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1、控制系统的工作过程与方式教学设计一.教学目标分析知识与技能：1、通过身边学生熟悉的实例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程。2、通过身边学生熟悉的实例，熟悉闭环控制系统的基本组成，掌握两个控制系统的区别。3、掌握控制过程的一般描述方法。过程与方法：通过分析和比拟，了解开环控制与闭环控制系统各自的控制特征及其之间的差异。情感态度与价值观：使学生体验控制设计的一般思想方法和技术方法，激起学生设计的欲望，培养学生富于想象、勇于创新的个性品质。二.教学内容分析：本课教学内容为苏教版技术与设计2第四单元“控制与设计”的第二节“控制系统的工作过程与方式”的第1课时。本节内容是 本章的第二节，
2、是本章的教学重点，也是高二学业水平测试的考察重点。教材从学生熟悉教室灯亮的控制和电风扇的风速控制开始， 在根据学生的知识水平引入睁着眼睛画鼻子和闭上眼睛画鼻子试验和游泳池注水系统控制以及改进游泳池注水系统控制，从而到达对提问，小组派代表发言、交流，师生总结。四、总结归纳，思维提升：（提问的方式师生共同完成）通过本节的学习，让学生自己总结本节的内容（开环控制系统和闭环控制系统的区别），并谈谈学习本课后的感想。七、板书设计：开环控制系统方框图： 控制量 _输入量 一控制器 |执行器 被控对象一输出量闭环控制系统方框图：比拟器I _ 控制量 给定量 控制器 一执行器 被控对象一丁一被控量A LI检测
3、装置I 八、教学反思在进行教学设计时我发现要设计好本节课有一定的难度，因为本课内容、案例都较为抽象，较难突破知识的重点、难点。在实践 教学中本节课不是从概念入手，讲什么是控制系统，工作过程如何、框图如何画等，而是从实例入手，通过做游戏，与学生共同分析、 比照、归纳，从而得出开环控制系统和闭环控制系统工作过程。课堂上从学生寻找生活中熟悉的控制事例到学生动手试验再到开环、 闭环控制系统特征和框图的归纳环环相扣，设计流畅，学生始终参与全程教学活动，能引导学生思维步步深入，从提出问题、分析问 题到解决问题，符合高中学生认知规律，引起了学生浓厚的学习兴趣。开环控制和闭环控制的分析和比照的目的。再者根据开
4、环控制和闭环控制的工作过程分析，让学生掌握分析控制系统工作过程的方法。三、重点难点分析重点：通过具体控制系统案例的分析，培养学生的分析控制系统的能力，能说清楚简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成.难点：开环控制系统和闭环控制系统的分析和比照。四、学情分析我所在的中学是一所省级示范性高中，我校对通用技术这门课程很重视，高一高二都开设了课，通过一年的学习，学生对通用技术学 科有了明确的认识，培养了一定的技术素养。发现问题，分析问题和归纳总结的能力也较强。学生在上节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认识和体验，但是对控制的基本工作方式还缺乏了解，在这节，本课从学
5、生生活经验出 发，从实例分析入手，通过多个案例进行比照,将对控制做更进一步的探究，理解并分析开环与闭环控制系统的工作过程与区别，为控 制系统的设计与实施的开展奠定基础。五、教学策略分析一）、教法在教学方法上，我坚持以“教师为主导，学生为主体”为总的指导原那么，结合所教学生的具体情况，本节我主要采用了如下几种教法: 教师讲授、视频游戏教学、比照分析、讨论交流等教学方法，运用多媒体展示等教学手段。（一）视频游戏教学法：创设情境，让学生的自发地、主动地学习。本课教学中以视频“芝麻芝麻”声控制开门控制系统和游戏“画 鼻子”问题解决为主线，激发学生的认知，引导学生自发地、主动地解决问题。（二）通过师生互
6、动与交流，引导学生分析生活中的开环控制系统工作过程和方框图，加强学生工作过程和方框图的理解和应用能力。（三）比照分析法开环与闭环控制系统工作过程的分析讲解，结合简单的方框图，通过比照其工作过程更加直观，学生可以发现两个控制系统中的差异。二）学法1 .自主探索学生在教师设计的问题情境中进行自我探索，通过这种学习方式，拓展了学生的学习自主自觉性，充分表达了学生的认知主体作 用。2 .小组协作学生以小组为单位共同完成任务，通过在具有团体性质的争论中，相互思考、探讨，在思维的碰撞中，学生对问题的认识将会更 加深刻。六、教学过程一、情景导入播放视频阿里吧吧和四十大盗故事中的“芝麻开门”。故事里面主人公阿
7、里吧吧对着门说一声“芝麻芝麻，开门吧！”，门 就开了，这是个用声音控制开门的例子。教师：这是一个富有想象力的故事，这个故事出自哪部名著？技术开展到今天我们能把它变成现实吗？由上述实例引导学生归纳控制系统概念二、新课讲授老师：不管什么控制系统都是为了实现人的意图。问题提出：这些控制系统是怎样组成的？他们的工作过程是怎样的？输入输出之间 有怎样的对应关系？ 这个也就是本节课的教学内容，下面我们来进行探究。1、探究身边的控制系统分别请两件同学演示控制教室电灯开关和电风扇调节网速的过程。师生共同讨论分析这两个具体控制系统的工作过程及输入输出之间 的关系。按下按钮，接通亶丝路闭合，手动按下按钮（输入）通
8、过改变电机的转速来控制实现,带动灯亮。控制电路灯泡灯灭或灯亮（输出）给电风扇设定风速档位，电机就以一定的转速带动扇叶转动；胸焦后的网迷!列遮挡位（输f人）2 .控制系统概念师生共同总结：用以完成一定控制任务的假设干环节的组合。控制系统的输入输出之间有一定的对应关系.自主学习，分析问题：马上行动学生自主探究，判断课本102页的事例是否属于控制系统，如果是，请指出系统的输入、输出分别是什么？提问，学生回答，老师加以评价和补充。3 .组织学生游戏：在墙上画两张画有娃娃脸轮廓的头像（五官中缺鼻子），请两位同学出列，一位参加游戏的同学在画前3米的地方蒙上眼睛，然后 走向头像，并用手中的画笔给画添上鼻子。
9、另一位参加游戏的同学直接睁着眼睛画鼻子。课堂气氛异常热烈。学生点评：（1）画得东倒西歪，很有意思。（2）画得又准又好。师：两种工作过程一样吗？生：不一样。师生总结区别：不蒙眼睛时，我们可以调整自己前进的路线和画笔的落点，反之，由于看不到目标，我们无法对前进的路线和画笔的 落点进行调整。师：我们这节课一起学习两种不同的控制系统以及它们的工作过程。案例分析：（1） 闭着眼睛画：开环控制人脑控制手画鼻子：人脑一一手一一画鼻子控制过程中，没有反应环节，不能对控制结果加以修正、调节。是个单程的控制流向。这种控制，称为开环控制。(2)、睁着眼睛画：闭环控制人脑控制手画鼻子，在此过程中，眼睛可以把手的位置及
10、画的效果及时反应给大脑，使得大脑准确精细的控制手去画好鼻子。控制 过程中有反应环节可以把控制结果反应给人脑，控制流向形成了闭合回路。这种控制称为闭环控制。人脑一一手一一画鼻子|I眼睛1教师PPt展示两种情况的方框图比照。4 .案例巩固：游泳池注水控制系统(师生共同分析)如果进水管单位时间的水流量一定，那么游泳池水位的高度和进水时间是一一对应的，我们就可以通过设定注水时间，使游泳池的水 位到达希望的高度。如果水压变小，往往设定注水时间，游泳池的水位达不到希望的高度，那么要增加一个检测游泳池的水位检测装置。分组讨论交流：我们能否针对游泳池注水控制系统进行改进，改为闭环控制系统？ 对个小组的改进给予
11、点评及肯定，经过大家的权衡，选择最好的方案: 教师ppt展示两种情况的方框图比照。讨论：开环控制系统与闭环控制系统有什么区别？是否有检测输出量的装置？输出量是否反过来影响控制过程？方框图呈现什么特点？学生交流讨论、回答以下问题。师生加以补充开环控制系统和闭环控制系统的区别：开环控制系统：例子：蒙上眼睛，用手中的画笔给画添上鼻子，十字路口的红绿灯定时控制系统输出量仅受输入量控制 输入量与输出量之间的信号是单向传递没有检测输出量的装置耘入量A1输量闭环控制系统：例子：不蒙眼睛的情况下画鼻子；投篮过程；红绿灯时间根据车流量改变的控制系统 输出量返回到输入端，并对控制过程产生影响构成一闭合回路有检测输出量的装置1 +给定量 教师小结：系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,这种控制系统称为开环控制系统。 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。 展示两种控制系统的方框图及各个环节的意义。三、合作探究，解决问题请学生以小组为单位开展合作探究，讨论交流，判断以下控制系统是开环还是闭环系统。1.普通家用电饭煲的煮饭控制。2、公共汽车车门的开关控制。3、电冰箱的温度控制系统。4、运发动进行篮球三分投篮。