全國(guó)青島版信息技術(shù)九年級(jí)上冊(cè)第2單元第1課《控制技術(shù)概述》教學(xué)設(shè)計(jì)授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容全國(guó)青島版信息技術(shù)九年級(jí)上冊(cè)第2單元第1課《控制技術(shù)概述》教學(xué)設(shè)計(jì)，本節(jié)課主要涉及以下內(nèi)容：1.控制技術(shù)的定義和分類；2.控制系統(tǒng)的基本組成和原理；3.控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域；4.常見控制設(shè)備的介紹。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解控制技術(shù)的基本概念，掌握控制系統(tǒng)的基本組成和原理，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)、計(jì)算思維和數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等核心素養(yǎng)。學(xué)生將通過學(xué)習(xí)控制技術(shù)概述，提升對(duì)信息技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。同時(shí)，通過實(shí)踐操作，激發(fā)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①控制系統(tǒng)的基本組成和原理的理解與掌握。學(xué)生需要能夠區(qū)分控制系統(tǒng)的各個(gè)組成部分，理解它們之間的關(guān)系和作用，以及控制系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

②控制技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例的識(shí)別與分析。學(xué)生需要學(xué)會(huì)從實(shí)際案例中提取信息，分析控制技術(shù)在工業(yè)、家居、醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用，理解其重要作用。

③控制設(shè)備的基本操作和使用方法的了解。學(xué)生需要掌握一些常見控制設(shè)備的基本操作，如傳感器、執(zhí)行器等，以及它們?cè)诳刂葡到y(tǒng)中的作用。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①控制系統(tǒng)中復(fù)雜反饋機(jī)制的掌握。學(xué)生可能難以理解復(fù)雜的反饋環(huán)路和調(diào)節(jié)機(jī)制，需要通過實(shí)例和模型來幫助學(xué)生建立直觀的理解。

②控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)見性分析。學(xué)生需要能夠預(yù)見控制技術(shù)未來的發(fā)展方向，這可能需要對(duì)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展背景和研究前沿有所了解。

③實(shí)際操作中故障診斷和排除的技巧。學(xué)生在操作控制設(shè)備時(shí)可能會(huì)遇到故障，需要培養(yǎng)學(xué)生的故障分析能力和解決問題的能力，這對(duì)于實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要。教學(xué)方法與策略1.采用講授與討論相結(jié)合的教學(xué)方法，通過講解控制技術(shù)的基本概念和原理，引導(dǎo)學(xué)生深入理解。同時(shí)，組織小組討論，讓學(xué)生分享對(duì)控制技術(shù)應(yīng)用的看法。

2.設(shè)計(jì)角色扮演活動(dòng)，讓學(xué)生模擬控制系統(tǒng)中的不同角色，如工程師、操作員等，以增強(qiáng)對(duì)控制過程的理解。

3.開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生親自動(dòng)手搭建簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，體驗(yàn)控制技術(shù)在實(shí)際操作中的挑戰(zhàn)和樂趣。

4.利用多媒體教學(xué)資源，如視頻、動(dòng)畫等，直觀展示控制系統(tǒng)的運(yùn)作過程，幫助學(xué)生建立空間想象能力。

5.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，通過實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)施，提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

（教師）同學(xué)們，大家好！今天我們來學(xué)習(xí)信息技術(shù)九年級(jí)上冊(cè)第2單元第1課《控制技術(shù)概述》。在日常生活中，我們經(jīng)常接觸到各種控制系統(tǒng)，比如自動(dòng)門、智能家電等。那么，什么是控制技術(shù)呢？它有哪些特點(diǎn)和應(yīng)用呢？讓我們一起走進(jìn)今天的課堂，揭開控制技術(shù)的神秘面紗。

二、新課講授

1.控制技術(shù)的定義和分類

（教師）首先，我們來了解一下控制技術(shù)的定義。控制技術(shù)是指利用各種傳感器、執(zhí)行器等裝置，對(duì)生產(chǎn)過程、生活設(shè)施等進(jìn)行自動(dòng)控制的技術(shù)。接下來，我將為大家介紹控制技術(shù)的分類。根據(jù)控制方式的不同，控制技術(shù)可以分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制。

（學(xué)生）老師，什么是開環(huán)控制和閉環(huán)控制呢？

（教師）好的，開環(huán)控制是指控制過程中沒有反饋環(huán)節(jié)，即控制器的輸出不受到被控對(duì)象的影響。而閉環(huán)控制則是在控制過程中加入了反饋環(huán)節(jié)，通過反饋信號(hào)來調(diào)節(jié)控制器的輸出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的精確控制。

2.控制系統(tǒng)的基本組成和原理

（教師）接下來，我們來看一下控制系統(tǒng)的基本組成。一個(gè)典型的控制系統(tǒng)通常包括控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象和傳感器?？刂破髫?fù)責(zé)根據(jù)輸入信號(hào)和預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)行決策，執(zhí)行器負(fù)責(zé)執(zhí)行控制器的決策，被控對(duì)象是控制系統(tǒng)要控制的實(shí)際對(duì)象，傳感器用于檢測(cè)被控對(duì)象的實(shí)時(shí)狀態(tài)。

（學(xué)生）老師，那么控制系統(tǒng)的原理是什么呢？

（教師）控制系統(tǒng)的原理是通過控制器對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)。具體來說，就是根據(jù)傳感器的反饋信號(hào)，控制器計(jì)算出控制量，然后通過執(zhí)行器作用于被控對(duì)象，最終使被控對(duì)象的狀態(tài)達(dá)到期望值。

3.控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

（教師）控制技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。比如，在工業(yè)領(lǐng)域，控制技術(shù)可以用于生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，可以用于智能灌溉、溫室環(huán)境控制等；在醫(yī)療領(lǐng)域，可以用于手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)設(shè)備等。

（學(xué)生）老師，控制技術(shù)在我們生活中有哪些具體的應(yīng)用呢？

（教師）比如，自動(dòng)門、智能家電、無人駕駛汽車等。這些都是控制技術(shù)在生活中的具體應(yīng)用。

4.常見控制設(shè)備的介紹

（教師）最后，我們來了解一下常見的控制設(shè)備。比如，傳感器、執(zhí)行器、控制器等。傳感器用于檢測(cè)被控對(duì)象的實(shí)時(shí)狀態(tài)，執(zhí)行器用于執(zhí)行控制器的決策，控制器則負(fù)責(zé)根據(jù)輸入信號(hào)和預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)行決策。

三、課堂練習(xí)

1.請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)所學(xué)知識(shí)，列舉出生活中常見的控制系統(tǒng)。

2.分析一下控制技術(shù)在某個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，并說明其作用。

四、課堂小結(jié)

（教師）今天我們學(xué)習(xí)了控制技術(shù)概述，了解了控制技術(shù)的定義、分類、基本組成、原理和應(yīng)用領(lǐng)域。希望大家能夠掌握這些知識(shí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

五、課后作業(yè)

1.查閱資料，了解控制技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.思考一下，未來控制技術(shù)將會(huì)有哪些新的發(fā)展？教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-控制系統(tǒng)的歷史與發(fā)展：介紹控制技術(shù)的歷史背景，從早期的機(jī)械控制系統(tǒng)到現(xiàn)代的數(shù)字控制系統(tǒng)，以及未來可能的發(fā)展趨勢(shì)。

-控制理論基礎(chǔ)知識(shí)：包括反饋控制、前饋控制、自適應(yīng)控制等基本控制理論，以及這些理論在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例。

-控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：討論控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則，如穩(wěn)定性、魯棒性、實(shí)時(shí)性等，以及如何在實(shí)際應(yīng)用中考慮這些因素。

-控制系統(tǒng)的案例分析：通過分析具體案例，如工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線、智能交通系統(tǒng)等，展示控制技術(shù)在現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用。

-國(guó)際控制技術(shù)動(dòng)態(tài)：介紹國(guó)際上控制技術(shù)的研究進(jìn)展和最新成果，包括人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)在控制領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生閱讀與控制技術(shù)相關(guān)的科普書籍，如《控制系統(tǒng)的基本原理與應(yīng)用》等，以加深對(duì)理論知識(shí)的理解。

-建議學(xué)生參加學(xué)校的科技活動(dòng)或社團(tuán)，如機(jī)器人俱樂部、自動(dòng)化興趣小組等，通過實(shí)踐操作來提高對(duì)控制技術(shù)的興趣和技能。

-建議學(xué)生觀看與控制技術(shù)相關(guān)的教育視頻，如在線課程、公開講座等，以獲得更直觀的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

-建議學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，如學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)庫(kù)，查閱最新的控制技術(shù)研究成果，了解學(xué)科前沿。

-建議學(xué)生參與學(xué)校或社區(qū)的科學(xué)展覽，參觀自動(dòng)化設(shè)備或機(jī)器人展示，以拓寬視野，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力。

-建議學(xué)生嘗試自己設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，如使用Arduino或RaspberryPi等平臺(tái)，通過編程來實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制，從而加深對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用。

-建議學(xué)生參與或組織控制技術(shù)相關(guān)的課題研究，通過實(shí)際研究項(xiàng)目來提高自己的科研能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-建議學(xué)生關(guān)注國(guó)際控制技術(shù)會(huì)議和研討會(huì)，了解國(guó)際控制技術(shù)界的最新動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)。板書設(shè)計(jì)1.重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)

①控制技術(shù)定義

②控制系統(tǒng)基本組成

-控制器

-執(zhí)行器

-被控對(duì)象

-傳感器

③控制系統(tǒng)分類

-開環(huán)控制

-閉環(huán)控制

④控制技術(shù)原理

-輸入信號(hào)

-控制器決策

-執(zhí)行器動(dòng)作

-被控對(duì)象狀態(tài)調(diào)整

⑤控制技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

-工業(yè)

-農(nóng)業(yè)

-醫(yī)療

-生活

2.關(guān)鍵詞

①自動(dòng)化

②傳感器

③執(zhí)行器

④反饋

⑤穩(wěn)定性

3.重點(diǎn)句子

①控制技術(shù)是一種利用傳感器、執(zhí)行器等裝置對(duì)生產(chǎn)過程、生活設(shè)施等進(jìn)行自動(dòng)控制的技術(shù)。

②控制系統(tǒng)的核心是控制器，它根據(jù)輸入信號(hào)和預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)行決策。

③閉環(huán)控制系統(tǒng)通過反饋信號(hào)來調(diào)節(jié)控制器的輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的精確控制。

④控制技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，如工業(yè)自動(dòng)化、智能交通、智能家居等。

⑤控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮穩(wěn)定性、魯棒性、實(shí)時(shí)性等因素。課后作業(yè)1.設(shè)計(jì)題

作業(yè)：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的家庭自動(dòng)化控制系統(tǒng)，包括控制對(duì)象（如燈光、電視等）和控制器（如智能開關(guān)、手機(jī)應(yīng)用等），并說明其工作原理。

答案示例：設(shè)計(jì)一個(gè)家庭自動(dòng)化照明控制系統(tǒng)。控制對(duì)象為室內(nèi)燈光，控制器為智能手機(jī)應(yīng)用。用戶通過手機(jī)應(yīng)用發(fā)送指令，智能開關(guān)接收指令后控制燈光的開關(guān)。

2.應(yīng)用題

作業(yè)：分析以下場(chǎng)景中控制技術(shù)的應(yīng)用，并說明其類型（開環(huán)或閉環(huán)）和控制目標(biāo)。

場(chǎng)景：超市自動(dòng)門，當(dāng)有人接近時(shí)自動(dòng)打開，無人時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。

答案示例：超市自動(dòng)門是一個(gè)典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)。控制目標(biāo)是在有人接近時(shí)保持門開啟狀態(tài)，無人時(shí)自動(dòng)關(guān)閉門，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和安全。

3.分析題

作業(yè)：討論以下控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用案例，并分析其優(yōu)勢(shì)。

案例一：汽車生產(chǎn)線上的自動(dòng)化焊接機(jī)器人。

案例二：智能工廠中的物流自動(dòng)化系統(tǒng)。

答案示例：汽車生產(chǎn)線上的自動(dòng)化焊接機(jī)器人提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，減少了人為錯(cuò)誤。智能工廠中的物流自動(dòng)化系統(tǒng)提高了物流效率，降低了成本。

4.實(shí)踐題

作業(yè)：利用手邊的材料（如電池、開關(guān)、燈泡等），嘗試搭建一個(gè)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，并描述其工作過程。

答案示例：搭建一個(gè)簡(jiǎn)單的燈光控制系統(tǒng)。使用電池作為電源，開關(guān)作為控制器，燈泡作為被控對(duì)象。通過開關(guān)控制電流的通斷，從而控制燈泡的亮滅。

5.創(chuàng)新題

作業(yè)：設(shè)想一種新的控制技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景，并設(shè)計(jì)一個(gè)初步的控制方案。

答案示例：設(shè)計(jì)一個(gè)智能溫室控制系統(tǒng)?？刂茖?duì)象為溫室內(nèi)的植物生長(zhǎng)環(huán)境，包括溫度、濕度、光照等。控制器為中央控制單元，通過傳感器收集數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的植物生長(zhǎng)模型進(jìn)行調(diào)節(jié)。教學(xué)評(píng)價(jià)1.課堂評(píng)價(jià)

課堂評(píng)價(jià)是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，旨在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和參與度。以下是一些具體的評(píng)價(jià)方法：

-提問：通過提問，教師可以了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，以及他們是否能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際情境相結(jié)合。例如，教師可以提問：“什么是閉環(huán)控制系統(tǒng)？請(qǐng)舉例說明其在生活中的應(yīng)用?！?/p>

-觀察：教師通過觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)，如參與討論的積極性、實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性等，來評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。例如，在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師可以觀察學(xué)生是否能夠按照步驟正確操作設(shè)備。

-小組活動(dòng)：通過小組討論或項(xiàng)目合作，教師可以評(píng)估學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和解決問題的能力。例如，在小組討論中，教師可以評(píng)估學(xué)生是否能夠提出有建設(shè)性的意見，以及是否能夠有效溝通。

-課堂測(cè)試：通過隨堂測(cè)試，教師可以快速了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶和理解程度。例如，教師可以設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)答題或選擇題，以評(píng)估學(xué)生對(duì)控制技術(shù)基本概念的理解。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)

作業(yè)是鞏固課堂知識(shí)的重要手段，也是教師評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要途徑。以下是一些作業(yè)評(píng)價(jià)的方法：

-認(rèn)真批改：教師對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，確保每個(gè)學(xué)生的作業(yè)都得到反饋。在批改過程中，教師要注意作業(yè)的準(zhǔn)確性、完整性和創(chuàng)新性。

-點(diǎn)評(píng)反饋：教師不僅給出作業(yè)的分?jǐn)?shù)，還要給予具體的點(diǎn)評(píng)和反饋。例如，對(duì)于設(shè)計(jì)題，教師可以指出學(xué)生的設(shè)計(jì)思路是否合理，操作步驟是否正確。

-及時(shí)反饋：作業(yè)的反饋要及時(shí)，以便學(xué)生能夠在下一次作業(yè)中改進(jìn)。例如，教師可以在作業(yè)批改后的一周內(nèi)給予學(xué)生反饋。

-鼓勵(lì)學(xué)生：在作業(yè)評(píng)價(jià)中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力，尤其是對(duì)于表現(xiàn)不佳的學(xué)生，要給予