資源簡介

《控制系統的工作過程與方式》教學設計（第１課時）
海口市長流中學 吉超

一、教學目標
1、通過生活中實例的分析，理解控制系統的含義。
2、分析典型案例，熟悉簡單的開環控制系統的基本組成和工作過程。
3、對學生進行技術思想和方法的指導，提高學生的實踐能力。
二、教學內容分析
本課教學內容為蘇教版《技術與設計2》第四單元“控制與設計”的第二節“控制系統的工作過程與方式”的第1課時。上節課讓學生對控制手段和控制應用有所了解,下節課要讓學生進一步學習閉環控制系統的基本組成和簡單的工作過程。因此，本課教學非常關鍵，是承上啟下的核心內容。
本節課主要學習的是“控制系統”和“開環控制系統”兩部分的內容。教學要從學生生活經驗出發，從實例分析入手，歸納出對控制系統的一般認識，對開環控制系統的工作過程、方框圖進行分析。
三、教學重點和難點
重點：對開環控制系統的理解以及用方框圖描述開環控制系統的工作過程。
難點：開環控制系統的工作過程分析。
四、學習者分析
學生已具有一定的物理基礎知識和系統、控制等基本概念，具有觀察和使用簡單控制系統的生活體驗，這些知識和經驗為電燈、聲光控燈、水池注水等控制系統的分析提供了條件，同時也為教材以外的案例分析和設計提供了可能。
五、教學策略
1、激發學生興趣。學生體驗魔術導入，引出控制系統的概念。在自制玩偶中體驗控制的過程。
2、創設情境。引導學生分析生活中的開環控制系統工作過程和方框，加強學生工作過程和方框圖的理解和應用能力。
3、逆推法。采用逆推法來分析控制系統的工作過程，并引導學生把復雜的問題用簡單的方框圖表示。
六、教學資源準備
PPT課件
實物：筆（道具）、聲光控燈
學生動手實踐材料：剪刀、膠水、透明膠帶、硬紙板、細繩、小木棒
七、教學過程
序號 教學步驟 教師活動 學生活動
1 情景 導入 小魔術表演：用雙手手指交叉，掌心不動，讓筆在掌心中左右移動。（讓學生拿起手中的筆，參與表演）提問：是什么控制著筆的移動，是如何控制的？ 小魔術開始，激發興趣。學生自己體驗，并說出是什么控制著筆，如何控制的？引導學生揭開魔術謎底。
2 控制系統 筆和人構成了一個可以控制筆的左右移動的系統，這樣的系統稱為控制系統。（引出控制系統的定義）控制系統：實現某種控制任務的系統。[馬上行動] 列舉不同的控制系統。 引導學生找出不同的控制系統：照明（燈）控制系統 電風扇的控制系統……
3 控制系統案例分析 提問：這些控制系統有什么共同點？系統通常與外界環境進行物質、能量或信息的交換，必有輸入和輸出。 [案例1] 老師操作普通照明（燈）控制系統。提問：我給這個燈的控制系統輸入什么，系統又輸出什么？ 控制系統的輸入輸出之間有一定的對應關系。提問：用方框流程圖來描述這一控制過程？（箭頭表示信號傳遞方向，方框表示系統的各個環節）[案例2] 聲控燈控制系統。提問：聲控燈控制系統中輸入和輸出分別是什么？提問：聲控燈是如何工作的？提問：聲音傳感器的作用是什么？提問：用方框流程圖來描述這一控制過程？ 引導學生歸納出控制系統的共同特征。控制系統也有輸入和輸出端。 引導學生說出輸入的信號（手拔動開關），輸出信號（燈的亮或滅）。 引導學生說出聲控燈控制系統的輸入的信號（聲音），輸出信號（燈的亮或滅）。 引導學生說出聲音傳感器的作用。（將聲音信號轉換成電流信號）引導學生分析聲控燈工作過程。（引導學生用逆推法來分析）
4 開環控制系統及其方框圖 從普通照明控制系統方框流程圖和聲控燈控制系統的方框流程圖歸納共同點：1、引出開環控制系統的定義：信息只從輸入端傳遞到輸出端，沒有信息反饋的控制系統，稱為開環控制系統。2、歸納出開環控制系統的一般方框圖。 3、控制器——命令發出者執行器——命令執行者被控對象——被命令控制的對象 引導學生從案例中歸納共同點： 信號從輸入端傳至輸出端，單向流動，引出開環控制系統。 引導學生歸納出開環控制系統的一般方框圖。
5 案例分析與擴展 提問：剛才的表演筆的魔術中，控制器、執行器、被控對象分別是什么？[案例3] 水池定時注水的控制系統（圖）。提問：控制系統中輸入量和輸出量分別是什么？提問：水池定時注水控制系統的方框圖？ 提問：水池定時注水控制系統有什么缺點？思考：請同學們課后去設計能夠克服這些缺點的水池注水的控制系統，并畫出自己的設計草圖。（為下節課閉環控制做準備） 引導學生說出魔術中，控制器（大腦）、執行器（手）、被控對象（筆）。引導學生說出水池定時注水控制系統的輸入量和輸出量。引導學生分析水池定時注水的工作過程。（引導學生用逆推法來分析） （學生課后設計，并畫出設計草圖）
6 小結 開環控制系統的定義及其方框圖
7 體驗開環控制系統 1、展示自制玩偶，拉動底部拉桿，觀察玩偶的動作的變化。2、揭示玩偶動作控制過程。3、學生動手設計制作。（提供：剪刀、膠水、透明膠帶、硬紙板、細繩、小木棒）4、擴展：能否實現動作表情的自動控制。 激發興趣 觀察理解控制機關，體驗輸出信號與輸入信號之間對應關系。動手制作、體會簡單的開環控制。

八、教學反思
設計好本節課有一定的難度，我認為從下面幾點來突破重點、難點：
１、讓學生感興趣，有親身體驗的機會。
２、教學內容盡量密切聯系學生的生活實際，讓學生更易于理解、接受和運用。
３、能引導學生思維步步深入，從提出問題、分析問題到解決問題，從簡單到復雜，符合學生認知規律。
4、設置一些有開放性的案例，培養學生發揮想象的能力。

展開更多......

收起↑