响结构的几个因素：]
[1、几何形状]
[2、支撑面大小]
[3、重心位置]
（3）由学生自己推荐或其他同学推荐选择其中的一个因素进行讲解。（老师作为学生进行发问，引导学生将内容讲解完整，可以引导学生对课本或生活中的案例进行分析）
（4）每个因素讲解完后，由老师将刚才学生讲解的过程进行简单复述，然后在这基础上进行补充总结。
“几何形状影响因素”的总结：强调三角形的稳固结构。讲解“三脚架”和“A字形梯”的例子。
“支撑面大小影响因素”的总结：举水坝的例子，金字塔的例子，并且和前一节课学习的结构类型结合起来。举三脚架的例子，强调影响结构稳定性的因素不是单一的，孤立的，解释支撑面大小不等于受力面积。
“重心位置影响因素”的总结：详细分析“重心所在点的垂线落在结构地面的范围内，就是稳定的”。举比萨斜塔的例子。然后提出问题：1、为什么不倒翁不倒？2、装了半杯水的杯子稳定还是装了满杯水的杯子稳定？
（5）导入：我们前面讲过结构的稳固性探析包含了两个内容，一个是结构的稳定性，一个是结构的强度。我们学习了结构的稳定性，接下来学习结构的强度。
（6）结构强度的概念：我们知道结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。那么结构的强度是什么呢？例如我们现在坐的椅子，它要承受我们的重力，大家想想，如果有一个体重很重的人坐在这张椅子上，很可能椅子无法承受他的重力，椅子坏了，人跌倒在地上。（就像我们前两节课做的鸡蛋的试验，有个同学坐在上面，鸡蛋被压碎了。）那我们如何来评价这张椅子呢 我们就要用到我们今天学习的内容：强度。这张椅子的强度是怎样的，也就是指它受到外力作用的情况下，它不被外力破坏的能力如何。
所以说结构的强度是指：结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
（7）强度与稳定性的联系与区别：那么它和结构的稳定性的区别在哪里呢？我们知道稳定性是研究物体的保持平衡状态的能力，强度是研究不被外力破坏的能力。例如我们刚才举的椅子的例子，椅子能够承受人的重力这是一个强度问题，那么椅子会不会左右晃动，摇摆，那就是一个稳定性问题了。（通过例子让学生有感性的认识，不必要进行深入分析）
（8）应力和强度的关系：这只是我们一个笼统的说法，我们如何来衡量一件东西的强度呢。那就要用到我们以前学习的应力的知识。
联系前面的内容讲解应力与强度的关系，如何用应力来衡量强度。举鸟巢结构钢卸载的例子说明（只要有感性的认识即可，不必要有量的分析。）
（9）影响结构强度的主要因素
1、总结出影响结构强度的几个主要因素
①完成课本P17页案例
②学生回答
③由学生的回答，引导学生得出影响结构强度的几个主要因素。
2、因素一：结构的形状
①三角形形状。展示幻灯片，通过钻石的例子进行分析。
②横截面形状：具有相同截面积，但不同截面形状的同种材料的坚固性就不同。利用图片介绍同种材料、相同横截面积、不同截面形状的构件的强度排列顺序。
③强调学生注意对结构的影响有两点，一是结构的外部形状，二是结构的构件截面形状，结构的外形相同，构件的截面不同，其强度不一样。
3、因素二：材料
①展示幻灯片图片，从纸杯到塑料杯到无锈钢杯，说明强度和材料有关。
②介绍混凝土材料。从应用广泛的钢筋和混凝土到工程人员新发明的纤维混凝土、聚合物混凝土、轻质混凝土等，一系列新型高强度混凝土。
4、因素三：构件的连接方式：
①构件连接的类别：
铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动。（图片举例）
刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。（图片举例）
举纽曼MP3的例子，激发学生的兴趣，让学生感受到课本知识与生活紧密相连。
②提出：结点是从连接的效果来划分。一个结点可以有多种连接方式。不同的材料有不同的连接方式；构件的连接方式不同，结构的强度也不同。
（10）结构与功能:
结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用产生着直接的影响，结构的改变可能导致功能的变化。（展示各种自行车的图片）
讨论对于自行车还有什么改进。
七、作业：练习第1题。
第三节 简单结构的设计（第1课时）
一、教学内容分析
结构设计和技术设计一样，具有明确的目的性，方案的多元性和创新性。所以，在教学过程中，应当重视满足使用者的需要、多方案的形成和強调设计的创新。
二、教学对象分析
采取以小组为单位的形式进行分工合作, 进行讨论、设计，引导学生打开思路, 形成多种设计方案, 在多方案中进行选择。
三、教学目标
为了更好地突出本节课的重点，本节课增加了让学生亲自为设计相片架考虑的因素进行分析，为做简易相片架作好准备，加强学生对结构设计方法的体验。达到掌握设计考虑的主要因素。
四、教学策略
教师在教学时,应引导学生用人文的眼光看待设计, 设计是为了满足人们的需要, 设计是与实际生活情景相联系。
五、教学重点和难点
重点：运用结构设计应考虑的主要因素，从而初步体验结构设计的方法。
难点：多方案的构思与设计。
六、教学准备
多媒体课件等。
七、教学过程
（一） 引入新课
请学生欣赏不同样式的服装，并选择自己喜欢的服装。
设问：问为什么要选择自己喜欢的？同学们从中发现了什么与技术设计有关的内容？
回答导入：设计考虑的因素。回到结构设计上来，
服装设计离得开设计吗？
结构设计应考虑哪些因素呢？
（二）学习结构设计的重要性。
结构设计对于我们的日常生活、对于各种各样的生产活动都非常重要。日常生活中, 没有丰富的结构设计, 产品将会造型单一、功能单调, 那些大型建筑物、交通运输工具等 更是无法产生; 生产活动中, 产品制造技术、结构安全性及耐久性评估、维修加固技术等, 都离不开结构的设计和研究。
（三）学习结构设计的目标及要求
结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标, 应满足设计规范, 满足使用者的基本需要。例如, 儿童自行车的结构设计, 首先应以代步、锻炼儿童的手脚协调能力为设计目标, 同时要满足童车结构设计的国家标准和规范要求, 如自行车的链轮、链条、车把、车闸有一定的要求，否则设计应视为不合格。
（四）学习结构设计应考虑的主要因素
结构设计应考虑的主要因素有: 符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求, 安全因素, 公众和使用者的审美需求, 使用者的个性化需要, 对设计对象的成本控制要求和一定 的使用寿命等。
在工程的结构设计中, 应考虑结构的安全性、适用性和耐久性。在考虑结构的稳定性和强度, 使结构在规定的条件下和规定的使用期限内, 能实现一定的功能的同时, 还要考虑经济因素, 如做到用料省、成本低等, 也就是说, 力求以最低的成本使所建造的结构达到预定的要求。
不同的结构设计, 应考虑的因素各有侧重, 但无论在哪一类用途的结构设计中, 安全都是至关重要的因素。
在结构设计中还有一些需要考虑的因素, 如材料、民俗文化、地域特点等, 还可以引导学生思考是否还有其他需要考虑的因素。
（五）简单结构的设计案例
1、讲解简易相片架的设计过程与方法
在实际生活中,人们选择相片架, 不仅考虑造型、材料、稳定性等因素, 还考虑相片架的颜色、造型与房间的整体是否协调,相片架的摆放方式与房间的空间关系等。例如,房间内的桌子比较小,而房间的墙上有大面积的空白,此时就可能会选择悬挂式的相片架,而不会选择用支架式的相片架。
从造型、材料、稳定性和强度等方面 , 比较上述案例中三个设计方案中相片架的结构的特点,并构思其他设计方案,列出方案要点。
2、让学生根据所学知识为设计简易相片架作好准备。
（1）小组讨论制作简易相片架应考虑那些方面的因素并落列出来。
（2）在相框和支架的设计上都要有创意，并画出草图
（3）目标激励：
a、有创意的设计方案要到学校存档，
b、你所做的模型或原型还可送给你最要好的同学，因是自己亲手所做，比买贵重物品相送更能表达纯洁的友谊。
c、作品要在网上发表，并在高三毕业对作品进行拍卖。
3、探究：在某些地震灾区, 居民采用“木板夹心”结构筑墙建房,这种由当地农民创造出的结构能经受地震的考验, 具有较好的抗震效果。
请简要说明这种结构的特点,并根据所学的有关结构与设计的知识,对这种结构设计进行分析。
（六）学生作品展示
下面这些桥不仅是外形美观的工艺品，更重要是它们具有承重3000g以上重力的结构。而所用的承重物都是统一规格的纸板。（8幅图片）
（七）作业
根据所学结构的知识，准备材料，设计出一个作品。突出结构的稳定性、强度、美观、实用。（作品可以是报架、鞋架、书架、相片架、桥梁的模型等等。材料可用硬纸壳、木料、塑料、金属等。）
简单结构的设计（第2课时）
根据所学结构的知识，设计并制作出一个作品。突出结构的稳定性、强度、美观、实用。（作品可以是报架、鞋架、书架、相片架、桥梁的模型等等。材料可用硬纸壳、木料、塑料、金属等。）
学生制作，教师指导。课堂未完成得在下堂课前完成。
第四节 经典结构的欣赏
一、教学内容分析
《经典结构的欣赏》是通用技术必修模块“技术与设计2”第二单元第四节（苏教版）的内容。通过对赵州桥、飞檐、斗拱、蛋形椅、补充案例的欣赏，引导学生赏析具有典型人文意义的结构，开阔学生的视野，拓展学生对结构设计的文化特性的理解和评价，在以后的设计中注入更丰富的文化内涵。
二、教学对象分析
高中学生已有一定的生活经验，对艺术的欣赏具有较好的基础，加上前三节的学习，对结构的欣赏有一定的知识准备。但大多数都是零散、片面的。学生通过讨论、探究、师生互动、观看视频、作品的赏析等环节，进行积极思考，形成欣赏角度，加深对结构的理解，丰富设计的内涵。
三、教学目标
1、知识目标：
通过对典型结构的欣赏，学会观察结构的实用性和美。
2、能力目标：
能从技术和文化的角度欣赏，并评价典型结构设计的案例。
3、情感态度价值观：
通过典型结构的欣赏，提高自身的技术素养，拓展学生对设计文化特性的理解和评价，增强学生对中华民族的自豪感。
四、教学重点、难点：
重点：透过经典结构的欣赏，让学生学会观察结构的实用性和美。
难点：学生能从技术、文化等角度欣赏并评价典型结构的设计案例，并在自己以后的设计中注入更丰富的文化内涵。
五、教学策略
在本节的教学中，借助多媒体教学，分析经典案例，播放补充案例的视频，引导学生讨论、自主探究、自动构建知识，实现学生能力拓展，开阔学生视野，达到知识迁移目的。总体教学流程为：“复习回顾——情境导入——合作探究、能力展现——归纳、讲授新课——能力拓展——开阔视野——总结”。本节内容按排2课时（连排）。
六、教学准备
多媒体课件、图片等
七、教学过程
1、欣赏图片
岳阳楼、赵州桥、飞檐、蛋形椅等。
2、分析讨论、总结以完成上述教学目标。
教学反思
通用技术设计与制作实践
《技术与设计2》第一单元
第三节简单结构的设计——木相框的设计与制作
教学目标：（认知目标、技能目标、情感目标）
通过本单元学习，使同学们了解并掌握常用工具的使用。
通过市场调查信息，根据提供或自备材料，能够设计、制作一个创意相框。
通过市场信息调查，培养社会活动能力。通过市场信息分析，合作、设计、制作，培养美感创意设计能力和合作精神。
二、重点难点：
作品的创新设计。
锯割、切割、锉削等基本操作。
三、教学方法、手段：
讲授、启发自主调查研究（设计）能力，根据学生能力差异，采用分层教学法。提出不同的学习要求
利用投影仪和自制教具，学生交流，教师点评。
四、工具和材料：
工具：锯子、美工刀、锉、角尺、直尺等。
材料：多种木线条、三夹板、砂纸、胶水等。
五、课时安排：四课时。
六、教学过程：木相框的设计与制作
第一、第二节课 基本技能、规定尺寸的相框
一)、工具使用注意事项：
1、严禁拿工具哄闹。
2、爱护公物、切割必须垫板上操作。
3、讲究卫生，工具排列整齐，加工碎屑及时处理。
二)、小木工基本操作技能 演示或多媒体展示 练习
1、画线
画底板线 按设定的尺寸在三夹板上画底板线325*225 mm通常单位毫米
画边框木条线 两根325mm 两根225mm 的45。 角
注意事项；画线时要注意合理用料，节约用料。如让开节疤、让出破损。合理排料，严禁随意排放，造成浪费。
2、切割
三夹板一般用美工刀切割，出刀10-20mm，刀口与切割面一般小于45。第一刀轻，确定切割线。第二刀稍用力，再次确定切割线。三刀、四刀切开为止。
3、锯割
用台钳平夹木线条，大母指甲掐线，锯子上拉定位，下斜推30。用力，上拉不用力，快锯断时缓慢用力，防止撕裂木料。（注意正反）。
4、锉削
先用粗齿木锉锉基本形，再用钢板锉锉准形。手持锉应尽可能垂直90。平稳锉削。(尽可能对齐平整、接缝严密)
5、砂磨 手持加工件按所需砂磨的角度平稳推拉。
6、对45。角
7、试拼 在下一步胶接之前，要先将四块边框试拼一下。
8、胶粘合
把拼接好的工件逐一均匀涂胶，按原位置放好，再在三夹板上涂胶，待3-5分钟胶表面基本干后，再逐一把木条对齐，再逐一对木条施压即可。
三) 、学生活动，规定尺寸相框制作
现在大家根据已学知识，按照所选规定材料、规定尺寸、用斜接的方法制作一个规定尺寸的相框，325mm*220mm。
每两人一组，合作制作一个规定尺寸相框，材料一根1100mm长的木线条, 各组分别按需要尺寸325mm*220mm切割一块三夹板。(下一次制作一个创意相框。)
四) 、教师活动：巡回指导，热情帮助，及时解决学生操作中出现的问题，提醒安全、节约、卫生,。
五)、家庭作业：
2人一组到小工艺品商店、文具店（如金桥市场、夫子庙大市场）
调查研究：
有哪些工艺造型美观的工艺品。
其中有哪些木工艺品，主要了解木工艺钟、相框或有参考价值的造型。
思考研究，创新设计。
根据老师给你准备的材料或你能找到的材料
你能模仿制作的作品，你最想制作的作品。
(2)根据调查研究的信息你能做哪些改变形状的创新设计，你能组合哪些造型的创新设计，写出名称并画出简图。
第三、第四节课 创意相框制作
上节课，我们制作了规定尺寸相框的练习。这节课，仍然两人一组，分工合作制作创意设计的相框。
一、学生活动，根据教师提出的要求和自己的设计方案，以两人为一组，完成创意相框制作。有时间的，适当制作装饰或撑架。要求学生制作的作品一定要有创意。既要实用，又要有美感的变化效果。
二、教师活动：巡回指导，热情帮助，及时解决学生操作中出现的问题，提醒安全卫生,。
三、作品交流评价：
（1）2—3例学生作品交流，谈自己的作品创造性，美感效果。
（2）教师适当参与评价：
A、赞赏优点 B、对不足处提倡如果是我会怎样？你们感觉如何？
结束语：提请同学们时刻关注身边的事物。从现在开始，从点滴小事做起，小改小革，由小到大，创造更美好的未来。
第二单元 流程与设计
生活和生产中的流程
教学内容分析
本次授课内容为《技术与设计2》流程与设计模块中的基础内容，即生活和生产中的流程。本节以时间为核心，案例为依托，从时序、环节两方面，通过学生动手操作并对生活中的事例进行分析，引入和揭示流程的概念（流程、时序、环节）、意义以及流程的表达方法——流程图，并且通过一些案例分析学习生活与流程和生产与流程的内容。旨在加深学生对流程的理解，培养良好的生活习惯和提高逻辑思维能力。
二、教学对象分析
如果按照书上的内容讲，学生一定不感兴趣，因此，一切要从学生的兴趣出发，设计一些合理的情景，见书上的内容进行了改进，让学生积极的去思维，主动的思考，将学生的思维全部引导到课堂中来。
三、教学目标
知识与技能
通过案例分析使学生了解流程、环节、时序的含义及它们之间的关系。并学会阅读和分
析绘制简单流程图。
过程与方法
通过对生产、生活中的案例流程分析、以及学生动手操作、观看视频，使学生逐步构
建以科学的流程来指导生活学习的思维方式。
情感、态度和价值观
学生对流程意义深入理解，从而认识到在人生的整个流程中应该遵循自身机理和自然的
规律发展。
四、教学重点和难点
重点：通过案例分析使学生了解流程、环节、时序的含义及它们之间的关系。
难点：通过案例分析使学生了解流程、环节、时序的含义及它们之间的关系。
五、教学策略
根据我校学生特点我采用的学法指导是讲授法、提问法、讨论法、演示法、实验法、观察法、欣赏教学法等。本节课采用的教学方法有以案例分析法为主，结合问答法、实验法、发现法达到师生互动的效果。
六、教学准备
图片：学生制作相框现场和成品、自行车安装修理工具、各个环节、一些书上扫描的图片等。实物：磨刀器、军用锹、成品相框、电脑零件、机械发电手电筒等。
场地及设备：多媒体、投影、实物展台、笔记本等。
七、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动
复习导入新课 猜一猜 想一想 讲一讲 做一做：展示藏在箱子中的两种产品：军用锹、磨刀器。让学生猜一猜、想一想、讲一讲、上台前做一做，总结。 观察、思考、讲解、操作
给你一片天 相框制作现场展示本班或年级上节课制作较好的相框，学生讲解制作流程及创意。导入：回忆我们在上学期所做的石英钟、桥梁等作品中，与我们制作相框的过程几乎都是一样的。整个作品都是按照一定的顺序和规则进行的。这个过程，就是我们今天所要学习的第二章流程与设计中的第一节生活与生产中的流程——认识流程。 回答——方案构思、制定方案、准备材料和工具、制作产品、优化改进。
新课讲授 认识流程（Process）展示打乱的自行车前轮装圈上轴的图片流程。让每小组设计出正确的安装流程。正确的自行车前轮装圈上轴的图片流程、时序的概念。 观察、听讲、思考、讨论、汇报。小组汇报安装流程。小组讨论总结时序的概念。
提问:任何一种活动都有一定的的时序，有些时序是不可以颠倒的，有些则可以。请问：1、在安装自行车前圈的时序中，哪些可以颠倒，哪些不可以颠倒？2、完成书上39页的马上行动表格，每个组至少列举2个案例。 讨论、回答：不可颠倒—上钢丝与装外胎、装内胎和装外胎等。装前轴就没有严格的规定。列举案例，同学评价。
大屏幕展示检修工具创设情景，提出问题：假如你骑自行车到郊外游玩，突然感觉骑车费力，下车检查发现车胎被扎。幸好你随车携带了检修工具，你将如何设计检修流程修好你的自行车？ 总结：在同学们所设计的检修过程和所举的案例中不难看出，合理的时序在我们生活中随处可见，但最终我们应遵循和尊重事物活动的内在机理与规律，并根据一定目的和条件进行合理的安排。 小组讨论回答（将会有不同的检修过程）：先将外胎扒开，将内胎取出充气，检查漏气的地方，然后用锉将漏气地方和修补皮锉好，将他们抹上胶水，吹一吹，粘上，再查，直到不漏气为止，上胎。
展示纯净水的生产流程图。我们看了以上的生产过程。请思考、讨论，说出流程、环节的意义以及流程、环节、时序三者之间的存在怎样的联系。 同学们讨论，总结出流程、环节的内涵和意义。以及流程、环节、时序三者之间的关系。
文字提问：小组展示生活中的一些对流程有严格要求的案例？（各组调查结果） 展示各组调查流程案例结果。学生上台通过实物展台展示、讲解。
试验要求。每组同学都准备了试验器材。试验要求：1、操作时间6分钟。2、将安装过程记录下来。3、操作过程要注意安全。4、小组代表展示本组试验过程及感受。5、要体现小组团结协作的精神。6、根据试验过程表现给每个小组加分。 作为期末成绩的重要内容之一。 试验操作。并记录试验过程。学生总结安装流程。汇报试验过程及感受。
流程图的表达 同学要想把你的安装流程描述的清晰可见，我们一般采用流程图来表达流程。而流程图表达有几种：口头表达、文字表达、表格表达、图示表达，有些场合模型表达、动画表达等。而采取怎样的表达方式还要根据某项事情的特点。 观察、思考并回答流程的表达方式。
课堂小结 １、任何流程都反映一定的时序，体现出一定的环节。2、这节课我们通过对一些案例的分析，对时序、环节、流程有了深入的了解。知道了做任何事情都要尊重和遵循事情的内在机理或规律，根据其不同的特点进行合理、有序的安排，这样我们才能把事情做好。 学生讨论回答。比较不同答案的差别。学生总结，回答。学生观察、思考。
作业： 请每组设计组装一台电脑，周末回家做好以下工作.将你组的流程环节用某种表达方式，记录下来。下节课将你组的调查结果展示给全班同学，我们还要进行电脑硬件组装的实际操作。程序：1、明确自己想要安装什么档次的电脑。2、列出硬件清单。 3、市场调查结果记录。4、购买硬件名称、型号，价格。5、组装电脑流程 6、安装系统及相关应用软件。
第二节 流程的设计
教学内容分析
本小节主要通过一个电脑组装实验来加深同学们对流程设计应考虑的基本因素、步骤
地认识 ；学习要点：学会分析流程设计应考虑的基本因素；基本理论到实践操作，实践操作到实际能力的提升。
二、教学对象分析
如果按照书上的内容讲，学生一定不感兴趣，因此，一切要从学生的兴趣出发，设计一些合理的情景，见书上的内容进行了改进，让学生积极的去思维，主动的思考，将学生的思维全部引导到课堂中来。
三、教学目标
知识与技能
通过实例的分析学会不同种类流程设计考虑的基本因素和设计步骤。
过程与方法
通过电脑购买到组装电脑的实验，来提高同学们在实际生活工作中处理事情的能力和多项思维的能力。
情感、态度和价值观
学会观察是市场动态和辨别真伪的能力。
四、教学重点和难点
重点：通过案例分析使学生了解流程、环节、时序的含义及它们之间的关系。
难点：通过案例分析使学生了解流程、环节、时序的含义及它们之间的关系。
五、教学策略
本节课的内容以案例阅读分析和学生参与思考分析为课堂教学主线，充分体现老师的主导作用、学生的主体地位。在教学过程中，采用多媒体课件进行案例分析、演示讲解，学生主动探究式学习等教学方法。教学所采用的演示法、讲解法、实验法。
六、教学准备
1、硬件图片2、硬件实物3、安装电脑整个流程的录像4、安装电脑的步骤（文本）
七、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动
复习导入新课 各小组汇报调查电脑市场价格和本组所组装的电脑硬件清单。使用展台展示各组的电脑硬件清单 观展示、讲解本组的调查结果。
新课讲授 一、流程设计应考虑的基本因素列举一些生活中所知道的提高效率的案例。 举例日常生活工作中的案例
教师引出流程设计的目的与要求 观察思考联系实际生活
列举一些流程设计应考虑的一些因素。教师引导 学生思考回答通过实际生活工作中的案例来分析流程设计的考虑的因素
讲解：合成氨的生产工艺流程图通过案例说明流程设计是在不断的改进和优化当中完善 观察、思考
引导进入思考马上行动 同学思考回答
讲解流程设计步骤 听讲
提问患者看病的流程、教师补充 学生回答增长实际生活知识
讲解流程的表达形式 观察
讲解1、产品为中心的企业业务流程图2、数控机床的加工流程图 听讲、思考回答加深流程设计的合理性
展示组装步骤、播放视频教师组装电脑，边讲解 观察、记录提高实践能力
课堂小结 1、流程设计应考虑的因素2、流程设计的步骤3、流程表达方式有哪些 观察
作业： 快餐配送流程图（框图） 记录
第三节 流程的优化
一、教学内容分析
本节课的内容主要是日常生活与生产中一些流程优化的案例分析，以次来说明每件事情
成功在于细节的把握和设计。能够概括简单生产流程优化过程应考虑的主要因素。通过对生产生活流程优化内容的分析来判断出每一件事情流程优化所具备的最基本的条件。
二、教学对象分析
本节课内容同学们较易理解，因此无须更多的实验和案例进行详细的讲解，秩序对书上一些案例进行细致的分析，从而让同学们对流程优化有一个深入的了解。
三、教学目标
知识与技能
流程优化的意义和主要内容以及优化的基本条件。
过程与方法
能够概括一些简单生产流程优化过程所要考虑的主要问题以及能对生产生活中简单事
项进行流程的改进设计，并用或图表说明流程设计方案的特点或流程的改进方案的优越之处。
情感态度与价值观
让同学们真正认识到优化人生对一个人重大意义。
四、教学重点和难点
重点： 能概括某种简单生产流程优化过程所应考虑的主要问题。
难点： 能对生产生活中的简单事项进行流程的改进设计，并用文字或图表说明流程设计方案的特点或流程的改进方案的优越之处。
五、教学策略
教学所采用演示法、比较法、小组讨论边问边答的形式进行课堂教学。
六、教学资源准备
以教材资源为主，增添精选案例，教师准备课件，图片、教具。
七、教学过程：
教学环节 教师活动 学生活动
复习导入新课 提问、评价、补充 用实物展台展示个小组作品各小组汇报作业情况（
新课讲授 大屏幕展示本节课的要点1、流程优化的内容2、流程优化的条件 观察
分析、提问、讲解分析制作一只台灯的流程 讨论、回答判断生产生产流程中的优化途径。
讲解展示改进后的流程并行和串行所用的时间 思考、回答理解并行与串行在生产中的区别和意义
解释流程优化的内容 领悟
分析、探讨探讨校办工厂机器的维修流程合理性 讨论、回答分析出流程中的合理性
分析、探讨工艺优化的两种方法的差别加工刚才两种方法的差别 讨论、回答 理解工艺优化两种方法的差别
提问、评价、讲解、补充战事配送路线图和不同路线的里程差别。 各组讨论不同的配送方案，汇报各组的结果
展示图片、进行讲解、分析讨论流程优化条件的关键因素。通过一些案例的分析让同学们知道生产生活的一些流程设计的巧妙之处 观察、思考 设备、工艺、材料。列举一些案冽。
分析案例洗衣流程的优化。流程再造与信息化基础。 阅读、分析案例
流程的设计与优化选题 设计类 粉刷装修我们的教室的流程 组织一次班际小型田径比赛的流程 优化类 改进一次主题班会的流程 改进校学生会选举的流程 置换选题 改进某一个理化实验的流程 办一期自己的班级或年级小报的流程 自选题 每组选择一组选题，进行流程优化设计
1、组织好学生的交流活动，对学生的成果进肯定并提出改进的意见。 交流与评价 介绍本组活动流程并展示方案 方案报告人作设计说明 大家提问 评价
课堂小结 1、流程的优化内容 工期优化、成本优化、技术优化、质量优化等。2、流程优化的条件 设备、工艺、材料。 听讲
作业 校教导处设计一个组织期末考试的工作流程。为同学们设计一天的合理的饮食流程。 家庭作业
教学反思
第三单元 系统与设计
第一节 系统的结构
一、教学内容分析
本节课的内容主要是理解什么是系统，系统的类型以及系统的基本特性。这些概念抽象，学生理解起来有些困难，因此应从系统的应用角度来理解系统的含义。通过看得见，摸得着的简单案例来进行分析，理解系统的概念与基本特性。
二、教学对象分析
在课堂上，学生特别爱张扬自己的个性，展现自己的才能，那在讲这节课的时候应多让同学们来讲解，这样讲解的学生也积极的参加思考，其他学生也会认真而感兴趣的参与到课堂中。
三、教学目标
1 从应用的角度理解系统的分析.
2 通过简单的系统分析的案例分析,理解系统的基本特性.
四、教学重点和难点
重点：掌握系统的三要素，理解系统基本特性。
难点：运用系统的基本特性，分析身边的系统案例。
五、教学策略
本节课的教学内容看起来特别的枯燥、抽象，理解起来也显得比较困难，教师应从系统的应用角度来分析系统的概念和节本特性。选取学生身边典型和容易理解的案例来进行分析，把握系统的特性，这样学生很容易总结出系统的一些特性。
六、教学准备
多媒体、一些图片
七、教学过程
教学环节 教学内容 教师引领 学生活动 教学目的
引入讲授练习： 系统的含义：由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。 二、系统的类型自然系统和人造系统实体系统和人造系统三、系统的基本特性1、系统具有目的性： 系统都是以实现某种功能为目的的，这是区别这一系统与那一个系统的标志。系统的多个目标有时不完全一致，甚至矛盾，这就需要协调，寻求平衡或折衷的办法，从而更好地实现其目的。2、系统的整体性系统的各组分之间，组分与整体之间是相互联系和相互作用的。协调好系统就具有良好的功能。3、系统具有层次性系统的各层次之间具有独性，它们通过相互联系、相互作用共同完成系统的整体功能4、系统具有相关性系统的各组分或元素只要有一个变化都会影响其他元素和组分实现其功能。5、系统具有环境适应性系统的功能就是通过与周围环境的相互联系和相互作用得以实现的下列的事例体现系统的什么特性？人们往往希望汽车跑的又快又省，但车速过快会格外耗油，有个折衷的最适当的速度叫经济速度，最省油。过度发展畜牧业，导致绿洲变成荒漠“一个和尚跳水喝，两个和尚抬水喝，三个和尚没水喝“三个臭皮匠凑成一个诸葛亮“银河系的结构人类的进化课后的1、2题 对于系统一词你在什么地方听到？来大家说说，看谁的知识渊博。教师总结：什么是系统，并利用书中自行车的案例进行解释。教师讲解：根据需要可以将系统分为：创设问题：人类为什么发明自行车？在不断改进的过程中，人们对自行车的目标有了怎样的变化？什么情况下你会刹车？为什么？你骑自行车是由哪些零部件组成？自行车的运行中，这些零部件是如何配合工作的？两辆新购的自行车，骑起来也会有不同的感觉，为什么？你骑的自行车由哪几个主要子系统组成？每个子系统各自具有什么样的功能？骑自行车的时候，如果一个部件出了故障，会影响其他部件的工作吗？自行车一个部件的改进，会使其他部件工作的更好吗？自行车为什么要更新时代？越野车、变速车是怎样出现的？教师利用多媒体展示，在学生回答时适当的进行引导 相互交流。听并且理解系统的含义。做书上的马上行动听讲，区分一个上前，利用电脑展示各个时代的自行车，同时进行解说，其他同学观察，并思考教师提出的问题在教师的引导下思考下述问题，通过交流归纳出对应的系统的基本特性学生利用刚学的知识思考讨论交流 调动学生的积极性，激发学生的兴趣了解创设情境，引入系统分析的基本特性理解系统分析的基本方法培养学生交流能力。并强化对系统基本特性的理解
板书设计 一 系统的结构系统的含义： 由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。 二、系统的类型：三、系统的基本特性1、系统具有目的性： 2、系统的整体性 3、系统具有层次性 4、系统具有相关性5、系统具有环境适应性
第二节 系统的分析
一、教学对象分析：
通过上节课的学习，学生对系统的内涵已经有了初步的了解，再加上以前所学内容和生活经验，涉入本节课的难度不是很大，但教材的有的案例不符合学生的认知规律，专业知识要求太高，学生接受困难，时间的浪费也多，即使花大气力讲，学生也不理解，所以在此更改为生活中常见的案例：自行车、课程表的安排、马兰河水的污染、以及利用数学知识对足球赛场上的一些安排进行分析，掌握系统的原则。要想分析透，时间可能稍紧，所以对有些内容可以利用多媒体进行展示，这样可以减少写和改的时间，课程表改动可以发给每个人，然后讨论。
二、教学内容分析
《系统的分析》是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》
本书主要学习系统分析的基本特征、基本方法，并对系统进行优化，本节课是课标的重点要求，是系统设计的基础，以系统分析的基本方法指导简单的系统设计，提高系统的有序性和整体运行效果，这样才能使系统设计获得整体的最佳效益，通过本节课的学习，学生会了解技术设计的一些文化内涵，能归纳技术设计中的一些思想和方法，并把它们迁移到日常的生活中解决问题，这样有助于减少处理问题过程中的盲目性，并能学会对事件的理性分析和科学决策。
教学目标：
知识与技能目标：
通过简单的系统案例分析，理解系统的基本特性，初步掌握系统分析的基本方法
理解系统优化的意义，能结合实例分析影响系统优化的因素。
过程与方法目标：
通过案例分析，联系各个领域对系统分析进行交流和讨论。
情感、态度与价值观目标：
提高学生的技术素养，增强面对技术世界的信心以及个人、社会、环境的责任心。
教学重点和难点
重点：理解系统基本特性及系统优化的意义，能结合案例分析影响系统优化的因素。
难点：系统分析的基本方法和系统优化，能迁移到日常生活中，并灵活的运用
五、教学策略
教法：为了充分的体现教师的主导地位和学生的主体地位，在教学中把知识点的学习置于具体的情景中，通过丰富的案例分析把平日的认识从日常生活中提升到理性分析的思维上。在教学中要根据学生的认知规律，由浅到深，由易到难，以回想——分析——归纳——迁移为主线，组织教学。
学法：鼓励学生进行自主探究式的学习方法，交流讨论、归纳，要有团结合作的意识。明确技术离不开生活。要想真正的把技术这一学科掌握好，必须把学到的知识迁移到生活实际中去，要带着问题走进课堂，再从课堂中走进社会、走进生活的环境中。
六、教学准备
自制的课件、书签、自行车
七、教学过程
教学环节 教学内容 教师引领 学生活动 教学目的
引入讲授练习讲授练习总结 一、系统的基本特性1、系统具有目的性： 系统都是以实现某种功能为目的的，这是区别这一系统与那一个系统的标志。系统的多个目标有时不完全一致，甚至矛盾，这就需要协调，寻求平衡或折衷的办法，从而更好地实现其目的。2、系统的整体性系统的各组分之间，组分与整体之间是相互联系和相互作用的。协调好系统就具有良好的功能。3、系统具有层次性系统的各层次之间具有独性，它们通过相互联系、相互作用共同完成系统的整体功能4、系统具有相关性系统的各组分或元素只要有一个变化都会影响其他元素和组分实现其功能。5、系统具有环境适应性系统的功能就是通过与周围环境的相互联系和相互作用得以实现的下列的事例体现系统的什么特性？人们往往希望汽车跑的又快又省，但车速过快会格外耗油，有个折衷的最适当的速度叫经济速度，最省油。过度发展畜牧业，导致绿洲变成荒漠“一个和尚跳水喝，两个和尚抬水喝，三个和尚没水喝“三个臭皮匠凑成一个诸葛亮“银河系的结构人类的进化二、系统分析基本原则1、整体性的原则2、科学性的原则：系统的分析一方面要有严格的的工作步骤，另一方面应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析3、综合性的原则系统存在若干目标时，应将目标排除优先次序，首先选取最优先的目标，然后尽可能在不损害第一目标的前提下完成下一个目标，这就需要综合分析、统筹兼顾、不可顾此失彼。三、系统的优化系统优化的意义：就是在一定的条件下，使系统达到更加理想、更加效果的过程。实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力 、财力达到最小。系统优化的实现下面是高一年级两个班级的课程表，试运用系统优化的基本知识，重新调整编排使之更为合理？约束条件：两个班由同一批任教，使用相同的实验室。 创设问题：人类为什么发明自行车？在不断改进的过程中，人们对自行车的目标有了怎样的变化？什么情况下你会刹车？为什么？你骑自行车是由哪些零部件组成？自行车的运行中，这些零部件是如何配合工作的？两辆新购的自行车，骑起来也会有不同的感觉，为什么？你骑的自行车由哪几个主要子系统组成？每个子系统各自具有什么样的功能？骑自行车的时候，如果一个部件出了故障，会影响其他部件的工作吗？自行车一个部件的改进，会使其他部件工作的更好吗？自行车为什么要更新时代？越野车、变速车是怎样出现的？教师利用多媒体展示，在学生回答时适当的进行引导问：丁谓所采用的方案为什么一举两得？问：在足球比赛中，通常采用循环赛、和淘汰赛两种方法：足球场上总计11人，教练在安排上也各有不同，为什么有这些安排呢？ 教师用多媒体展示：马兰水水，问：马兰河水污染是极其严重的，你能说一下，在发展经济的同时人类忽视了什么，造成什么样的后果？引入：假如现在你从家要到火车站乘火车，你想怎么走？问题：原来的课程表有什么不合理的地方？怎样避免课程表编排的矛盾冲突？说一说你新编的课程表为什么比较合理？引导学生进行总结：通过这节课你学到了什么？ 一个上前，利用电脑展示各个时代的自行车，同时进行解说，其他同学观察，并思考教师提出的问题在教师的引导下思考下述问题，通过交流归纳出对应的系统的基本特性学生利用刚学的知识回答问题学生思考并回答阅读《丁谓修复皇宫》思考并回答学生分小组讨论，充当教练和策划者，进行交流观察、体会并回答教师提出的问题交流阅读教材上的案例，体会优化实现的措施及原则学生两个人一组进行讨论回答 创设情境，引入系统分析的基本特性理解系统分析的基本方法了解系统整体性的原则利用学生熟悉的了解的经历进行科学性原则的安排利用多媒体，加强感知，提高学生对综合性原则的认识。体会系统的优化培养学生独自分析问题的能力巩固体统的优化
板书设计 系统的分析一、系统的基本特性 二、系统分析基本原则 三、系统的优化1、系统具有目的性： 1、整体性的原则 1、系统优化的意义2、系统的整体性 2、科学性的原则 2、系统优化的实现3、系统具有层次性 3、综合性的原则4、系统具有相关性5、系统具有环境适应性
第三节 系统的设计
一、教学对象分析：
通过上两节课的学习，学生对系统的概念及特性已经有了深入的了解，并且对系统能够进一步的分析，真正理解了系统的设计应该考虑的问题，因此，学生能够针对身边简单的系统案例进行简单的设计。
教学内容分析
这堂课的最终目的是让学生能够设计简单的系统案例。因此教师要列举一些学生生活和学习中常见的案例，让学生自己总结和归纳，进一步掌握系统设计的基本方法。本章的内容对理论知识没有太多的要求，因此可以让学生设计实践一起进行，但要求学生写出设计报告和系统分析结论。
教学目标：
知识与技能目标：
通过简单的系统设计案例分析，来进一步理解系统的基本特性，并且学生能够在设计简单的系统案例。
过程与方法目标：
通过案例分析，归纳总结出系统设计主要考虑的问题并能够总结和提升。
情感、态度与价值观目标：
提高学生的技术素养，培养学生大局观的意识，用辨证和系统的眼光看问题，。
教学重点和难点
重点：通过系统的设计案例分析，学会简单系统设计的基本方法。
难点：完成系统的案例设计。
五、教学策略
本章是前两小节的升华，是学习系统设计的综合运用的关键一节内容，要学以致用，达到理论联系实际的作用，教师准备一些学生看得见的案例要求学生来设计，主要是教师引导，学生主动进行一些系统设计方案的实施。
六、教学准备
多媒体课件等。
七、教学过程
教学环节 教学内容 教师引领 学生活动 教学目的
讲授案例分析作业 一 系统的设计1>系统设计是在系统分析的基础上设计出满足预定目标的系统过程。2>系统设计应考虑的主要问题1、系统设计的目的与要求2、系统各部分之间的相互联系与相互作用3、设计方案的优化首先从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善各部分设计。二 系统设计的一般步骤1、分析系统设计要求 环境、技术、经济、社会等外部条件对系统的约束。2、确定系统的设计方案 将系统分解为若干个子系统，确定子系统的目标功能及相互关系，对子系统进行技术设计和评价，对系统进行总体技术设计和评价。3、系统的方案表达表格、图形、符号、框图，还可以附加设计的重要说明。课后第2题. 以上节课优化的案例引入系统的设计.案例分析:为坐落在山里的村庄策划一个筑路工程设计方案，需要筹划：资金分配、人员调配、地质勘探、路向选择、材料购置、施工进度等。在交流之后进行总结.教师总结1、总体目标： 安全、经济快速完成筑路工程。2、选择好筑路的技术设计方案，从山里出来是修隧道还是绕行。3、要在考虑工期、人员、材料的具体安排、降低成本的前提下提高工程进度。从系统设计的思路出发，怎样理顺这些关系？如视频会议系统需网络技术支持、连接等。城市建设中相关联问题的协调处理等。系统的设计练习家庭装潢过程中人们易忽视住宅的室内电气线路的设计，导致装潢完成后才发现设计不合理之处，所以进行住宅室内电气线路的整体设计很重要。设计要求：1、照明用电负荷800w2、娱乐用电1500w（电视音响电脑等）设计要求：3、厨房用电负荷4500w4、空调用电负荷3300w5、卫生间用电负荷1300w约束条件：1、照明和各种家电使用安全、方便、相互之间影响小、便于维修。2、电表允许通过的电流为30A。 听讲,理解系统的设计的含义学生以小组为单位进行交流讨论根据老师总结的进行总结在设计中应该考虑的问题利用设计的一般步骤对家庭装潢进行简单的设计. 了解系统设计含义.通过简单系统的设计案例分析,初步学会简单系统设计的基本方法培养学生归纳和总结能力.让学生能确定生活或生产中的简单对象，并根据设计要求完成系统的方案设计。
板书设计 三 系统的设计一 系统的设计二、系统分析的一般步骤 1、分析系统设计要求 2、确定系统的设计方案3、系统的方案表达
教学反思
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。
3.激发学生了解控制，研究控制的兴趣与热情。
4.理解控制的含义
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。
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）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。
案例3：希罗自动门（图片）
希罗自动门的相关材料见教参P66或江苏版P107。
希罗自动门说明了什么道理？
道理是：利用气压和液压动力装置，实现自动开门、关门。
总结：事物发展的结果可能是人们预先期望的，也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得到的。如果人们想达到某一特定的目的，就必须运用适当的手段来实现。
那么，运用什么手段来实现呢？
（引入控制的概念）
二、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。
结合事例（用音乐喷泉的事例），重点阐明控制的对象是什么；控制要达到什么目的；采取什么控制手段。[探究活动]
请同学们说说你在生活学习中所见到的应用控制的事例。
如：学校：学校的音乐铃声、多媒体教学系统、足球场草地自动喷淋系统、体育馆的自动伸缩坐椅等。 家庭：冰箱、电饭煲、微波炉等。 社会：交通信号灯、电子警察、电梯、程控电话交换机等 三、控制的分类从控制过程中人工干预的情形来分： 人工控制：人工纺纱、普通自来水龙头，旋转按钮打开电灯、驾驶汽车等； 自动控制：数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温控制、十字路口红绿灯的转换等 按照执行部件的不同，控制分为：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等 对于自动控制 按控制方式分为：开环控制、闭环控制和复合控制。
3、控制的应用
控制的应用自古就有，并在近代得到迅速发展，在社会生产生活的各个领域都有极其广泛的应用。
通过事例说明控制在社会生产生活的各个领域的应用。
案例1：汽车自动化生产线。（图片）
案例2：农业现代化设施。（图片）
案例3：现代网络家电。（图片） 学生讲述《大禹治水》的故事让学生思考并回答请学生讲述《木牛流马》的故事观看图片，并思考
课堂小结 1、控制是普遍存在。要求学生能列举事例。
2、控制的涵义。要求学生在理解的基础上掌握好其控制的涵义。
3、控制的应用。
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。结合前面的应用案例分析，进一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎样的工作方式，是学生学习的最近发展区。
三、教学目标
1.分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程
2.熟悉闭环控制系统的基本组成，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图
3.理解闭环控制系统中的控制器、执行器的作用
四、教学重点和难点
重点：开环控制系统的工作过程分析
难点：用方框图描述开环控制系统的工作过程
五、教学策略
教法：
本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。在教学中把知识点的教与学置于具体的案例情景当中，通过丰富而贴近生活的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。通过富有吸引力的现实生活中的问题，使学生回想和体会控制系统的工作过程，激发学生的好奇心和主动学习的欲望。让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。
学法：
鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。
六、教学准备
多媒体课件等
七、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动
导入新课 1 、拔动教室电灯开关，灯的亮与不亮与手动有关
2 、播放图片，声光感应开关，当有声音时灯亮
3 、播放图片，红外感应出水龙头，手靠近水龙头出水，离开则不出水
4 、播放图片，宾馆自动门，当有人进入，门自动打开
师生归纳、抽象以上活动的特征 学生观察思考
新课讲授 1、控制系统：
【案例分析】
自行车速度的控制的实现过程、电风扇风速的控制过程、自动门的控制过程、遥控电视频道更换的控制过程、航空模型的控制过程
（画出控制过程方框图）
【总结】
一般的控制过程都有一个输入和一个输出。
任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。
控制系统的输入输出之间有一定的对应关系。
【马上行动】（课文p102）
控制系统一般分为开环控制系统和闭环控制系统。
2、开环控制：
【利用前面的案例和普通游泳池注水控制系统控制过程分别引出两个名词：输入量和输出量】
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统成为开环控制系统。
开环控制系统的方框图：
【案例分析】
自动门的控制系统、水泵抽水控制系统
【学生课堂举例并分析】
公共汽车车门控制系统
（红绿灯定时控制系统、防盗报警系统、火灾报警系统、音乐喷泉控制系统、闹钟定时控制系统等等）
（要求学生能画出其控制方框图）
3、闭环控制：
【教师分析与学生讨论：在游泳池注水控制系统增加水位测量设备和改变控制对象后，控制系统的过程与前面的开环控制过程有何区别，输出量输入量之间产生了什么关系和作用。】
把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。
闭环控制系统方框图：
（解释方框图中的一些图标代表的含义）
（让学生观察并解释闭环控制系统与开环控制系统的区别？然后教师归纳总结）
【生活案例】保温电饭锅的保温控制、空调的温度控制等等
【生产案例】温室大棚、氨气生产的反应炉温控制等等
【复杂案例简述】导弹防空系统，战斧巡航导弹的控制
课堂小结 教师引导补充 与老师一起归纳
练习
学生做练习
第三节 闭环控制系统的干扰与反馈（第1课时）
一、教学内容分析
本节可以说是本章的难点，也是重点，这节也是对第二节内容的一个检验。本节内容在《控制和设计》中起到举足轻重的作用，不仅可使学生对闭环控制系统中的反馈（feedback）有很深的认识，而且也为闭环控制系统的设计与实施打好基础。
二、教学对象分析
学生如果能很好的学习前面章节，将对本节的学习有所帮助。
三、教学目标
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。
四、教学重点和难点
重点：干扰因素的定义
难点：1、了解干扰对控制系统的影响，并能分析克服干扰因素的合理方案；2、分析闭环控制系统有较强抗干扰能力的机理，能够分析一个简单闭环控制系统的克服干扰因素的过程。
五、教学策略
案例分析法，通过讨论、分析等方法使学生懂得反馈在闭环控制系统中的作用。
六、教学准备
多媒体课件等。
七、教学过程
序号 教学内容 教师引领 学生活动
1 引入新课 列举日常生活中时常存在的“干扰”现象：
①自然产生的：风中骑车、行船等；
②人为造成的：手机信号对电脑的干扰；
明确本节主要讨论的是干扰因素的也同样存在于控制系统当中问题。 思考、参与讨论。
2 什么是干扰因素 教师引导学生回答：我们要学习的干扰因素指的是控制系统当中的干扰因素。
结合具体控制系统，使同学们了解控制系统当中的干扰因素所指的是什么。
练习 P108马上行动
P109思考 听讲，根据具体的控制系统，回答它们会受到那些干扰因素的影响。
3 分析干扰因素 根据一个具体的控制系统分析干扰对控制系统的影响并分析克服干扰因素的合理方案，总结出以下三点：
1、 控制系统的稳定性能与干扰因素的控制以及克服能力直接相关；
2、 干扰因素的个数不定；
3、 只有使被控量稳定，才能使控制系统正常操作。 听讲、讨论。
4 分析控制系统怎样克服干扰因素 列举游泳池的开环控制系统及闭环控制系统，分析闭环控制系统有较强抗干扰能力。
通过一些具体的控制系统的案例分析使同学们了解一个简单闭环控制系统克服干扰因素的过程。 听讲、思考。结合老师讲解和自己的理解讨论一些简单的控制系统克服干扰因素的过程。
5 干扰因素的利用 干扰因素在某种情况下也可以成为我们利用的对象，例如打狂犬疫苗。 讨论还有那些是我们可以利用的干扰因素。
6 小结 引导学生对本节课进行整理、归纳。 对本节课内容进行整理、归纳。
第三节 闭环控制系统的干扰与反馈（第2课时）
一、教学内容分析
本节内容在《控制和设计》中起到举足轻重的作用，不仅可使学生对闭环控制系统中的反馈（feedback）有很深的认识，而且也为闭环控制系统的设计与实施打好基础。
二、教学对象分析
学生如果能很好的学习前面章节，将对本节的学习有所帮助。
三、教学目标
知识与技能：
1、 熟悉反馈环节在闭环控制系统中的作用
2、 熟悉闭环控制系统的工作过程
3、知道开环控制系统和闭环控制系统区别。
情感态度价值观
通过学习，联系生活，培养学生的观察能力，体验学习乐趣。渗透安全教育、德育教育、
环保等教育。
四、教学重点和难点
重点：熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用
难点：能分析闭环控制系统的工作过程，理解其中的控制器、执行器等环节的作用，画出一个简单的闭环控制系统的方框图。
五、教学策略
用方框图分析生活中常见控制系统，通过实践、游戏、讨论、分析等方法使学生懂得反馈在闭环控制系统中的作用
六、教学准备：
电线若干、水塔水位控制模型1套（自制）、一次性杯子、一次性筷子、乒乓球、自行车模型、烘箱、画架等
七、教学过程：
教学环节 教师活动 学生活动
导入新课 [探究目的]：
1、引入反馈概念，分析在没有对比操作的情况下，制作的难易。
2、通过合作探究来提升同学们的团结合作精神。提高创作思维和动手操作实践能力。
3、通过教师自制的自行车模型作品来感触同学们的创作意念，用创新以发展和感知生活中的美，并通过习作实践交流。
4、用自行车工艺品来提高学生审美能力，装饰丰富摆设生活美，丰富人们的精神享受。
[探究内容]：鼓励学生合作探究，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。运用生活中破旧抛弃的电线进行设计制作出自行车模型。
材料：用直径1.5毫米---2毫米的铜电线。
工具：剪刀、尖嘴钳和斜口钳各一把，示范作品若干，线材艺术作品图片资料等。
内容：小组合作设计制作一件自己喜欢的线材（稍硬）自行车艺术摆设品。引导分组探究创作思路、制作方法、色彩线调配等。
[提问引出]：人脑---手----做模型（开环）
示范教师自制的自行车模型作品并结合实物图象，通过眼睛比照，反应到大脑，动手操作自行车作品设计制作。
[引出问题]： 为什么用眼睛观察实物或图样操作起来更方便正确 （闭环）
人脑-----手-----做模型
-----眼睛--- 学生观察，动手操作，思考
新课讲授 [案例分析]：投篮
[游戏]：乒乓球投入一次性杯子
[引导学生得出结论]：投篮的工作过程
[引出结论]：反馈---控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程
[思考提问]：生活中的反馈：反馈控制是一种在计划执行一段时间或结束后进行的事后控制，主要为下一步计划的实施总结经验，但它却常常是管理控制工作的主要形式。例如投诉与反馈、留言反馈、意见反馈、环境反馈、教学活动、超市反馈调查表、市场信息反馈系统、工作总结、 产品性能检验、现代酒店控制方法等。
[游戏]：在黑板上画两张大脸，“四官俱全”，没有眼睛。然后请一个同学上来“填”眼睛，闭着眼睛画，位置不对；也不好看睁着眼睛画，漂亮。
[分析原因]：将两次画的过程来分析。画出其控制框图，得出它们的控制类别。
1、闭着眼睛画：
人脑控制手画眼睛：人脑——手——眼睛；
控制过程中，没有反馈环节，不能对控制结果加以修正、调节。是个单程的控制流向。这是开环控制。
2、睁着眼睛画：
人脑控制手画眼睛，在此过程中，眼睛可以把手的位置及画的效果及时反馈给大脑，使得大脑准确精细的控制手去画好眼睛。控制过程中有反馈环节可以把控制结果反馈给人脑，控制流向形成了闭合回路。这是闭环控制。[讲解]：汽车速度控制
[讲解]：反馈方法——利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法。
[演示]：反馈的工作过程：当人打算要拿桌子上的水杯时，人首先要看到自己的手与杯子之间的距离，然后确定自己手的移动方向，手始向水杯移动。同时人的眼睛不停观察手与杯子的距离（该距离就是输入与输出的差值），而人脑（控制器）的作用就是不停控制手移动，以消除这个差值。直到手拿到杯子为止，整个过程也就结束了。从上面的例子可以看出，由（负）反馈形成的偏差是人准确完成拿杯子动作的关键。如果这个差值不能得到的话，整个动作也就没有办法完成了。这就是眼睛失明的人不能拿到杯子的缘故。
[教具演示]：水位自动控制系统
接通电源后，电机工作，水泵出水，当水位升到A 点水位传感器位置时，电机停止工作；当水位由A点降止B点以下时，电机又开始工作，这样往复，达到了自动控制储水器中的水位。
[学生讨论]：请同学们相互讨论一下这个水位自动控制系统的工作过程，试用系统框图来描述。（引导学生归纳出水塔水位控制系统框图，着重推导信息反馈与比较环节的框图表达。）
[教师总结]：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。
[闭环控制系统的工作过程]：
闭环控制系统就是系统的输出端与输入端之间存在反馈回路，输出量对控制过程产生影响的控制系统。闭环控制系统是通过反馈环节克服干扰因素而使系统达到稳定。
[核心]：通过反馈来减少被控量(输出量)的偏差。
[案例分析]：阅读书上案例
[思考设计]：家用抽水马桶是一个典型的闭环控制系统的水位控制。（链接下节课用水位检测，控制电路，电磁阀来改进为自动控制，设计闭环控制系统方框图，并用头脑风暴法获更多节水控制创造性设想。）
[思考]：在水箱的水位控制系统中，控制量还可以有其他选择吗？为什么？
控制量是进水阀的流量。放水、蒸发是干扰
闭环控制系统的特点:
1)系统输出量对控制作用有直接影响。
2）有反馈环节，并应用反馈减小误差。
3）当出现干扰时，可以自动减弱其影响。
[实物展示]： 烘箱（饮水机）
温度自动控制系统。首先用热电偶来代替温度计来测量温度的值，然后对温度的比较，当小于恒温箱给定时，就增大加热装置的电流；相反当大于恒温箱给定时，就减小电流。这样恒温箱就能保持给定的温度。
加热炉的温度自动控制系统的结构图：
[ 闭环与开环控制系统的比较]：[介绍]：闭环控制：反馈控制， 偏差控制，可以抑制内、外扰动对被量产生的影响。精度高、结构复杂，设计、分析麻烦。
开环控制：顺向作用，没有反向的联系，没有修正偏差能力，抗扰动性较差。结构简单、调整方便、成本低。在精度要求不高或扰动影响较小的情况下，这种控制方式还有一定的实用价值。
[提问回答]： 开环控制系统闭环控制系统能否自动调整和补偿 控制精度 结构 适用场合 [补充讨论]： 红绿灯定时控制（开），车流量控制（闭）检测输出（闭），否则（开）例如自动门检测
人工控制，自动控制，开环控制，闭环控制之间区别联系 [补充]：起增强输入信号作用——正反馈。起减弱输入信号作用——负反馈。正反馈不能进行控制，会使系统的偏差越来越大。只有负反馈控制系统才能完成自动控制的任务。负反馈控制系统最大的特点：检测偏差，纠正偏差
课堂小结 教师引导补充 与老师一起归纳
练习
学生做练习
第四节 控制系统的设计与实施
一、教学内容分析
本节是这一单元的最后一节，可以说是这单元的“收口”部分，让学生了解控制系统设计的一般思路比较关键，只有这部分内容理解了，才能有效的进行下一个内容——控制系统的设计与实施案例。在控制系统的设计与实施案例中，重点要让学生会分析和选择案例，并最终会设计。
二、教学对象分析
这是本书的最后一节，学生们通过前边知识的学习，基本上知道应该怎样来设计一个产品，但是在专业知识方面还是比较欠缺，所以在这里设计练习时要注意尽量找学生身边的容易理解的案例来进行设计。
三、教学目标
1.了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计的方案。
2、能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；或者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。
四、教学重点和难点
重点：了解简单的被控对象的基本特性，确定相关的量，会画方框图。
难点：制作
五、教学策略
案例分析法，引导教学法
六、教学准备
对媒体课件等
七、教学过程：
教学环节 教师活动 学生活动
导入新课 复习提问设计的一般思路。引出控制也需要设计。 回答问题
新课讲授 1、控制系统设计的一般思想 我们知道在设计的一般过程中，首先要发现和明确问题，那么在对控制系统进行设计时我们要明确那些问题呢？ 给出答案（幻灯片）1，开环控制系统的设计 讲述普通风扇的控制系统设计（幻灯片）请同学快速阅读书中案例《电吹风控制系统的设计》，并思考电吹风的被控对象、被控量以及控制量都是什么？2，闭环控制系统的设计 讲述简单闭环控制系统的基本要求（幻灯片）。 让学生阅读书中案例《抽水马捅水箱的自动控制系统的设计》2、控制系统的设计与实施案例好，我们了解了控制系统设计的一般思路，下面我们一起来分析和了解控制系统的设计与实施案例播放“香港回归升旗视频”引导学生，如果我们学校的升旗也设计成这样那该多好。阅读书中案例《自动升旗简易控制装置的设计》 在教师的引导下思考并回答问题观看看书中案例，思考后回答问题认真听讲认真阅读案例并讨论下边的问题。观看看书并小组研究
课堂小结 教师引导补充 与老师一起归纳
练习 1、晾衣控制装置2、画自行车发电看电视的方框图并分析其中的技术和原理 学生做练习
教学反思
第一节 常见结构的认识（第1课时）
一、教学内容分析
本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“无处不在的结构”的第一课时。世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。本课时要通过放映蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构图。通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域, 是为了更好地服务于人类。本课时还要讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力,称为内力。应力从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。
二、教学对象分析
学生对结构有一定的了解。对结构的功能和分类也有一定的基础。另外，学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础。但是由于受力分析是物理课教学中的难点，多数学生在受力分析中还是有困难的，所以在教学中还要利用模型演示形变的情况，分析说明拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力等。
三、 教学目标
（一）了解结构的含义。
（二）能从力学的角度理解结构的概念。
（三）通过学习椅面、简易桥梁的受力分析案例,分析结构是如何承受力的。展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片，激发学生的学习激情和兴趣。
四、教学重点和难点
重点：结构概念
难点：应力概念
五、教学策略
从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。
（一）教法
在教学过程中，采用讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个课堂教学当中。本课时要求学生亲历纸板承受压力试验并运用多媒体教学设备，将与教学相关的图片展示给学生，都是为了让学生尽快获得感性认识，并上升到理性认识。
（二）学法
鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。引导学生从力学的角度理解结构的概念并注意基本受力形式与物理学中力的区别和联系。
六、教学准备
纸板承受压力试验需要废旧纸盒的纸板和给纸板加压的重物,由于是第一个课时，不要求学生准备材料，教师应提供足够的材料。
七、教学过程
（一）通用技术必修2学习介绍：
1、通用技术必修2是一门什么课程？
同学们，我们生活在科学技术高度发达的时代。我国载人航天成功, 实现千年邀游太空梦; 长江三峡顺利截流发电, 高峡出平湖; 水稻育种结硕果, 世界领先……我们今天努力学习技术, 是为了明天把我们的国家建设得更加美好。
我们将要学习的通用技术必修2, 应用广泛, 具有宽广的迁移价值。“技术与设计2”中的“结构与设计”“流程与设计”“系统与设计”“控制与设计”等四个主题都是具体的、通用的技术, 它们具有典型意义, 并与技术的发展密切相关联。学习这些技术与设计的基本思想和基本方法, 将使我们终身受益。同时也将使我们适应新世纪的科技发展、知识经济发展以及社会可持续发展的需要,成为有用的人才。
2、学习通用技术必修2课程要注意的几点:
（1） 围绕教材内容,以技术设计为主线索,认真钻研各主题的技术与设计要点。充分调动自己的感知、思维、想像, 进行调查研究、批判性思考、 创新性想像,努力提高技术理论素养,增强各种思维能力。
（2） 参照教材中的案例,触类旁通, 举一反三。密切联系实际, 挖掘技术实例, 既动脑又动手, 做好剖析、试验、实习、设计制作、交流、评价各环节, 努力提高技术实践素养, 培养动手解决技术问题的能力和技术应用能力。
（3） 发扬在老师引导下的团队合作精神, 把学习技术课程的过程, 变为一个创新的过程。在学习过程中要以多种视角、多种思路、多种方法, 去探究一个个技术问题, 完成一项项设计任务, 努力造就我们的创造品质, 提高我们的创新能力。
（4） 学习技术课程, 尤其是“技术与设计”,会遇到困难, 会感到辛苦, 我们要以坚强的意志力, 鼓起战胜困难继续前进的勇气, 努力增强我们的耐挫力, 磨炼我们的意志品质。
同学们,努力吧!
（二）案例引入
【第一单元 结构与设计】
1、观看教材蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构图。
【一、无处不在的结构】
世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。
2、引导学生观察结构图。
引导学生分析蜂窝的结构。这种结构的优点在哪里？
3、让学生归纳结构概念：
结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
4、让学生阅读案例：
苍耳子与尼龙搭扣;
鸟与飞机;
鹰眼与导弹跟踪系统。
5、让学生思考：为什么要研究结构？
（三）思考与分析：
1、启发学生回答：通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究, 给了人们无限的创造灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域, 更好地服务于人类。
2、讨论以上三个案例，重点讨论“鹰眼与导弹跟踪系统”。
鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物,这是因为它的眼部结构比较特殊。人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹槽,叫做中央凹。而老鹰眼中的中央凹却有两个, 这两个中央凹的作用不同, 其中一个专门用于接收来自鹰头侧面物体的像, 另一个用于接收来自鹰头前方物体的像。这样,老鹰的视觉范围就宽多了,能兼顾前方和侧面。根据鹰眼的结构,人们正在研制“ 鹰眼”导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别目标并跟踪攻击。
3、进一步拓展：
除了根据鹰眼的结构,人们正在研制“ 鹰眼”导弹系统以外，你还受到哪些启发？
如果在人类的视网膜上象鹰一样有两个凹槽，世界将会如何变化？
将来运用技术手段在人的视网膜造出两个凹槽,有这种可能吗？
看来我们人类好多地方不如动物,不能象鸟一样在空中自由飞翔,不能象鱼一样在水中欢快游荡,奔跑速度不如狗，打斗力气不如虎。人类凭什么能成为动物界的统治者呢
启发学生回答：凭大脑,凭学习,人类把几千年知识在几年十几年中继承过来并在原来的基础上进行创新，现在进入知识经济时代，人类知识总量几年就要翻一番。
教育学生：人与人之间有竞争,而且可能很激烈，能否立于不败之地,在于不断学习。
生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生的？
羊毛衣，潜水艇……。
让学生阅读案例：魁北克大桥的坍塌。
大桥坍塌的原因是什么？
擅自改变桥的结构。
在社会领域,也普遍存在着结构现象。
一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量, 一家企业的人员结构关乎企业的运行与效率。
请分别列举自然界、技术领域、社会领域给你印象较深的有关结构的事例？
（四）结构与力
1、结构与力
从力学角度来说, 结构是指可承受一定力的架构形态, 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
2、分析一块豆腐的受力情况，讲解应力概念。
当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力 , 称为内力。应力是结构的单位横截面上所产生的内力，应力达到某一极限值时, 结构就会遭到破坏。用公式表示应力为σ =F/s, 其中 ,F 是内力 ,S 是受力面积 , σ是应力。
3、讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。
4、案例分析：人坐在椅子上, 椅面受到的力；行人和车辆通行的桥面受到的力。
5、指导学生概括五种基本受力形式：
拉 力 物体所承受的拉拽力
压 力 挤压物体的力
剪切力 两个距离很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力
扭转力 反方向向物体两端均匀施力 ,使物体发生扭转形变的力
弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
学习椅面、简易桥梁的受力分析案例,分析结构是如何承受力的。
展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片。
（五） 指导学生做“纸板承受压力试验”：
比较不同形状的纸板承受压力的大小。
试验准备、试验过程（略）
回答问题：
1. 哪种情况下纸板的抗压能力最强
2. 举例说明这一结论在实际应用中有什么意义。
3. 如果把纸板折成瓦楞状,试验结果会发生什么变化
（六）探究：观察右图,说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。
进一步挖掘：石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？
（七）课后作业:
P006、007的马上行动。
第一节 常见结构的认识（第2课时）
一、教学内容分析
这一节从力的角度对结构进行分析，对于学生来说难度相对加大，新出现的一些受力形式可能不好理解。知识点相对比较多并且抽象，所以最好采用实验的方法，让学生亲自感受结构承受力的特点与不同。
二、教学对象分析
学生在前一节课的学习中对结构已经有了一些表面的了解，能够说出结构的概念，并列举出各个领域结构的例子。有一定的力学基础，对一些内容应该容易理解，但也容易把通用技术中所进行的受力分析和物理学的受力分析混淆。
三、教学目标
1、从力学的角度理解结构的概念和一般分类。
2、能结合1～2种简单的结构案例，分析结构是如何承受力的。
四、教学重点与难点
重点：1、从力学的角度理解结构的概念和一般分类。
2、能结合1~2种简单的结构案例，分析结构是如何承受力的。
难点：1、区分物理和通用的受力分析。
2、理解几种受力形式。
五、教学准备
木板、鸡蛋、瓶盖等。
五、教学策略
首先采用讲解，举例子方法介绍一些基本的概念，然后通过试验，让学生对知识有更深一步的理解。
六、教学过程
（一）复习和导入
（1）上节课我们已经学习了什么是结构。请一个同学来回答一下。
学生回答。
总结：由各个组成部分之间有序的搭配和排列就组成了事物的结构，我们都知道任何事物都要受到力的作用，也就是说事物的特定的结构都要承受一定的力的作用了。比如课桌要承受我们的压力，书本的压力等等。所以我们需要从力学的角度定义结构。
（2）力学角度结构的概念：从力学角度来说结构是承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
（3）结构的几种受力形式：那么要判断这个结构是否合理，首先我们要知道结构一般会受到哪些力的作用。接下来我们就学习几种常见的结构的受力形式。
检查指导作业：“马上行动”的题目，将几种受力形式和相应的解释连线。（老师走动指导）
然后再针对学生容易混淆的，弄不清楚的地方讲解。
（3）内力与应力：以篮球为例子
当我们用手拍篮球时，能够感受到篮球内部产生的抵抗我们手的作用力,这就是我们所说的内力。当一个结构受到外力作用时，内部分子之间相互作用，产生一种抵抗力，称为内力。
和学生进行互动玩一个游戏。让同桌之间用手指互抵，感受内力，然后由一个学生将手指换为手掌，感受受力的变化，引出应力。
（二）结构的类型
1实体结构：实心结构
受力特点：外力分布在整个体积中
实体结构可以连续传递载荷，适于承受压力。
案例分析： 三峡大坝实体结构
2框架结构：细长的构件
受力特点：支撑空间而不充满空间
框架结构是由杆件或板件连接而成的，构件可以是空心，也可以是实心；可以是平面框架，也可以是空间框架。由于这种结构用料少，可以承受多种载荷，因此用得很广泛。
案例分析 ： 电视塔
3 壳体结构：层状结构
受力特点：外力作用在结构体的表面上
壳体结构是用薄壁壳状构件来替代空间框架而形成的一种空间结构。由于它可以将作用在其上的集中横向载荷分散为沿壳体的压力。因此在场馆建设中用得很多。
案例分析：头盔，汽车外壳等。
[鸡蛋承受压力试验]： 略。
[学生讨论]： 进入工地时总是被要求戴上安全帽，为什么？
案例分析：埃菲尔铁塔
（三）课堂练习与作业
[马上行动]：教材011
[课后作业]：p011 练习1、2题
第二节 稳固结构的探析
一、教学内容分析
本单元的内容与实际生活联系紧密，课本上的案例也通俗易懂。本节内容有承上启下的作用，不仅可使学生对结构的基本知识有更深的认识与巩固，而且也是以后结构的强度、结构的设计基础。
二、教学对象分析
学生在以前已经学过一些相关的知识，所以这部分内容对于他们来说难度不大。在前几节课中学生的参与度比较大，表现出一定的热情和兴趣。
三、教学目标
1、通过案例试验，学生能够自己分析影响结构稳定性的因素。
2、能够联系“应力”，理解强度的概念。
3、能够区分结构强度与稳定性的区别。
4、从热点问题，日常生活出发进行课堂教学，让学生感受技术中的结构与他们密切相关，激发学生自主的关注身边的生活，提高他们的观察力，能用强度的概念来评价、选择和使用结构。培养学生分析与交流的能力。
四、教学重点与难点
重点：分析影响结构稳定性的因素。能够联系“应力”，理解强度的概念。
难点：1、支撑面积不等于受力面积。
2、了解结构稳定性与强度的联系与区别。
五、教学资源
三脚架、A字形梯。
六、教学策略
引导学生根据自己的生活经验总结出影响结构稳定性的因素，然后由学生扮演教师角色进行讲解，分析，其他同学可以补充，提问。最后针对每个因素教师进行总结，补充。从热点话题出发，引入强度的概念，通过课本的案例分析，学习影响结构强度的主要因素，再通过视频展示图片，分析生活中的例子，让学生能关注身边的生活，将所学知识运用到生活中。
七、教学过程
（1）导入：前几节课我们学习了结构的一些知识，接下来我们看一下影响结构有哪些因素。由学习目标这里我们可以看到它与结构的稳定性，结构的强度有关。（强调该课的学习方法，阅读学习目标部分）那这节课我们来学习结构与稳定性。
（2）和学生一起总结影响结构稳定性的几个因素（不一定局限于课本上的几个因素，学生可以举的更多，然后由他们自己来讲解。强调课本上基本的几个因素）。
[影响结构的几个因素：]
[1、几何形状]
[2、支撑面大小]
[3、重心位置]
（3）由学生自己推荐或其他同学推荐选择其中的一个因素进行讲解。（老师作为学生进行发问，引导学生将内容讲解完整，可以引导学生对课本或生活中的案例进行分析）
（4）每个因素讲解完后，由老师将刚才学生讲解的过程进行简单复述，然后在这基础上进行补充总结。
“几何形状影响因素”的总结：强调三角形的稳固结构。讲解“三脚架”和“A字形梯”的例子。
“支撑面大小影响因素”的总结：举水坝的例子，金字塔的例子，并且和前一节课学习的结构类型结合起来。举三脚架的例子，强调影响结构稳定性的因素不是单一的，孤立的，解释支撑面大小不等于受力面积。
“重心位置影响因素”的总结：详细分析“重心所在点的垂线落在结构地面的范围内，就是稳定的”。举比萨斜塔的例子。然后提出问题：1、为什么不倒翁不倒？2、装了半杯水的杯子稳定还是装了满杯水的杯子稳定？
（5）导入：我们前面讲过结构的稳固性探析包含了两个内容，一个是结构的稳定性，一个是结构的强度。我们学习了结构的稳定性，接下来学习结构的强度。
（6）结构强度的概念：我们知道结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。那么结构的强度是什么呢？例如我们现在坐的椅子，它要承受我们的重力，大家想想，如果有一个体重很重的人坐在这张椅子上，很可能椅子无法承受他的重力，椅子坏了，人跌倒在地上。（就像我们前两节课做的鸡蛋的试验，有个同学坐在上面，鸡蛋被压碎了。）那我们如何来评价这张椅子呢 我们就要用到我们今天学习的内容：强度。这张椅子的强度是怎样的，也就是指它受到外力作用的情况下，它不被外力破坏的能力如何。
所以说结构的强度是指：结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
（7）强度与稳定性的联系与区别：那么它和结构的稳定性的区别在哪里呢？我们知道稳定性是研究物体的保持平衡状态的能力，强度是研究不被外力破坏的能力。例如我们刚才举的椅子的例子，椅子能够承受人的重力这是一个强度问题，那么椅子会不会左右晃动，摇摆，那就是一个稳定性问题了。（通过例子让学生有感性的认识，不必要进行深入分析）
（8）应力和强度的关系：这只是我们一个笼统的说法，我们如何来衡量一件东西的强度呢。那就要用到我们以前学习的应力的知识。
联系前面的内容讲解应力与强度的关系，如何用应力来衡量强度。举鸟巢结构钢卸载的例子说明（只要有感性的认识即可，不必要有量的分析。）
（9）影响结构强度的主要因素
1、总结出影响结构强度的几个主要因素
①完成课本P17页案例
②学生回答
③由学生的回答，引导学生得出影响结构强度的几个主要因素。
2、因素一：结构的形状
①三角形形状。展示幻灯片，通过钻石的例子进行分析。
②横截面形状：具有相同截面积，但不同截面形状的同种材料的坚固性就不同。利用图片介绍同种材料、相同横截面积、不同截面形状的构件的强度排列顺序。
③强调学生注意对结构的影响有两点，一是结构的外部形状，二是结构的构件截面形状，结构的外形相同，构件的截面不同，其强度不一样。
3、因素二：材料
①展示幻灯片图片，从纸杯到塑料杯到无锈钢杯，说明强度和材料有关。
②介绍混凝土材料。从应用广泛的钢筋和混凝土到工程人员新发明的纤维混凝土、聚合物混凝土、轻质混凝土等，一系列新型高强度混凝土。
4、因素三：构件的连接方式：
①构件连接的类别：
铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动。（图片举例）
刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。（图片举例）
举纽曼MP3的例子，激发学生的兴趣，让学生感受到课本知识与生活紧密相连。
②提出：结点是从连接的效果来划分。一个结点可以有多种连接方式。不同的材料有不同的连接方式；构件的连接方式不同，结构的强度也不同。
（10）结构与功能:
结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用产生着直接的影响，结构的改变可能导致功能的变化。（展示各种自行车的图片）
讨论对于自行车还有什么改进。
七、作业：练习第1题。
第三节 简单结构的设计（第1课时）
一、教学内容分析
结构设计和技术设计一样，具有明确的目的性，方案的多元性和创新性。所以，在教学过程中，应当重视满足使用者的需要、多方案的形成和強调设计的创新。
二、教学对象分析
采取以小组为单位的形式进行分工合作, 进行讨论、设计，引导学生打开思路, 形成多种设计方案, 在多方案中进行选择。
三、教学目标
为了更好地突出本节课的重点，本节课增加了让学生亲自为设计相片架考虑的因素进行分析，为做简易相片架作好准备，加强学生对结构设计方法的体验。达到掌握设计考虑的主要因素。
四、教学策略
教师在教学时,应引导学生用人文的眼光看待设计, 设计是为了满足人们的需要, 设计是与实际生活情景相联系。
五、教学重点和难点
重点：运用结构设计应考虑的主要因素，从而初步体验结构设计的方法。
难点：多方案的构思与设计。
六、教学准备
多媒体课件等。
七、教学过程
（一） 引入新课
请学生欣赏不同样式的服装，并选择自己喜欢的服装。
设问：问为什么要选择自己喜欢的？同学们从中发现了什么与技术设计有关的内容？
回答导入：设计考虑的因素。回到结构设计上来，
服装设计离得开设计吗？
结构设计应考虑哪些因素呢？
（二）学习结构设计的重要性。
结构设计对于我们的日常生活、对于各种各样的生产活动都非常重要。日常生活中, 没有丰富的结构设计, 产品将会造型单一、功能单调, 那些大型建筑物、交通运输工具等 更是无法产生; 生产活动中, 产品制造技术、结构安全性及耐久性评估、维修加固技术等, 都离不开结构的设计和研究。
（三）学习结构设计的目标及要求
结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标, 应满足设计规范, 满足使用者的基本需要。例如, 儿童自行车的结构设计, 首先应以代步、锻炼儿童的手脚协调能力为设计目标, 同时要满足童车结构设计的国家标准和规范要求, 如自行车的链轮、链条、车把、车闸有一定的要求，否则设计应视为不合格。
（四）学习结构设计应考虑的主要因素
结构设计应考虑的主要因素有: 符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求, 安全因素, 公众和使用者的审美需求, 使用者的个性化需要, 对设计对象的成本控制要求和一定 的使用寿命等。
在工程的结构设计中, 应考虑结构的安全性、适用性和耐久性。在考虑结构的稳定性和强度, 使结构在规定的条件下和规定的使用期限内, 能实现一定的功能的同时, 还要考虑经济因素, 如做到用料省、成本低等, 也就是说, 力求以最低的成本使所建造的结构达到预定的要求。
不同的结构设计, 应考虑的因素各有侧重, 但无论在哪一类用途的结构设计中, 安全都是至关重要的因素。
在结构设计中还有一些需要考虑的因素, 如材料、民俗文化、地域特点等, 还可以引导学生思考是否还有其他需要考虑的因素。
（五）简单结构的设计案例
1、讲解简易相片架的设计过程与方法
在实际生活中,人们选择相片架, 不仅考虑造型、材料、稳定性等因素, 还考虑相片架的颜色、造型与房间的整体是否协调,相片架的摆放方式与房间的空间关系等。例如,房间内的桌子比较小,而房间的墙上有大面积的空白,此时就可能会选择悬挂式的相片架,而不会选择用支架式的相片架。
从造型、材料、稳定性和强度等方面 , 比较上述案例中三个设计方案中相片架的结构的特点,并构思其他设计方案,列出方案要点。
2、让学生根据所学知识为设计简易相片架作好准备。
（1）小组讨论制作简易相片架应考虑那些方面的因素并落列出来。
（2）在相框和支架的设计上都要有创意，并画出草图
（3）目标激励：
a、有创意的设计方案要到学校存档，
b、你所做的模型或原型还可送给你最要好的同学，因是自己亲手所做，比买贵重物品相送更能表达纯洁的友谊。
c、作品要在网上发表，并在高三毕业对作品进行拍卖。
3、探究：在某些地震灾区, 居民采用“木板夹心”结构筑墙建房,这种由当地农民创造出的结构能经受地震的考验, 具有较好的抗震效果。
请简要说明这种结构的特点,并根据所学的有关结构与设计的知识,对这种结构设计进行分析。
（六）学生作品展示
下面这些桥不仅是外形美观的工艺品，更重要是它们具有承重3000g以上重力的结构。而所用的承重物都是统一规格的纸板。（8幅图片）
（七）作业
根据所学结构的知识，准备材料，设计出一个作品。突出结构的稳定性、强度、美观、实用。（作品可以是报架、鞋架、书架、相片架、桥梁的模型等等。材料可用硬纸壳、木料、塑料、金属等。）
简单结构的设计（第2课时）
根据所学结构的知识，设计并制作出一个作品。突出结构的稳定性、强度、美观、实用。（作品可以是报架、鞋架、书架、相片架、桥梁的模型等等。材料可用硬纸壳、木料、塑料、金属等。）
学生制作，教师指导。课堂未完成得在下堂课前完成。
第四节 经典结构的欣赏
一、教学内容分析
《经典结构的欣赏》是通用技术必修模块“技术与设计2”第二单元第四节（苏教版）的内容。通过对赵州桥、飞檐、斗拱、蛋形椅、补充案例的欣赏，引导学生赏析具有典型人文意义的结构，开阔学生的视野，拓展学生对结构设计的文化特性的理解和评价，在以后的设计中注入更丰富的文化内涵。
二、教学对象分析
高中学生已有一定的生活经验，对艺术的欣赏具有较好的基础，加上前三节的学习，对结构的欣赏有一定的知识准备。但大多数都是零散、片面的。学生通过讨论、探究、师生互动、观看视频、作品的赏析等环节，进行积极思考，形成欣赏角度，加深对结构的理解，丰富设计的内涵。
三、教学目标
1、知识目标：
通过对典型结构的欣赏，学会观察结构的实用性和美。
2、能力目标：
能从技术和文化的角度欣赏，并评价典型结构设计的案例。
3、情感态度价值观：
通过典型结构的欣赏，提高自身的技术素养，拓展学生对设计文化特性的理解和评价，增强学生对中华民族的自豪感。
四、教学重点、难点：
重点：透过经典结构的欣赏，让学生学会观察结构的实用性和美。
难点：学生能从技术、文化等角度欣赏并评价典型结构的设计案例，并在自己以后的设计中注入更丰富的文化内涵。
五、教学策略
在本节的教学中，借助多媒体教学，分析经典案例，播放补充案例的视频，引导学生讨论、自主探究、自动构建知识，实现学生能力拓展，开阔学生视野，达到知识迁移目的。总体教学流程为：“复习回顾——情境导入——合作探究、能力展现——归纳、讲授新课——能力拓展——开阔视野——总结”。本节内容按排2课时（连排）。
六、教学准备
多媒体课件、图片等
七、教学过程
1、欣赏图片
岳阳楼、赵州桥、飞檐、蛋形椅等。
2、分析讨论、总结以完成上述教学目标。
教学反思
通用技术设计与制作实践
《技术与设计2》第一单元
第三节简单结构的设计——木相框的设计与制作
教学目标：（认知目标、技能目标、情感目标）
通过本单元学习，使同学们了解并掌握常用工具的使用。
通过市场调查信息，根据提供或自备材料，能够设计、制作一个创意相框。
通过市场信息调查，培养社会活动能力。通过市场信息分析，合作、设计、制作，培养美感创意设计能力和合作精神。
二、重点难点：
作品的创新设计。
锯割、切割、锉削等基本操作。
三、教学方法、手段：
讲授、启发自主调查研究（设计）能力，根据学生能力差异，采用分层教学法。提出不同的学习要求
利用投影仪和自制教具，学生交流，教师点评。
四、工具和材料：
工具：锯子、美工刀、锉、角尺、直尺等。
材料：多种木线条、三夹板、砂纸、胶水等。
五、课时安排：四课时。
六、教学过程：木相框的设计与制作
第一、第二节课 基本技能、规定尺寸的相框
一)、工具使用注意事项：
1、严禁拿工具哄闹。
2、爱护公物、切割必须垫板上操作。
3、讲究卫生，工具排列整齐，加工碎屑及时处理。
二)、小木工基本操作技能 演示或多媒体展示 练习
1、画线
画底板线 按设定的尺寸在三夹板上画底板线325*225 mm通常单位毫米
画边框木条线 两根325mm 两根225mm 的45。 角
注意事项；画线时要注意合理用料，节约用料。如让开节疤、让出破损。合理排料，严禁随意排放，造成浪费。
2、切割
三夹板一般用美工刀切割，出刀10-20mm，刀口与切割面一般小于45。第一刀轻，确定切割线。第二刀稍用力，再次确定切割线。三刀、四刀切开为止。
3、锯割
用台钳平夹木线条，大母指甲掐线，锯子上拉定位，下斜推30。用力，上拉不用力，快锯断时缓慢用力，防止撕裂木料。（注意正反）。
4、锉削
先用粗齿木锉锉基本形，再用钢板锉锉准形。手持锉应尽可能垂直90。平稳锉削。(尽可能对齐平整、接缝严密)
5、砂磨 手持加工件按所需砂磨的角度平稳推拉。
6、对45。角
7、试拼 在下一步胶接之前，要先将四块边框试拼一下。
8、胶粘合
把拼接好的工件逐一均匀涂胶，按原位置放好，再在三夹板上涂胶，待3-5分钟胶表面基本干后，再逐一把木条对齐，再逐一对木条施压即可。
三) 、学生活动，规定尺寸相框制作
现在大家根据已学知识，按照所选规定材料、规定尺寸、用斜接的方法制作一个规定尺寸的相框，325mm*220mm。
每两人一组，合作制作一个规定尺寸相框，材料一根1100mm长的木线条, 各组分别按需要尺寸325mm*220mm切割一块三夹板。(下一次制作一个创意相框。)
四) 、教师活动：巡回指导，热情帮助，及时解决学生操作中出现的问题，提醒安全、节约、卫生,。
五)、家庭作业：
2人一组到小工艺品商店、文具店（如金桥市场、夫子庙大市场）
调查研究：
有哪些工艺造型美观的工艺品。
其中有哪些木工艺品，主要了解木工艺钟、相框或有参考价值的造型。
思考研究，创新设计。
根据老师给你准备的材料或你能找到的材料
你能模仿制作的作品，你最想制作的作品。
(2)根据调查研究的信息你能做哪些改变形状的创新设计，你能组合哪些造型的创新设计，写出名称并画出简图。
第三、第四节课 创意相框制作
上节课，我们制作了规定尺寸相框的练习。这节课，仍然两人一组，分工合作制作创意设计的相框。
一、学生活动，根据教师提出的要求和自己的设计方案，以两人为一组，完成创意相框制作。有时间的，适当制作装饰或撑架。要求学生制作的作品一定要有创意。既要实用，又要有美感的变化效果。
二、教师活动：巡回指导，热情帮助，及时解决学生操作中出现的问题，提醒安全卫生,。
三、作品交流评价：
（1）2—3例学生作品交流，谈自己的作品创造性，美感效果。
（2）教师适当参与评价：
A、赞赏优点 B、对不足处提倡如果是我会怎样？你们感觉如何？
结束语：提请同学们时刻关注身边的事物。从现在开始，从点滴小事做起，小改小革，由小到大，创造更美好的未来。
第二单元 流程与设计
生活和生产中的流程
教学内容分析
本次授课内容为《技术与设计2》流程与设计模块中的基础内容，即生活和生产中的流程。本节以时间为核心，案例为依托，从时序、环节两方面，通过学生动手操作并对生活中的事例进行分析，引入和揭示流程的概念（流程、时序、环节）、意义以及流程的表达方法——流程图，并且通过一些案例分析学习生活与流程和生产与流程的内容。旨在加深学生对流程的理解，培养良好的生活习惯和提高逻辑思维能力。
二、教学对象分析
如果按照书上的内容讲，学生一定不感兴趣，因此，一切要从学生的兴趣出发，设计一些合理的情景，见书上的内容进行了改进，让学生积极的去思维，主动的思考，将学生的思维全部引导到课堂中来。
三、教学目标
知识与技能
通过案例分析使学生了解流程、环节、时序的含义及它们之间的关系。并学会阅读和分
析绘制简单流程图。
过程与方法
通过对生产、生活中的案例流程分析、以及学生动手操作、观看视频，使学生逐步构
建以科学的流程来指导生活学习的思维方式。
情感、态度和价值观
学生对流程意义深入理解，从而认识到在人生的整个流程中应该遵循自身机理和自然的
规律发展。
四、教学重点和难点
重点：通过案例分析使学生了解流程、环节、时序的含义及它们之间的关系。
难点：通过案例分析使学生了解流程、环节、时序的含义及它们之间的关系。
五、教学策略
根据我校学生特点我采用的学法指导是讲授法、提问法、讨论法、演示法、实验法、观察法、欣赏教学法等。本节课采用的教学方法有以案例分析法为主，结合问答法、实验法、发现法达到师生互动的效果。
六、教学准备
图片：学生制作相框现场和成品、自行车安装修理工具、各个环节、一些书上扫描的图片等。实物：磨刀器、军用锹、成品相框、电脑零件、机械发电手电筒等。
场地及设备：多媒体、投影、实物展台、笔记本等。
七、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动
复习导入新课 猜一猜 想一想 讲一讲 做一做：展示藏在箱子中的两种产品：军用锹、磨刀器。让学生猜一猜、想一想、讲一讲、上台前做一做，总结。 观察、思考、讲解、操作
给你一片天 相框制作现场展示本班或年级上节课制作较好的相框，学生讲解制作流程及创意。导入：回忆我们在上学期所做的石英钟、桥梁等作品中，与我们制作相框的过程几乎都是一样的。整个作品都是按照一定的顺序和规则进行的。这个过程，就是我们今天所要学习的第二章流程与设计中的第一节生活与生产中的流程——认识流程。 回答——方案构思、制定方案、准备材料和工具、制作产品、优化改进。
新课讲授 认识流程（Process）展示打乱的自行车前轮装圈上轴的图片流程。让每小组设计出正确的安装流程。正确的自行车前轮装圈上轴的图片流程、时序的概念。 观察、听讲、思考、讨论、汇报。小组汇报安装流程。小组讨论总结时序的概念。
提问:任何一种活动都有一定的的时序，有些时序是不可以颠倒的，有些则可以。请问：1、在安装自行车前圈的时序中，哪些可以颠倒，哪些不可以颠倒？2、完成书上39页的马上行动表格，每个组至少列举2个案例。 讨论、回答：不可颠倒—上钢丝与装外胎、装内胎和装外胎等。装前轴就没有严格的规定。列举案例，同学评价。
大屏幕展示检修工具创设情景，提出问题：假如你骑自行车到郊外游玩，突然感觉骑车费力，下车检查发现车胎被扎。幸好你随车携带了检修工具，你将如何设计检修流程修好你的自行车？ 总结：在同学们所设计的检修过程和所举的案例中不难看出，合理的时序在我们生活中随处可见，但最终我们应遵循和尊重事物活动的内在机理与规律，并根据一定目的和条件进行合理的安排。 小组讨论回答（将会有不同的检修过程）：先将外胎扒开，将内胎取出充气，检查漏气的地方，然后用锉将漏气地方和修补皮锉好，将他们抹上胶水，吹一吹，粘上，再查，直到不漏气为止，上胎。
展示纯净水的生产流程图。我们看了以上的生产过程。请思考、讨论，说出流程、环节的意义以及流程、环节、时序三者之间的存在怎样的联系。 同学们讨论，总结出流程、环节的内涵和意义。以及流程、环节、时序三者之间的关系。
文字提问：小组展示生活中的一些对流程有严格要求的案例？（各组调查结果） 展示各组调查流程案例结果。学生上台通过实物展台展示、讲解。
试验要求。每组同学都准备了试验器材。试验要求：1、操作时间6分钟。2、将安装过程记录下来。3、操作过程要注意安全。4、小组代表展示本组试验过程及感受。5、要体现小组团结协作的精神。6、根据试验过程表现给每个小组加分。 作为期末成绩的重要内容之一。 试验操作。并记录试验过程。学生总结安装流程。汇报试验过程及感受。
流程图的表达 同学要想把你的安装流程描述的清晰可见，我们一般采用流程图来表达流程。而流程图表达有几种：口头表达、文字表达、表格表达、图示表达，有些场合模型表达、动画表达等。而采取怎样的表达方式还要根据某项事情的特点。 观察、思考并回答流程的表达方式。
课堂小结 １、任何流程都反映一定的时序，体现出一定的环节。2、这节课我们通过对一些案例的分析，对时序、环节、流程有了深入的了解。知道了做任何事情都要尊重和遵循事情的内在机理或规律，根据其不同的特点进行合理、有序的安排，这样我们才能把事情做好。 学生讨论回答。比较不同答案的差别。学生总结，回答。学生观察、思考。
作业： 请每组设计组装一台电脑，周末回家做好以下工作.将你组的流程环节用某种表达方式，记录下来。下节课将你组的调查结果展示给全班同学，我们还要进行电脑硬件组装的实际操作。程序：1、明确自己想要安装什么档次的电脑。2、列出硬件清单。 3、市场调查结果记录。4、购买硬件名称、型号，价格。5、组装电脑流程 6、安装系统及相关应用软件。
第二节 流程的设计
教学内容分析
本小节主要通过一个电脑组装实验来加深同学们对流程设计应考虑的基本因素、步骤
地认识 ；学习要点：学会分析流程设计应考虑的基本因素；基本理论到实践操作，实践操作到实际能力的提升。
二、教学对象分析
如果按照书上的内容讲，学生一定不感兴趣，因此，一切要从学生的兴趣出发，设计一些合理的情景，见书上的内容进行了改进，让学生积极的去思维，主动的思考，将学生的思维全部引导到课堂中来。
三、教学目标
知识与技能
通过实例的分析学会不同种类流程设计考虑的基本因素和设计步骤。
过程与方法
通过电脑购买到组装电脑的实验，来提高同学们在实际生活工作中处理事情的能力和多项思维的能力。
情感、态度和价值观
学会观察是市场动态和辨别真伪的能力。
四、教学重点和难点
重点：通过案例分析使学生了解流程、环节、时序的含义及它们之间的关系。
难点：通过案例分析使学生了解流程、环节、时序的含义及它们之间的关系。
五、教学策略
本节课的内容以案例阅读分析和学生参与思考分析为课堂教学主线，充分体现老师的主导作用、学生的主体地位。在教学过程中，采用多媒体课件进行案例分析、演示讲解，学生主动探究式学习等教学方法。教学所采用的演示法、讲解法、实验法。
六、教学准备
1、硬件图片2、硬件实物3、安装电脑整个流程的录像4、安装电脑的步骤（文本）
七、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动
复习导入新课 各小组汇报调查电脑市场价格和本组所组装的电脑硬件清单。使用展台展示各组的电脑硬件清单 观展示、讲解本组的调查结果。
新课讲授 一、流程设计应考虑的基本因素列举一些生活中所知道的提高效率的案例。 举例日常生活工作中的案例
教师引出流程设计的目的与要求 观察思考联系实际生活
列举一些流程设计应考虑的一些因素。教师引导 学生思考回答通过实际生活工作中的案例来分析流程设计的考虑的因素
讲解：合成氨的生产工艺流程图通过案例说明流程设计是在不断的改进和优化当中完善 观察、思考
引导进入思考马上行动 同学思考回答
讲解流程设计步骤 听讲
提问患者看病的流程、教师补充 学生回答增长实际生活知识
讲解流程的表达形式 观察
讲解1、产品为中心的企业业务流程图2、数控机床的加工流程图 听讲、思考回答加深流程设计的合理性
展示组装步骤、播放视频教师组装电脑，边讲解 观察、记录提高实践能力
课堂小结 1、流程设计应考虑的因素2、流程设计的步骤3、流程表达方式有哪些 观察
作业： 快餐配送流程图（框图） 记录
第三节 流程的优化
一、教学内容分析
本节课的内容主要是日常生活与生产中一些流程优化的案例分析，以次来说明每件事情
成功在于细节的把握和设计。能够概括简单生产流程优化过程应考虑的主要因素。通过对生产生活流程优化内容的分析来判断出每一件事情流程优化所具备的最基本的条件。
二、教学对象分析
本节课内容同学们较易理解，因此无须更多的实验和案例进行详细的讲解，秩序对书上一些案例进行细致的分析，从而让同学们对流程优化有一个深入的了解。
三、教学目标
知识与技能
流程优化的意义和主要内容以及优化的基本条件。
过程与方法
能够概括一些简单生产流程优化过程所要考虑的主要问题以及能对生产生活中简单事
项进行流程的改进设计，并用或图表说明流程设计方案的特点或流程的改进方案的优越之处。
情感态度与价值观
让同学们真正认识到优化人生对一个人重大意义。
四、教学重点和难点
重点： 能概括某种简单生产流程优化过程所应考虑的主要问题。
难点： 能对生产生活中的简单事项进行流程的改进设计，并用文字或图表说明流程设计方案的特点或流程的改进方案的优越之处。
五、教学策略
教学所采用演示法、比较法、小组讨论边问边答的形式进行课堂教学。
六、教学资源准备
以教材资源为主，增添精选案例，教师准备课件，图片、教具。
七、教学过程：
教学环节 教师活动 学生活动
复习导入新课 提问、评价、补充 用实物展台展示个小组作品各小组汇报作业情况（
新课讲授 大屏幕展示本节课的要点1、流程优化的内容2、流程优化的条件 观察
分析、提问、讲解分析制作一只台灯的流程 讨论、回答判断生产生产流程中的优化途径。
讲解展示改进后的流程并行和串行所用的时间 思考、回答理解并行与串行在生产中的区别和意义
解释流程优化的内容 领悟
分析、探讨探讨校办工厂机器的维修流程合理性 讨论、回答分析出流程中的合理性
分析、探讨工艺优化的两种方法的差别加工刚才两种方法的差别 讨论、回答 理解工艺优化两种方法的差别
提问、评价、讲解、补充战事配送路线图和不同路线的里程差别。 各组讨论不同的配送方案，汇报各组的结果
展示图片、进行讲解、分析讨论流程优化条件的关键因素。通过一些案例的分析让同学们知道生产生活的一些流程设计的巧妙之处 观察、思考 设备、工艺、材料。列举一些案冽。
分析案例洗衣流程的优化。流程再造与信息化基础。 阅读、分析案例
流程的设计与优化选题 设计类 粉刷装修我们的教室的流程 组织一次班际小型田径比赛的流程 优化类 改进一次主题班会的流程 改进校学生会选举的流程 置换选题 改进某一个理化实验的流程 办一期自己的班级或年级小报的流程 自选题 每组选择一组选题，进行流程优化设计
1、组织好学生的交流活动，对学生的成果进肯定并提出改进的意见。 交流与评价 介绍本组活动流程并展示方案 方案报告人作设计说明 大家提问 评价
课堂小结 1、流程的优化内容 工期优化、成本优化、技术优化、质量优化等。2、流程优化的条件 设备、工艺、材料。 听讲
作业 校教导处设计一个组织期末考试的工作流程。为同学们设计一天的合理的饮食流程。 家庭作业
教学反思
第三单元 系统与设计
第一节 系统的结构
一、教学内容分析
本节课的内容主要是理解什么是系统，系统的类型以及系统的基本特性。这些概念抽象，学生理解起来有些困难，因此应从系统的应用角度来理解系统的含义。通过看得见，摸得着的简单案例来进行分析，理解系统的概念与基本特性。
二、教学对象分析
在课堂上，学生特别爱张扬自己的个性，展现自己的才能，那在讲这节课的时候应多让同学们来讲解，这样讲解的学生也积极的参加思考，其他学生也会认真而感兴趣的参与到课堂中。
三、教学目标
1 从应用的角度理解系统的分析.
2 通过简单的系统分析的案例分析,理解系统的基本特性.
四、教学重点和难点
重点：掌握系统的三要素，理解系统基本特性。
难点：运用系统的基本特性，分析身边的系统案例。
五、教学策略
本节课的教学内容看起来特别的枯燥、抽象，理解起来也显得比较困难，教师应从系统的应用角度来分析系统的概念和节本特性。选取学生身边典型和容易理解的案例来进行分析，把握系统的特性，这样学生很容易总结出系统的一些特性。
六、教学准备
多媒体、一些图片
七、教学过程
教学环节 教学内容 教师引领 学生活动 教学目的
引入讲授练习： 系统的含义：由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。 二、系统的类型自然系统和人造系统实体系统和人造系统三、系统的基本特性1、系统具有目的性： 系统都是以实现某种功能为目的的，这是区别这一系统与那一个系统的标志。系统的多个目标有时不完全一致，甚至矛盾，这就需要协调，寻求平衡或折衷的办法，从而更好地实现其目的。2、系统的整体性系统的各组分之间，组分与整体之间是相互联系和相互作用的。协调好系统就具有良好的功能。3、系统具有层次性系统的各层次之间具有独性，它们通过相互联系、相互作用共同完成系统的整体功能4、系统具有相关性系统的各组分或元素只要有一个变化都会影响其他元素和组分实现其功能。5、系统具有环境适应性系统的功能就是通过与周围环境的相互联系和相互作用得以实现的下列的事例体现系统的什么特性？人们往往希望汽车跑的又快又省，但车速过快会格外耗油，有个折衷的最适当的速度叫经济速度，最省油。过度发展畜牧业，导致绿洲变成荒漠“一个和尚跳水喝，两个和尚抬水喝，三个和尚没水喝“三个臭皮匠凑成一个诸葛亮“银河系的结构人类的进化课后的1、2题 对于系统一词你在什么地方听到？来大家说说，看谁的知识渊博。教师总结：什么是系统，并利用书中自行车的案例进行解释。教师讲解：根据需要可以将系统分为：创设问题：人类为什么发明自行车？在不断改进的过程中，人们对自行车的目标有了怎样的变化？什么情况下你会刹车？为什么？你骑自行车是由哪些零部件组成？自行车的运行中，这些零部件是如何配合工作的？两辆新购的自行车，骑起来也会有不同的感觉，为什么？你骑的自行车由哪几个主要子系统组成？每个子系统各自具有什么样的功能？骑自行车的时候，如果一个部件出了故障，会影响其他部件的工作吗？自行车一个部件的改进，会使其他部件工作的更好吗？自行车为什么要更新时代？越野车、变速车是怎样出现的？教师利用多媒体展示，在学生回答时适当的进行引导 相互交流。听并且理解系统的含义。做书上的马上行动听讲，区分一个上前，利用电脑展示各个时代的自行车，同时进行解说，其他同学观察，并思考教师提出的问题在教师的引导下思考下述问题，通过交流归纳出对应的系统的基本特性学生利用刚学的知识思考讨论交流 调动学生的积极性，激发学生的兴趣了解创设情境，引入系统分析的基本特性理解系统分析的基本方法培养学生交流能力。并强化对系统基本特性的理解
板书设计 一 系统的结构系统的含义： 由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。 二、系统的类型：三、系统的基本特性1、系统具有目的性： 2、系统的整体性 3、系统具有层次性 4、系统具有相关性5、系统具有环境适应性
第二节 系统的分析
一、教学对象分析：
通过上节课的学习，学生对系统的内涵已经有了初步的了解，再加上以前所学内容和生活经验，涉入本节课的难度不是很大，但教材的有的案例不符合学生的认知规律，专业知识要求太高，学生接受困难，时间的浪费也多，即使花大气力讲，学生也不理解，所以在此更改为生活中常见的案例：自行车、课程表的安排、马兰河水的污染、以及利用数学知识对足球赛场上的一些安排进行分析，掌握系统的原则。要想分析透，时间可能稍紧，所以对有些内容可以利用多媒体进行展示，这样可以减少写和改的时间，课程表改动可以发给每个人，然后讨论。
二、教学内容分析
《系统的分析》是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》
本书主要学习系统分析的基本特征、基本方法，并对系统进行优化，本节课是课标的重点要求，是系统设计的基础，以系统分析的基本方法指导简单的系统设计，提高系统的有序性和整体运行效果，这样才能使系统设计获得整体的最佳效益，通过本节课的学习，学生会了解技术设计的一些文化内涵，能归纳技术设计中的一些思想和方法，并把它们迁移到日常的生活中解决问题，这样有助于减少处理问题过程中的盲目性，并能学会对事件的理性分析和科学决策。
教学目标：
知识与技能目标：
通过简单的系统案例分析，理解系统的基本特性，初步掌握系统分析的基本方法
理解系统优化的意义，能结合实例分析影响系统优化的因素。
过程与方法目标：
通过案例分析，联系各个领域对系统分析进行交流和讨论。
情感、态度与价值观目标：
提高学生的技术素养，增强面对技术世界的信心以及个人、社会、环境的责任心。
教学重点和难点
重点：理解系统基本特性及系统优化的意义，能结合案例分析影响系统优化的因素。
难点：系统分析的基本方法和系统优化，能迁移到日常生活中，并灵活的运用
五、教学策略
教法：为了充分的体现教师的主导地位和学生的主体地位，在教学中把知识点的学习置于具体的情景中，通过丰富的案例分析把平日的认识从日常生活中提升到理性分析的思维上。在教学中要根据学生的认知规律，由浅到深，由易到难，以回想——分析——归纳——迁移为主线，组织教学。
学法：鼓励学生进行自主探究式的学习方法，交流讨论、归纳，要有团结合作的意识。明确技术离不开生活。要想真正的把技术这一学科掌握好，必须把学到的知识迁移到生活实际中去，要带着问题走进课堂，再从课堂中走进社会、走进生活的环境中。
六、教学准备
自制的课件、书签、自行车
七、教学过程
教学环节 教学内容 教师引领 学生活动 教学目的
引入讲授练习讲授练习总结 一、系统的基本特性1、系统具有目的性： 系统都是以实现某种功能为目的的，这是区别这一系统与那一个系统的标志。系统的多个目标有时不完全一致，甚至矛盾，这就需要协调，寻求平衡或折衷的办法，从而更好地实现其目的。2、系统的整体性系统的各组分之间，组分与整体之间是相互联系和相互作用的。协调好系统就具有良好的功能。3、系统具有层次性系统的各层次之间具有独性，它们通过相互联系、相互作用共同完成系统的整体功能4、系统具有相关性系统的各组分或元素只要有一个变化都会影响其他元素和组分实现其功能。5、系统具有环境适应性系统的功能就是通过与周围环境的相互联系和相互作用得以实现的下列的事例体现系统的什么特性？人们往往希望汽车跑的又快又省，但车速过快会格外耗油，有个折衷的最适当的速度叫经济速度，最省油。过度发展畜牧业，导致绿洲变成荒漠“一个和尚跳水喝，两个和尚抬水喝，三个和尚没水喝“三个臭皮匠凑成一个诸葛亮“银河系的结构人类的进化二、系统分析基本原则1、整体性的原则2、科学性的原则：系统的分析一方面要有严格的的工作步骤，另一方面应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析3、综合性的原则系统存在若干目标时，应将目标排除优先次序，首先选取最优先的目标，然后尽可能在不损害第一目标的前提下完成下一个目标，这就需要综合分析、统筹兼顾、不可顾此失彼。三、系统的优化系统优化的意义：就是在一定的条件下，使系统达到更加理想、更加效果的过程。实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力 、财力达到最小。系统优化的实现下面是高一年级两个班级的课程表，试运用系统优化的基本知识，重新调整编排使之更为合理？约束条件：两个班由同一批任教，使用相同的实验室。 创设问题：人类为什么发明自行车？在不断改进的过程中，人们对自行车的目标有了怎样的变化？什么情况下你会刹车？为什么？你骑自行车是由哪些零部件组成？自行车的运行中，这些零部件是如何配合工作的？两辆新购的自行车，骑起来也会有不同的感觉，为什么？你骑的自行车由哪几个主要子系统组成？每个子系统各自具有什么样的功能？骑自行车的时候，如果一个部件出了故障，会影响其他部件的工作吗？自行车一个部件的改进，会使其他部件工作的更好吗？自行车为什么要更新时代？越野车、变速车是怎样出现的？教师利用多媒体展示，在学生回答时适当的进行引导问：丁谓所采用的方案为什么一举两得？问：在足球比赛中，通常采用循环赛、和淘汰赛两种方法：足球场上总计11人，教练在安排上也各有不同，为什么有这些安排呢？ 教师用多媒体展示：马兰水水，问：马兰河水污染是极其严重的，你能说一下，在发展经济的同时人类忽视了什么，造成什么样的后果？引入：假如现在你从家要到火车站乘火车，你想怎么走？问题：原来的课程表有什么不合理的地方？怎样避免课程表编排的矛盾冲突？说一说你新编的课程表为什么比较合理？引导学生进行总结：通过这节课你学到了什么？ 一个上前，利用电脑展示各个时代的自行车，同时进行解说，其他同学观察，并思考教师提出的问题在教师的引导下思考下述问题，通过交流归纳出对应的系统的基本特性学生利用刚学的知识回答问题学生思考并回答阅读《丁谓修复皇宫》思考并回答学生分小组讨论，充当教练和策划者，进行交流观察、体会并回答教师提出的问题交流阅读教材上的案例，体会优化实现的措施及原则学生两个人一组进行讨论回答 创设情境，引入系统分析的基本特性理解系统分析的基本方法了解系统整体性的原则利用学生熟悉的了解的经历进行科学性原则的安排利用多媒体，加强感知，提高学生对综合性原则的认识。体会系统的优化培养学生独自分析问题的能力巩固体统的优化
板书设计 系统的分析一、系统的基本特性 二、系统分析基本原则 三、系统的优化1、系统具有目的性： 1、整体性的原则 1、系统优化的意义2、系统的整体性 2、科学性的原则 2、系统优化的实现3、系统具有层次性 3、综合性的原则4、系统具有相关性5、系统具有环境适应性
第三节 系统的设计
一、教学对象分析：
通过上两节课的学习，学生对系统的概念及特性已经有了深入的了解，并且对系统能够进一步的分析，真正理解了系统的设计应该考虑的问题，因此，学生能够针对身边简单的系统案例进行简单的设计。
教学内容分析
这堂课的最终目的是让学生能够设计简单的系统案例。因此教师要列举一些学生生活和学习中常见的案例，让学生自己总结和归纳，进一步掌握系统设计的基本方法。本章的内容对理论知识没有太多的要求，因此可以让学生设计实践一起进行，但要求学生写出设计报告和系统分析结论。
教学目标：
知识与技能目标：
通过简单的系统设计案例分析，来进一步理解系统的基本特性，并且学生能够在设计简单的系统案例。
过程与方法目标：
通过案例分析，归纳总结出系统设计主要考虑的问题并能够总结和提升。
情感、态度与价值观目标：
提高学生的技术素养，培养学生大局观的意识，用辨证和系统的眼光看问题，。
教学重点和难点
重点：通过系统的设计案例分析，学会简单系统设计的基本方法。
难点：完成系统的案例设计。
五、教学策略
本章是前两小节的升华，是学习系统设计的综合运用的关键一节内容，要学以致用，达到理论联系实际的作用，教师准备一些学生看得见的案例要求学生来设计，主要是教师引导，学生主动进行一些系统设计方案的实施。
六、教学准备
多媒体课件等。
七、教学过程
教学环节 教学内容 教师引领 学生活动 教学目的
讲授案例分析作业 一 系统的设计1>系统设计是在系统分析的基础上设计出满足预定目标的系统过程。2>系统设计应考虑的主要问题1、系统设计的目的与要求2、系统各部分之间的相互联系与相互作用3、设计方案的优化首先从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善各部分设计。二 系统设计的一般步骤1、分析系统设计要求 环境、技术、经济、社会等外部条件对系统的约束。2、确定系统的设计方案 将系统分解为若干个子系统，确定子系统的目标功能及相互关系，对子系统进行技术设计和评价，对系统进行总体技术设计和评价。3、系统的方案表达表格、图形、符号、框图，还可以附加设计的重要说明。课后第2题. 以上节课优化的案例引入系统的设计.案例分析:为坐落在山里的村庄策划一个筑路工程设计方案，需要筹划：资金分配、人员调配、地质勘探、路向选择、材料购置、施工进度等。在交流之后进行总结.教师总结1、总体目标： 安全、经济快速完成筑路工程。2、选择好筑路的技术设计方案，从山里出来是修隧道还是绕行。3、要在考虑工期、人员、材料的具体安排、降低成本的前提下提高工程进度。从系统设计的思路出发，怎样理顺这些关系？如视频会议系统需网络技术支持、连接等。城市建设中相关联问题的协调处理等。系统的设计练习家庭装潢过程中人们易忽视住宅的室内电气线路的设计，导致装潢完成后才发现设计不合理之处，所以进行住宅室内电气线路的整体设计很重要。设计要求：1、照明用电负荷800w2、娱乐用电1500w（电视音响电脑等）设计要求：3、厨房用电负荷4500w4、空调用电负荷3300w5、卫生间用电负荷1300w约束条件：1、照明和各种家电使用安全、方便、相互之间影响小、便于维修。2、电表允许通过的电流为30A。 听讲,理解系统的设计的含义学生以小组为单位进行交流讨论根据老师总结的进行总结在设计中应该考虑的问题利用设计的一般步骤对家庭装潢进行简单的设计. 了解系统设计含义.通过简单系统的设计案例分析,初步学会简单系统设计的基本方法培养学生归纳和总结能力.让学生能确定生活或生产中的简单对象，并根据设计要求完成系统的方案设计。
板书设计 三 系统的设计一 系统的设计二、系统分析的一般步骤 1、分析系统设计要求 2、确定系统的设计方案3、系统的方案表达
教学反思
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。
3.激发学生了解控制，研究控制的兴趣与热情。
4.理解控制的含义
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。
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）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。
案例3：希罗自动门（图片）
希罗自动门的相关材料见教参P66或江苏版P107。
希罗自动门说明了什么道理？
道理是：利用气压和液压动力装置，实现自动开门、关门。
总结：事物发展的结果可能是人们预先期望的，也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得到的。如果人们想达到某一特定的目的，就必须运用适当的手段来实现。
那么，运用什么手段来实现呢？
（引入控制的概念）
二、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。
结合事例（用音乐喷泉的事例），重点阐明控制的对象是什么；控制要达到什么目的；采取什么控制手段。[探究活动]
请同学们说说你在生活学习中所见到的应用控制的事例。
如：学校：学校的音乐铃声、多媒体教学系统、足球场草地自动喷淋系统、体育馆的自动伸缩坐椅等。 家庭：冰箱、电饭煲、微波炉等。 社会：交通信号灯、电子警察、电梯、程控电话交换机等 三、控制的分类从控制过程中人工干预的情形来分： 人工控制：人工纺纱、普通自来水龙头，旋转按钮打开电灯、驾驶汽车等； 自动控制：数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温控制、十字路口红绿灯的转换等 按照执行部件的不同，控制分为：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等 对于自动控制 按控制方式分为：开环控制、闭环控制和复合控制。
3、控制的应用
控制的应用自古就有，并在近代得到迅速发展，在社会生产生活的各个领域都有极其广泛的应用。
通过事例说明控制在社会生产生活的各个领域的应用。
案例1：汽车自动化生产线。（图片）
案例2：农业现代化设施。（图片）
案例3：现代网络家电。（图片） 学生讲述《大禹治水》的故事让学生思考并回答请学生讲述《木牛流马》的故事观看图片，并思考
课堂小结 1、控制是普遍存在。要求学生能列举事例。
2、控制的涵义。要求学生在理解的基础上掌握好其控制的涵义。
3、控制的应用。
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。结合前面的应用案例分析，进一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎样的工作方式，是学生学习的最近发展区。
三、教学目标
1.分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程
2.熟悉闭环控制系统的基本组成，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图
3.理解闭环控制系统中的控制器、执行器的作用
四、教学重点和难点
重点：开环控制系统的工作过程分析
难点：用方框图描述开环控制系统的工作过程
五、教学策略
教法：
本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。在教学中把知识点的教与学置于具体的案例情景当中，通过丰富而贴近生活的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。通过富有吸引力的现实生活中的问题，使学生回想和体会控制系统的工作过程，激发学生的好奇心和主动学习的欲望。让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。
学法：
鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。
六、教学准备
多媒体课件等
七、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动
导入新课 1 、拔动教室电灯开关，灯的亮与不亮与手动有关
2 、播放图片，声光感应开关，当有声音时灯亮
3 、播放图片，红外感应出水龙头，手靠近水龙头出水，离开则不出水
4 、播放图片，宾馆自动门，当有人进入，门自动打开
师生归纳、抽象以上活动的特征 学生观察思考
新课讲授 1、控制系统：
【案例分析】
自行车速度的控制的实现过程、电风扇风速的控制过程、自动门的控制过程、遥控电视频道更换的控制过程、航空模型的控制过程
（画出控制过程方框图）
【总结】
一般的控制过程都有一个输入和一个输出。
任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。
控制系统的输入输出之间有一定的对应关系。
【马上行动】（课文p102）
控制系统一般分为开环控制系统和闭环控制系统。
2、开环控制：
【利用前面的案例和普通游泳池注水控制系统控制过程分别引出两个名词：输入量和输出量】
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统成为开环控制系统。
开环控制系统的方框图：
【案例分析】
自动门的控制系统、水泵抽水控制系统
【学生课堂举例并分析】
公共汽车车门控制系统
（红绿灯定时控制系统、防盗报警系统、火灾报警系统、音乐喷泉控制系统、闹钟定时控制系统等等）
（要求学生能画出其控制方框图）
3、闭环控制：
【教师分析与学生讨论：在游泳池注水控制系统增加水位测量设备和改变控制对象后，控制系统的过程与前面的开环控制过程有何区别，输出量输入量之间产生了什么关系和作用。】
把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。
闭环控制系统方框图：
（解释方框图中的一些图标代表的含义）
（让学生观察并解释闭环控制系统与开环控制系统的区别？然后教师归纳总结）
【生活案例】保温电饭锅的保温控制、空调的温度控制等等
【生产案例】温室大棚、氨气生产的反应炉温控制等等
【复杂案例简述】导弹防空系统，战斧巡航导弹的控制
课堂小结 教师引导补充 与老师一起归纳
练习
学生做练习
第三节 闭环控制系统的干扰与反馈（第1课时）
一、教学内容分析
本节可以说是本章的难点，也是重点，这节也是对第二节内容的一个检验。本节内容在《控制和设计》中起到举足轻重的作用，不仅可使学生对闭环控制系统中的反馈（feedback）有很深的认识，而且也为闭环控制系统的设计与实施打好基础。
二、教学对象分析
学生如果能很好的学习前面章节，将对本节的学习有所帮助。
三、教学目标
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。
四、教学重点和难点
重点：干扰因素的定义
难点：1、了解干扰对控制系统的影响，并能分析克服干扰因素的合理方案；2、分析闭环控制系统有较强抗干扰能力的机理，能够分析一个简单闭环控制系统的克服干扰因素的过程。
五、教学策略
案例分析法，通过讨论、分析等方法使学生懂得反馈在闭环控制系统中的作用。
六、教学准备
多媒体课件等。
七、教学过程
序号 教学内容 教师引领 学生活动
1 引入新课 列举日常生活中时常存在的“干扰”现象：
①自然产生的：风中骑车、行船等；
②人为造成的：手机信号对电脑的干扰；
明确本节主要讨论的是干扰因素的也同样存在于控制系统当中问题。 思考、参与讨论。
2 什么是干扰因素 教师引导学生回答：我们要学习的干扰因素指的是控制系统当中的干扰因素。
结合具体控制系统，使同学们了解控制系统当中的干扰因素所指的是什么。
练习 P108马上行动
P109思考 听讲，根据具体的控制系统，回答它们会受到那些干扰因素的影响。
3 分析干扰因素 根据一个具体的控制系统分析干扰对控制系统的影响并分析克服干扰因素的合理方案，总结出以下三点：
1、 控制系统的稳定性能与干扰因素的控制以及克服能力直接相关；
2、 干扰因素的个数不定；
3、 只有使被控量稳定，才能使控制系统正常操作。 听讲、讨论。
4 分析控制系统怎样克服干扰因素 列举游泳池的开环控制系统及闭环控制系统，分析闭环控制系统有较强抗干扰能力。
通过一些具体的控制系统的案例分析使同学们了解一个简单闭环控制系统克服干扰因素的过程。 听讲、思考。结合老师讲解和自己的理解讨论一些简单的控制系统克服干扰因素的过程。
5 干扰因素的利用 干扰因素在某种情况下也可以成为我们利用的对象，例如打狂犬疫苗。 讨论还有那些是我们可以利用的干扰因素。
6 小结 引导学生对本节课进行整理、归纳。 对本节课内容进行整理、归纳。
第三节 闭环控制系统的干扰与反馈（第2课时）
一、教学内容分析
本节内容在《控制和设计》中起到举足轻重的作用，不仅可使学生对闭环控制系统中的反馈（feedback）有很深的认识，而且也为闭环控制系统的设计与实施打好基础。
二、教学对象分析
学生如果能很好的学习前面章节，将对本节的学习有所帮助。
三、教学目标
知识与技能：
1、 熟悉反馈环节在闭环控制系统中的作用
2、 熟悉闭环控制系统的工作过程
3、知道开环控制系统和闭环控制系统区别。
情感态度价值观
通过学习，联系生活，培养学生的观察能力，体验学习乐趣。渗透安全教育、德育教育、
环保等教育。
四、教学重点和难点
重点：熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用
难点：能分析闭环控制系统的工作过程，理解其中的控制器、执行器等环节的作用，画出一个简单的闭环控制系统的方框图。
五、教学策略
用方框图分析生活中常见控制系统，通过实践、游戏、讨论、分析等方法使学生懂得反馈在闭环控制系统中的作用
六、教学准备：
电线若干、水塔水位控制模型1套（自制）、一次性杯子、一次性筷子、乒乓球、自行车模型、烘箱、画架等
七、教学过程：
教学环节 教师活动 学生活动
导入新课 [探究目的]：
1、引入反馈概念，分析在没有对比操作的情况下，制作的难易。
2、通过合作探究来提升同学们的团结合作精神。提高创作思维和动手操作实践能力。
3、通过教师自制的自行车模型作品来感触同学们的创作意念，用创新以发展和感知生活中的美，并通过习作实践交流。
4、用自行车工艺品来提高学生审美能力，装饰丰富摆设生活美，丰富人们的精神享受。
[探究内容]：鼓励学生合作探究，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。运用生活中破旧抛弃的电线进行设计制作出自行车模型。
材料：用直径1.5毫米---2毫米的铜电线。
工具：剪刀、尖嘴钳和斜口钳各一把，示范作品若干，线材艺术作品图片资料等。
内容：小组合作设计制作一件自己喜欢的线材（稍硬）自行车艺术摆设品。引导分组探究创作思路、制作方法、色彩线调配等。
[提问引出]：人脑---手----做模型（开环）
示范教师自制的自行车模型作品并结合实物图象，通过眼睛比照，反应到大脑，动手操作自行车作品设计制作。
[引出问题]： 为什么用眼睛观察实物或图样操作起来更方便正确 （闭环）
人脑-----手-----做模型
-----眼睛--- 学生观察，动手操作，思考
新课讲授 [案例分析]：投篮
[游戏]：乒乓球投入一次性杯子
[引导学生得出结论]：投篮的工作过程
[引出结论]：反馈---控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程
[思考提问]：生活中的反馈：反馈控制是一种在计划执行一段时间或结束后进行的事后控制，主要为下一步计划的实施总结经验，但它却常常是管理控制工作的主要形式。例如投诉与反馈、留言反馈、意见反馈、环境反馈、教学活动、超市反馈调查表、市场信息反馈系统、工作总结、 产品性能检验、现代酒店控制方法等。
[游戏]：在黑板上画两张大脸，“四官俱全”，没有眼睛。然后请一个同学上来“填”眼睛，闭着眼睛画，位置不对；也不好看睁着眼睛画，漂亮。
[分析原因]：将两次画的过程来分析。画出其控制框图，得出它们的控制类别。
1、闭着眼睛画：
人脑控制手画眼睛：人脑——手——眼睛；
控制过程中，没有反馈环节，不能对控制结果加以修正、调节。是个单程的控制流向。这是开环控制。
2、睁着眼睛画：
人脑控制手画眼睛，在此过程中，眼睛可以把手的位置及画的效果及时反馈给大脑，使得大脑准确精细的控制手去画好眼睛。控制过程中有反馈环节可以把控制结果反馈给人脑，控制流向形成了闭合回路。这是闭环控制。[讲解]：汽车速度控制
[讲解]：反馈方法——利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法。
[演示]：反馈的工作过程：当人打算要拿桌子上的水杯时，人首先要看到自己的手与杯子之间的距离，然后确定自己手的移动方向，手始向水杯移动。同时人的眼睛不停观察手与杯子的距离（该距离就是输入与输出的差值），而人脑（控制器）的作用就是不停控制手移动，以消除这个差值。直到手拿到杯子为止，整个过程也就结束了。从上面的例子可以看出，由（负）反馈形成的偏差是人准确完成拿杯子动作的关键。如果这个差值不能得到的话，整个动作也就没有办法完成了。这就是眼睛失明的人不能拿到杯子的缘故。
[教具演示]：水位自动控制系统
接通电源后，电机工作，水泵出水，当水位升到A 点水位传感器位置时，电机停止工作；当水位由A点降止B点以下时，电机又开始工作，这样往复，达到了自动控制储水器中的水位。
[学生讨论]：请同学们相互讨论一下这个水位自动控制系统的工作过程，试用系统框图来描述。（引导学生归纳出水塔水位控制系统框图，着重推导信息反馈与比较环节的框图表达。）
[教师总结]：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。
[闭环控制系统的工作过程]：
闭环控制系统就是系统的输出端与输入端之间存在反馈回路，输出量对控制过程产生影响的控制系统。闭环控制系统是通过反馈环节克服干扰因素而使系统达到稳定。
[核心]：通过反馈来减少被控量(输出量)的偏差。
[案例分析]：阅读书上案例
[思考设计]：家用抽水马桶是一个典型的闭环控制系统的水位控制。（链接下节课用水位检测，控制电路，电磁阀来改进为自动控制，设计闭环控制系统方框图，并用头脑风暴法获更多节水控制创造性设想。）
[思考]：在水箱的水位控制系统中，控制量还可以有其他选择吗？为什么？
控制量是进水阀的流量。放水、蒸发是干扰
闭环控制系统的特点:
1)系统输出量对控制作用有直接影响。
2）有反馈环节，并应用反馈减小误差。
3）当出现干扰时，可以自动减弱其影响。
[实物展示]： 烘箱（饮水机）
温度自动控制系统。首先用热电偶来代替温度计来测量温度的值，然后对温度的比较，当小于恒温箱给定时，就增大加热装置的电流；相反当大于恒温箱给定时，就减小电流。这样恒温箱就能保持给定的温度。
加热炉的温度自动控制系统的结构图：
[ 闭环与开环控制系统的比较]：[介绍]：闭环控制：反馈控制， 偏差控制，可以抑制内、外扰动对被量产生的影响。精度高、结构复杂，设计、分析麻烦。
开环控制：顺向作用，没有反向的联系，没有修正偏差能力，抗扰动性较差。结构简单、调整方便、成本低。在精度要求不高或扰动影响较小的情况下，这种控制方式还有一定的实用价值。
[提问回答]： 开环控制系统闭环控制系统能否自动调整和补偿 控制精度 结构 适用场合 [补充讨论]： 红绿灯定时控制（开），车流量控制（闭）检测输出（闭），否则（开）例如自动门检测
人工控制，自动控制，开环控制，闭环控制之间区别联系 [补充]：起增强输入信号作用——正反馈。起减弱输入信号作用——负反馈。正反馈不能进行控制，会使系统的偏差越来越大。只有负反馈控制系统才能完成自动控制的任务。负反馈控制系统最大的特点：检测偏差，纠正偏差
课堂小结 教师引导补充 与老师一起归纳
练习
学生做练习
第四节 控制系统的设计与实施
一、教学内容分析
本节是这一单元的最后一节，可以说是这单元的“收口”部分，让学生了解控制系统设计的一般思路比较关键，只有这部分内容理解了，才能有效的进行下一个内容——控制系统的设计与实施案例。在控制系统的设计与实施案例中，重点要让学生会分析和选择案例，并最终会设计。
二、教学对象分析
这是本书的最后一节，学生们通过前边知识的学习，基本上知道应该怎样来设计一个产品，但是在专业知识方面还是比较欠缺，所以在这里设计练习时要注意尽量找学生身边的容易理解的案例来进行设计。
三、教学目标
1.了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计的方案。
2、能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；或者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。
四、教学重点和难点
重点：了解简单的被控对象的基本特性，确定相关的量，会画方框图。
难点：制作
五、教学策略
案例分析法，引导教学法
六、教学准备
对媒体课件等
七、教学过程：
教学环节 教师活动 学生活动
导入新课 复习提问设计的一般思路。引出控制也需要设计。 回答问题
新课讲授 1、控制系统设计的一般思想 我们知道在设计的一般过程中，首先要发现和明确问题，那么在对控制系统进行设计时我们要明确那些问题呢？ 给出答案（幻灯片）1，开环控制系统的设计 讲述普通风扇的控制系统设计（幻灯片）请同学快速阅读书中案例《电吹风控制系统的设计》，并思考电吹风的被控对象、被控量以及控制量都是什么？2，闭环控制系统的设计 讲述简单闭环控制系统的基本要求（幻灯片）。 让学生阅读书中案例《抽水马捅水箱的自动控制系统的设计》2、控制系统的设计与实施案例好，我们了解了控制系统设计的一般思路，下面我们一起来分析和了解控制系统的设计与实施案例播放“香港回归升旗视频”引导学生，如果我们学校的升旗也设计成这样那该多好。阅读书中案例《自动升旗简易控制装置的设计》 在教师的引导下思考并回答问题观看看书中案例，思考后回答问题认真听讲认真阅读案例并讨论下边的问题。观看看书并小组研究
课堂小结 教师引导补充 与老师一起归纳
练习 1、晾衣控制装置2、画自行车发电看电视的方框图并分析其中的技术和原理 学生做练习
教学反思
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