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(xué)設(shè)計(jì)【整體設(shè)計(jì)說明整體設(shè)計(jì)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(xué)內(nèi)容為蘇教版《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第四單元“控制與設(shè)計(jì)”的第二節(jié)“控制系統(tǒng)的工作過程與方式”的第1課時(shí)。從總體上看，“控制與設(shè)計(jì)”這個(gè)單元按照控制的手段——控制系統(tǒng)——控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)這樣的思路來組織教材內(nèi)容。上節(jié)課讓學(xué)生對(duì)控制手段和控制應(yīng)用有所了解，下節(jié)課要讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過程

2、，因此，本課教學(xué)非常關(guān)鍵，是承上啟下的核心內(nèi)容。（二）學(xué)生學(xué)情分析（二）學(xué)生學(xué)情分析學(xué)生對(duì)“控制”一詞并不陌生，經(jīng)常提到控制溫度、控制時(shí)間、控制音量、控制亮度、控制電流等。在生活、學(xué)習(xí)中，學(xué)生對(duì)控制形成了或多或少的感性認(rèn)識(shí)，這些認(rèn)識(shí)僅限于表面現(xiàn)象，對(duì)控制系統(tǒng)的組成和工作過程并沒有進(jìn)行過深入思考和研究。但學(xué)生畢竟也經(jīng)常進(jìn)行控制操作，對(duì)控制有一些體會(huì)，在物理等學(xué)科中學(xué)習(xí)了電子、傳感器基礎(chǔ)知識(shí)，具有觀察和使用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的生活體驗(yàn)，這些知識(shí)和

3、經(jīng)驗(yàn)在教學(xué)中為學(xué)生尋找教材以外的案例提供了條件，為學(xué)生配合教師教學(xué)提供了可能。（三）本節(jié)整體教學(xué)思路（三）本節(jié)整體教學(xué)思路開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成與工作過程對(duì)后面的閉環(huán)控制和控制方案的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，所以這節(jié)的教學(xué)一定要落實(shí)到位，使學(xué)生真正吃透和理解。要達(dá)到這樣的效果，教師必須引導(dǎo)學(xué)生對(duì)典型實(shí)例詳細(xì)分析，使學(xué)生對(duì)實(shí)例中的控制過程和原理有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，然后再引導(dǎo)學(xué)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(duì)象，各個(gè)組成部分

4、的功能和作用學(xué)生自然也明白了。對(duì)于控制系統(tǒng)的基本組成的作用，學(xué)生一般不難理解，但對(duì)于它們的工作原理，學(xué)生可能會(huì)存在許多問題，也極有可能在課堂教學(xué)中提出這些疑問。對(duì)于疑問的學(xué)生，教師要給予表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)，這是學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)提高的一個(gè)具體表現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑的教學(xué)的一個(gè)重要方面。教師要不失時(shí)機(jī)地進(jìn)行正確引導(dǎo)，同時(shí)在備課過程中應(yīng)注意相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和準(zhǔn)備。在“技術(shù)與設(shè)計(jì)1”中曾提出“技術(shù)是綜合知識(shí)的結(jié)晶”。筆者認(rèn)為在本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)中可以予以回溯，因?yàn)?/p>

5、作為控制系統(tǒng)的基本組成涉及的學(xué)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(xué)成分等，回扣這一內(nèi)容一是可以加深學(xué)生對(duì)“技術(shù)需要綜合知識(shí)”的進(jìn)一步理解，二是可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)其他學(xué)科知識(shí)的積極性，強(qiáng)化通用技術(shù)課程和其他領(lǐng)域課程的聯(lián)系。本節(jié)課教學(xué)應(yīng)當(dāng)避免“紙上談兵”。教師可以利用學(xué)?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材、教學(xué)設(shè)施資源，或通過自制或改制教具，盡量創(chuàng)造條件，利用實(shí)物展開教學(xué)。【教學(xué)過程與方法教學(xué)過程與方法】教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)

6、計(jì)意圖情景引入：早上出發(fā)前時(shí)忘了關(guān)窗戶，天有不測(cè)風(fēng)云，中午突然下起了雨，結(jié)果身在單位的上班族只能眼睜睜等著雨水進(jìn)入室內(nèi)。此時(shí)束手無策，恨不得插上翅膀飛回家去關(guān)窗戶。同學(xué)們，我們能不能從技術(shù)的角度幫上班族想想辦法，解決這個(gè)難題？思考回答?？梢栽O(shè)計(jì)一種自動(dòng)關(guān)閉窗戶的裝置設(shè)計(jì)情境，吸引學(xué)生注意力。問題提出如果可以有這樣的控制系統(tǒng)，這個(gè)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(duì)應(yīng)關(guān)系又是如何呢？這個(gè)也就是本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，下面我

7、們來進(jìn)行探究。自動(dòng)關(guān)閉窗戶裝置解析：假設(shè)常態(tài)下窗戶是打開的，有一個(gè)感濕器放在窗戶的上部，當(dāng)他感測(cè)到有雨點(diǎn)是，干時(shí)期發(fā)出一個(gè)先好接通電源使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)窗戶關(guān)閉；當(dāng)不下雨時(shí)，感濕器沒有輸出信號(hào)，窗戶處于打開狀態(tài)；感濕器、電動(dòng)機(jī)、窗戶構(gòu)成了一個(gè)控制系統(tǒng)。問題：該控制系統(tǒng)的輸入，輸出是什么？學(xué)生聽講，思考，回答問題。輸入：雨水。輸出：窗戶的關(guān)閉?？刂葡到y(tǒng)的概念控制系統(tǒng)：任何一個(gè)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，都要通過若干個(gè)環(huán)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)，這些環(huán)節(jié)所涉及的裝置就