1、通用技术通用技术技术与设计技术与设计2重点内容解析重点内容解析深圳市益田中学深圳市益田中学提纲：一、教学经历与体会二、必修2的价值及特点三、技术与设计2内容解析四、通用技术教学设计方法五、教学常见问题（一）教学经历与体会（一）教学经历与体会深圳市深圳市益田中学益田中学 1）2004年年11月参加海南省全国通用技术教月参加海南省全国通用技术教学研讨会。学研讨会。2）2005年年3月通用技术国家课标组核心成月通用技术国家课标组核心成员中央教科所于慧颖老师、人教社鲍珑老师、员中央教科所于慧颖老师、人教社鲍珑老师、上海市特级教师程镐初老师等一行来广东调上海市特级教师程镐初老师等一行来广东调研，在深圳和
2、全市的通用技术教师听取了一研，在深圳和全市的通用技术教师听取了一节公开课，给予了充分的肯定，并录制刻成节公开课，给予了充分的肯定，并录制刻成光盘被国家课组收录为培训资料。光盘被国家课组收录为培训资料。3）2005年年5月学校参加在广州举办的月学校参加在广州举办的普普通高中新课程实验省通用技术学科骨干培训通高中新课程实验省通用技术学科骨干培训者国家级研修班者国家级研修班。4）2005年暑期，受国家题课组委托担任年暑期，受国家题课组委托担任了广东地区培训的培训教师，在清远、佛了广东地区培训的培训教师，在清远、佛山、江门等地授课，受到好评。山、江门等地授课，受到好评。2005年底年底被被普通高中技术
3、课程普通高中技术课程中国教育资源中国教育资源平台网作为年度人物刊登在首页。平台网作为年度人物刊登在首页。5）2005年年7月在广东省教学设计与案例月在广东省教学设计与案例的评比活动中，教学设计的评比活动中，教学设计设计的一般原设计的一般原则则获一等奖，并收录到广东省教育厅教获一等奖，并收录到广东省教育厅教研室出版的研室出版的高中新课程高中新课程通用技术优通用技术优秀教学设计与案例秀教学设计与案例一书，同时附该课的一书，同时附该课的教学实录光盘。教学实录光盘。6）2006年年7月被江苏教育出版社聘为月被江苏教育出版社聘为苏苏教版通用技术教材教版通用技术教材培训专家组成员，并在培训专家组成员，并在
4、广东、福建、辽宁等各地承担广东、福建、辽宁等各地承担苏教版通用苏教版通用技术教材技术教材使用培训任务。使用培训任务。7）2006年年7月在广州举行的基础教育新课月在广州举行的基础教育新课程实验省级研修班上，被聘为本期研修班的程实验省级研修班上，被聘为本期研修班的培训教师，承担了培训教师，承担了“通用技术课教学评价通用技术课教学评价”的讲课任务。的讲课任务。8）2006年年10月在深圳市举行的通用技术学月在深圳市举行的通用技术学科教师优秀教学设计与案例评比中，教学设科教师优秀教学设计与案例评比中，教学设计计技术与设计的关系技术与设计的关系获一等奖。获一等奖。9）2007年年1月到月到3月，在广东
5、省教学水平月，在广东省教学水平试点评估工作，分别参加了南雄一中、高试点评估工作，分别参加了南雄一中、高明一中、茂名一中的试点评估。明一中、茂名一中的试点评估。5 月底参月底参加了珠海一中和清远一中的正式评估。加了珠海一中和清远一中的正式评估。10）2007年年7月在广东省新课程研修班上，月在广东省新课程研修班上，聘为授课教师。聘为授课教师。11）2008年年12月在全国第六届通用技术月在全国第六届通用技术年会上，年会上，“最近发展区最近发展区”理论在通用技理论在通用技术教学中的运用术教学中的运用论文获一等奖。论文获一等奖。引导、解惑引导、解惑讨论、答疑讨论、答疑试验、探究试验、探究制作、测试制
6、作、测试试验、探究试验、探究交流、研讨交流、研讨培训、讲座培训、讲座培训、讲座培训、讲座教学评估教学评估教学评估教学评估（二）（二）必修必修2 2的价值及特点的价值及特点现代农业技术现代农业技术汽车驾驶与保养汽车驾驶与保养建筑及其设计建筑及其设计服装及其设计服装及其设计家政与生活技术家政与生活技术电子控制技术电子控制技术 技术与设计技术与设计1 1技术与设计技术与设计2 2简易机器人制作简易机器人制作 结构、流程、系统和控制四结构、流程、系统和控制四个主题是具有典型意义的、与技个主题是具有典型意义的、与技术发展关系密切联系的内容，学术发展关系密切联系的内容，学习本模块内容将使学生在进一步习本模
7、块内容将使学生在进一步巩固和掌握技术设计的过程基础巩固和掌握技术设计的过程基础上，提升对技术设计的思想和方上，提升对技术设计的思想和方法的理解和应用能力。法的理解和应用能力。技术与设计技术与设计2 2模块价值：模块价值：台灯标准件：灯泡台灯标准件：灯泡台灯标准件：开关台灯标准件：开关灯罩灯罩支架与低座支架与低座灯泡灯泡灯罩灯罩支撑架支撑架开关开关底座底座台灯的组成结构图台灯的组成结构图对台灯各个部件进行设计分析与选择对台灯各个部件进行设计分析与选择 1 1、内容的典型性、内容的典型性 选择的内容结构、流程、系统和控制四选择的内容结构、流程、系统和控制四个专题是具有典型意义的专题性技术设计，个专
8、题是具有典型意义的专题性技术设计，对学生的发展具有终身受益的教育价值。对学生的发展具有终身受益的教育价值。“技术与设计技术与设计2”2”模块的特点：模块的特点：2 2、方法的可迁移性、方法的可迁移性 这些专题具有丰富的思想内涵和方这些专题具有丰富的思想内涵和方法论意义。可以应用于人们的日常生法论意义。可以应用于人们的日常生活、工农业生产和社会经济等领域。活、工农业生产和社会经济等领域。3 3、实施的开放性、实施的开放性 不同地区、不同条件、不同学校不同地区、不同条件、不同学校的不同学生可以做出不同的设计。的不同学生可以做出不同的设计。（三）（三）技术与设计技术与设计2 2 重点内容解析重点内容
9、解析一、结构与设计一、结构与设计结构结构空间的艺术空间的艺术 认知过程认知过程认识认识 探究探究 设计设计 欣赏欣赏 结构结构无处不无处不在在 认识结构认识结构实实体体结结构构砖砖墙墙认认识识结结构构薄薄壳壳结结构构 认识认识结构结构 汽车外壳汽车外壳认认识识结结构构框框架架结结构构认识结构认识结构木木屋屋 埃埃菲菲尔尔鉄鉄塔塔万万里里长长城城 认认识识结结构构轮船的外壳是什么结构？轮船的外壳是什么结构？起重机吊臂是什么结构？起重机吊臂是什么结构？认认识识结结构构结构的基本类型：结构的基本类型：根据物体结构的形态,通常将结构分为：实体结构框架结构壳体结构结构与力结构与力 从力学角度来说，结构是
10、指可承受一定应从力学角度来说，结构是指可承受一定应力的架构形态，它可以抵抗引起形状和大力的架构形态，它可以抵抗引起形状和大小改变的力。小改变的力。为保证正常工作，要对构件进行承载能力为保证正常工作，要对构件进行承载能力的分析。的分析。常见的力有拉力、压力、剪切力、扭转力常见的力有拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，很多情况下，构件可能同时受和弯曲力，很多情况下，构件可能同时受到几种力的作用。到几种力的作用。功能决定结构功能决定结构 人工世界中的产品，人工世界中的产品，为什么有各种不同结构？为什么有各种不同结构？技术探究技术探究 产品的功能是为了满足人的需求。产品的功能是为了满足人的需求。产品的
11、功能决定了产品的结构。产品的功能决定了产品的结构。人有不同的需求，所以产生了各种结构。人有不同的需求，所以产生了各种结构。探究结构探究结构结构两大特性：结构两大特性：结构的稳定性结构的稳定性 结构的强度结构的强度 结构的稳定性是指结构在负载的作结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。用下维持其原有平衡状态的能力。影响稳定性的因素主要有重心的位影响稳定性的因素主要有重心的位置、底面积的大小和结构的几何形置、底面积的大小和结构的几何形状等。状等。结构的稳定性 物体的稳定性物体的稳定性，与它的重力线是否落在支与它的重力线是否落在支面内有关面内有关 当重力线落在支面外当重力线落在支
12、面外，则物体发生倾倒，则物体发生倾倒。123结构稳定性与底面积的关系结构稳定性与底面积的关系结构的结构的重心和重心和支面关支面关系的试系的试验验 探探究究结结构构小试验小试验 什么几何形状最稳定？21四边形四边形 三角形三角形结构稳定性与结构的几何形状结构稳定性与结构的几何形状 任何一种产品都具有结构。结构任何一种产品都具有结构。结构是实现产品功能的一种重要手段。是实现产品功能的一种重要手段。结构的強度与稳定性是结构设计结构的強度与稳定性是结构设计中重要的因素。中重要的因素。结构与设计结构与设计实践之一实践之一 平臂式塔式起重机平臂式塔式起重机 塔式起重机塔式起重机是工地上常用的是工地上常用的
13、 起吊机械起吊机械。塔式起重机的稳定条件研究塔式起重机的稳定条件研究 为使塔式起重机正常工作，必须保证当起重机在起吊重物为使塔式起重机正常工作，必须保证当起重机在起吊重物时和不起吊重物时都一不至于翻倒。为此，需要运用物理时和不起吊重物时都一不至于翻倒。为此，需要运用物理学中关于力矩平衡原理的角度去讨论、试验和分析起重机学中关于力矩平衡原理的角度去讨论、试验和分析起重机工作的稳定条件。工作的稳定条件。0 20 1空载空载满载满载 塔式起重机的稳定性设计是一个十塔式起重机的稳定性设计是一个十分优秀的教学载体，它较好地体现分优秀的教学载体，它较好地体现了课程的理念和要求。了课程的理念和要求。结构强度
14、结构强度 结构的强度是指结构具有的抵抗被外结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。力破坏的能力。结构的强度与结构的形状、结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的使用的材料、构件之间的 连接方式等因素有密切的连接方式等因素有密切的 关系。关系。用结构承重仪做个承重试验，就能判断它用结构承重仪做个承重试验，就能判断它们承受力的程度们承受力的程度 比较工字形、十字形、长方形、比较工字形、十字形、长方形、L L形、圆形、形、圆形、U U形截面的构件承受力的形截面的构件承受力的程度。程度。做中学做中学加拿大魁北克大桥的倒坍加拿大魁北克大桥的倒坍 这座大桥本该是美国著名设计师特奥多罗这座大桥本
15、该是美国著名设计师特奥多罗库帕库帕的一个很有价值的悬索桥杰作。库帕曾称他的设的一个很有价值的悬索桥杰作。库帕曾称他的设计是计是“最佳、最省的最佳、最省的”。由于自我陶醉于他的设。由于自我陶醉于他的设计，在没有经过试验的情况下，把大桥的长度由计，在没有经过试验的情况下，把大桥的长度由原来的原来的500500米加到米加到600600米，想以此成为当时世界上米，想以此成为当时世界上最长的桥。最长的桥。桥的建设速度很快，施工组织也很完善。正当桥的建设速度很快，施工组织也很完善。正当投资修建这座大桥的人士开始考虑如何为大桥剪投资修建这座大桥的人士开始考虑如何为大桥剪彩时，人们忽然听到一阵震耳欲聋的巨响彩
16、时，人们忽然听到一阵震耳欲聋的巨响大大桥的整个金属结构垮了！桥的整个金属结构垮了！1900019000吨钢材和吨钢材和8686名建名建桥工人落入水中，只有桥工人落入水中，只有1111人生还。人生还。鉴于魁北克大桥不寻常的故事，鉴于魁北克大桥不寻常的故事，19961996年年1 1月月2424日日，加拿大政府宣布其为国家历史遗址。，加拿大政府宣布其为国家历史遗址。坍台后的加拿大魁北克大桥坍台后的加拿大魁北克大桥20世纪世纪世界十大世界十大技术失误技术失误之一之一新建与重建的魁北克大桥新建与重建的魁北克大桥重建重建新建新建影响结构强度的因素影响结构强度的因素结构的形状结构的形状结构的材料、材料的截
17、形状结构的材料、材料的截形状结构的连接结构的连接结构设计分析结构设计分析结构分析结构分析结构的架构形态结构的架构形态结构受力情况分析结构受力情况分析选择结构种类选择结构种类选择材料选择材料选择连接方式选择连接方式 结构的设计在我们日常生活中随处可结构的设计在我们日常生活中随处可见，课桌椅、自行车、立交桥等等都是结见，课桌椅、自行车、立交桥等等都是结构设计的结果。构设计的结果。学习结构的强度和稳定性，体验简单学习结构的强度和稳定性，体验简单结构的设计过程以及结构的和谐、简练和结构的设计过程以及结构的和谐、简练和经典，其意义除了解决简单结构设计的问经典，其意义除了解决简单结构设计的问题以外，更有利
18、于帮助学生清晰地把握生题以外，更有利于帮助学生清晰地把握生活中各类问题解决的主要架构，拓宽思维活中各类问题解决的主要架构，拓宽思维和想象空间。和想象空间。怎样欣赏结构设计作品怎样欣赏结构设计作品优秀的结构设计不仅表现在结构的实优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上，也表现在形式上，特别是功能用功能上，也表现在形式上，特别是功能与形式的统一上，给人实用与美的感受。与形式的统一上，给人实用与美的感受。欣赏结构设计作品：欣赏结构设计作品：技术、文化技术、文化两个角度两个角度技术角度：技术角度：结构使用功能的表现，稳固耐用，结结构使用功能的表现，稳固耐用，结构造型的创意和表现力，材料使用合理，工艺制
19、构造型的创意和表现力，材料使用合理，工艺制造精湛程度等。造精湛程度等。文化角度：文化角度：结构的文化寓意与传达，公众认可的结构的文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征，美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征，结构的个性等。结构的个性等。经典结构欣赏：经典结构欣赏：简单结构的设计案例简单结构的设计案例 云南小湾澜沧江搭桥云南小湾澜沧江搭桥广州丫髻沙大桥广州丫髻沙大桥 在一城市以及在各种交通线路相交处，需要建造在一城市以及在各种交通线路相交处，需要建造立交桥。立交桥。英国伦敦塔桥英国伦敦塔桥(Tower Bridge)匈牙利布达佩斯大桥香港汲水门大桥.日本明石海峡
20、大桥日本明石海峡大桥 世界上跨径最大的斜拉桥世界上跨径最大的斜拉桥-多多罗大桥多多罗大桥 美国旧金山金门大桥最著名的悬索桥美国旧金山金门大桥最著名的悬索桥 布达佩斯大桥布达佩斯大桥上海杨浦大桥上海杨浦大桥世界最大斜拉桥苏通长江公路大桥世界最大斜拉桥苏通长江公路大桥 公伯峡水电站黄河大桥公伯峡水电站黄河大桥 杭州湾大桥杭州湾大桥 二、流程与设计二、流程与设计流程时间的安排保留入学资格保留入学资格被录取的工程硕士研究生按规定签合同书，并在指定的时间被录取的工程硕士研究生按规定签合同书，并在指定的时间内寄送研究生部招生办公室内寄送研究生部招生办公室工工程硕士研究生新生持入学通知书按合同规定交纳培养费
21、办理入学手续程硕士研究生新生持入学通知书按合同规定交纳培养费办理入学手续领取入学登记表交纳一寸免冠照片三张办理学生证、图书证等领取入学登记表交纳一寸免冠照片三张办理学生证、图书证等取得入学资格取得入学资格申请保留入学资格申请保留入学资格办理保留入学资格手续，领取保留资格凭办理保留入学资格手续，领取保留资格凭证（保留资格最多不超过二年）证（保留资格最多不超过二年）办理注册手续办理注册手续研究生录取报到流程图 在了解流程的涵义时，应抓住两个关键在了解流程的涵义时，应抓住两个关键点：流程的点：流程的时序时序和和环节环节。时序是指随时间。时序是指随时间变化的发展经历；环节是指事件在发展的变化的发展经历
22、；环节是指事件在发展的过程中，总可以依据某种特征或方式把它过程中，总可以依据某种特征或方式把它分解为若干个小的过程。分解为若干个小的过程。生活中的很多事件以及任何产品的生产生活中的很多事件以及任何产品的生产过程，都可理解为流程，重要的是如何使过程，都可理解为流程，重要的是如何使得流程产生更大的效益和具有可持续发展得流程产生更大的效益和具有可持续发展性。性。时序有可颠倒的，也有不可颠倒的。时序有可颠倒的，也有不可颠倒的。自行车装配过程中，先装钢丝自行车装配过程中，先装钢丝后装内胎，是不可颠倒的，先装车后装内胎，是不可颠倒的，先装车铃还是先装座垫，是可颠倒的。铃还是先装座垫，是可颠倒的。时序的不可
23、颠倒性，反映了事物时序的不可颠倒性，反映了事物的内在规律，必须遵守。的内在规律，必须遵守。时序时序 做任何事情，都要知道先做什做任何事情，都要知道先做什么，后做什么。流程就是为了一定么，后做什么。流程就是为了一定的目的去做事的顺序。的目的去做事的顺序。我们每天的生活离不开流程，我们每天的生活离不开流程，工厂生产也离不开流程，农业生产工厂生产也离不开流程，农业生产也离不开流程。也离不开流程。用科学合理的流程安排生活和用科学合理的流程安排生活和生产，让生活变得更加美好，使生生产，让生活变得更加美好，使生产提高效益。产提高效益。马上行动马上行动 体验流程体验流程 回到家里有一大堆家务要做：要洗菜、烧
24、菜回到家里有一大堆家务要做：要洗菜、烧菜、电饭锅煮饭、。要用全自动机洗衣机、看、电饭锅煮饭、。要用全自动机洗衣机、看晚报、还拖洗地板。晚报、还拖洗地板。请你安排一个流程，完成上述工作。请你安排一个流程，完成上述工作。比较不同流程，看哪个流程的效率最高。比较不同流程，看哪个流程的效率最高。洗衣做饭的流程安排洗衣做饭的流程安排、洗衣与后四项工作并列安排；、洗衣与后四项工作并列安排；、煮饭与烧菜同时做，再吃饭读报。、煮饭与烧菜同时做，再吃饭读报。煮饭煮饭烧菜烧菜洗衣洗衣吃饭吃饭读报读报案例案例分析分析青霉素注射的流程青霉素注射的流程注射注射试验试验针针观察观察过敏过敏反映反映无过无过敏反敏反映映有过
25、有过敏反敏反映映注射注射取消注取消注射射分钟分钟工艺流程的设计工艺流程的设计 1.明确流程设计的目标与要求明确流程设计的目标与要求2.2.分析流程设计中的基本因素分析流程设计中的基本因素 生产活动中的流程设计的基本因素有：生产活动中的流程设计的基本因素有：材料：材料：不同材料有不同的处理方法不同材料有不同的处理方法 工艺：工艺：不同产品的工艺要求不一致。不同产品的工艺要求不一致。设备：设备：生产设备往往决定了流程的自动化水平生产设备往往决定了流程的自动化水平 人员和资金：人员和资金：人员的技术水平和资金多少直接影响生产人员的技术水平和资金多少直接影响生产 的过程、质量和周期。的过程、质量和周期
26、。环境：环境：生产过程对环境的污染和环境对生产的影响。生产过程对环境的污染和环境对生产的影响。流程对生活、生产的意义：流程对生活、生产的意义：合理安排流程，可节合理安排流程，可节约时间、提高效率；保约时间、提高效率；保证生活安全、有序，提证生活安全、有序，提高质量。高质量。3.3.流程设计的步骤流程设计的步骤确确定定目目标标 明明确确任任务务分分 析析 基基 本本 因因 素素明明 确确 步步 骤骤确定时序，划分环节确定时序，划分环节绘绘 制制 流流 程程 图图试验能否达到目标要求试验能否达到目标要求结结 束束修改方案修改方案否否是是三、系统与设计三、系统与设计系统系统整体成功的保证整体成功的保
27、证分工合理，协调配合分工合理，协调配合 系统的概念来源于人类的长期社会系统的概念来源于人类的长期社会实践，运用系统的思想和定性定量相实践，运用系统的思想和定性定量相结合的系统方法分析和处理生产和生结合的系统方法分析和处理生产和生活中的问题，是大家都可能遇到的。活中的问题，是大家都可能遇到的。学习和掌握系统的思想并运用系统学习和掌握系统的思想并运用系统的方法解决问题，有助于减少处理问的方法解决问题，有助于减少处理问题过程中的盲目性，学会对事件的理题过程中的盲目性，学会对事件的理性分析和科学决策。性分析和科学决策。申鉴申鉴 时事时事 某人在林中看到别人布了一张捕雀的某人在林中看到别人布了一张捕雀的
28、大网，捕到的麻雀都是钻进一个个网大网，捕到的麻雀都是钻进一个个网眼的。于是，他回家用一截截短绳结眼的。于是，他回家用一截截短绳结成许多互不相连的小绳圈，也去捕雀，成许多互不相连的小绳圈，也去捕雀，有人问：有人问：“这绳圈做什么用？这绳圈做什么用？”他说：他说：“网雀用的。既然一只雀只钻一个网网雀用的。既然一只雀只钻一个网眼，我这种绳圈岂不比一张大网省眼，我这种绳圈岂不比一张大网省事？事？”自然，此人是一只麻雀也不会捕到自然，此人是一只麻雀也不会捕到的。他的可笑之处在于没有意识到的。他的可笑之处在于没有意识到网中的每个网眼是互相联系而不是网中的每个网眼是互相联系而不是孤立存在的，因此，单个网眼就
29、没孤立存在的，因此，单个网眼就没有整个网所有的捕雀功能。有整个网所有的捕雀功能。在我们的生活中，如果不用整体的、在我们的生活中，如果不用整体的、相互联系的系统的观点解决问题，相互联系的系统的观点解决问题，就会犯与此人同样的错误就会犯与此人同样的错误。系统是由相互依存的若干部分组系统是由相互依存的若干部分组成的、具有特定功能的有机整体。成的、具有特定功能的有机整体。或者说，系统是由相互依存、相或者说，系统是由相互依存、相互作用的若干个元素构成的，并互作用的若干个元素构成的，并完成特定功能的统一体。完成特定功能的统一体。构成系统要具备三条件构成系统要具备三条件 1、至少要有两个或两个以上的要、至少
30、要有两个或两个以上的要素才能组成系统。素才能组成系统。2、要素之间相互联系、相互作用，、要素之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体。按照一定方式形成一个整体。3、这个整体具有的功能是各个要、这个整体具有的功能是各个要素的功能中所没有的。素的功能中所没有的。系统是一个整体，它不是各个要素的系统是一个整体，它不是各个要素的简单相加，系统的整体功能是各要素简单相加，系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的。系统的任何在孤立状态下所没有的。系统的任何一个要素发生变化或出现故障时，都一个要素发生变化或出现故障时，都会影响其他要素或整体的功能发挥。会影响其他要素或整体的功能发挥。系统的功能大于
31、组成系统的各部分的系统的功能大于组成系统的各部分的功能之和，就是我们常说的功能之和，就是我们常说的“211”2、相关性：各要素之间相互作用、相关性：各要素之间相互作用、相互联系。相互联系。3、目的性：实现一定的功能。、目的性：实现一定的功能。4、环境适应性：对环境变化的适、环境适应性：对环境变化的适 应能力。应能力。铁链的强度取决于最弱的一环用系统分析和方法用系统分析和方法 设计自动升旗系统模型设计自动升旗系统模型 学中做学中做 做中学做中学创设情景，。创设情景，。引领学引领学生发现问题形成解决技生发现问题形成解决技术问题的需求术问题的需求 激发学生参与的兴激发学生参与的兴趣和学习的动力。趣和
32、学习的动力。动手做小试验动手做小试验 准备旗杆的模型和播放国歌音乐的装置，准备旗杆的模型和播放国歌音乐的装置，请同学来模拟升旗的过程。请同学来模拟升旗的过程。要求：要求：1.播放国歌，国旗升起。播放国歌，国旗升起。2.国旗升到旗杆顶端，国旗播放结朿。国旗升到旗杆顶端，国旗播放结朿。3.国旗上升速度比较均匀。国旗上升速度比较均匀。让学生经历过程，形成系统的概念让学生经历过程，形成系统的概念 1.乐曲播放器、旗杆和升旗手是组成升旗装乐曲播放器、旗杆和升旗手是组成升旗装置的三个主要要素，这三者之间相互关联、相置的三个主要要素，这三者之间相互关联、相互作用、相互依赖和相互制约，为了完成升旗互作用、相互
33、依赖和相互制约，为了完成升旗的功能，组成了一个有机整体，叫做升旗的功能，组成了一个有机整体，叫做升旗系系统。统。2.2.只要升旗系统中任何一个组成要素出现问只要升旗系统中任何一个组成要素出现问题，都有可能导致升旗装置无法正常工作。题，都有可能导致升旗装置无法正常工作。3.3.用系统的概念观察生活和生产中的常见事用系统的概念观察生活和生产中的常见事物，分析哪些事物可以属于系统？物，分析哪些事物可以属于系统？4.4.通过讨论，知道系统是普遍存在的通过讨论，知道系统是普遍存在的。使用系统方法进行设计分析使用系统方法进行设计分析 从自动升旗装置的整体性、目的性、相关性从自动升旗装置的整体性、目的性、相
34、关性、环境的适应性分析各组成部分的关系。、环境的适应性分析各组成部分的关系。乐曲播放部分乐曲播放部分旗杆部分旗杆部分控制部分控制部分动力部分传动部分传动部分一传统与新课程的教学过程比较传统与新课程的教学过程比较：传统的教学的过程：传统的教学的过程：1.介绍升旗控制装置的组成。介绍升旗控制装置的组成。2.讲解操作的步骤讲解操作的步骤3.示范工具的使用方法示范工具的使用方法4.学生动手操作实践学生动手操作实践5.作品评价作品评价 在新课程中，通过在新课程中，通过教师引领教师引领，学生参与学生参与，整个教学过程渗，整个教学过程渗透了设计、优化透了设计、优化、试验、结构试验、结构、系统和控制等技术思想
35、，重、系统和控制等技术思想，重视技术方法的运用，扎扎实实视技术方法的运用，扎扎实实地把课程目标落实到每一节的地把课程目标落实到每一节的课堂教学之中。课堂教学之中。四、控制与设计四、控制与设计控制控制达到预想目标的必要手段达到预想目标的必要手段 人们按照自己的意愿改变条件，使人们按照自己的意愿改变条件，使事物向着期望的目标发展，就形成了事物向着期望的目标发展，就形成了控制。控制。通过对控制系统中控制的目标、通过对控制系统中控制的目标、控制的过程和控制的机理等的理解，控制的过程和控制的机理等的理解，有助于学生运用简单的控制方法解决有助于学生运用简单的控制方法解决现实生活中遇到的相关问题，发展学现实
36、生活中遇到的相关问题，发展学生良好的逻辑思维品质。生良好的逻辑思维品质。踩动脚蹬的力是该控制系统的输踩动脚蹬的力是该控制系统的输入入,车轮的转速是该控制系统的输出车轮的转速是该控制系统的输出,踩踩动脚蹬的力越大动脚蹬的力越大,车轮的转速就越快车轮的转速就越快.踩动脚蹬的力踩动脚蹬的力脚蹬、曲柄脚蹬、曲柄，链轮、中，链轮、中轴、链条、轴、链条、飞轮。飞轮。自行车行驶自行车行驶的速度的速度输出输出输入输入 电风扇的风速是通过改变电机的电风扇的风速是通过改变电机的转速来实现的。给电风扇设定风速档转速来实现的。给电风扇设定风速档位，电机就以一定的转速带动扇叶转位，电机就以一定的转速带动扇叶转动，输出预
37、定的风速，风速挡位是该动，输出预定的风速，风速挡位是该控制系统的输入，扇叶转动的风速挡控制系统的输入，扇叶转动的风速挡位是该控制系统的输出，一个挡位对位是该控制系统的输出，一个挡位对应着一个风速。应着一个风速。挡位挡位电机、扇叶电机、扇叶风速风速输出输出输入输入任何一种控制的实现，都要通任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系过若干个环节，这些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。统，我们称之为控制系统。一般的控制过程都有一个输入和一般的控制过程都有一个输入和一个输出。控制系统的输入输出之间一个输出。控制系统的输入输出之间有一定的对应关系。有一定的对应关系。控制系统控制系统输
38、出输出输入输入 在游泳池注水控制系统中，在游泳池注水控制系统中，如果单位时间的水流量一定，如果单位时间的水流量一定，那么游泳池的水位高度与进水那么游泳池的水位高度与进水时间是一一对应的，我们可通时间是一一对应的，我们可通过设定进水时间，控制水位的过设定进水时间，控制水位的高度。高度。进水时间进水时间定时器定时器水位水位输出输出输入输入进水阀进水阀游泳池游泳池水流量水流量 如果单位时间的水流量不如果单位时间的水流量不一定呢？一定呢？检测装置检测装置比较、控制比较、控制执行器执行器被控对象被控对象控制量控制量进水时间进水时间定时器定时器水位水位输出输出输入输入进水阀进水阀游泳池游泳池水流量水流量比
39、较 控制系统的输出量不对系统的控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系控制产生任何影响，这种控制系统成为开环控制系统。统成为开环控制系统。控制系统可以把输出量返回控制系统可以把输出量返回到输入端与给定值进行比较，到输入端与给定值进行比较，构成一条闭合回路。构成一条闭合回路。把系统的把系统的输出量返回到输入端并对控制输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称之过程产生影响的控制系统称之为闭环控制系统。为闭环控制系统。比较如何判断？如何判断？如何判断？如何判断？1、电灯开关的控制、电灯开关的控制画出控制方框图画出控制方框图拨动开关拨动开关开关开关房间房间有光有光输出输出输入输
40、入灯灯房间房间光光控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象控制量控制量如何判断？如何判断？2、走廊过道自动感应灯控制、走廊过道自动感应灯控制 画出控制方框图画出控制方框图光控制开关光控制开关声控制开关声控制开关如何判断？如何判断？2、走廊过道自动感应灯控制、走廊过道自动感应灯控制 画出控制方框图画出控制方框图声声+光光开关控开关控制电路制电路走廊走廊有光有光输出输出输入输入灯灯走廊走廊光光控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象控制量控制量如何判断？如何判断？3、红外线自动感应水龙头、红外线自动感应水龙头如何判断？如何判断？4、电冰箱温度控制、电冰箱温度控制控制电路控制电路温度传感器温度传感器
41、压缩机压缩机冷藏室冷藏室冷藏室冷藏室温度温度设定设定温度温度如何判断？如何判断？5、空调的室内温度控制、空调的室内温度控制6、自动门开门控制、自动门开门控制分析自动门装置的控制现象分析自动门装置的控制现象 1.1.自动门由哪些主要部件组成自动门由哪些主要部件组成？2.2.自动门的控制对象是什么自动门的控制对象是什么？3.3.自动门控制要达到目的是什么？自动门控制要达到目的是什么？4 4.自动门采取什么控制手段？自动门采取什么控制手段？5.5.自动门的工作过程是怎样的自动门的工作过程是怎样的？分析自动门装置模型的控制现象分析自动门装置模型的控制现象控制对象控制对象 宾馆的大门。控制目的控制目的
42、实现门的自动开启和关闭。控制手段控制手段 通过控制装置实现电机的正转或反转，带动机械传动机构作正反向直线移动。自动门装置运行过程自动门装置运行过程 当人体靠近自动门时，门上方的红当人体靠近自动门时，门上方的红外接收装置外接收装置,检测到人体发出的移动红检测到人体发出的移动红外信号，立即将它转变为电信号，并外信号，立即将它转变为电信号，并传送到自动控制箱，控制器便会发出传送到自动控制箱，控制器便会发出相应的指令，启动电机转动，带动传相应的指令，启动电机转动，带动传动装置将门开启。动装置将门开启。自动门装置组成的主要环节自动门装置组成的主要环节 移动移动红外红外接收接收装置装置控控制制箱箱传动装置
43、传动装置门门电电机机反馈方法反馈方法-扩大控制能力的法宝扩大控制能力的法宝 将控制系统的输出量通过适当的测量装置将控制系统的输出量通过适当的测量装置返，回到输入端并与输入量进行比较的过返，回到输入端并与输入量进行比较的过程，叫做反馈。程，叫做反馈。利用反馈来分析和处理被控对象，通过系利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期目标运行的方法，称为反馈方法。预期目标运行的方法，称为反馈方法。如普通电水壶将水加热至沸腾时，需要如普通电水壶将水加热至沸腾时，需要人为地切断电源，而自动电水壶具有当水人为地切断电源，而自动电水壶具有当水
44、沸腾时自动切断电源的功能。沸腾时自动切断电源的功能。反馈反馈-扩大控制能力的法宝扩大控制能力的法宝 在控制系统中，将输出量通过适当的在控制系统中，将输出量通过适当的檢测装置返回到输入端，并与输入量进檢测装置返回到输入端，并与输入量进行比较的过程，就是反馈。行比较的过程，就是反馈。反馈方法：利用反馈来分析和处理被控对象，通 过系统的输出来调整系统的行为，使系 统沿着预期的目标运行的方法，叫做反 馈方法。黑箱方法黑箱方法 在水位控制系统中，其核心部件是控制在水位控制系统中，其核心部件是控制箱。我们比较关注的是控制箱的输入和输箱。我们比较关注的是控制箱的输入和输出，而不去研究它的内部结构。在技术上出
45、，而不去研究它的内部结构。在技术上通常把它称为通常把它称为“黑箱黑箱”。通过对黑箱的输入和输出关系的研究，通过对黑箱的输入和输出关系的研究，进而推断出黑箱内部结构及其功能形方法进而推断出黑箱内部结构及其功能形方法，叫做黑箱方法。，叫做黑箱方法。黑箱方法的价值黑箱方法的价值 黑箱方法在认识论上更具有重要的意义，因为：黑箱方法在认识论上更具有重要的意义，因为：1.1.人们运用人们运用“黑箱黑箱”一方法，可以对未知系一方法，可以对未知系统进行整体的、综合的研究。统进行整体的、综合的研究。2.2.对一些未知系统，提供了一种切实可行的认对一些未知系统，提供了一种切实可行的认识方法。识方法。例如，对地球内
46、部构造的研究，对地震机制例如，对地球内部构造的研究，对地震机制的研究。在目前还不可能进入地球内部去研究它的研究。在目前还不可能进入地球内部去研究它的物质结构和运动规律时，运用黑箱方法就可以的物质结构和运动规律时，运用黑箱方法就可以在一定程度上从事这方面的认识活动。在一定程度上从事这方面的认识活动。从水箱水位自动控制装置与人的器官比较从水箱水位自动控制装置与人的器官比较：1.1.控制器模拟了人脑的功能，对水箱水位高低进行控制器模拟了人脑的功能，对水箱水位高低进行判断，并发出控制判断，并发出控制“命令命令”，实现的水位的控制，实现的水位的控制；2.2.执行器模拟了手的功能，能忠实地执行大脑命令执行
47、器模拟了手的功能，能忠实地执行大脑命令，执行，执行“开开”和和“关关”电动水泵的任务。电动水泵的任务。3.3.检测装置模拟了人的眼睛的功能，进行水箱水位检测装置模拟了人的眼睛的功能，进行水箱水位高低的检测功能。高低的检测功能。功能模拟法功能模拟法 以功能和行为的相似性和共同性为基础，以功能和行为的相似性和共同性为基础，采用从功能上模拟原型来解决科学技术问题采用从功能上模拟原型来解决科学技术问题的方法，叫做的方法，叫做“功能模拟法功能模拟法”。功能模拟法为现代科学技术研究提供了一功能模拟法为现代科学技术研究提供了一种崭新的技术方法，促进了种崭新的技术方法，促进了控制论控制论的创的创立，推动了现代
48、控制理论和技术的迅速发展立，推动了现代控制理论和技术的迅速发展。功能模拟方法与传统模拟方法的比较功能模拟方法与传统模拟方法的比较1.功能模拟方法不再是通过模型来模拟原型的某些形象和数功能模拟方法不再是通过模型来模拟原型的某些形象和数量关系，而是通过模型来模拟原型的某些功能和行为。量关系，而是通过模型来模拟原型的某些功能和行为。2.在功能模拟中，由于模型本身是具有目的性行为的机器（在功能模拟中，由于模型本身是具有目的性行为的机器（如智能机器如智能机器)，因而它本身也变成了研究的一个目的。而，因而它本身也变成了研究的一个目的。而在传统模拟中，模型只是认识原型的一种手段。在传统模拟中，模型只是认识原
49、型的一种手段。3.在功能模拟中，可以运用黑箱理论，以控制系统的输入值在功能模拟中，可以运用黑箱理论，以控制系统的输入值与输出值之间的变化关系，来研究系统的运行情况和动整与输出值之间的变化关系，来研究系统的运行情况和动整规律，而不必规律，而不必“打开打开”系统内部的结构，也不需要追求系统内部的结构，也不需要追求模型的结构与原型的结构相同。模型的结构与原型的结构相同。（四）通用技术教学设计方法（四）通用技术教学设计方法一、教材分析方法二、教学目标的制订与实现三、教学难点寻找与突破四、通用技术教学设计方法一、教材分析方法教材分析方法教材分析方法教材整体分析教材整体分析教材教学分析教材教学分析教材章的
50、分析教材章的分析教材节的分析教材节的分析一、教材分析方法 从编写的角度对全册教材的教材内容，从编写的角度对全册教材的教材内容，编写特点，教材体例、结构、编写意图及编写特点，教材体例、结构、编写意图及教学目标，如何使用教材，等方面对教材教学目标，如何使用教材，等方面对教材进行分析。是对教材作整体分析。进行分析。是对教材作整体分析。教材整体分析教材整体分析一、教材分析方法 在进行教学设计时的教材的分析是从在进行教学设计时的教材的分析是从教材分析得出教材的教学目标、教材是如教材分析得出教材的教学目标、教材是如何实现这些教材目标的。具体包括章的分何实现这些教材目标的。具体包括章的分析和节的分析。析和节
