資源簡介

《控制系統(tǒng)的工作過程與方式》教學(xué)設(shè)計(jì)
一 、教學(xué)分析
1．教學(xué)內(nèi)容分析
《控制系統(tǒng)的工作過程與方式》是蘇教版教材《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第四單元第2節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。“技術(shù)與設(shè)計(jì)2”是在“技術(shù)與設(shè)計(jì)1”的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種專題性設(shè)計(jì)，集中體現(xiàn)了一些重要的技術(shù)思想和方法。本單元《控制與設(shè)計(jì)》關(guān)注設(shè)計(jì)過程中控制的基本思想和設(shè)計(jì)的基本方法，注重學(xué)生對這些思想和方法的應(yīng)用及實(shí)際問題的解決。本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容主要圍繞閉環(huán)控制系統(tǒng)展開，讓學(xué)生了解控制系統(tǒng)、開環(huán)控制和閉環(huán)控制的區(qū)分，知道簡單的開、閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。當(dāng)今社會(huì)，控制已深入到人們生活和工作的方方面面，通過對控制的過程和控制的機(jī)理的理解，有助于學(xué)生運(yùn)用簡單的控制方法分析現(xiàn)實(shí)生活中遇到的相關(guān)問題，發(fā)展學(xué)生良好的邏輯思維品質(zhì)。
2．教學(xué)對象分析
學(xué)生已經(jīng)學(xué)了《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》及《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》中的前面3個(gè)單元關(guān)于結(jié)構(gòu)、流程及系統(tǒng)的知識(shí)，已經(jīng)形成了比較完整和系統(tǒng)的知識(shí)體系，另外在高中物理課程中學(xué)習(xí)了傳感器及自動(dòng)控制的知識(shí)。因而，學(xué)生對于本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容比較容易接受和理解。然而，學(xué)生缺乏對生活的觀察、思考和實(shí)踐，接觸的自動(dòng)控制也只是停留在表象，對于其具體的基本組成和工作過程還缺乏基本的了解，要掌握控制的基本思想和方法，并分析現(xiàn)實(shí)生活中有關(guān)控制問題是比較困難的。
二、教學(xué)目標(biāo)
1．知識(shí)與技能
（1）通過分析“迎賓器”“聲控?zé)簟蹦Ｐ偷慕M成及工作過程，熟悉簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡單的工作過程。
（2）通過分析“自動(dòng)水塔”“電餅鐺”“電飯鍋”等控制系統(tǒng)的組成及工作過程，熟悉簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和簡單的工作過程。
（3）學(xué)會(huì)區(qū)分開環(huán)控制和閉環(huán)控制系統(tǒng)。
2．過程與方法
（1）通過對演示教具的觀察與分析了解控制系統(tǒng)的工作過程與分析方法。
3．情感態(tài)度和價(jià)值觀
通過對生活中常用電器的分析，逐步養(yǎng)成從技術(shù)角度觀察生活的習(xí)慣，逐步增強(qiáng)對技術(shù)課程的學(xué)習(xí)興趣。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：熟悉簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡單的工作過程。
教學(xué)難點(diǎn)：區(qū)分開環(huán)控制和閉環(huán)控制系統(tǒng)。
四、教學(xué)策略
1．緊密聯(lián)系生活實(shí)際。
為突出課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性、通用性和先進(jìn)性的課程特點(diǎn)，在本節(jié)課的教學(xué)中，通過選取“迎賓器”等生活具體實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生例舉生活中的自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過“聲控?zé)簟奔啊半姌O式自動(dòng)水塔”的演示，培養(yǎng)學(xué)生勇于探究與日常生活有關(guān)的控制問題，以及將控制的知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際的意識(shí)和能力。
2．適時(shí)滲透思想方法。
在課堂教學(xué)三維目標(biāo)實(shí)施時(shí)，不僅要使學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)，還要研究和掌握學(xué)習(xí)知識(shí)的方法。為此在本節(jié)課的教學(xué)中，把思想和方法的滲透貫穿其中。比如，“迎賓器”用光敏傳感器，“聲控?zé)簟庇寐暶魝鞲衅鳎ㄔ捦玻瑥亩寣W(xué)生分析和掌握自動(dòng)控制的基本思想和方法，達(dá)到知識(shí)的運(yùn)用和遷移能力。
3．充分利用自制教具。
利用“迎賓器”電路教具引導(dǎo)學(xué)生理解控制系統(tǒng)的概念及組成；利用“聲控?zé)簟蹦Ｐ徒叹撸寣W(xué)生直觀認(rèn)識(shí)開環(huán)控制系統(tǒng)的組成及其工作過程；通過演示“電極式自動(dòng)水塔”模型的工作過程，讓學(xué)生理解閉環(huán)控制系統(tǒng)的定義及特點(diǎn)；學(xué)生通過畫“電極式自動(dòng)水塔”方框圖，進(jìn)一步鞏固閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖。
五、教具準(zhǔn)備
“迎賓器”、 “聲控?zé)簟薄?“電極式自動(dòng)水塔”等自制教具和多媒體課件。
六、教學(xué)過程
1．控制系統(tǒng)
引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀課文，得出控制系統(tǒng)的概念：任何一種控制的實(shí)現(xiàn)，都要通過若干個(gè)環(huán)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)，這些環(huán)節(jié)所涉及的裝置就構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。
通過播放語音控制系統(tǒng)放炮視頻，導(dǎo)入新課
2．兩種控制系統(tǒng)：開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)
演示實(shí)驗(yàn)：“聲控?zé)簟薄?“電極式自動(dòng)水塔”演示
學(xué)生活動(dòng)：分析兩種控制的區(qū)別
教師總結(jié)：
1.開環(huán)控制：輸出量對控制系統(tǒng)不產(chǎn)生任何影響（沒有裝置來檢測輸出量）
受外部信號(hào)控制
2.閉環(huán)控制：輸出量會(huì)改變系統(tǒng)的狀態(tài)(有專門的裝置來檢測輸出量）
受內(nèi)部信號(hào)控制
3.開環(huán)控制系統(tǒng)
學(xué)生活動(dòng)：畫出“聲控?zé)簟钡目刂品娇驁D
4.閉環(huán)控制系統(tǒng)
學(xué)生活動(dòng)：畫出“電極式自動(dòng)水塔”的控制方框圖
師生共同活動(dòng)：分析生活中常見的閉環(huán)控制電器的原理及工作過程
5.知識(shí)拓展
學(xué)生活動(dòng)：生活中哪些控制系統(tǒng)功能不是很完善？
教師總結(jié)：用心觀察生活問題隨處可見。
7．作業(yè)設(shè)計(jì)
找出身邊一種不完善的控制案例，并進(jìn)行改善設(shè)計(jì)。
七、教學(xué)反思
1．本節(jié)課教學(xué)特色
（1）緊密聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，通過“光控?zé)簟钡壬顚?shí)例的分析及學(xué)生例舉的自動(dòng)控制生活實(shí)例，突出課程內(nèi)容的“基礎(chǔ)性、通用性和先進(jìn)性”的課程特點(diǎn)。
（2）教學(xué)過程中充分利用自制教具，展示自動(dòng)控制系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)及控制過程，化抽象為直觀，強(qiáng)化控制的思想與方法。
（3）學(xué)生對生活中常見控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)只停留在外殼包裝下的神秘和輸入信號(hào)后產(chǎn)生了一定的輸出量。教學(xué)中利用教具和圖片、視頻資料，使學(xué)生能更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)控制系統(tǒng)內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)及具體工作過程。增強(qiáng)了學(xué)生探究系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作過程的興趣與動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力，體現(xiàn)了通用技術(shù)的“實(shí)踐性”。
2．教學(xué)中值得思考、研究和探索之處
（1）通用技術(shù)教學(xué)強(qiáng)調(diào)“技術(shù)的思想和方法”、“技術(shù)的人文素養(yǎng)”，但為了避免使通用技術(shù)課堂教學(xué)成為一種“講授”課，有必要給學(xué)生一定的操作實(shí)踐的時(shí)間與空間，但如何使學(xué)生的操作實(shí)踐變有效，需要在學(xué)生實(shí)踐意識(shí)，活動(dòng)的設(shè)計(jì)方面進(jìn)行一定的研究與探索。
（2）通用技術(shù)是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，本節(jié)課中涉及了大量的電子自動(dòng)控制，需要教師和學(xué)生都要具備一定的電子技術(shù)知識(shí)，例如對各種控制元件（光敏傳感器、定時(shí)器等）的認(rèn)識(shí)及其工作原理的了解。相關(guān)知識(shí)的落實(shí)需要多學(xué)科的配合，或需要教師事先進(jìn)行一定量的補(bǔ)充。如何實(shí)現(xiàn)學(xué)科的配合，相關(guān)知識(shí)如何補(bǔ)充，都值得我們進(jìn)一步研究。
控制器：接收外界信號(hào)的裝置或元件。
執(zhí)行器：改變被控對象狀態(tài)的裝置或元件。
控制量：即執(zhí)行器的輸出信號(hào)。
輸入量：外界信號(hào)
輸出量：即控制系統(tǒng)所要控制的量。
被控對象：即控制系統(tǒng)中所要求控制的裝置和生產(chǎn)過程。
（實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能）
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