4、黑箱方法国家获奖教案

黑箱方法

教材分析：

本节是苏教版《技术与设计2》第四单元“控制与设计”第三节“闭环控制系统的干扰与反馈”第3课时的内容。对于这部分内容，教材只是做了简单的介绍，只要求学生对此有一般的了解。虽然教材要求不高，但黑箱方法是创新设计中经常会用到的重要方法，学生在以后的学习和生活当中也会经常遇到，同时，对于启迪学生的思维有很好的作用，为此，我对教学内容做了如下安排，首先，知道什么是黑箱？什么是黑箱方法？其次，知道这个方法在实际生活中的用处，并能列举出实例。最后，会用黑箱方法解决实际生活中遇到的黑箱问题。

学情分析：

学生在前面的学习中从未接触过黑箱方面的知识，可能连这个词都没有听过，但是在实际生活和学习当中却不知不觉在使用该方法解决问题，知识缺乏比较系统的概念和架构而已，一旦领悟，往往会有更惊喜的表现。

教学目标：

通过预习课本、视频学习、学生讨论、教师总结等方法让学生知道黑箱相关的知识点及用处；通过课堂技术试验，让学生会用黑箱方法解决实际生活中的黑箱问题；通过评测试题和课后练习对所学知识点进行巩固强化；最终来开拓学生的创新思维。

教学重点：

黑箱方法及其用处，能列举出身边的黑箱方法的应用实例。

教学难点：

如何用黑箱方法解决实际生活中的黑箱问题。

教学准备：

教学PPT、西瓜1个、煮熟的鸡蛋4个、生鸡蛋4个、透明烧杯8个、可连网的笔记本电脑4台、打印好的评测试题若干、空白试验报告单若干

教学课时：1课时

教学过程：

展示第一张PPT 教

师

活

动

学

生

活

动

学生思考回答：

未知、神秘、

严肃、压抑

没有

生\熟

1、同学们说一说老师的这张幻灯片配上主题给你的第情景导入

一感觉是什么？

2、再看题目，同学们日常生活或学习当中有没有学过或听过这个词？

3、同学们说一说老师手中这个西瓜是生还是熟？

不管这个西瓜是生还是熟，我要说的是，同学们来判

断这个西瓜生熟的过程，使用的就是黑箱方法。这节课，（惊讶的表情）

我们就来学习与黑箱有关的内容。

展示第二张PPT

激发学习的欲望

请同学们先预习桌子上“黑箱方法”的资料，思考以下

四个问题：

教材学习

1、什么是黑箱？什么是黑箱方法？

2、如何理解黑箱定义中的系统输入和输出？试举例说明。

3、黑箱方法能否破坏我们的研究对象？确定一个事物是否是“黑箱”的依据是什么？

4、黑箱方法的应用领域有哪些？请举例说明。

学生阅读资料、思考问题

同学们已经阅读完材料并进行了思考，那么，对这没有

些问题有没有很清楚了？

视频学展示第三张PPT，停留在第四张

请同学们认真观看这个视频，并对刚才预习内容进行充观看视频

实。

充实问题答案

习

展示第五、六张PPT 归纳总结：

1、什么是黑箱？

黑箱亦称“黑匣”或“黑盒”。是指内部构造不清楚，由于条件的限制，只能通过外部观测和试验去认识其功能和特性的系统。

2、什么是黑箱方法？

我们把所要研究的对象看成黑箱，通过对系统输入和输出的研究，进而推断出系统内部结构及功能的方法。

3、如何理解黑箱的输入和输出？

我们把外部对黑箱的影响称为黑箱的输入，把黑箱对外部的反应称为输出。

4、确定一个事物是“黑箱”的依据是什么？

归纳总结

（1）、事物本身特征

（2）、人们的认识能力

5、黑箱方法的应用领域有哪些？请举例说明。

计算机领域

在计算机领域，黑箱方法主要应用于程序的测试阶段。测试程序时，负责设计输入和输出时检验程序的对与错，而不负责程序代码具体是怎样运行的。

仔细聆听

认真思考

心理学领域

心理学家对弱智人进行测试，让他来拼搭图案。这种简单的图案，弱知人群拼搭所需要的时间比正常人要长，反应迟钝。这说明他智商有问题。人的大脑生长在脑颅中，医生借助于各种仪器向大脑输入信息，从仪器中输出的信息来判断脑子是不是有病变。这也是黑箱方法。

医学领域

在医学领域，一个病人的语言如果发生了障碍，我们通常可以判定为病人的主管语言的大脑左半球发生了故障。中风病人的左半脑还是右半脑发生了血栓或是发生了脑溢血。医生也不是去打开大脑检查，而是根据病人的左半身或是右半身的感觉是否迟钝来判断的。而中医诊断疾病也是运用黑箱方法通过

对病人的望、闻、问、切来了解病人得的是什么病。人的气色、舌苔、脉搏等等都是人体内部传出的信息，是人体是否健康的反映。

人口研究领域

黑箱方法还被运用于人口的研究。掌握人口发展的现状和发展规律对于人类的发展有着很重要的意义。但是，人口系统是个复杂的大黑箱。要认识它、控制它是个极大的难题。人口学家利用人口普查获得的信息建立了我国人口发展的动态模型。它忽略了人口系统内部各种细节，但是对于人口的出生率、死亡率、自然增长率、人口年龄构成等提供了很有价值的数据。从几年当中人口变化的信息来推断若干年后的变化状况，为现代化建设提供了有价值的资料。

展示第七、八张PPT

技术试通过老师的归纳总结，同学们对黑箱及黑箱方法已经有了清晰的认识和了解，而我们学习任何方法都是为了利用这个方法去解决实际生活中的实际问题的，接下来，请同学们利用小组准备的材料，用黑箱方法来判断鸡蛋的生熟，并完成技术试找。

学生试验

填写试验报告

分别交换试验报告评阅

验

验报告。然后各小组交换评阅验证，可以使用电脑搜索收集查展示第九、十、十一张PPT

课后作业：

1、请各位同学完成评测试题；

2、利用黑箱方法挑选西瓜，并填写技术试验报告

布置作业

完成课后完成