控制系統(tǒng)的工作過程與方式教學(xué)設(shè)計方案

1、控制系統(tǒng)的工作過程與方式教學(xué)設(shè)計方案控制系統(tǒng)的工作過程與方式教學(xué)設(shè)計方案一、教學(xué)目標(biāo)分析（一） 通過學(xué)生周邊實例的分析， 理解控制系統(tǒng)的含義。（二）掌握開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，學(xué)會 開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖的畫法。（三）對學(xué)生進行技術(shù)思想和方法的指導(dǎo)，使學(xué)生獲得 大智慧。二、教學(xué)容分析本課教學(xué)容為教版技術(shù)與設(shè)計2第四單元“控制與 設(shè)計”的第二節(jié) “控制系統(tǒng)的工作過程與方式” 的第1課時 從總體上看,“控制與設(shè)計”這個單元按照控制的手段 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的設(shè)計這樣的思路來組織教材容。上 節(jié)課讓學(xué)生對控制手段和控制應(yīng)用有所了解,下節(jié)課要讓學(xué) 生進一步學(xué)習(xí)閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡單的工作過程因

2、此，本課教學(xué)非常關(guān)鍵，是承上啟下的核心容。課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，通用技術(shù)課程的主要教育目標(biāo)是培養(yǎng)和 提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)，而技術(shù)素養(yǎng)術(shù)思想和方法又占有極其 重要的地位。本課教學(xué)除了繼續(xù)加深對技術(shù)與設(shè)計的知識深 度和技能程度外，更是培養(yǎng)技術(shù)思想和方法的很好的平臺和 載體。我們知道，生活中有許多簡單控制系統(tǒng)的實例，因此， 本課教學(xué)要從學(xué)生生活經(jīng)驗出發(fā)，從實例分析入手，歸納出 對控制系統(tǒng)的一般認(rèn)識，了解兩類控制系統(tǒng)，即開環(huán)控制系 統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，特別是要對開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、 方框圖、重要參數(shù)進行分析。本課要突出的重點是：對控制 系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)的理解以及用方框圖描述開環(huán)控制系 統(tǒng)的工作過程。本課要突

3、破的難點是開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過 程分析。三、學(xué)習(xí)對象分析學(xué)生已具有電學(xué)基礎(chǔ)知識和系統(tǒng)、控制等基本概念，具 有觀察和使用簡單控制系統(tǒng)的生活體驗，這些知識和經(jīng)驗為 教學(xué)中為學(xué)生尋找教材以外的案例提供了條件，同時也為電 燈、亮度可調(diào)燈、聲控?zé)舻乳_環(huán)控制系統(tǒng)試驗操作的順利進 行提供了可能。四、教學(xué)策略分析（一）讓學(xué)生的自發(fā)地、主動地學(xué)習(xí)。本課教學(xué)中以“芝 麻芝麻”聲控制開門控制系統(tǒng)等問題解決為主線，激發(fā)學(xué)生 的認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)地、主動地解決問題。（二） 創(chuàng)設(shè)情境。引導(dǎo)學(xué)生分析生活中的開環(huán)控制系統(tǒng) 工作過程和方框，加強學(xué)生工作過程和方框圖的理解和應(yīng)用能力。（三）通過“閉上眼睛寫字”等試驗讓學(xué)生體會開環(huán)

4、控 制系統(tǒng)輸入與輸出的關(guān)系和工作過程。五、教學(xué)資源準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、PPT電燈、亮度可調(diào)燈、聲控?zé)綦娐凡牧系攘?、教學(xué)過程教師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)【板書】：控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)（一）教師引導(dǎo)學(xué)生活動1、“搜集我們周圍使用控制技術(shù)的實例”活動情況交流引入：回顧一下， 上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了控制， 什么是控制？ 控制是人們?yōu)榱耸故挛锵蚱谕姆较虬l(fā)展所采取的什么？ 手段。改革開放以后，技術(shù)飛速發(fā)展，人民生活水平有了很大 的提高。我們的社會，我們的家庭的許多產(chǎn)品運用了控制技 術(shù)。上節(jié)課我布置同學(xué)們搜集周圍使用控制技術(shù)的實例，同 學(xué)們能不能把你搜集到的控制技術(shù)說一下？請幾個學(xué)習(xí)活動小組組長匯

5、報“搜集我們周圍使用控制技術(shù)的實例”活動情況?？梢允褂秒娮痈?第10組搜集的是 阿里吧吧和四十大盜 故事中的 “芝 麻開門”。故事里面主人公阿里吧吧對著門說一聲“芝麻芝 麻，開門吧！ ”，門就開了，這是個用聲音控制開門的例子。教師：這是一個富有想象力的故事，這個故事出自哪部 名著？技術(shù)發(fā)展到今天我們能把它變成現(xiàn)實嗎？由上述實例引導(dǎo)學(xué)生歸納控制系統(tǒng)概念2、控制系統(tǒng)用以完成一定控制任務(wù)的元、部件的組合?？刂葡到y(tǒng)的 輸入輸出之間有一定的對應(yīng)關(guān)系控制系統(tǒng)老師：不管什么控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)人的意圖。同學(xué) 們面對自然現(xiàn)象，不要怨天尤人，要增強人對自然現(xiàn)象的控 制意識。問題提出：這些控制系統(tǒng)是怎樣組成的？他

6、們的工作過 程是怎樣的？輸入輸出之間有怎樣的對應(yīng)關(guān)系？這個也就是本節(jié)課的教學(xué)容，下面我們來進行探究。3、探究（1）耿雨虹同學(xué)為組長的學(xué)習(xí)活動小組把電子稿拷貝 到電腦里面并且通過教室里的多媒體教學(xué)系統(tǒng)放映在大屏 幕上?！敬笃聊弧克鸭覀冎車褂每刂萍夹g(shù)的實例”學(xué)習(xí)活動卡 耿雨虹 學(xué)習(xí)伙伴 家瑜、志、劍洪 活動形式 調(diào)查研究 活動容 搜集我們周圍使用控制技術(shù)的實例 控制技術(shù) 控制目的 控制對象 控制系統(tǒng)的組成 實例1：電燈 照明 電燈 開關(guān)、燈泡、燈座、導(dǎo)線、電源 實例2：亮度可調(diào)燈 照明 電燈 可調(diào)電阻開關(guān)、燈泡、燈座、導(dǎo)線、電源 實例3：樓道里的自動聲控?zé)?照明 電燈聲傳感器開關(guān)、燈泡、燈座、

7、導(dǎo)線、電源體會聲控?zé)艟哂刑厥夤δ芘c應(yīng)用。在公共樓道里,安裝聲控 燈,既方便,又節(jié)電。由耿雨虹同學(xué)講解：控制目的、控制對象、控制系統(tǒng)的 組成（2）要求學(xué)生分別畫出電燈、亮度可調(diào)燈、聲控?zé)舻?電路圖，馬上行動，找3個同學(xué)到黑板上畫。（3）連接線路并進行試驗找3個組（1、3、5組）同學(xué)按照電路圖分別連接電燈、 亮度可調(diào)燈、聲控?zé)舻碾娐贰＿B接線路后進行試驗。教師提 示學(xué)生在接通電源前務(wù)必要進行檢查?？赡苡械耐瑢W(xué)感到奇怪，徐老師怎么教起物理來了，我 今天要教大家的不是串聯(lián)電路，而是控制系統(tǒng)。（二）教師引導(dǎo)學(xué)生對常規(guī)燈與聲控?zé)暨M行對比研究1、不同點和共同點 教師：下面我們來探究一下它們的不同點，科學(xué)家的一

8、 個特點就是善于發(fā)現(xiàn)事物的不同點。電燈中電流與開關(guān)操作之間的關(guān)系,可以表示為:常規(guī)燈：關(guān)無電流,燈滅。開有電流,燈亮。 照明用的常規(guī)燈,具有幾種狀態(tài)？兩種，點亮與熄滅。 對應(yīng)開關(guān)有幾種狀態(tài)？兩種，開和關(guān)。開有電流,燈亮，關(guān)無電流,燈滅。 對于亮度可調(diào)燈來說,可以表示為:亮度可調(diào)燈：關(guān)無電流,燈滅 開有電流,燈亮 電阻減小電流增大，亮度增加 對于聲控?zé)魜碚f,開關(guān)通過聲傳感器來操縱。 聲控?zé)簦簾o聲無電流,燈滅。 有聲有電流,燈亮。 老師：不同點在哪里？ 引導(dǎo)學(xué)生：不同點輸入量、輸出量不同，它們的組成不 同。老師：同學(xué)們， 我們來比較一下， 它們的共同點在哪里？ 誰來歸納它們的共同點？科學(xué)家的另一個

9、特點就是善 于歸納共同點，我們知道，牛頓名言：“我之所以比別人看 得更遠， 是因為我站在巨人的肩膀上?！迸ｎD三定律就是牛 頓在前人實驗的基礎(chǔ)上歸納出來的。引導(dǎo)學(xué)生： （共同點）輸出與輸入之間存在一種單向的 邏輯關(guān)系。有輸入才有輸出，有付出才有收獲，輸入是因，輸出是 果，輸入和輸出是因果關(guān)系。共同點在哪里？ 引導(dǎo)學(xué)生：共同點表現(xiàn)在技術(shù)上可以看成控制系統(tǒng)，可 以使用相同的方框圖來描述。老師：能使用相同的方框圖來表示嗎？ 引導(dǎo)學(xué)生：用下面的方框圖表示。2、進一步探究由聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)到一般控制系統(tǒng) 方框圖老師：控制系統(tǒng)是怎樣工作的？我們來探究一下聲控?zé)?控制系統(tǒng)的組成。畫出控制過程方框圖由具體到抽象：

10、在這個控制系統(tǒng)中控制器、執(zhí)行器、被 控對象分別是什么？引導(dǎo)學(xué)生：控制器、執(zhí)行器、被控對象分別是聲傳感控 制器、常開接點、燈泡?！景鍟浚航處煂W(xué)生進行技術(shù)思想和方法的指導(dǎo)，使學(xué)生獲得大 智慧：由聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)到一般控制系統(tǒng)方框圖由具體到抽 象的一個重要的思想和方法。開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖是對開環(huán) 控制系統(tǒng)工作過程的總結(jié)和概括，如果說我們學(xué)習(xí)聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)方框圖只學(xué)到一個案例，那么，我們理解了開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖就等于學(xué)習(xí)了無數(shù)個同類型案例。如何讓學(xué)習(xí)變成一件很快樂的事情？同類型題不需要做成百上千道，有數(shù) 道練習(xí)就可以了，重要的是掌握做這一類型題的方法。3、教師結(jié)合聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)引導(dǎo)學(xué)生歸納開環(huán)控制系

11、 統(tǒng)概念：提問：聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)輸出量對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生影響 嗎？沒有?？刂葡到y(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響。這種 控制系統(tǒng)就叫做開環(huán)控制系統(tǒng)。（三）知識遷移由抽象到具體 請寫出“芝麻開門”聲控開門系統(tǒng)的控制方框圖，有興 趣的同學(xué)課后可以制作模型，把神話變成現(xiàn)實。誰不懂寫，請舉手。 當(dāng)你明確“芝麻開門”聲控開門系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)之 后方框圖你可以把開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖拿出來， 想一想， 控制器、 執(zhí)行器、被控對象分別是什么？引導(dǎo)學(xué)生寫出：（四）小試驗：閉上眼睛寫“控制系統(tǒng)”四個字。 徐老師是在教小學(xué)生嗎？不是。要求學(xué)生體驗輸出、輸 入、控制器、執(zhí)行器、被控對象分別是什么。輸入量：老師的指令 輸

12、出量：所寫的字 引導(dǎo)請你寫出“閉上眼睛寫字”的控制過程方框圖。 對比開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖 分析：大腦控制器，手執(zhí)行器，筆被控對象 我們說閉上眼睛寫字就是開環(huán)控制。 請同學(xué)們課后去試驗： 睜開眼睛寫 “控制系統(tǒng)” 四個字 思考：閉上眼睛寫字與睜開眼睛寫字的區(qū)別在哪里？為 什么？以色列的“定點清除” ，能夠把炮彈打到幾千公里以外 的行駛的汽車，這是為什么？是不是炮彈長了“眼睛”？對 了，正是炮彈長了“眼睛” ，這不是普通炮彈，而是導(dǎo)彈。 導(dǎo)彈打得準(zhǔn)是因為它具備了自動修正的能力。睜開眼睛寫字是否具備自動修正的能力？ 從而提出新問題：在控制系統(tǒng)中如何才能具備自動修正 的能力？這就是我們下節(jié)課程要學(xué)習(xí)的

13、閉環(huán)控制系統(tǒng)（五）練習(xí)1、生活中還有哪些開環(huán)控制系統(tǒng)？2、要求學(xué)生應(yīng)用一般開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖在以下控制 系統(tǒng)中任選2個畫出其控制方框圖。公共汽車車門控制系統(tǒng)。紅綠燈定時控制系統(tǒng)。防盜報警系統(tǒng)?；馂?zāi)報警系統(tǒng)。音樂噴泉控制系統(tǒng)。鬧鐘定時控制系統(tǒng)。自動烘手機控制系統(tǒng)游泳池注水控制系統(tǒng)七、 【板書設(shè)計】：學(xué)生畫的電燈、亮度可調(diào)燈、聲控?zé)舻碾娐穲D。八、 教學(xué)反思開環(huán)控制系統(tǒng)在生產(chǎn)、生活中具有重要意義，本節(jié)課通 過對開環(huán)控制系統(tǒng)中控制過程的分析，幫助學(xué)生理解控制系 統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)，并學(xué)會應(yīng)用簡單的開環(huán)控制方法來解決 問題，使學(xué)生的邏輯思維品質(zhì)得到了發(fā)展。本節(jié)課不是從概念入手，講什么是控制系統(tǒng)，什么是開 環(huán)控制系統(tǒng)，工作過程如何、框圖如何畫等，而是從實例入 手，通過做試