控制系统的工作过程与方式教学设计(第一课时)_控制系统工作过程方式

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控制系统的工作过程与方式教学设计

（第一时）

XX年无锡市高中通用技术新程堂教学观摩教案

控制系统的工作过程与方式教学设计（第1时）

江苏省天一中学

冯丹沁

XX--31

一、教学目标

（一）通过实例分析，帮助学生理解控制系统的含义。

（二）熟悉简单开环控制系统的基本组成和工作过程，学会画开环控制系统方框图。

（三）能利用传感器功能演示仪进行开环控制系统的技术试验，提高学生的实践能力。

二、教学内容

本节教学内容为苏教版《技术与设计2》第四单元“控制与设计”的第二节“控制系统的工作过程与方式”的第1时。从总体上看,“控制与设计”这个单元按照控制的手段——控制系统——控制系统的设计与实施这样的思路来组织教材内容。上节学生已对控制手段、控制应用及传感器功能演示仪的使用有初步了解,下节将让学生进一步学习闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程,因此，本教学非常关键，是承上启下的核心内容。

本节的教学除了继续加深对技术与设计的知识深度和技能程度外，更是培养技术思想和方法的很好的平台和载体。因此，应多贴近学生生活经验出发，从实例分析入手，逐步归纳出对控制系统的一般认识，并能对开环控制系统的工作过程、方框图进行分析。本要突出的重点是：对控制系统和开环控制系统的理解、会用方框图描述开环控制系统的工作过程、开环控制系统的技术试验能力培养。

本要突破的难点是开环控制系统的工作过程分析及技术试验能力培养。

三、学习对象

学生属于文科类班级，虽在物理上学到了基本的电学基础知识，通过以前的通用技术对技术与设计也有了一定的认识，通过前一节的学习又对控制等基本概念、传感器功能演示仪实验套的使用方法有了理解。但毕竟没有电子技术方面的训练基础，也没有理班学生扎实的逻辑思维与动手能力。故在教学中只能放低要求，对控制器的内核技术不作介绍，先安排教师的主导分析，即使在引导学生案例分析时，也应及时穿插老师的补充、归纳。在安排开环控制系统设计的模拟技术试验前应先安排老师的演示或讲解，尽量降低知识与技能提升的梯度。

四、教学策略分析

（一）创设情境：以精彩的控制录象片段、水箱进水控制演示实例吸引学生，引导学生能叙述开环控制系统工作过程、理解方框图作用。

（二）调动学生学习积极性：本教学中以“芝麻开门”声控等实际控制系统问题解决为主线，激发学生的认知，引导学生自发地、主动地解决问题

（三）学案设计：帮助学生总结、整理重点，梳理教材内容，建构知识网络体系。

（四）通过利用传感器功能演示仪进行开环控制系统的技术试验来巩固学生对开环控制过程和方框图的理解和应用能力。

五、教学资源准备

教师：多媒体投影机、电脑、PPT、水箱定时进水控制电路、声控开门电路等

学生（2人1套）：传感器功能演示仪、小螺丝刀

六、教学过程

序号教学步骤教师活动学生活动

前活动

（2-3分钟）播放几分钟描述控制过程的片段，让学生欣赏开始静心观看，很快能进入学习状态

2直接导入

（1分钟）同学们，本节我们学习控制系统和开环控制系统

请大家翻开本102页

【投影】：控制系统开环控制系统认真听讲，打开书本，浏览102页

3引导学生对“控制系统”有初步理解

（3分钟）由教材中控制例子、前大家欣赏的汽车零部动作控制例子介绍入手引导学生探究共同的特征？

显然它们都是由若干环节构成，为研究方便我们可以将这些子环节整体看成一个控制系统。每个系统必有输入与输出

师生归纳、抽象出以上活动的特征回忆控制环节，思考问题答案

理解一个输入信号必对应着一个输出信号

4教师主导具体分析开环控制系统工作过程及控制框图

实物→框图

（8分钟）具体研究二个控制系统实例：

由无锡最近爆发的自来水“蓝藻”事引出对于有井的农户设计水箱定时进水控制电路的需求。分析“水箱定时进水”开环控制系统的工作过程及控制框图

实物整体展示、主要部介绍、工作过程实物演示并介绍、控制框图产生、学生结合框图模仿描述控制工作过程

特点：输出量不对控制产生任何影响

这种控制系统就叫开环控制系统理解“水箱定时进水”开环控制系统的工作过程及控制框图

参与讨论回答问题

学生为主师生共同分析“芝麻开门”例子

框图→实物

（7分钟）第二个实例是《一千零一夜》中的故事“芝麻开门”（给出图片）

引导学生自己分析并得出“芝麻开门”开环控制系统的工作过程及控制框图

由学生演示并描述“芝麻开门”模拟控制电路猜想“芝麻开门”的奥秘（联系现有知识与经验）---有那几个控制环节

学习设计“芝麻开门”控制框图

6抽象出开环控制系统的一般框图

（3分钟）由两个实例控制框图导出一般框图

开环控制系统特征：

系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递学习开环控制系统的一般框图

7创意联想

讨论设计

（4分钟）引导学生分析：、生活中还有哪些开环控制系统？

2、你能根据今天所学知识解决一些生活中的实际问题吗？

提供问题情景，引出天亮告知器、近视预防台灯的设计需求，完成小发明框图设计

师生共同讨论“天亮告知器、近视预防台灯”控制的工作过程：

创设问题情景、提出解决问题的思路、分析工作过程得到控制框图。

1、创设生活中实际需求的情景

2、剖析开环控制应用后的好处

3、认识开环控制系统是生活生产中最常用的方式。

4、同组学生讨论设计出控制方框图，并分析其中一个控制系统的工作过程

8模拟技术试验

过程

（13分钟）激发学生动手兴趣，布置两个模拟技术试验的任务：

试验目的、试验准备、试验过程

特别强调试验过程注意点

指导学生进行两个模拟技术试验过程

教师适当组织、引导动手实践

观察、体验输入信号（环境光线变化）与输出信号（灯自动点亮）之间对应关系

9小结

（1分钟）教师引导学生归纳、整理本内容，学习收获交流

整理器材