苏教版（2019）通用技术必修《技术与设计2》4.1.1 理解控制的含义 教案
文档属性
| 名称 | 苏教版（2019）通用技术必修《技术与设计2》4.1.1 理解控制的含义 教案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 19.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2020-12-16 14:16:54 | ||
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文档简介
一、控制的方式与应用
任务一 理解控制的含义
一、教学目标
1.通过分析生活中常见案例，阐述控制的含义。
2.通过案例分析，辨析手动控制、自动控制、智能控制的特点。
3.观察生活中的案例，概括控制在生活和生产中的应用。
二、教学重点、难点
阐述控制的含义。
辨析手动控制、自动控制、智能控制的特点。
三、教学方法
讲授法，演示法，任务引导法
四、教学过程
1、情境导入
人们利用收集的雨水进行与园艺浇灌、汽车冲洗、路面冲洗和厕所冲刷等，减少了不必要的浪费，体现了充分利用水资源的可持续发展理念。陈展设计了一套适用于家庭使用的雨水收集系統，利用收集的雨水浇灌家中阳台的植物，冲洗拖把和冲刷厕所。
2、新课学习
事物的发展与变化具有多样性。例如，降落的雨水可以用来灌溉农田，也可
以供人们冲洗物品，还可以发电，但是也可能流入江河，增加洪涝灾害发生的可能性;一棵树可能因为某种原因结不出果实，也可能硕果累累，而且果实有大有小，或酸或甜。
技术体验
制作盆栽植物自动浇水装置
体验目的:经历制作盆栽植物自动浇水装置的实践过程，体会控制的含义与意义。
情境展示:陈晨一家假期要外出两周，家里阳台的盆栽植物无人定期浇水。她想制作一个自动浇水装置，从而解决植物无人照料的难题。
问题分析:制作一个浇水装置，?能把饮料瓶里的雨水注到花盆下方的接水盘中，使接水盘中保持一定量的水，泥土自动从接术盘里吸取水分，从而保持植物生长的湿润环境。怎么把饮料瓶里的雨水引到接水盘中?如何让接水盘中的水量维持在一定的高度?
活动准备:
材料:饮料瓶1个、可弯塑料吸管2根、热熔胶粹、接水盘1个、小花盆1个。
工具:电烙铁、剪刀、热熔胶枪等。
主要过程:
1.搭建植物补水装置。
(1)用电烙铁在饮料瓶靠近底部位置，上下排列打两个孔。
(2)插上两根吸管，把吸管下端修剪成一长一短。
(3)将热熔胶涂在吸管和瓶壁连接处，使其密封。
(4)等胶干了以后，装上水，盖紧瓶盖，就可以给植物补水了。
2.观察装置的工作过程。
(1)将两根吸管插入接水盘，当接水盘里的水面低于进气管口时，空气进入瓶子里，瓶内气压与外界相同，在重力作用下，水会从出水管流入接水盘。
(2)直到水面与进气管口平齐，出水管不再流水，使接水盘中的水量保持在这个高度。这样就完成了植物接水盘的补水，保持了植物生长需要的水分。
讨论:分析与讨论接水盘中的水位高低与进气管位置的关系。
事物的发展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
是人们不希望看到的。如果人们想达到某一特定目的，就必须借助适当的手段来
实现。
人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。例如，利用自动浇灌装置给植物补水，并通过改变进气管在接水盘中的位置控制水位;调节电冰箱的温度，使食物能够在低温状态下保存;使用计算机“指挥”先进的生产流水线，实现自动化生产等。
理解控制现象,要知道控制要达到什么目的、控制的对象是什么和采取什么控制手段。例如，给盆栽植物补水的控制，控制的目的是使接水盘中的水维持在一定的量，控制对象是接水盘，控制手段是通过进气管口与水面的相对位置决定出水管的出水。再如，汽车的转向控制，其控制目的是改变汽车行驶方向，控制对象是汽车的车轮，控制手段是驾驶者通过转动方向盘推动转向杆，再带动车轮转向。
马上行动
观察生活中的控制现象，完成下列表格:
场所
控制装置
控制目的
控制对象
控制手段
公共场所
红外线水龙头自动出水装置
控制需要通过一定的方式或手段来实现。
案例分析
从电风扇到空调再到智能空调
从前，烈日炎炎的夏天，家庭常用的消暑设备是电风扇。随着科学技术的发展，20 世纪30年代空调诞生，人们进人房间后，打开空调，使室内温度保持在设定的温度值，达到降温消署的日的。随着物联网的发展，人们能够在房间以外的任何地方，通过网络提前打开空调，使房间温度、湿度、风量以及空气洁净度稳定在令人舒适的范围。
智能空调能根据外界气候条件，按照预先设定的指标对安装在室内的温度、湿度、空气清洁度传感器所传来的信号，进行分析判断，并自动启动制冷或加热、去湿及空气净化等功能，使室内空气达到理想的状态。这三种消暑方式的演变过程可表示为:
电风扇
空调
智能空调
手动控制
自动控制
智能控制
思考:对比上述三种控制，比较它们的利弊。
第四单元控制及其设计
从控制过程中人工干预的情形来分，控制可分为人工控制和自动控制。过去:人们对事物的控制往往采取人工控制(又称手动控制)的方式，控制的过程是在人
的直接:干预或全程干预下进行的。
随着科学技术的发展，控制技术得到了迅速发展，出现了自动控制。自动控制是指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地朝着期望的方向进行。按照控制信号流和执行部件的不同，自动控制可分为气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制等。
智能控制是具有智能信息处理、智能信息反馈和智能决策的控制方式，它
能在无人干预的情况下，自主地驱动智能机器实现控制目标。智能控制主要用
于解决复杂系统的控制问题。
马上行动
请列举生活中从手动控制到自动控制再到智能控制的其他事例。
随着技术的不断发展，在很多控制现象中，控制的方式是多样、综合的。机械手就是电子与机械控制的实例。
机械手是一种能模仿人的手和臂的动作功能，按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，其特点是通过编程来完成各种预期的作业。它能部分地昝代人的手工劳动，把人从繁重的体力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，还能扩展人的器官功能，提高劳动生产力。
案例分析
传送工件的简易机械手
机械手通常由控制系统、驱动系统和执行系统等组成，通过程序控制，由气动或液压动力来驱动机械部件执行运转，达成取放零件或部件的功能，使之按照预定工艺进行操作。
传送工件的简易机械手的工作过程如图4 -7所示。机械手将工件从A点向B点传送。机械手的上升、下降与左移、右移通过双线圈两位电磁阀驱动汽缸来实现。抓手对工件的夹紧、放松由一个单线阁两位电磁阀驱动汽缸完成，只有在电磁阀通电时抓手才能夹紧。该机械手工作原点在左上方，按下降、夹紧、
上升、右移、下降、松开、上升、左移的顺序依次运动。
思考:画出该机械手从工作原点开始到完成一个工件的取放过程的流程图，并
思考该机械手控制的日的、对象和手段分别是什么。
思维碰撞
控制装置的控制日的、控制手段和控制对象是客观存在的，还是人为界定的?
3、课堂小结
阐述控制的含义。
辨析手动控制、自动控制、智能控制的特点。
五、教学反思
任务一 理解控制的含义
一、教学目标
1.通过分析生活中常见案例，阐述控制的含义。
2.通过案例分析，辨析手动控制、自动控制、智能控制的特点。
3.观察生活中的案例，概括控制在生活和生产中的应用。
二、教学重点、难点
阐述控制的含义。
辨析手动控制、自动控制、智能控制的特点。
三、教学方法
讲授法，演示法，任务引导法
四、教学过程
1、情境导入
人们利用收集的雨水进行与园艺浇灌、汽车冲洗、路面冲洗和厕所冲刷等，减少了不必要的浪费，体现了充分利用水资源的可持续发展理念。陈展设计了一套适用于家庭使用的雨水收集系統，利用收集的雨水浇灌家中阳台的植物，冲洗拖把和冲刷厕所。
2、新课学习
事物的发展与变化具有多样性。例如，降落的雨水可以用来灌溉农田，也可
以供人们冲洗物品，还可以发电，但是也可能流入江河，增加洪涝灾害发生的可能性;一棵树可能因为某种原因结不出果实，也可能硕果累累，而且果实有大有小，或酸或甜。
技术体验
制作盆栽植物自动浇水装置
体验目的:经历制作盆栽植物自动浇水装置的实践过程，体会控制的含义与意义。
情境展示:陈晨一家假期要外出两周，家里阳台的盆栽植物无人定期浇水。她想制作一个自动浇水装置，从而解决植物无人照料的难题。
问题分析:制作一个浇水装置，?能把饮料瓶里的雨水注到花盆下方的接水盘中，使接水盘中保持一定量的水，泥土自动从接术盘里吸取水分，从而保持植物生长的湿润环境。怎么把饮料瓶里的雨水引到接水盘中?如何让接水盘中的水量维持在一定的高度?
活动准备:
材料:饮料瓶1个、可弯塑料吸管2根、热熔胶粹、接水盘1个、小花盆1个。
工具:电烙铁、剪刀、热熔胶枪等。
主要过程:
1.搭建植物补水装置。
(1)用电烙铁在饮料瓶靠近底部位置，上下排列打两个孔。
(2)插上两根吸管，把吸管下端修剪成一长一短。
(3)将热熔胶涂在吸管和瓶壁连接处，使其密封。
(4)等胶干了以后，装上水，盖紧瓶盖，就可以给植物补水了。
2.观察装置的工作过程。
(1)将两根吸管插入接水盘，当接水盘里的水面低于进气管口时，空气进入瓶子里，瓶内气压与外界相同，在重力作用下，水会从出水管流入接水盘。
(2)直到水面与进气管口平齐，出水管不再流水，使接水盘中的水量保持在这个高度。这样就完成了植物接水盘的补水，保持了植物生长需要的水分。
讨论:分析与讨论接水盘中的水位高低与进气管位置的关系。
事物的发展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
是人们不希望看到的。如果人们想达到某一特定目的，就必须借助适当的手段来
实现。
人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。例如，利用自动浇灌装置给植物补水，并通过改变进气管在接水盘中的位置控制水位;调节电冰箱的温度，使食物能够在低温状态下保存;使用计算机“指挥”先进的生产流水线，实现自动化生产等。
理解控制现象,要知道控制要达到什么目的、控制的对象是什么和采取什么控制手段。例如，给盆栽植物补水的控制，控制的目的是使接水盘中的水维持在一定的量，控制对象是接水盘，控制手段是通过进气管口与水面的相对位置决定出水管的出水。再如，汽车的转向控制，其控制目的是改变汽车行驶方向，控制对象是汽车的车轮，控制手段是驾驶者通过转动方向盘推动转向杆，再带动车轮转向。
马上行动
观察生活中的控制现象，完成下列表格:
场所
控制装置
控制目的
控制对象
控制手段
公共场所
红外线水龙头自动出水装置
控制需要通过一定的方式或手段来实现。
案例分析
从电风扇到空调再到智能空调
从前，烈日炎炎的夏天，家庭常用的消暑设备是电风扇。随着科学技术的发展，20 世纪30年代空调诞生，人们进人房间后，打开空调，使室内温度保持在设定的温度值，达到降温消署的日的。随着物联网的发展，人们能够在房间以外的任何地方，通过网络提前打开空调，使房间温度、湿度、风量以及空气洁净度稳定在令人舒适的范围。
智能空调能根据外界气候条件，按照预先设定的指标对安装在室内的温度、湿度、空气清洁度传感器所传来的信号，进行分析判断，并自动启动制冷或加热、去湿及空气净化等功能，使室内空气达到理想的状态。这三种消暑方式的演变过程可表示为:
电风扇
空调
智能空调
手动控制
自动控制
智能控制
思考:对比上述三种控制，比较它们的利弊。
第四单元控制及其设计
从控制过程中人工干预的情形来分，控制可分为人工控制和自动控制。过去:人们对事物的控制往往采取人工控制(又称手动控制)的方式，控制的过程是在人
的直接:干预或全程干预下进行的。
随着科学技术的发展，控制技术得到了迅速发展，出现了自动控制。自动控制是指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地朝着期望的方向进行。按照控制信号流和执行部件的不同，自动控制可分为气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制等。
智能控制是具有智能信息处理、智能信息反馈和智能决策的控制方式，它
能在无人干预的情况下，自主地驱动智能机器实现控制目标。智能控制主要用
于解决复杂系统的控制问题。
马上行动
请列举生活中从手动控制到自动控制再到智能控制的其他事例。
随着技术的不断发展，在很多控制现象中，控制的方式是多样、综合的。机械手就是电子与机械控制的实例。
机械手是一种能模仿人的手和臂的动作功能，按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，其特点是通过编程来完成各种预期的作业。它能部分地昝代人的手工劳动，把人从繁重的体力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，还能扩展人的器官功能，提高劳动生产力。
案例分析
传送工件的简易机械手
机械手通常由控制系统、驱动系统和执行系统等组成，通过程序控制，由气动或液压动力来驱动机械部件执行运转，达成取放零件或部件的功能，使之按照预定工艺进行操作。
传送工件的简易机械手的工作过程如图4 -7所示。机械手将工件从A点向B点传送。机械手的上升、下降与左移、右移通过双线圈两位电磁阀驱动汽缸来实现。抓手对工件的夹紧、放松由一个单线阁两位电磁阀驱动汽缸完成，只有在电磁阀通电时抓手才能夹紧。该机械手工作原点在左上方，按下降、夹紧、
上升、右移、下降、松开、上升、左移的顺序依次运动。
思考:画出该机械手从工作原点开始到完成一个工件的取放过程的流程图，并
思考该机械手控制的日的、对象和手段分别是什么。
思维碰撞
控制装置的控制日的、控制手段和控制对象是客观存在的，还是人为界定的?
3、课堂小结
阐述控制的含义。
辨析手动控制、自动控制、智能控制的特点。
五、教学反思