控制系統(tǒng)的工作過程與方式說(shuō)課

1、控制系統(tǒng)的工作過程與方式說(shuō)教材K本課所處的地位和作用本節(jié)課是蘇教版“技術(shù)與設(shè)訃2"第四單元第二節(jié)的內(nèi)容。從全章的知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)看, “控制系統(tǒng)的丄作過程與方式”是在學(xué)生學(xué)習(xí)了控制的手段與應(yīng)用之后編排的，是對(duì)控 制進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。這些知識(shí)在生產(chǎn)和日常生活中有廣泛的應(yīng)用，與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)緊密相 關(guān)。就本節(jié)內(nèi)容來(lái)說(shuō)，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(chǔ), 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(chǔ)，通過學(xué)習(xí)也有助于學(xué)生今后 運(yùn)用簡(jiǎn)單的控制方法解決現(xiàn)實(shí)生活中遇到的相關(guān)問題，發(fā)展學(xué)生良好的思維品質(zhì)。2、教學(xué)目標(biāo)(1)知識(shí)與技能 知道閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和丄作過程。 能夠畫

2、出簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖。 初步掌握開環(huán)控制與閉環(huán)控制的區(qū)別。(2)過程與方法初步掌握分析簡(jiǎn)單的控制事例的丄作過程以及對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和歸納的方法。體驗(yàn)通過實(shí)驗(yàn)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(jià)值觀通過領(lǐng)略一些控制系統(tǒng)的奇妙，激發(fā)學(xué)生探索生活中喜聞見的控制系統(tǒng)的興趣, 在體驗(yàn)性學(xué)習(xí)過程中，培養(yǎng)細(xì)心觀察和相互交流的學(xué)習(xí)習(xí)慣與合作精神。3、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和丄作過程。教學(xué)難點(diǎn)：能夠分析簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制事例的丄作過程并畫出方框圖。二. 說(shuō)學(xué)情1.學(xué)生已具備的前期認(rèn)知基礎(chǔ)：電學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，系統(tǒng)的基本概念，控制系統(tǒng)和開環(huán) 控制的基本知識(shí)以及觀察和使

3、用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的生活體驗(yàn)。2.生活中不乏簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的應(yīng)用，學(xué)生對(duì)此往往習(xí)以為常。本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，正 是要引導(dǎo)學(xué)生從技術(shù)的角度、用控制的思維看周圉的世界，分析其道理。三、說(shuō)教法和學(xué)法本節(jié)課教學(xué)設(shè)訃的主要理論依據(jù)是主體教育、創(chuàng)新教育。教學(xué)中主要釆用試驗(yàn)探索 法和討論教學(xué)法。讓學(xué)生參與到課堂討論與動(dòng)手實(shí)踐中去培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。蘇霍姆林斯基說(shuō)過：“教給學(xué)生方法比教給學(xué)生知識(shí)更a要。"學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體, 在學(xué)法上主要采用“觀察、比較、實(shí)踐、探究、歸納、總結(jié)”等方式。四、說(shuō)教學(xué)程序創(chuàng)設(shè)情景、激發(fā)情趣先讓學(xué)生觀察兒種控制事例（視頻、實(shí)物展示）：事例一:海南環(huán)島自行車大賽（視頻）事例二

4、提線木偶?。ㄒ曨l）事例三:有趣的玩具咬人鯊魚（實(shí)物）事例四：自動(dòng)調(diào)光臺(tái)燈（實(shí)物）從以上事例的引入，不但可以讓學(xué)生自主的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)控制的意義，而且能喚醒學(xué)生已有 的生活經(jīng)驗(yàn)，使學(xué)生有親切感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2.比較分析、引入新課設(shè)問：這兒個(gè)控制系統(tǒng)的組成有什么共同點(diǎn)？它們都是開環(huán)控制系統(tǒng)嗎?引導(dǎo)學(xué)生通過比較分析，發(fā)現(xiàn)第四個(gè)控制系統(tǒng)與前面三個(gè)有所不同，這樣就給學(xué)生 留下懸念以激起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望和探索欲望，為下面的探究學(xué)習(xí)和教學(xué)U標(biāo)的實(shí)現(xiàn) 作好鋪墊，從而順利地進(jìn)入了本節(jié)課“閉環(huán)控制系統(tǒng)”部分的學(xué)習(xí)。3.新課教學(xué)分組實(shí)踐.提出猜想請(qǐng)學(xué)生利用桌子上的器材使小燈泡亮起來(lái)，解釋其控制過程，并將控制系統(tǒng)

5、的方框 圖畫在學(xué)習(xí)指導(dǎo)卡上。小組內(nèi)同學(xué)互相交流合作完成任務(wù)。教師可利用此環(huán)節(jié)引領(lǐng)學(xué)生 復(fù)習(xí)上節(jié)課知識(shí)，為下一設(shè)問做鋪墊。設(shè)問：這個(gè)控制電路是手動(dòng)的開環(huán)控制電路，如果想讓它變成白天燈滅，夜間自動(dòng) 點(diǎn)燃的自動(dòng)控制電路，你認(rèn)為應(yīng)該增加什么元件？商中學(xué)生可能已經(jīng)完成了物理3-2模塊的學(xué)習(xí)，應(yīng)該認(rèn)識(shí)了常見的傳感器，知道應(yīng) 該在電路中加上光敬電阻。即使沒學(xué)過，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，一些學(xué)生也可能知道光敏傳感 器。老師在這里不但要對(duì)學(xué)生的想法給予肯定還需要和學(xué)生說(shuō)明，在這個(gè)電路中，要想 實(shí)現(xiàn)小燈泡的自動(dòng)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(xué)生 頭腦中會(huì)初步形成閉環(huán)控制系統(tǒng)的模糊概念，此時(shí)教師展示

6、已經(jīng)做好的光控自動(dòng)電路板。(2)教師演示、學(xué)生探究教師演示，學(xué)生觀察光控自動(dòng)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(xué)習(xí)指導(dǎo)卡上。教師此時(shí)要參與到學(xué)生中，巡査指導(dǎo)。不同小組之間 也可互相討論交流。教師用多媒體展示學(xué)生所畫的方框圖，山學(xué)生自主評(píng)價(jià)后再與老師 給出的規(guī)范方框圖做比較9從而在頭腦中形成閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本概念。分析論證.歸納規(guī)律以小組為單位，結(jié)合方框圖師生共同探討結(jié)論。經(jīng)過不斷補(bǔ)充整合，歸納出以下結(jié) 論：系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)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)。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(duì)應(yīng)，輸出量不對(duì) 系統(tǒng)的控制產(chǎn)

7、生任何影響；閉環(huán)控制是在開環(huán)控制的基礎(chǔ)上多了一個(gè)山檢測(cè)裝置組成的 環(huán)節(jié)。閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖。（本環(huán)節(jié)用繞教學(xué)U標(biāo)，為突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)而設(shè)iio Itl于高中學(xué)生已經(jīng)具備了 良好的電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和比較好的分析思維能力，所以先讓學(xué)生動(dòng)手完成簡(jiǎn)單的連線任 務(wù)，通過教師提問，學(xué)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(yàn)證自動(dòng)光控設(shè)訃，師生共同分析論證閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成與丄作方 式。這樣處理，使本節(jié)課山淺入深，層層遞進(jìn)，使學(xué)生比較容易理解本節(jié)課的知識(shí)。）4. 規(guī)律應(yīng)用、首尾呼應(yīng)（1）師生共同解釋簡(jiǎn)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(dòng)調(diào)光臺(tái)燈（實(shí)物演示）； 事例水位自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置（實(shí)物演示）。（教師引導(dǎo)學(xué)生從他們喜聞樂見、容易接受的簡(jiǎn)單控制事例的工作過程的分析出發(fā)，有 助于學(xué)生運(yùn)用本節(jié)課所學(xué)知識(shí)解釋相關(guān)問題，鞏固所學(xué)內(nèi)容，發(fā)展學(xué)生良好的思維品質(zhì)。 此處充分發(fā)揮了通用技術(shù)課來(lái)源于生活，乂服務(wù)與生活的特點(diǎn)，使課堂生動(dòng)活潑，更容 易讓學(xué)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(shuō)明理由。家用縫紉機(jī)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(dòng)控制（根據(jù)車流量大小改變紅綠燈時(shí)間