控制系統(tǒng)的工作過程與方式說課

一、說教材

1、本課所處的地位和作用

本節(jié)課是蘇教版“技術與設計2”第四單元第二節(jié)的內(nèi)容。從全章的知識結構來看，“控制系統(tǒng)的工作過程與方式”是在學生學習了控制的手段與應用之后編排的，是對控制進一步的學習。這些知識在生產(chǎn)和日常生活中有廣泛的應用，與現(xiàn)代科學技術緊密相關。就本節(jié)內(nèi)容來說，它不但是理解控制系統(tǒng)的類型、組成以及它們是如何工作的基礎，而且也為下一節(jié)理解閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋打下基礎，通過學習也有助于學生今后運用簡單的控制方法解決現(xiàn)實生活中遇到的相關問題，發(fā)展學生良好的思維品質(zhì)。

2、教學目標

（1）知識與技能

①知道閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。

②能夠畫出簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖。

③初步掌握開環(huán)控制與閉環(huán)控制的區(qū)別。

（2）過程與方法

①初步掌握分析簡單的控制事例的工作過程以及對控制系統(tǒng)進行分析和歸納的方法。

②體驗通過實驗觀察，歸納出閉環(huán)控制系統(tǒng)基本組成的過程。

（3）情感態(tài)度與價值觀

通過領略一些控制系統(tǒng)的奇妙，激發(fā)學生探索生活中喜聞樂見的控制系統(tǒng)的興趣，在體驗性學習過程中，培養(yǎng)細心觀察和相互交流的學習習慣與合作精神。

3、教學重點和難點

教學重點：閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。

教學難點：能夠分析簡單的閉環(huán)控制事例的工作過程并畫出方框圖。

二、說學情

1、學生已具備的前期認知基礎：電學的基礎知識，系統(tǒng)的基本概念，控制系統(tǒng)和開環(huán)控制的基本知識以及觀察和使用簡單控制系統(tǒng)的生活體驗。

2、生活中不乏簡單控制系統(tǒng)的應用，學生對此往往習以為常。本部分內(nèi)容的學習，正是要引導學生從技術的角度、用控制的思維看周圍的世界，分析其道理。

三、說教法和學法

本節(jié)課教學設計的主要理論依據(jù)是主體教育、創(chuàng)新教育。教學中主要采用試驗探索法和討論教學法。讓學生參與到課堂討論與動手實踐中去培養(yǎng)學生自主學習的能力。

蘇霍姆林斯基說過：“教給學生方法比教給學生知識更重要。”學生是教學活動的主體，在學法上主要采用“觀察、比較、實踐、探究、、歸納、總結”等方式。

四、說教學程序

1、創(chuàng)設情景、激發(fā)情趣

先讓學生觀察幾種控制事例（視頻、實物展示）：

事例一：海南環(huán)島自行車大賽（視頻）

事例二：提線木偶劇（視頻）

事例三：有趣的玩具咬人鯊魚（實物）

事例四：自動調(diào)光臺燈（實物）

從以上事例的引入，不但可以讓學生自主的發(fā)現(xiàn)學習控制的意義，而且能喚醒學生已有的生活經(jīng)驗，使學生有親切感，激發(fā)學生的學習興趣。

2、比較分析、引入新課

設問：這幾個控制系統(tǒng)的組成有什么共同點？它們都是開環(huán)控制系統(tǒng)嗎？

引導學生通過比較分析，發(fā)現(xiàn)第四個控制系統(tǒng)與前面三個有所不同，這樣就給學生留下懸念以激起學生強烈的求知欲望和探索欲望，為下面的探究學習和教學目標的實現(xiàn)作好鋪墊，從而順利地進入了本節(jié)課“閉環(huán)控制系統(tǒng)”部分的學習。

3、新課教學

（1）分組實踐、提出猜想

請學生利用桌子上的器材使小燈泡亮起來，解釋其控制過程，并將控制系統(tǒng)的方框圖畫在學習指導卡上。小組內(nèi)同學互相交流合作完成任務。教師可利用此環(huán)節(jié)引領學生復習上節(jié)課知識，為下一設問做鋪墊。

設問：這個控制電路是手動的開環(huán)控制電路，如果想讓它變成白天燈滅，夜間自動點燃的自動控制電路，你認為應該增加什么元件？

高中學生可能已經(jīng)完成了物理3-2模塊的學習，應該認識了常見的傳感器，知道應該在電路中加上光敏電阻。即使沒學過，根據(jù)生活經(jīng)驗，一些學生也可能知道光敏傳感器。老師在這里不但要對學生的想法給予肯定還需要和學生說明，在這個電路中，要想實現(xiàn)小燈泡的自動控制，還需要電流放大電路如三極管和其他輔助元件。通過探討學生頭腦中會初步形成閉環(huán)控制系統(tǒng)的模糊概念，此時教師展示已經(jīng)做好的光控自動電路板。

（2）教師演示、學生探究

教師演示，學生觀察光控自動電路的工作過程之后分組討論探究，并嘗試將此控制系統(tǒng)的方框圖寫在學習指導卡上。教師此時要參與到學生中，巡查指導。不同小組之間也可互相討論交流。教師用多媒體展示學生所畫的方框圖，由學生自主評價后再與老師給出的規(guī)范方框圖做比較，從而在頭腦中形成閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本概念。

（3）分析論證、歸納規(guī)律

以小組為單位，結合方框圖師生共同探討結論。經(jīng)過不斷補充整合，歸納出以下結論：①系統(tǒng)的.輸出量返回到輸入端并對控制過程產(chǎn)生影響的控制過程，我們稱之為閉環(huán)控制系統(tǒng)。②開環(huán)控制與閉環(huán)控制的區(qū)別是：開環(huán)控制輸入輸出一一對應，輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響；閉環(huán)控制是在開環(huán)控制的基礎上多了一個由檢測裝置組成的環(huán)節(jié)。③閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖。

（本環(huán)節(jié)圍繞教學目標，為突出重點、突破難點而設計。由于高中學生已經(jīng)具備了良好的電學實驗基礎和比較好的分析思維能力，所以先讓學生動手完成簡單的連線任務，通過教師提問，學生大膽猜想，嘗試將開環(huán)控制電路改裝成閉環(huán)控制電路，再通過教師的演示驗證自動光控設計，師生共同分析論證閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成與工作方式。這樣處理，使本節(jié)課由淺入深，層層遞進，使學生比較容易理解本節(jié)課的知識。）

4、規(guī)律應用、首尾呼應

（1）師生共同解釋簡單的閉環(huán)控制事例（包括基本組成和工作過程）

事例一：自動調(diào)光臺燈（實物演示）；

事例二：水位自動調(diào)節(jié)裝置（實物演示）。

（教師引導學生從他們喜聞樂見、容易接受的簡單控制事例的工作過程的分析出發(fā)，有助于學生運用本節(jié)課所學知識解釋相關問題，鞏固所學內(nèi)容，發(fā)展學生良好的思維品質(zhì)。此處充分發(fā)揮了通用技術課來源于生活，又服務與生活的特點，使課堂生動活潑，更容易讓學生接受。）

（2）判斷下列控制系統(tǒng)是否屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)，并說明理由。

家用縫紉機的縫紉速度控制系統(tǒng)；

電冰箱的溫度控制系統(tǒng)；

走道路燈的聲光控制系統(tǒng)；

交通路口紅綠燈自動控制（根據(jù)車流量大小改變紅綠燈時間）系統(tǒng)。

5、課堂小結、布置作業(yè)

（1）以問題的形式引導學生自主小結；

（2）布置作業(yè)：課后練習題。

五、說板書設計

控制系統(tǒng)的工作過程與方式