資源簡介

教學(xué)基本信息
課題 智能小車設(shè)計(jì)與制作——控制系統(tǒng)的應(yīng)用（展示評(píng)價(jià)與交流 ）
是否屬于 地方課程或校本課程 國家課程
學(xué)科 通用技術(shù) 學(xué)段：第四學(xué)段 年級(jí)
相關(guān)領(lǐng)域 通用技術(shù) 技術(shù)創(chuàng)新
教材
說 明：
本節(jié)課：智能小車設(shè)計(jì)與制作之控制系統(tǒng)的應(yīng)用（展示評(píng)價(jià)與交流）于2015年5月6日在我校作為北京市通用技術(shù)全市研究課實(shí)施，獲得各位專家老師高度認(rèn)可， 課錄與教學(xué)課件都是這一節(jié)課的內(nèi)容
學(xué)生們利用課上學(xué)習(xí)課下制作出：循跡小車、舞蹈小車、跟隨小車、藍(lán)牙控制小車、語音控制小車。
其中語音控制小車參加全國青少年電子信息創(chuàng)新大賽（北京賽區(qū)）獲得二等獎(jiǎng)。北京普通高中學(xué)生技術(shù)設(shè)計(jì)展示活動(dòng)二等獎(jiǎng)。
由于學(xué)生的優(yōu)秀表現(xiàn)，我也被評(píng)為優(yōu)秀輔導(dǎo)員。
以下是教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容
課題名稱：智能小車設(shè)計(jì)與制作——控制系統(tǒng)的應(yīng)用（展示評(píng)價(jià)與交流 ）
教材版本：蘇教版
教師姓名：鄭建友 學(xué)校：大興區(qū)興華中學(xué) 編號(hào)：
教師年齡：42 教齡：19 職稱：中級(jí)
教學(xué)指導(dǎo)思想與理論依據(jù)
項(xiàng)目教學(xué)法最顯著的特點(diǎn)是“以項(xiàng)目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”，改變了以往“教師講，學(xué)生聽”被動(dòng)的教學(xué)模式，創(chuàng)造了學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式。在項(xiàng)目教學(xué)中，學(xué)習(xí)過程成為一個(gè)人人參與的創(chuàng)造實(shí)踐活動(dòng)，注重的不是最終的結(jié)果，而是完成項(xiàng)目的過程。學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐過程中，理解和把握課程要求的知識(shí)和技能，體驗(yàn)創(chuàng)新的艱辛與樂趣，培養(yǎng)分析問題和解決問題的思想和方法。 智能小車設(shè)計(jì)與制作這個(gè)項(xiàng)目突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，整個(gè)教學(xué)活動(dòng)充分體現(xiàn)了主體性，全面發(fā)展，個(gè)性發(fā)展，協(xié)作學(xué)習(xí)等教育理念，學(xué)生親歷該項(xiàng)目整個(gè)設(shè)計(jì)制作過程，對(duì)所學(xué)知識(shí)也有了更加深刻的認(rèn)識(shí)與理解。
教學(xué)背景分析
教學(xué)內(nèi)容分析： 蘇教版《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第四單元《控制與設(shè)計(jì)》包括：控制的手段與應(yīng)用、控制系統(tǒng)的工作過程與方式、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。智能小車設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目共六課時(shí)，學(xué)生經(jīng)歷幾種智能小車的設(shè)計(jì)與制作，體會(huì)控制的具體應(yīng)用。本節(jié)課是項(xiàng)目教學(xué)的最后一節(jié)課，教師以超聲波小車的控制系統(tǒng)為例，引導(dǎo)學(xué)生將前面所學(xué)開環(huán)控制和閉環(huán)控制知識(shí)進(jìn)一步進(jìn)行分析與梳理，學(xué)生能對(duì)控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)有更深層次的理解，完成項(xiàng)目教學(xué)所承載的知識(shí)目標(biāo)。通過各小組設(shè)計(jì)與制作的具體項(xiàng)目的展示、交流與評(píng)價(jià)，學(xué)生們能感受到設(shè)計(jì)帶來的成功與快樂，結(jié)合學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，對(duì)智能小車進(jìn)行優(yōu)化與擴(kuò)展。 學(xué)生情況分析： 學(xué)生們經(jīng)歷上學(xué)期兩次項(xiàng)目設(shè)計(jì)與制作實(shí)踐，對(duì)電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、系統(tǒng)及控制等基本概念有了充分的了解，具有觀察和使用簡單控制系統(tǒng)的生活體驗(yàn)，同時(shí)對(duì)項(xiàng)目實(shí)踐整個(gè)過程已經(jīng)有了很好的了解，這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為智能小車的設(shè)計(jì)與制作奠定了堅(jiān)定的基礎(chǔ)。但是他們對(duì)智能小車喜歡卻又膽怯，膽怯是因?yàn)樗麄儗?duì)單片機(jī)及編程知之甚少，沒有信心。教師上節(jié)課,組織學(xué)生完成小車各部件組裝后，通過單片機(jī)控制小車電機(jī)驅(qū)動(dòng)為例，輔導(dǎo)學(xué)生單片機(jī)基礎(chǔ)編程及常用語句，增強(qiáng)了學(xué)生完成小車的信心。各小組設(shè)定了各自小車的功能后，通過親身學(xué)習(xí)與實(shí)踐，并在老師課上與課下的指導(dǎo)下各組均能完成預(yù)定項(xiàng)目。 教學(xué)方式：課堂討論法，演示法。 （一）本課通過項(xiàng)目相關(guān)學(xué)科知識(shí)的討論，讓學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，感受學(xué)以致用。 （二）項(xiàng)目演示，各組作品演示、交流、評(píng)價(jià) 教學(xué)手段：多媒體設(shè)備、PPT課件、IPad平板電腦
教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)與技能】 （1）知道控制系統(tǒng)的基本組成，會(huì)分析簡單控制系統(tǒng)的工作過程； （2）掌握常用控制系統(tǒng)的建構(gòu)方法，能進(jìn)行簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試。 【過程與方法】 （1）經(jīng)歷智能小車的設(shè)計(jì)與制作，理解控制系統(tǒng)的工作過程； （2）通過智能小車工作過程的分析，掌握分析控制過程的思路和方法，并能畫出控制系統(tǒng)的方框圖。 【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】 （1）通過智能小車的設(shè)計(jì)與制作，感受智能控制在生活中的應(yīng)用及對(duì)人類生活的影響； （2）激發(fā)對(duì)技術(shù)的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和提高探究欲望，保持積極進(jìn)取的信心，增強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品控制方面的技術(shù)感悟。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：（1）控制系統(tǒng)的基本組成與工作過程； （2）控制系統(tǒng)方框圖的繪制。 難點(diǎn)：控制系統(tǒng)工作過程的分析與理解。
教學(xué)流程示意圖
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創(chuàng)設(shè)情境
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播放視頻頻
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問題探討
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講授新課
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工作過程與方框圖
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展示交流
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項(xiàng)目展示
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項(xiàng)目優(yōu)化
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評(píng)價(jià)優(yōu)化
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自我評(píng)價(jià)
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他人評(píng)價(jià)
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教師總結(jié)布置作業(yè)
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總結(jié)作業(yè)
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板書設(shè)計(jì)
智能小車設(shè)計(jì)與制作——控制系統(tǒng)應(yīng)用 一、智能小車控制系統(tǒng)的基本組成與工作過程 二、智能小車項(xiàng)目展示、交流與評(píng)價(jià) 1、控制系統(tǒng)基本組成： 1、項(xiàng)目名稱 2、控制系統(tǒng)工作過程： 2、項(xiàng)目功能 （1）文字描述： 3、項(xiàng)目工作過程 （2）方框圖描述： 4、項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程 5、項(xiàng)目現(xiàn)場演示 6、項(xiàng)目評(píng)價(jià)
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì) 意圖 時(shí)間
創(chuàng) 設(shè) 情 境 上節(jié)課我們各小組對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)與制作的智能小車進(jìn)行了組裝、程序的編寫與調(diào)試，基本完成了預(yù)定的功能。 今天，在我們繼續(xù)學(xué)習(xí)新知識(shí)之前，我們首先來觀看一段視頻。 播放視頻 介紹超聲波傳感器 問題：PPT 1、這個(gè)智能小車實(shí)現(xiàn)了什么功能？ 2、結(jié)合你們組自己設(shè)計(jì)制作智能小車的經(jīng)歷，你能分析出這個(gè)智能小車分別由哪些部件組成嗎？你能簡要說出它們是如何工作的嗎？ 給學(xué)生兩分鐘時(shí)間討論，在學(xué)案上完成1、2兩問 觀看視頻 學(xué)生思考預(yù)答： 1手靠近車就退手離開車就前進(jìn) 2車輪、電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、單片機(jī)、超聲波傳感器工作過程是…… 積極討論 通過視頻中小車為例，引導(dǎo)學(xué)生分析智能小車控制系統(tǒng)的組成與工作過程 5
講 授 新 課 開始回答前展示阿友在線記分系統(tǒng)： 大家初始分都為1分，我會(huì)給每個(gè)回答問題的同學(xué)加上一分，如果大家覺得哪個(gè)組同學(xué)回答的特別好，可以為本組同學(xué)共同加分。最后我們看今天哪組同學(xué)課堂得分最多。 請(qǐng)同學(xué)討論回答：加分 同學(xué)們回答的很好，這就是今天我們要學(xué)習(xí)的第一項(xiàng)目內(nèi)容： 板書：一、智能小車控制系統(tǒng)的基本組成與工作過程： 1、控制系統(tǒng)的基本組成 我們知道控制系統(tǒng)分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) PPT開閉環(huán)方框圖 請(qǐng)同學(xué)結(jié)合視頻內(nèi)容及剛才的討論結(jié)果，分析超聲波小車控制系統(tǒng)是開環(huán)控制還是閉環(huán)控制，為什么？ 方框圖中的各項(xiàng)分別是什么？（完成學(xué)案3小題） 你們完成了自己小車的制作，有沒有思考過自己的小車控制系統(tǒng)是如何工作的，接下來，請(qǐng)各組同學(xué)展開討論并在學(xué)案上完成各組小車控制系統(tǒng)方框圖。 （完成學(xué)案4小題） 板書：2、控制系統(tǒng)的工作過程 文字描述 方框圖描述 請(qǐng)同學(xué)回答問題并展示方框圖，并結(jié)合方框圖介紹本組小車的工作過程。 同學(xué)們回答了問題和畫出的控制系統(tǒng)方框圖，說明，我們已經(jīng)理解和掌握了 那么我提一個(gè)問題同學(xué)們來思考：同樣是測距，為什么超聲波小車是閉環(huán)控制而光電跟隨小車卻是開環(huán)控制？ 提示：PPT展示兩模塊內(nèi)部數(shù)據(jù)變化，從而疏導(dǎo)他們得出結(jié)論。 日常生活中，哪些是開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，你能舉幾個(gè)例子嗎？ 回答說出實(shí)現(xiàn)的功能與具體工作過程。 討論完成學(xué)案3、4小題 學(xué)生思考并畫出： 控制系統(tǒng)方框圖 用IPAD展示本組方框圖 思考回答：工作方式不同，有沒有檢測裝置 引入答問加分機(jī)制，增加課堂活躍度 交流學(xué)習(xí) 復(fù)習(xí)開閉環(huán)方框圖 畫出方框圖 交流學(xué)習(xí) 區(qū)分開閉環(huán)案例 聯(lián)系生活實(shí)際 10
展 示 交 流 接下來，我給各組2分鐘時(shí)間，調(diào)試我們?cè)O(shè)計(jì)與制作的智能小車，為我們接下來的集展示、交流與評(píng)價(jià)活動(dòng)作好準(zhǔn)備。 板書：二、智能小車項(xiàng)目展示、交流與評(píng)價(jià) 我們各小組展示的內(nèi)容包括： （教師PPT展示） 1、項(xiàng)目名稱 2、項(xiàng)目功能 3、項(xiàng)目工作過程 4、項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程 5、項(xiàng)目現(xiàn)場演示 6、項(xiàng)目自我評(píng)價(jià) 板書：以上6條 提出要求：每組同學(xué)展示完畢后，其他各組成員要協(xié)商后對(duì)該小組作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，我要最后公布評(píng)價(jià)結(jié)果，然后展示小組要結(jié)合評(píng)價(jià)結(jié)果說出作品的優(yōu)化及擴(kuò)展方案。（當(dāng)然我們也歡迎在場老師參與我們的評(píng)價(jià)。在線評(píng)價(jià)網(wǎng)址為：http://www./survey1447438 或者掃描） 好，哪個(gè)小組準(zhǔn)備好了？我們有請(qǐng)第xx組同學(xué)進(jìn)行智能小車設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目的展示（本組同學(xué)可以進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充）。 本組作品展示完畢，其他同學(xué)對(duì)本作品有何問題或建議嗎？ 請(qǐng)大家進(jìn)行在線評(píng)價(jià) 教師公布評(píng)價(jià)結(jié)果，結(jié)合他組的評(píng)價(jià)，你認(rèn)為你的作品還有哪些可以改進(jìn)優(yōu)化或者拓展提高的地方？ 其他四組如此完成展交流與評(píng)價(jià) 準(zhǔn)備調(diào)試 明確展示內(nèi)容 他組同學(xué)打開評(píng)價(jià)網(wǎng)頁 某小組同學(xué)代表進(jìn)行本組作品的展示 其他同學(xué)認(rèn)真聆聽介紹觀看展示 完成其他組在線評(píng)價(jià) 展示小組談優(yōu)化擴(kuò)展方案 為演示做準(zhǔn)備 介紹展示要求 在線評(píng)價(jià) 各組開始作品展示 及時(shí)反饋評(píng)價(jià)結(jié)果促進(jìn)設(shè)計(jì)優(yōu)化 28
項(xiàng) 目 總 結(jié) 我們來看下最后這個(gè)項(xiàng)目中各組得分情況。查看結(jié)果，表示祝賀。 我們通過6節(jié)課進(jìn)行了智能小車的設(shè)計(jì)與制作，同學(xué)們都是第一次接觸智能小車，我們時(shí)間緊任務(wù)重，各小組都利用課余時(shí)間學(xué)習(xí)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)教老師。小組成員積極主動(dòng)，團(tuán)結(jié)協(xié)作，才有了今天大家看到的成果，老師感謝你們的努力與付出，也祝賀大家取得這樣的成果。 通過智能小車這個(gè)項(xiàng)目，大家親歷了設(shè)計(jì)與制作全過程，小組共同解決遇到的問題，相信大家在以后的項(xiàng)目中，會(huì)更有信心，更多成功。 查看本課各組成員得分情況 傾聽老師總結(jié) 總結(jié)本課 2
布 置 作 業(yè) 課后繼續(xù)修改、完善本組設(shè)計(jì)的智能小車，完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)與制作體例的編寫工作。 課后完成
教學(xué)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
教學(xué)設(shè)計(jì)的特色之處在于以下幾個(gè)方面： 突出學(xué)生的主體地位。本節(jié)課中，無論是交流展示還是的問題探討，都是以學(xué)生為主體，讓他們充分的發(fā)揮主觀能動(dòng)性，充分了展示自己。 現(xiàn)代教學(xué)手段的充分利用：本節(jié)課中學(xué)生回答問題時(shí)，教師用“學(xué)生學(xué)習(xí)激勵(lì)系統(tǒng)”進(jìn)行加分，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)思考的積極性，將要展示的圖文，用iPad拍照并推送到大屏進(jìn)行演示。在交流展示環(huán)節(jié)，學(xué)生可用iPad將設(shè)計(jì)制作全過程的PPT推送到大屏進(jìn)行演示。在后面的評(píng)論環(huán)節(jié)，同學(xué)們用iPad登錄評(píng)價(jià)頁面進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目評(píng)價(jià)。 不僅讓學(xué)生體會(huì)設(shè)計(jì)制作帶來的成就感與快樂，同時(shí)運(yùn)用iPad展示交流，也讓學(xué)生感受到先進(jìn)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，感受技術(shù)的魅力。從而培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)技術(shù)的追求與向往。

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