資源簡介

高中通用技術 技術與設計2 (蘇教版)
第四單元 控制與設計
第四節 控制系統的設計與實施（第二課時）
教 學 案 例
天津市第六十三中學 張冠群
一、教學設計：
（一）教學目標分析：
1.知識與技能：
（1） 了解簡單的被控制對象的基本特征，畫出系統方框圖，形成初步設計方案
（2） 能設計制作一個控制方法，能進行模擬控制并調試。
2.過程與方法：
通過案例式的探討和實踐改良的技術活動，提高分析能力，培養探究精神，學習權衡的思想。
3.情感、態度與價值觀：
（1） 通過對控制系統的設計與實施的分析，體會產品設計中人性化的設計思想。
（2) 培養認真嚴謹的態度，進而樹立“以人為本”的設計理念。
（3) 通過多種形式的教學活動，提高學生學習技術課的興趣。
（二）教學重點、難點：
1.教學重點：
設計一個控制系統應明確的問題；對控制系統的基本要求；控制系統設計的思想方法。
2.教學難點：
設計一個控制系統應明確的問題的分析；控制系統設計的思想方法。
（三）教學策略：
提出一個生活中時常會遇到的問題，在學習和閱讀了相關內容后針對這一問題的設計要求進行具體設計并制作成模型，在學生自己設計和制作的過程中達到突破難點，實現教學目標的目的。
本節書從理論上講內容較難，學生理解起來比較困難，為了能有較好的課堂效果，設計如下：
（1）通過一些具體的生活中例子對比來導入有關控制的設計方法，從而引入課題。
（2）教師根據課本中的案例，引導學生解決問題，提高學習的自主能力。
（3）尋找一些貼近學生生活實際和典型的《洗衣機》（有老式新式，開環與閉環兩種）等案例，利用媒體教學手段增加課堂氣氛，幫助學生在快樂、輕松的氛圍中掌握知識。自動升旗控制的設計，難度相對高些，但比較實用，要結合學生玩電動車的經驗。
（4）老師起到引導的作用，學生為主體，在學生掌握的基礎上，課堂交給學生。讓學生進行設計。設計改進身邊的一些控制系統，從而使得學生完成本課堂的內容。
（四）學情分析：
學生對一些產品有一定的使用經驗，這些經驗有成功的，也有失敗的，通過控制系統的分析與設計，使學生對一定的實踐經驗和生活經歷，上升到一定的理論認識，對失敗的使用經驗，能從控制與設計的角度重新的認識。
（五）課前準備：
相關圖片
（六）教學過程：
教學環節 師生活動 設計意圖
新課講授： 一、閉環控制系統的設計閉環控制系統的基本要求：1、閉環控制系統必須是穩定的。2、系統的輸出量與給定值之差應控制在允許的范圍之內；也就是精度要符合要求。3、要有較好的抗干擾性能。案例分析： 抽水馬桶水箱的自動控制系統的設計（P120）師生共同分析總結：設計項目：抽水馬桶水箱的自動控制系統設計要求：1、當水箱中的水位低于某指定的高度時,進水口立即進水.2、當水箱中的水位達到某一指定高度時,進水口停止進水.3、控制系統對控制的精度和系統的穩定性均沒有特別的要求控制過程：學生討論：如果要節約用水，減少水箱每次沖水的量，你能設計哪幾種方案？（P120）二、控制系統的設計實施案例升旗簡易控制裝置的設計 以書中（P121—123）的案例為基礎，請同學分析四種方案各自的特點。哪種方案最容易實現？你還能提出其他的方案嗎？
（七）板書設計：
§4.4控制系統的設計與實施
控制系統設計需滿足的基本條件
二、教學反思：
盡量減少教師的課堂講解，要給學生充足的時間和空間來思考和發展，使學生有時間和空間進行自我調控、自主學習、自我分析、互相評價、促進學生學會學習。
　　我們不能僅僅經常問學生“為什么這樣？”，還要努力促進學生被動的回答教師的“為什么”轉化發展為經常向自己提出“為什么”。這個轉化過程的引導值得我們進一步研究和探索。在課堂的互動中，所有學生都應學會如何與其他同學合作，互相補充，為求最佳解答方案而競爭，自主地進行獨立學習。而教師則要進一步豐富自己的系統和控制技術和社科知識，提高教育心理學和學習心理學的水平。
三、專家點評：
能結合一些具體的生活實例引導學生發現問題、分析問題、解決問題，提高學習的自主學習能力。能由易到難的導入有關控制的設計方法，努力實現在學生自己設計的過程中達到突破難點，實現教學目標的目的。以貼近學生生活實際的典型案例為載體，幫助學生在快樂、輕松的氛圍中掌握知識。還要注意及時總結和反饋，以及情景的創設。
給定水位
杠桿比較
進水閥門
水箱
水位
浮球
+
-
能達到控制的目的
采用易于實現的方式
降低控制成本
減少對環境的負面影響

展開更多......

收起↑