控制系統(tǒng)的工作過程與方式教學設計方案

1、控制系統(tǒng)的工作過程與方式教學設計方案控制系統(tǒng)的工作過程與方式教學設計方案一、教學目標分析（一） 通過學生周邊實例的分析， 理解控制系統(tǒng)的含義。（二）掌握開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，學會 開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖的畫法。（三）對學生進行技術思想和方法的指導，使學生獲得 大智慧。二、教學容分析本課教學容為教版技術與設計2第四單元“控制與 設計”的第二節(jié) “控制系統(tǒng)的工作過程與方式” 的第1課時 從總體上看,“控制與設計”這個單元按照控制的手段 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的設計這樣的思路來組織教材容。上 節(jié)課讓學生對控制手段和控制應用有所了解,下節(jié)課要讓學 生進一步學習閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡單的工作過程因

2、此，本課教學非常關鍵，是承上啟下的核心容。課程標準規(guī)定，通用技術課程的主要教育目標是培養(yǎng)和 提高學生的技術素養(yǎng)，而技術素養(yǎng)術思想和方法又占有極其 重要的地位。本課教學除了繼續(xù)加深對技術與設計的知識深 度和技能程度外，更是培養(yǎng)技術思想和方法的很好的平臺和 載體。我們知道，生活中有許多簡單控制系統(tǒng)的實例，因此， 本課教學要從學生生活經驗出發(fā)，從實例分析入手，歸納出 對控制系統(tǒng)的一般認識，了解兩類控制系統(tǒng)，即開環(huán)控制系 統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，特別是要對開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、 方框圖、重要參數(shù)進行分析。本課要突出的重點是：對控制 系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)的理解以及用方框圖描述開環(huán)控制系 統(tǒng)的工作過程。本課要突

3、破的難點是開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過 程分析。三、學習對象分析學生已具有電學基礎知識和系統(tǒng)、控制等基本概念，具 有觀察和使用簡單控制系統(tǒng)的生活體驗，這些知識和經驗為 教學中為學生尋找教材以外的案例提供了條件，同時也為電 燈、亮度可調燈、聲控燈等開環(huán)控制系統(tǒng)試驗操作的順利進 行提供了可能。四、教學策略分析（一）讓學生的自發(fā)地、主動地學習。本課教學中以“芝 麻芝麻”聲控制開門控制系統(tǒng)等問題解決為主線，激發(fā)學生 的認知，引導學生自發(fā)地、主動地解決問題。（二） 創(chuàng)設情境。引導學生分析生活中的開環(huán)控制系統(tǒng) 工作過程和方框，加強學生工作過程和方框圖的理解和應用能力。（三）通過“閉上眼睛寫字”等試驗讓學生體會開環(huán)

4、控 制系統(tǒng)輸入與輸出的關系和工作過程。五、教學資源準備多媒體教學設備、PPT電燈、亮度可調燈、聲控燈電路材料等六、教學過程教師：本節(jié)課我們學習控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)【板書】：控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)（一）教師引導學生活動1、“搜集我們周圍使用控制技術的實例”活動情況交流引入：回顧一下， 上節(jié)課我們學習了控制， 什么是控制？ 控制是人們?yōu)榱耸故挛锵蚱谕姆较虬l(fā)展所采取的什么？ 手段。改革開放以后，技術飛速發(fā)展，人民生活水平有了很大 的提高。我們的社會，我們的家庭的許多產品運用了控制技 術。上節(jié)課我布置同學們搜集周圍使用控制技術的實例，同 學們能不能把你搜集到的控制技術說一下？請幾個學習活動小組組長匯

5、報“搜集我們周圍使用控制技術的實例”活動情況?？梢允褂秒娮痈?第10組搜集的是 阿里吧吧和四十大盜 故事中的 “芝 麻開門”。故事里面主人公阿里吧吧對著門說一聲“芝麻芝 麻，開門吧！ ”，門就開了，這是個用聲音控制開門的例子。教師：這是一個富有想象力的故事，這個故事出自哪部 名著？技術發(fā)展到今天我們能把它變成現(xiàn)實嗎？由上述實例引導學生歸納控制系統(tǒng)概念2、控制系統(tǒng)用以完成一定控制任務的元、部件的組合?？刂葡到y(tǒng)的 輸入輸出之間有一定的對應關系控制系統(tǒng)老師：不管什么控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)人的意圖。同學 們面對自然現(xiàn)象，不要怨天尤人，要增強人對自然現(xiàn)象的控 制意識。問題提出：這些控制系統(tǒng)是怎樣組成的？他

6、們的工作過 程是怎樣的？輸入輸出之間有怎樣的對應關系？這個也就是本節(jié)課的教學容，下面我們來進行探究。3、探究（1）耿雨虹同學為組長的學習活動小組把電子稿拷貝 到電腦里面并且通過教室里的多媒體教學系統(tǒng)放映在大屏 幕上?！敬笃聊弧克鸭覀冎車褂每刂萍夹g的實例”學習活動卡 耿雨虹 學習伙伴 家瑜、志、劍洪 活動形式 調查研究 活動容 搜集我們周圍使用控制技術的實例 控制技術 控制目的 控制對象 控制系統(tǒng)的組成 實例1：電燈 照明 電燈 開關、燈泡、燈座、導線、電源 實例2：亮度可調燈 照明 電燈 可調電阻開關、燈泡、燈座、導線、電源 實例3：樓道里的自動聲控燈 照明 電燈聲傳感器開關、燈泡、燈座、

7、導線、電源體會聲控燈具有特殊功能與應用。在公共樓道里,安裝聲控 燈,既方便,又節(jié)電。由耿雨虹同學講解：控制目的、控制對象、控制系統(tǒng)的 組成（2）要求學生分別畫出電燈、亮度可調燈、聲控燈的 電路圖，馬上行動，找3個同學到黑板上畫。（3）連接線路并進行試驗找3個組（1、3、5組）同學按照電路圖分別連接電燈、 亮度可調燈、聲控燈的電路。連接線路后進行試驗。教師提 示學生在接通電源前務必要進行檢查?？赡苡械耐瑢W感到奇怪，徐老師怎么教起物理來了，我 今天要教大家的不是串聯(lián)電路，而是控制系統(tǒng)。（二）教師引導學生對常規(guī)燈與聲控燈進行對比研究1、不同點和共同點 教師：下面我們來探究一下它們的不同點，科學家的一

8、 個特點就是善于發(fā)現(xiàn)事物的不同點。電燈中電流與開關操作之間的關系,可以表示為:常規(guī)燈：關無電流,燈滅。開有電流,燈亮。 照明用的常規(guī)燈,具有幾種狀態(tài)？兩種，點亮與熄滅。 對應開關有幾種狀態(tài)？兩種，開和關。開有電流,燈亮，關無電流,燈滅。 對于亮度可調燈來說,可以表示為:亮度可調燈：關無電流,燈滅 開有電流,燈亮 電阻減小電流增大，亮度增加 對于聲控燈來說,開關通過聲傳感器來操縱。 聲控燈：無聲無電流,燈滅。 有聲有電流,燈亮。 老師：不同點在哪里？ 引導學生：不同點輸入量、輸出量不同，它們的組成不 同。老師：同學們， 我們來比較一下， 它們的共同點在哪里？ 誰來歸納它們的共同點？科學家的另一個

9、特點就是善 于歸納共同點，我們知道，牛頓名言：“我之所以比別人看 得更遠， 是因為我站在巨人的肩膀上?！迸ｎD三定律就是牛 頓在前人實驗的基礎上歸納出來的。引導學生： （共同點）輸出與輸入之間存在一種單向的 邏輯關系。有輸入才有輸出，有付出才有收獲，輸入是因，輸出是 果，輸入和輸出是因果關系。共同點在哪里？ 引導學生：共同點表現(xiàn)在技術上可以看成控制系統(tǒng)，可 以使用相同的方框圖來描述。老師：能使用相同的方框圖來表示嗎？ 引導學生：用下面的方框圖表示。2、進一步探究由聲控燈控制系統(tǒng)到一般控制系統(tǒng) 方框圖老師：控制系統(tǒng)是怎樣工作的？我們來探究一下聲控燈 控制系統(tǒng)的組成。畫出控制過程方框圖由具體到抽象：

10、在這個控制系統(tǒng)中控制器、執(zhí)行器、被 控對象分別是什么？引導學生：控制器、執(zhí)行器、被控對象分別是聲傳感控 制器、常開接點、燈泡?！景鍟浚航處煂W生進行技術思想和方法的指導，使學生獲得大 智慧：由聲控燈控制系統(tǒng)到一般控制系統(tǒng)方框圖由具體到抽 象的一個重要的思想和方法。開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖是對開環(huán) 控制系統(tǒng)工作過程的總結和概括，如果說我們學習聲控燈控制系統(tǒng)方框圖只學到一個案例，那么，我們理解了開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖就等于學習了無數(shù)個同類型案例。如何讓學習變成一件很快樂的事情？同類型題不需要做成百上千道，有數(shù) 道練習就可以了，重要的是掌握做這一類型題的方法。3、教師結合聲控燈控制系統(tǒng)引導學生歸納開環(huán)控制系

11、 統(tǒng)概念：提問：聲控燈控制系統(tǒng)輸出量對系統(tǒng)的控制產生影響 嗎？沒有?？刂葡到y(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產生任何影響。這種 控制系統(tǒng)就叫做開環(huán)控制系統(tǒng)。（三）知識遷移由抽象到具體 請寫出“芝麻開門”聲控開門系統(tǒng)的控制方框圖，有興 趣的同學課后可以制作模型，把神話變成現(xiàn)實。誰不懂寫，請舉手。 當你明確“芝麻開門”聲控開門系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)之 后方框圖你可以把開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖拿出來， 想一想， 控制器、 執(zhí)行器、被控對象分別是什么？引導學生寫出：（四）小試驗：閉上眼睛寫“控制系統(tǒng)”四個字。 徐老師是在教小學生嗎？不是。要求學生體驗輸出、輸 入、控制器、執(zhí)行器、被控對象分別是什么。輸入量：老師的指令 輸

12、出量：所寫的字 引導請你寫出“閉上眼睛寫字”的控制過程方框圖。 對比開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖 分析：大腦控制器，手執(zhí)行器，筆被控對象 我們說閉上眼睛寫字就是開環(huán)控制。 請同學們課后去試驗： 睜開眼睛寫 “控制系統(tǒng)” 四個字 思考：閉上眼睛寫字與睜開眼睛寫字的區(qū)別在哪里？為 什么？以色列的“定點清除” ，能夠把炮彈打到幾千公里以外 的行駛的汽車，這是為什么？是不是炮彈長了“眼睛”？對 了，正是炮彈長了“眼睛” ，這不是普通炮彈，而是導彈。 導彈打得準是因為它具備了自動修正的能力。睜開眼睛寫字是否具備自動修正的能力？ 從而提出新問題：在控制系統(tǒng)中如何才能具備自動修正 的能力？這就是我們下節(jié)課程要學習的

13、閉環(huán)控制系統(tǒng)（五）練習1、生活中還有哪些開環(huán)控制系統(tǒng)？2、要求學生應用一般開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖在以下控制 系統(tǒng)中任選2個畫出其控制方框圖。公共汽車車門控制系統(tǒng)。紅綠燈定時控制系統(tǒng)。防盜報警系統(tǒng)?；馂膱缶到y(tǒng)。音樂噴泉控制系統(tǒng)。鬧鐘定時控制系統(tǒng)。自動烘手機控制系統(tǒng)游泳池注水控制系統(tǒng)七、 【板書設計】：學生畫的電燈、亮度可調燈、聲控燈的電路圖。八、 教學反思開環(huán)控制系統(tǒng)在生產、生活中具有重要意義，本節(jié)課通 過對開環(huán)控制系統(tǒng)中控制過程的分析，幫助學生理解控制系 統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)，并學會應用簡單的開環(huán)控制方法來解決 問題，使學生的邏輯思維品質得到了發(fā)展。本節(jié)課不是從概念入手，講什么是控制系統(tǒng)，什么是開 環(huán)控制系統(tǒng)，工作過程如何、框圖如何畫等，而是從實例入 手，通過做試