必修2技术与设计2《3、功能模拟方法》公开课教案下载

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教学对象

高二

课程内容

《功能模拟方法》

课程学时

1课时

所属章节

第四单元　控制与设计 第三节 闭环控制系统的干扰与反馈

一、教学内容分析

《功能模拟方法》是普通高中课程标准实验教科书（凤凰国标教材）通用技术必修2第四单元第三节“闭环控制系统的干扰与反馈”的内容。功能模拟方法是以功能和行为的相似性为基础建立模型，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的一种方法。教材以“加热炉温度的手工控制与自动控制”的对比案例来说明功能模拟方法。温度能自动控制的加热炉系统在上一课时是已经分析探讨过的案例。考虑到“加热炉”对学生来说还是比较陌生，所以在上课时不采用这个案例，而是改用“人工驾驶与自动驾驶汽车”的案例做比较，帮助学生理解功能模拟方法。教材在后面又举了根据模型与人脑在功能行为上相似而实现对人脑的模拟的“国际象棋人机对弈”案例，从而使功能模拟方法更清晰的展现在我们面前。功能模拟方法是仿生学中的一种常用研究方法，在控制领域应用广泛，它也为人工智能研究提供了科学方法。平时进行方案构思时采用的模仿法与本课探讨的功能模拟法很相近，模仿法的范畴更大一些。

二、教学目标

1. 知识与技能

(1) 知道功能模拟方法是研究控制系统的常用方法。

(2) 了解功能模拟方法在控制系统中的应用。

(3) 能运用功能模拟方法提出有创意的控制系统设计。

2. 过程与方法

(1) 通过“手动驾驶”与“无人自动驾驶”的类比分析理解功能模拟方法。

(2) 通过阅读材料了解功能模拟方法的应用。

(3) 通过体验、小组讨论、头脑风暴，运用功能模拟方法提出有创意的控制系统设计。

3. 情感态度和价值观

(1) 理解功能模拟方法在控制领域的重要作用。

(2) 将功能模拟方法有意识地渗透到今后的控制分析与设计当中。

三、教学重难点

教学重点：

功能模拟方法在控制系统的分析与设计中的应用。