控制系統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

本節課是蘇教版“技術與設計2”第四單元第二節的內容。從全章的知識結構來看，“控制系統的工作過程與方式”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。這些知識在生產和日常生活中有廣泛的應用，與現代科學技術緊密相關。就本節內容來說，它不但是理解控制系統的類型、組成以及它們是如何工作的基礎，而且也為下一節理解閉環控制系統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實生活中遇到的相關問題，發展學生良好的思維品質。

2、教學目標

（1）知識與技能

①知道閉環控制系統的基本組成和工作過程。

②能夠畫出簡單的閉環控制系統方框圖。

③初步掌握開環控制與閉環控制的區別。

（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進行分析和歸納的方法。

②體驗通過實驗觀察，歸納出閉環控制系統基本組成的過程。

（3）情感態度與價值觀

通過領略一些控制系統的奇妙，激發學生探索生活中喜聞樂見的控制系統的興趣，在體驗性學習過程中，培養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：閉環控制系統的基本組成和工作過程。

教學難點：能夠分析簡單的閉環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，系統的基本概念，控制系統和開環控制的基本知識以及觀察和使用簡單控制系統的生活體驗。

2、生活中不乏簡單控制系統的應用，學生對此往往習以為常。本部分內容的學習，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

本節課教學設計的主要理論依據是主體教育、創新教育。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、創設情景、激發情趣

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：自動調光臺燈（實物）

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

2、比較分析、引入新課

設問：這幾個控制系統的組成有什么共同點？它們都是開環控制系統嗎？

引導學生通過比較分析，發現第四個控制系統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作好鋪墊，從而順利地進入了本節課“閉環控制系統”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，并將控制系統的方框圖畫在學習指導卡上。小組內同學互相交流合作完成任務。教師可利用此環節引領學生復習上節課知識，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，根據生活經驗，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控制系統的模糊概念，此時教師展示已經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范方框圖做比較，從而在頭腦中形成閉環控制系統的基本概念。

（3）分析論證、歸納規律

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

（本環節圍繞教學目標，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，嘗試將開環控制電路改裝成閉環控制電路，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控制系統的基本組成與工作方式。這樣處理，使本節課由淺入深，層層遞進，使學生比較容易理解本節課的知識。）

4、規律應用、首尾呼應

（1）師生共同解釋簡單的閉環控制事例（包括基本組成和工作過程）

事例一：自動調光臺燈（實物演示）；

事例二：水位自動調節裝置（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，有助于學生運用本節課所學知識解釋相關問題，鞏固所學內容，發展學生良好的思維品質。此處充分發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）判斷下列控制系統是否屬于閉環控制系統，并說明理由。

家用縫紉機的縫紉速度控制系統；

電冰箱的溫度控制系統；

走道路燈的聲光控制系統；

交通路口紅綠燈自動控制（根據車流量大小改變紅綠燈時間）系統。

5、課堂小結、布置作業

（1）以問題的形式引導學生自主小結；

（2）布置作業：課后練習題。

五、說板書設計

控制系統的工作過程與方式