高中通用技术技术与设计第二节控制系统的工作过程与方式教案.doc

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高中通用技术技术与设计第二节控制系统的工作过程与方式

教学案例

一、教学设计：

（一）教学目标：

1．知识与技能：

熟悉简单的开、闭环控制系统的控制系统的含义、基本组成和简单的工作过程。

能画出简单开、闭环控制系统的方框图并理解开、闭环控制系统中的控制器、执行器的作用。

2．过程与方法：

通过案例分析、马上行动、小试验，学会画简单的方框图，培养学生使用通用技术语言理解开、闭环控制系统中各环节的作用。

3．情感、态度与价值观：

通过自行车、电风扇等案例的分析，培养学生对生活中的控制技术的兴趣。

（二）教学重点、难点：

1．教学重点：

开、闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。

2．教学难点：

（1）用方框图描述开、闭环控制系统的工作过程。

（2）开环控制系统和闭环控制系统的比较和区别

（三）教学策略：

结合学生的生活实际，选择学生生活中比较熟悉的事物为载体，这样进行知识方面的传授有利于培养学习兴趣。

教学方式是学生主动思考、讨论、亲身实践，教师利用讲解、提问、启发等途径，在师生互动中完成教与学。

1.教法：

（1）先行组织者策略，选择与学习开环控制系统有包容性、概括性的引导性材料，以建立新、旧知识经验之间的联系，逐步加强学生对开环控制系统工作过程和方框图的理解和应用能力。

（2）创设情境，引导学生分析生活中的开环控制系统工作过程和方框。

（3）设置问题，引导学生进行一般意义上的归纳总结。

（4）动手试验，体会开环控制系统输入与输出的关系。

2.学法：

鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。

注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。

（四）学情分析：

　　学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。

结合前面的应用案例分析，进一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎样的工作方式，是学生学习的最近发展区

（五）课前准备：

由于本节课内容，我在本节课上课之前针对本节课的教学内容作了大量的相关内容的收集：

（1）相关资源的收集，包括网络资源的收集和与其它学科教师就相关知识进行学术方面的交流；

（2）技术试验工具、材料等；（3）多方面地进行学情的调查，以便在课上既做到传授知识又补充生活经验。

在每节课上课之前还要针对每个班的不同情况对所讲的内容进行适当的调整，以适应不同学生不同学情的需要。

（六）教学过程：

教学环节

师生活动

设计意图

导

入

上节课我们学习了控制的含义，从控制的现象、目的、手段三个方面进行理解，同时也学习了控制的几种分类方式。

每天骑的自行车是如何控制的？

问题引入

二控制系统工作过程与方式（板书）

复习旧知，引入新知，使学生在头脑中形成一个完整的知识体系。

探

究

1、控制系统：

（板书）

　【案例分析】

　　自行车行驶的速度的控制的实现过程　

引导学生回答（画出控制过程方框图）

　【总结】

　　一般的控制过程都有一个输入和一个输出。

　　任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。

（笔记）

　　控制系统的输入输出之间有一定的对应关系。

　　【马上行动】（课文p102）

　　控制系统一般分为开环控制系统和闭环控制系统。

2、开环控制：

　　【利用前面的案例和普通游泳池注水控制系统控制过程分别引出两个名词：

输入量和输出量】

　　控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统成为开环控制系统。

　　开环控制系统的方框图：

　　【案例分析】

　　自动门的控制系统、水泵抽水控制系统

　　【学生课堂举例并分析】

　　公共汽车车门控制系统

　　（红绿灯定时控制系统、防盗报警系统、火灾报警系统、音乐喷泉控制系统、闹钟定时控制系统等等）

　　（要求学生能画出其控制方框图）

3、小试验：

指导学生观察拉动线绳，纸猴表情的变化（图略）

4、闭环控制：

　　【教师分析与学生讨论：

在游泳池注水控制系统增加水位测量设备和改变控制对象后，控制系统的过程与前面的开环控制过程有何区别，输出量输入量之间产生了什么关系和作用。

】

　　把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。

　　闭环控制系统方框图：

　　（解释方框图中的一些图标代表的含义）

【生活案例】保温电饭锅的保温控制、空调的温度控制等等

（让学生观察并解释闭环控制系统与开环控制系统的区别？

然后教师归纳总结）

【马上行动】（课文p106）

比较：

开环控制系统和闭环控制系统

开环控制系统

闭环控制系统

从构成形式上

无反馈环节

有反馈环节

从本质上

信息的流向是单向、开放

信息的流向是闭合、回路的

 【课堂练习】判断以下控制系统是属于开环控制系统还是闭环控制系统，并绘制出相应系统框图。

（1）红绿灯定时控制系统；           

（2）声控灯控制系统；

（3）智能电冰箱温度控制系统；       （4）自动水位控制系统。

通过富有吸引力的现实生活中的问题，使学生回想和体会控制系统的工作过程，激发学生的好奇心和主动学习的欲望。

有归纳，有练习，让学生对所学知识有区分，有理解，有应用。

1、制作一纸猴，拉动背后的线（输入），纸猴的动作表情发生变化（输出）

2、观察、体验输出信号与输入信号之间对应关系

小

结

一、控制系统

二、开环控制系统的工作过程及方框图

三、闭环控制系统的工作过程及方框图

帮助学生梳理本节课应知应会的内容。

使学生对本节课的整体知识体系有一个全面的认识。

作

业

1、家用压力锅的压力控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统？

它是通过哪些装置实现压力控制的？

说出其控制的过程。

2、粮库的温度和湿度都需要控制。

小型粮库是定期进行人工检测，根据需要进行温度和湿度的控制。

如果要实现温度和湿度的自动控制，可以采用什么方法？

请用方框图说明你的想法。

对不同层次的学生提出不同的要求，

为下节课做好铺垫。

　（七）板书设计：

二控制系统的工作过程与方式

1.控制系统、定义，

2.开环控制系统及方框图

3.闭环控制系统及方框图

二、教学反思：

在现实社会生活中，开环控制系统应用具有十分重要的实践意义，本节课通过对开环控制系统中控制过程的理解，有助于学生将日常所见控制事例上升到运用技术思想和方法理解并分析，并学会应用简单的开环控制方法来解决现实生活中遇到的问题，有助于发展学生良好的逻辑思维品质。

本节课没有首先从概念入手，讲什么是开环控制系统，工作过程如何、框图如何画等，而是选择适当材料，从实例的分析开始，与学生共同归纳、抽象实例的特征，从而引出开环控制系统工作过程的分析，课堂教学一个重要特点是，淡化对概念或定义的描述，侧重机理的分析，我认为，这是技术课程教师需要引起重视，也是它有别于科学类课程的不同之处。

课堂上从材料分析，到开环控制系统特征和框图的归纳，到学生寻找生活中开环控制事例，到经典案例分析，到学生动手试验，再到讨论、练习、小结，环环相扣，设计流畅，学生始终参与全程教学活动，能吸引学生注意力，引导学生思维步步深入，从认识问题、分析问题到解决问题，符合高中学生认知规律，使学生体会到控制系统的学习并非深奥高不可攀。

本节课教学为后续学习打下了良好基础。

三、专家点评：

从分析学生熟悉的自行车的控制系统入手，浅入深处的、比较完整的阐述了控制系统的工作过程与方式。

容易引起学生的兴趣，使学生主动参与教学，突出新课程改革以学生为主体的理念，积极引导学生从思想方法的高度去认识学习的内容。

引导学生主动思考、亲身实践，在师生互动中达成教与学的目标。

用心爱心专心