資源簡(jiǎn)介

第一章 第二節(jié) 《電子控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程》
【教材分析】
本節(jié)教材以光控路燈的亮滅控制為例，介紹了電子控制系統(tǒng)的基本組成及工作過(guò)程，并詳細(xì)介紹了“輸入”、“處理”、“輸出”各部分的常用元器件。
該內(nèi)容與《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第四單元“控制與設(shè)計(jì)”的知識(shí)緊密聯(lián)系，所蘊(yùn)含的系統(tǒng)分析法對(duì)于控制系統(tǒng)工作過(guò)程的理解、電路原理圖的識(shí)讀以及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的指導(dǎo)作用。
【學(xué)情分析】
學(xué)生知道控制系統(tǒng)的組成及工作過(guò)程，因此容易理解電子控制系統(tǒng)的基本組成。但是對(duì)電子控制系統(tǒng)中輸入、處理、輸出部分的常用元器件，特別是處理部分的元器件知之甚少，對(duì)電子電路中信號(hào)的變化認(rèn)識(shí)不足。
學(xué)生學(xué)習(xí)了《附錄》，初步了解了電阻器、二極管、三極管，并對(duì)熱敏電阻和光敏電阻的特性有所了解，能對(duì)簡(jiǎn)單的電路原理圖進(jìn)行分析，但是沒(méi)有形成系統(tǒng)分析法。
學(xué)生具備在面包板上搭接電路的基本操作能力，能進(jìn)行簡(jiǎn)單電路的搭接。
【教學(xué)目標(biāo)】
1．通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)、分析電路原理圖以及搭接電路，理解電子控制系統(tǒng)的基本組成、工作過(guò)程以及電子電路中信號(hào)的變化。能針對(duì)生活生產(chǎn)中簡(jiǎn)單的電子控制系統(tǒng)，分析輸入、處理、輸出等部分，并用方框圖描述該控制系統(tǒng)的基本組成及工作過(guò)程。
2．通過(guò)動(dòng)手搭接電路，激發(fā)學(xué)習(xí)電控的興趣和愿望，提高動(dòng)手操作能力。
3．通過(guò)小組合作的方式搭接電路，促進(jìn)同伴之間的協(xié)作與交流，強(qiáng)化交流合作的意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】
重點(diǎn)：1．理解電控系統(tǒng)的基本組成及工作過(guò)程；2．理解電子電路中信號(hào)的變化。
【教學(xué)手段與策略】
首先，播放視頻《未來(lái)的智能家居生活》，激發(fā)學(xué)生探究電控技術(shù)的興趣和愿望，進(jìn)而引出本課主題——電子控制系統(tǒng)的組成及工作過(guò)程。
其次，通過(guò)對(duì)“溫控小風(fēng)扇”的分層探究（先觀察演示實(shí)驗(yàn)，再分析原理圖，最后搭接電路），理解電子控制系統(tǒng)的基本組成、工作過(guò)程以及電子電路中信號(hào)的變化。
最后，通過(guò)三個(gè)練習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生圍繞“輸入”、“處理”、“輸出”進(jìn)行電路原理圖的識(shí)讀和電子電路的設(shè)計(jì)，進(jìn)而初步掌握識(shí)讀原理圖的方法和設(shè)計(jì)電子電路的方法。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
溫控小風(fēng)扇教具、電控實(shí)驗(yàn)套材、PPT、視頻、學(xué)歷案。
【教學(xué)過(guò)程】
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
新課引入 1．播放視頻《未來(lái)的智能家居生活》。<師>：這段視頻中蘊(yùn)含了豐富的電子控制系統(tǒng)，它們功能各異、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。但是，作為電子控制系統(tǒng)，它們有著相似的工作過(guò)程。 這堂課，我們將以溫控小風(fēng)扇為例，了解電控系統(tǒng)的基本組成及工作過(guò)程。 觀看視頻，感受電控技術(shù)對(duì)人類社會(huì)的深刻影響。 激發(fā)學(xué)生對(duì)電控系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣和愿望。
了解電子控制系統(tǒng)的基本功能 1．介紹溫控小風(fēng)扇的組成和功能，并演示其工作過(guò)程。2．（PPT呈現(xiàn)必修二中的開、閉環(huán)控制過(guò)程方框圖）<師>：請(qǐng)指出該控制系統(tǒng)的“控制器”、“執(zhí)行器”、“被控對(duì)象”；然后判斷“溫控小風(fēng)扇的開關(guān)控制系統(tǒng)”屬于開環(huán)控制還是閉環(huán)控制。3．結(jié)合學(xué)生的回答用方框圖表達(dá)工作過(guò)程。 1．觀看演示實(shí)驗(yàn)。2．指出“控制器”、“執(zhí)行器”、“被控對(duì)象”，然后判斷開閉環(huán)。 1．溫控小風(fēng)扇的開關(guān)電控系統(tǒng)具有很好的教學(xué)價(jià)值，其中包含了常用的輸入裝置-傳感器、控制裝置-三極管、輸出裝置-繼電器和電機(jī)，便于學(xué)生理解電控系統(tǒng)的基本組成。2．讓學(xué)生觀看生動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)，有助于激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究該系統(tǒng)內(nèi)部工作原理的欲望。3．電控系統(tǒng)的方框圖與必修二中的控制系統(tǒng)方框圖相比，既有相似，又有差異。引導(dǎo)學(xué)生在回顧舊知識(shí)的基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)電控系統(tǒng)的組成，更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
理解電子控制系統(tǒng)各部分的作用及相互關(guān)聯(lián) 1．（PPT呈現(xiàn)“溫控小風(fēng)扇”的電路原理圖）<師>：（1）識(shí)讀原理圖1-b，了解該電控系統(tǒng)由哪些具體的電子元器件組成；（2）分析各元器件有何作用，又是怎樣相互配合、實(shí)現(xiàn)控制目的的？2．引導(dǎo)學(xué)生歸納出電控系統(tǒng)的基本組成：輸入、處理、輸出。3．<師>：兩人一組，根據(jù)“溫控小風(fēng)扇”的原理圖搭接電路，感受電子控制系統(tǒng)中信號(hào)的變化。 1．結(jié)合原理圖，指出各個(gè)元器件的名稱，然后分析各元器件的作用、相互關(guān)聯(lián)以及電子電路中信號(hào)的變化情況。2．歸納出電控系統(tǒng)的基本組成：輸入、處理、輸出。3．分組搭電路，并進(jìn)行測(cè)試。 1．通過(guò)對(duì)原理圖的分析，有助于學(xué)生深刻理解電控系統(tǒng)各部分的作用及相互關(guān)聯(lián)，有助于理解電控系統(tǒng)中信號(hào)的變化情況。2．讓學(xué)生親手搭電路，一方面可以加深對(duì)各元器件的認(rèn)識(shí)及工作過(guò)程的理解；另一方面使學(xué)習(xí)過(guò)程變得生動(dòng)活潑，充滿樂(lè)趣。
運(yùn)用“輸入”、“處理”、“輸出”進(jìn)行電路圖的識(shí)讀及簡(jiǎn)單電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1．（播放影片“國(guó)產(chǎn)凌凌漆”中的片段，介紹達(dá)文西手電筒的功能，然后呈現(xiàn)電路原理圖）<師>：請(qǐng)?jiān)趫D中圈出輸入、處理、輸出三部分，并用方框圖描述該電控系統(tǒng)的工作過(guò)程。2．（PPT呈現(xiàn)“簡(jiǎn)易電子門鈴”的電路原理圖）<師>：請(qǐng)?jiān)趫D中圈出輸入、處理、輸出三部分，并用方框圖描述該電控系統(tǒng)的工作過(guò)程。3．四人一組，設(shè)計(jì)一款預(yù)防近視的測(cè)光指示器，當(dāng)學(xué)習(xí)環(huán)境的光線變暗時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出信號(hào)，提醒學(xué)習(xí)者。畫出原理圖，并用方框圖描述系統(tǒng)的工作過(guò)程。 1．觀看視頻和原理圖，然后找出輸入、處理、輸出三部分，并分析各元器件的作用及電路中信號(hào)的變化。2．分析原理圖，找出輸入、處理、輸出三部分。3．分組討論，確定輸入、處理、輸出三部分，并畫出原理圖及方框圖。（如有時(shí)間，搭接電路，進(jìn)行測(cè)試） 1．第1、2題主要是引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“輸入”、“處理”、“輸出”識(shí)讀電路原理圖。其中，第1題也是為第3題-簡(jiǎn)單電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作鋪墊。2．第3題主要是引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“輸入”、“處理”、“輸出”進(jìn)行簡(jiǎn)單電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。3．這三個(gè)電控系統(tǒng)的輸入、處理、輸出部分不盡相同，便于學(xué)生積累豐富的元器件，便于后續(xù)的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，分析電控系統(tǒng)的“輸入”、“處理”、“輸出”是非常重要的系統(tǒng)分析方法，對(duì)于識(shí)讀原理圖和進(jìn)行電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常有用。
課堂小結(jié) （PPT呈現(xiàn)下面三個(gè)問(wèn)題）1．結(jié)合之前分析的各種電控系統(tǒng)，歸納出輸入、處理、輸出部分常用的元器件，完成下表。2．通過(guò)這堂課的學(xué)習(xí)，你掌握了哪些識(shí)讀電路圖的方法？3．通過(guò)這堂課的學(xué)習(xí)，你掌握了哪些電路設(shè)計(jì)的方法？ 圍繞PPT所給的三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行課堂小結(jié)。 略
課后作業(yè) 1．如圖5所示是某溫度報(bào)警控制系統(tǒng)原理圖。當(dāng)環(huán)境溫度高于警戒溫度時(shí)，蜂鳴器響；當(dāng)環(huán)境溫度未達(dá)到警戒溫度時(shí)，蜂鳴器不響。（1）你認(rèn)為該控制系統(tǒng)的輸入、處理、輸出分別是什么？用方框圖描述該控制系統(tǒng)的工作過(guò)程。（2）搭接電路。（3）如果希望實(shí)現(xiàn)低溫報(bào)警，該如何調(diào)整該電路？提出1-2個(gè)辦法。 略
【教學(xué)反思】
（一）教學(xué)亮點(diǎn)
1．教學(xué)案例生動(dòng)典型
“溫控小風(fēng)扇”貼近生活，原理簡(jiǎn)單，其中包含了典型的輸入裝置（傳感器）、處理裝置（三極管）及輸出裝置（繼電器和電機(jī)），便于學(xué)生理解各元器件的作用、相互關(guān)聯(lián)以及電子電路中信號(hào)的變化，因而教學(xué)價(jià)值較大。
2．教學(xué)方式層次分明
為了使學(xué)生深刻理解“溫控小風(fēng)扇”電控系統(tǒng)的基本組成及工作過(guò)程，筆者分三步開展教學(xué)活動(dòng)：“觀察控制現(xiàn)象-分析原理圖-動(dòng)手搭電路”，由表及里，使學(xué)生對(duì)電控系統(tǒng)的組成及工作過(guò)程從感性了解上升到理性認(rèn)識(shí)。
3．注重系統(tǒng)方法的培養(yǎng)
本課題沒(méi)有局限在對(duì)電控系統(tǒng)“輸入”、“處理”、“輸出”的簡(jiǎn)單識(shí)別，而是引導(dǎo)學(xué)生圍繞“輸入”、“處理”、“輸出”進(jìn)行電路原理圖的識(shí)讀和電子電路的設(shè)計(jì)，使學(xué)生在實(shí)際運(yùn)用中領(lǐng)悟系統(tǒng)分析的基本方法。
4．學(xué)習(xí)方式豐富多樣
動(dòng)手與動(dòng)腦相結(jié)合、獨(dú)立思考與小組合作相結(jié)合，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了豐富多樣的學(xué)習(xí)方式，營(yíng)造出生動(dòng)活潑、充滿樂(lè)趣的學(xué)習(xí)氛圍。
（二）教學(xué)不足
在進(jìn)行簡(jiǎn)單電控系統(tǒng)——“預(yù)防近視的測(cè)光指示器”的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生親手將自己設(shè)計(jì)的電路搭出來(lái)，并進(jìn)行測(cè)試。這樣教學(xué)，效果會(huì)更好。

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