4、黑箱方法ppt课件课堂实录

闭环控制系统的干扰与反馈：黑箱方法

版

本：（苏教版）通用技术（技术与设计2）

内

容：第四单元

控制与设计 第三节 闭环控制系统的干扰与反馈

课

时：第4课时

黑箱方法

一、教学目标

1. 知识与技能目标

(1) 知道黑箱方法是研究控制系统的常用方法。

(2) 了解黑箱方法在控制系统中的应用。

2. 过程与方法目标

通过“挑西瓜”“判别计算机性能”等案例的实践与分析，了解黑箱方法的应用。

3. 情感态度和价值观目标

(1) 懂得黑箱方法在控制领域的重要作用。

(2) 将黑箱方法有意识的渗透到今后的问题分析当中。

二、教学重点

黑箱方法在控制系统的设计与分析中应用。

三、教学难点

1. 黑箱方法的理解。

2. 黑箱方法在控制系统的设计与分析中应用。。

四、教学方法

教授、案例分析、任务驱动。

五、设计思想

1. 教材分析

本课是《技术与设计2》的第四单元“控制与设计”的第三节“闭环控制系统的干扰与反馈”中的第四课时的内容，：“黑箱方法”。在“黑箱方法”部分教材使用“中医看病”“挑西瓜”等贴切生活的案例把黑箱方法分析得非常的清晰明了。教材引用这些生活化的案例就一子就把理论与人的距离拉近了，陌生感也没有了。利用黑箱方法事物进行分析，可使许多繁杂的问题简单化，它是认识事物的一种有效方法。

教材内容的顺序编排也是比较合理的。在前几课时分别介绍了“控制”“开环控制系统”“闭环控制系统”“干扰因素”“反馈”“功能模拟方法”等内容，而这些都是学习探讨黑箱方法的前提基础。

2. 设计理念

本节教学的主体任务是使学生理解并掌握分析、设计控制系统的黑箱方法，最终能对该方法做简单的应用。为了让学生易于理解就必须尽可能的多使用案例，且是学生熟悉的案例，案例既有文字性也有图片式的。

3. 学情分析

在此前，学生学过了开环与闭环控制系统，对开环与闭环控制系统的组成也都有了一定的认识，这些再加上学生的生活经历都是学习本节的前提基础。“中医看病”“挑选西瓜”都是学生熟悉的案例，正是以这些熟悉的案例做分析铺垫，才有可能降低理解难度。本课主要通过大量的生活案例让学生在分析案例的过程中逐步掌握黑箱方法的思想的。

4.教学策略设计

在“黑箱方法”部分用教材的“挑西瓜”“中医看病”案例做简单分析，可得知不用打开事物直接看内部结构，也可以通过观察外部或试验等方法就可以认识事物，这种方法就是黑箱方法。接着请三位同学

上台试判别两个西瓜的好坏情况，这是跟挑西瓜类似的一个试验，旨在提升学生的感性认识。之后再请全体同学一起讨论“如何简单判别一台计算机的性能”、“试判别教室中的扩音机的扩音是否正常”，这都是黑箱方法的具体应用。最后的再安排教材P116页的“马上行动”作为课后作业。

六、教学准备

1. 教学资源的准备

多媒体教学设备、教学课件PPT、西瓜（2个）、（教室的）扩音设备等。

2. 教学课件的准备

突出中心。

七、教学过程

1.引入

教师：假如你要去选购西瓜，你有什么办法在不切开西瓜的情况下就可以选到好的西瓜？

学生：（看、摸、敲、听、掂……）

教师：很好！现在我就想请大家试一下。（展示）请几位同学过来帮我判别一下哪个西瓜可能会好吃一些?你是根据什么来差别的？

学生：（试辨别……）

教师：说明大家的生活经验是非常丰富的！这是好事！

2.新课

这里我们不需要把西瓜打开就可以判别它的内部情况。像这种不需要把事物打开观看其内部结构，而是通过观察或试验等方式来认识事物的内部结构及功能的方法就是黑箱方法。

（投影：黑箱方法---把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断系统内部结构及其功能的方法。）

看、敲、听

好或坏

输入

输出

西瓜

控制系统

黑箱

黑箱

我们生活当中也有很多用黑箱方法来解决问题的案例，就如中医看病。中医是我国几千年传承与发展下来的一门独特医学，是我们的国粹。中医看病是通过什么方式来完成的呢？

学生：（望、闻、问、切……）

教师：说得好! 了解了什么黑箱方法及其作用后，下面就让我们试用黑箱方法去分析某些案例。

3.学生任务

（1）怎样简单判断一台计算机的性能？

学生：（安装一些大型软件，如图像处理软件、音视频处理软件、3D设计软件、大型游戏等……观察计算机的运行情况）

（2）试判别教室中的扩音机的扩音是否正常？

学生：（请学生到讲台试操作再回答）

<用影碟机或mp3播放器播放音乐，把音乐信号输送给扩音器，调节扩音器音量，辨听从音箱输出的音质；或是将扩音器的音量调到比较大的位置，用手或钥匙碰触音频输入线，细听音箱中是否有杂音出现，如有则说明扩音器是好，否则是有问题的。>

4.课堂小结

本课在大家的共同努力下，通过大量的案例分析探讨了黑箱方法。黑箱方法是把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断系统内部结构及其功能的方法。这种方法都是控制系统的设计、分析常用到的方法，在我们的生产生活中应用得广泛。掌握黑箱方法将有助于我们分析解决许多的系统问题。

5.课后作业

教材第116页的“马上行动”

八、

教学反思

通过对生活化案例的分析来突破重难点是本课的一个设计要点，在案例采用并增设了

“选西瓜”、“简单判断计算机的性能”、“判别扩音器扩音功能的好坏”等案例，从而使本课内容充实有加。但案例多了又变成课堂时间不足，所以还得做些调整。