控制系统的基本组成与工作过程教学设计.doc

普通高中通用技术课程网 2008年“教科杯”教育教学论文和教学设计评选通用技术教学设计参赛作品《控制系统的基本组成与工作过程》教学设计江苏版(通用技术)技术与设计 2 第四单元第二节琼海嘉积中学 郭一志一、 教学内容分析本节是江苏版“技术与设计2”第四单元控制与设计第二节 控制系统的基 本组成与工作过程”第1课时的内容，其内容包括 控制系统的基本特征”与 开环 控制系统的基本组成与工作过程”，是学生在学习控制在生活和生产中的应用后， 进一步深入学习与探讨有关控制系统的组成和工作过程，并为下一课时进一步学 习闭环控制系统的基本组成和工作过程”打下基础所以本节课的教学除了继续 加深对技术与设计知识的理解和技能的运用外，更是培养学生技术思想和方法很 好的平台和载体因此，在教学中应从贴近学生生活经验出发，以实例分析入手， 让学生通过对相关典型控制应用案例的深入分析，引导学生对控制系统在生活生 产中的应用分析，进而熟悉控制系统的基本组成和工作过程， 为此，我对教学内 容进行了如下的处理：首先理解什么是控制，什么是控制系统，再到归纳出控制 系统的一般特征，接着分析开环控制系统的基本组成和工作过程，最后对开环控 制系统进行设计和制作，其内容是逐渐的深入和深化，其中画方框图作为一种分 析问题的方法和手段贯穿这些内容中。

对于画方框图，重点不在于教学生怎样画 方框，而是要教学生怎样利用方框图来分析和理解控制系统， 怎样利用方框图把复杂问题简单化，怎样用方框图来表达自己的设计想法二、 教学目标：1. 知识与技能(1 )了解什么是控制和控制系统， 通过案例分析，归纳控制系统的基本特征•(2) 熟悉简单的开环控制系统的基本组成和工作过程， 了解开环控制的基 本特征•(3) 借助老师搭建的支架，形成自己关于控制设计的创意，并学会用方框 图表示自己的控制设计想法•2. 过程与方法通过实物、图片等手段，让学生对控制系统和开环控制系统的认识从感性上 升到理性，培养学生的分析能力、解决能力和合作能力 .3.情感态度和价值观1. 培养学生合作学习和探究学习的精神•2. 通过光声控灯，培养学生节约不浪费的思想.三、 学习者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而且学生都 有很大的创造潜能，只要为他们搭好支架，他们往往会有让你惊喜的表现 •四、 教学重点：分析和理解开环控制系统的基本组成（方框图）和工作过程，组成系统方框图 的各个环节在系统中的位置、功能和相互关系，学会用方框图描述开环控制系统 的工作过程.五、 教学难点：分析和理解开环控制系统的基本组成（方框图）和工作过程，学会用方框图描 述开环控制系统的工作过程，学会用方框图来表达设计想法 .六、 教学策略：1游戏一遥控玩具汽车的导入，激发学生兴趣，学生主动参与，生动直观地 引出控制的概念•2、 引导学生分析教室内和生活生产中的控制系统， 让学生感受到控制就在我 们的身边，并归纳出控制系统的基本特征•3、 从设计者的角度，采用逆推法来分析典型的控制系统的基本组成和工作 方式，并引导学生把复杂的问题用简单的方式来表示（方框图）4、 搭建支架，设立台阶，引导学生从对控制系统的感兴趣到开始从技术的 角度来分析理解其组成和工作过程，再到以设计者的身份主动地进行控制系统的 创新设计.5、 把技术问题实”化，从实物、再到亲身体验，让学生从多种角度、多种 形式来感受和体验控制系统，如利用光声控灯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 .6、 设置多处有挑战性且学生跳一跳能够完成的扩展性练习和实践项目，创设条件和机会，激发学生创造潜能，让学生有充分展示创造才能的机会和舞台 .六、教学资源准备多媒体设备、实物：儿童玩具遥控汽车、光声控电路教具、相关视频、图片 资料、技术试验工具、材料等.七、教学过程序号教学 步 骤教师活动学生活动1情景 导 入创设情境：（教师）现场操控儿童遥控 玩具汽车提冋：为什么遥控汽车能前、后、左、 右跑动？（因为老师在控制）提问：什么是控制？教师：刚才我通过拨动遥控开关，操控 遥控小汽车来回跑动，这些环节就能够成 一个系统，这叫遥控汽车系统。

提问：什么是控制系统？任何一种控制的实现，都要通过若干环 节，这些环节就构成了一个系统，称为控 制系统激发学生兴趣学生用自己的话表达什么是控制（你 想让它怎样，它就怎样…….）人们按照自己的意愿或目的，通过一 定的手段，使事物向期望的目标发展，这 就是控制2控 制 举 例提问：在我们的教室里，有哪些控制装 置（控制系统）？列举更多控制的例子引导学生找出教室里的控制系统：1•灯的开/关的控制2•投影幕升降的控制3.电风扇风速的控制 ….….激发学生发挥想象力3控制系统的基本特征提问：这些控制系统有什么共同特征？先引导学生归纳出控制系统的基本特征后，再在此基本上画出其简单的方框图：输入 输出归纳出控制系统的基本特征：一个输入信号（如手拔开关）对应着一个输出信号（如灯亮或不亮）电路、灯■“开或关"■"■亮或灭再输入输出电机、扇叶■ r図速皓位 r风速马上行动（判断是否控制系统，输入与 输出分别是什么？）4控 制 案 例 分 析1、 展示宾馆门童为客人开门（视频）提问：如果没有门童怎么办？（设计自动 门）2、 引导学生从设计者的角度分析自动门：（1） 自动门的工作过程及功能技术要 求：当门口没有人时，门是关着的；当有 人来到门口时，门自动打开；当人离开门 口后一段时间，门又自动关闭。

2） 自动门如何实现门的开与关（引 导学生用逆推法来分析）：门靠什么力量 实现门的开和关的？（电动机的转动）电 动机的转动谁来指挥？（控制电路）控制 电路怎样知道有人来了，从而指挥电动机引导学生提出设计项目：设计一个自 动门学生从设计者的角度出发分析自动门 的基本组成和工作过程用逆推法找出自动门的基本组成和工 作过程：门的开/关J电动机的转动J控 制电路♦红外传感器转动？（红外传感器）（3） 怎样用简短的语言来描述这一控 制过程？（4） 怎样用更简洁的方框图来描述这 一控制过程？用简短的语言描述这一控制过程：当有人来了，红外传感器检测到这一 信号后传递给控制电路，控制电路根据这 一信号，控制电动机转动，把门打开用方框图来表示这一控制过程：人体热盼红外儆徑制电电5知 识 建 构开环控制系统：像这样信息只从输入端 传递到输出端，没有信息反馈的控制系统， 称为开环控制系统引导学生归纳出开环控制系统的一般 方框图和理解组成系统方框图的各个环节 在系统中的位置、功能和相互关系学生归纳出开环控制系统的一般方 框图：me- I rrHr - pLiTTbij,输入昶勢g对捺―繼6知 识 扩 展 思 考根据自动门控制系统控制过程和原理， 稍加改动，你还可以设计出应用其他方面 的控制系统吗？（支架式教学）教师根据学生的回答作出评价，鼓励学 生的创新精神。

1 •光声控灯展示光声控灯教具，让学生参与配合 教师：请你对着该灯唱首歌或者拍拍手 试看灯亮不亮？教师：为什么灯不亮呢？能用什么方法 让它亮起来呢？教师把一块黑布盖住光声延时开关 教师：请你再唱首歌或者拍拍手试试根据教师搭好的支架，发扌车自己的创 造力，并学会用方框图表达自己的设计想 法自动感应水龙头，银行自动取款机、 自动烘干机学生唱歌或拍手（灯不亮）看？光声控灯灯亮的条件：（略）学生拍手（灯亮）让学生总结：光声控灯声控部分方框图： 环境声强度—声—电传感器触点延时开关 —走道灯 灯亮/灯灭2•游泳池控制系统注水时间和游泳池的水位教师：游泳池控制系统中什么跟什么一 一对应？教师：控制器是什么？执行器是什么？ 控制对象是什么？教师：请你写出游泳池控制系统的方框 图：通过练习题加深对知识的理解教师引导、补充学生归纳、整理本课内容，学习收获。