控制系统的工作过程与方式说课

2021-11-11 说课稿

　　一、说教材

　　1、本课所处的地位和作用

　　本节课是苏教版“技术与设计2”第四单元第二节的内容。从全章的知识结构来看，“控制系统的工作过程与方式”是在学生学习了控制的手段与应用之后编排的，是对控制进一步的学习。这些知识在生产和日常生活中有广泛的应用，与现代科学技术紧密相关。就本节内容来说，它不但是理解控制系统的类型、组成以及它们是如何工作的基础，而且也为下一节理解闭环控制系统的干扰与反馈打下基础，通过学习也有助于学生今后运用简单的控制方法解决现实生活中遇到的相关问题，发展学生良好的思维品质。

　　2、教学目标

　　（1）知识与技能

　　①知道闭环控制系统的基本组成和工作过程。

　　②能够画出简单的闭环控制系统方框图。

　　③初步掌握开环控制与闭环控制的区别。

　　（2）过程与方法

　　①初步掌握分析简单的控制事例的工作过程以及对控制系统进行分析和归纳的方法。

　　②体验通过实验观察，归纳出闭环控制系统基本组成的过程。

　　（3）情感态度与价值观

　　通过领略一些控制系统的奇妙，激发学生探索生活中喜闻乐见的控制系统的兴趣，在体验性学习过程中，培养细心观察和相互交流的学习习惯与合作精神。

　　3、教学重点和难点

　　教学重点：闭环控制系统的基本组成和工作过程。

　　教学难点：能够分析简单的闭环控制事例的工作过程并画出方框图。

　　二、说学情

　　1、学生已具备的前期认知基础：电学的基础知识，系统的基本概念，控制系统和开环控制的基本知识以及观察和使用简单控制系统的.生活体验。

　　2、生活中不乏简单控制系统的应用，学生对此往往习以为常。本部分内容的学习，正是要引导学生从技术的角度、用控制的思维看周围的世界，分析其道理。

　　三、说教法和学法

　　本节课教学设计的主要理论依据是主体教育、创新教育。教学中主要采用试验探索法和讨论教学法。让学生参与到课堂讨论与动手实践中去培养学生自主学习的能力。

　　苏霍姆林斯基说过：“教给学生方法比教给学生知识更重要。”学生是教学活动的主体，在学法上主要采用“观察、比较、实践、探究、、归纳、总结”等方式。

　　四、说教学程序

　　1、创设情景、激发情趣

　　先让学生观察几种控制事例（视频、实物展示）：

　　事例一：海南环岛自行车大赛（视频）

　　事例二：提线木偶剧（视频）

　　事例三：有趣的玩具咬人鲨鱼（实物）

　　事例四：自动调光台灯（实物）

　　从以上事例的引入，不但可以让学生自主的发现学习控制的意义，而且能唤醒学生已有的生活经验，使学生有亲切感，激发学生的学习兴趣。

　　2、比较分析、引入新课

　　设问：这几个控制系统的组成有什么共同点？它们都是开环控制系统吗？

　　引导学生通过比较分析，发现第四个控制系统与前面三个有所不同，这样就给学生留下悬念以激起学生强烈的求知欲望和探索欲望，为下面的探究学习和教学目标的实现作好铺垫，从而顺利地进入了本节课“闭环控制系统”部分的学习。

　　3、新课教学

　　（1）分组实践、提出猜想

　　请学生利用桌子上的器材使小灯泡亮起来，解释其控制过程，并将控制系统的方框图画在学习指导卡上。小组内同学互相交流合作完成任务。教师可利用此环节引领学生复习上节课知识，为下一设问做铺垫。

　　设问：这个控制电路是手动的开环控制电路，如果想让它变成白天灯灭，夜间自动点燃的自动控制电路，你认为应该增加什么元件？

　　高中学生可能已经完成了物理3-2模块的学习，应该认识了常见的传感器，知道应该在电路中加上光敏电阻。即使没学过，根据生活经验，一些学生也可能知道光敏传感器。老师在这里不但要对学生的想法给予肯定还需要和学生说明，在这个电路中，要想实现小灯泡的自动控制，还需要电流放大电路如三极管和其他辅助元件。通过探讨学生头脑中会初步形成闭环控制系统的模糊概念，此时教师展示已经做好的光控自动电路板。

　　（2）教师演示、学生探究

　　教师演示，学生观察光控自动电路的工作过程之后分组讨论探究，并尝试将此控制系统的方框图写在学习指导卡上。教师此时要参与到学生中，巡查指导。不同小组之间也可互相讨论交流。教师用多媒体展示学生所画的方框图，由学生自主评价后再与老师给出的规范方框图做比较，从而在头脑中形成闭环控制系统的基本概念。

　　（3）分析论证、归纳规律

　　以小组为单位，结合方框图师生共同探讨结论。经过不断补充整合，归纳出以下结论：①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过程，我们称之为闭环控制系统。②开环控制与闭环控制的区别是：开环控制输入输出一一对应，输出量不对系统的控制产生任何影响；闭环控制是在开环控制的基础上多了一个由检测装置组成的环节。③闭环控制系统的方框图。

　　（本环节围绕教学目标，为突出重点、突破难点而设计。由于高中学生已经具备了良好的电学实验基础和比较好的分析思维能力，所以先让学生动手完成简单的连线任务，通过教师提问，学生大胆猜想，尝试将开环控制电路改装成闭环控制电路，再通过教师的演示验证自动光控设计，师生共同分析论证闭环控制系统的基本组成与工作方式。这样处理，使本节课由浅入深，层层递进，使学生比较容易理解本节课的知识。）

　　4、规律应用、首尾呼应

　　（1）师生共同解释简单的闭环控制事例（包括基本组成和工作过程）

　　事例一：自动调光台灯（实物演示）；

　　事例二：水位自动调节装置（实物演示）。

　　（教师引导学生从他们喜闻乐见、容易接受的简单控制事例的工作过程的分析出发，有助于学生运用本节课所学知识解释相关问题，巩固所学内容，发展学生良好的思维品质。此处充分发挥了通用技术课来源于生活，又服务与生活的特点，使课堂生动活泼，更容易让学生接受。）

　　（2）判断下列控制系统是否属于闭环控制系统，并说明理由。

　　家用缝纫机的缝纫速度控制系统；

　　电冰箱的温度控制系统；

　　走道路灯的声光控制系统；

　　交通路口红绿灯自动控制（根据车流量大小改变红绿灯时间）系统。

　　5、课堂小结、布置作业

　　（1）以问题的形式引导学生自主小结；