4.2.1開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程與方式(一)

1、4.2.1《開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程與方式》教學設計【整體設計說明整體設計說明】（一）本節(jié)在單元中的地位（一）本節(jié)在單元中的地位本課教學內(nèi)容為蘇教版《技術與設計2》第四單元“控制與設計”的第二節(jié)“控制系統(tǒng)的工作過程與方式”的第1課時。從總體上看，“控制與設計”這個單元按照控制的手段——控制系統(tǒng)——控制系統(tǒng)的設計這樣的思路來組織教材內(nèi)容。上節(jié)課讓學生對控制手段和控制應用有所了解，下節(jié)課要讓學生進一步學習閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡單的工作過程

2、，因此，本課教學非常關鍵，是承上啟下的核心內(nèi)容。（二）學生學情分析（二）學生學情分析學生對“控制”一詞并不陌生，經(jīng)常提到控制溫度、控制時間、控制音量、控制亮度、控制電流等。在生活、學習中，學生對控制形成了或多或少的感性認識，這些認識僅限于表面現(xiàn)象，對控制系統(tǒng)的組成和工作過程并沒有進行過深入思考和研究。但學生畢竟也經(jīng)常進行控制操作，對控制有一些體會，在物理等學科中學習了電子、傳感器基礎知識，具有觀察和使用簡單控制系統(tǒng)的生活體驗，這些知識和

3、經(jīng)驗在教學中為學生尋找教材以外的案例提供了條件，為學生配合教師教學提供了可能。（三）本節(jié)整體教學思路（三）本節(jié)整體教學思路開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成與工作過程對后面的閉環(huán)控制和控制方案的設計至關重要，所以這節(jié)的教學一定要落實到位，使學生真正吃透和理解。要達到這樣的效果，教師必須引導學生對典型實例詳細分析，使學生對實例中的控制過程和原理有一個清晰的認識，然后再引導學生從中抽取出控制系統(tǒng)的基本組成：傳感器、控制器、執(zhí)行器、被控對象，各個組成部分

4、的功能和作用學生自然也明白了。對于控制系統(tǒng)的基本組成的作用，學生一般不難理解，但對于它們的工作原理，學生可能會存在許多問題，也極有可能在課堂教學中提出這些疑問。對于疑問的學生，教師要給予表揚和鼓勵，這是學生技術素養(yǎng)提高的一個具體表現(xiàn)，培養(yǎng)學生的質疑的教學的一個重要方面。教師要不失時機地進行正確引導，同時在備課過程中應注意相關內(nèi)容的學習和準備。在“技術與設計1”中曾提出“技術是綜合知識的結晶”。筆者認為在本節(jié)內(nèi)容的教學中可以予以回溯，因為

5、作為控制系統(tǒng)的基本組成涉及的學科比較多，單就傳感器來講，就可能涉及光、聲音、射線、壓力、溫度、化學成分等，回扣這一內(nèi)容一是可以加深學生對“技術需要綜合知識”的進一步理解，二是可以激發(fā)學生學習其他學科知識的積極性，強化通用技術課程和其他領域課程的聯(lián)系。本節(jié)課教學應當避免“紙上談兵”。教師可以利用學?，F(xiàn)有的實驗器材、教學設施資源，或通過自制或改制教具，盡量創(chuàng)造條件，利用實物展開教學。【教學過程與方法教學過程與方法】教學內(nèi)容教師活動學生活動設

6、計意圖情景引入：早上出發(fā)前時忘了關窗戶，天有不測風云，中午突然下起了雨，結果身在單位的上班族只能眼睜睜等著雨水進入室內(nèi)。此時束手無策，恨不得插上翅膀飛回家去關窗戶。同學們，我們能不能從技術的角度幫上班族想想辦法，解決這個難題？思考回答?？梢栽O計一種自動關閉窗戶的裝置設計情境，吸引學生注意力。問題提出如果可以有這樣的控制系統(tǒng)，這個控制系統(tǒng)是怎樣組成？它的工作過程是怎樣的？輸入輸出之間的對應關系又是如何呢？這個也就是本節(jié)課的教學內(nèi)容，下面我

7、們來進行探究。自動關閉窗戶裝置解析：假設常態(tài)下窗戶是打開的，有一個感濕器放在窗戶的上部，當他感測到有雨點是，干時期發(fā)出一個先好接通電源使電機轉動，帶動窗戶關閉；當不下雨時，感濕器沒有輸出信號，窗戶處于打開狀態(tài)；感濕器、電動機、窗戶構成了一個控制系統(tǒng)。問題：該控制系統(tǒng)的輸入，輸出是什么？學生聽講，思考，回答問題。輸入：雨水。輸出：窗戶的關閉。控制系統(tǒng)的概念控制系統(tǒng)：任何一個控制系統(tǒng)的實現(xiàn)，都要通過若干個環(huán)節(jié)共同實現(xiàn)，這些環(huán)節(jié)所涉及的裝置就