4.2

WORD完美資料編輯《開環(huán)控制系統(tǒng)的工過程與方式》教學(xué)設(shè)計【體計明】（一）節(jié)在單元中地位本課教學(xué)內(nèi)容為蘇教版《技術(shù)與設(shè)2》第四單元“控制與設(shè)計”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(shè)計”這個單元按照控制的手——控制系—控制系統(tǒng)的設(shè)計這樣的思路來組織教材內(nèi)容上節(jié)課讓學(xué)生對控制手段和控制應(yīng)用有所了解下節(jié)課要讓學(xué)生進一步學(xué)習(xí)閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡單的工作過程因此本課教學(xué)非常關(guān)鍵是承上啟下的核心內(nèi)容。（二）生學(xué)情分析學(xué)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(xué)習(xí)中，學(xué)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(xué)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(xué)科中學(xué)習(xí)了電子、傳感器基礎(chǔ)知識，具有觀察和使用簡單控制系統(tǒng)的生活體驗，這些知識和經(jīng)驗在教學(xué)中為學(xué)生尋找教材以外的案例提供了條件學(xué)生配合教師教學(xué)提供了可能。（三）節(jié)整體教學(xué)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(shè)計至關(guān)重要所以這節(jié)的教學(xué)一定要落實到位使學(xué)生真正吃透和理解要達到這樣的效果教師必須引導(dǎo)學(xué)生對典型實例詳細分析使學(xué)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(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、被控對象，各個組成部分的功能和作用學(xué)生自然也明白了。對于控制系統(tǒng)的基本組成的作用學(xué)生一般不難理解但對于它們的工作原理學(xué)生可能會存在許多問題也極有可能在課堂教學(xué)中提出這些疑問對于疑問的學(xué)生教師要給予表揚和鼓勵這是學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)提高的一個具體表現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑的教學(xué)的一個重要方面教師要不失時機地進行正確引導(dǎo)同時在備課過程中應(yīng)注意相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和準備。在“技術(shù)與設(shè)計1”中曾提出“技術(shù)是綜合知識的結(jié)晶”。筆者認為在本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)中可以予以回溯，因為作為控制系統(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“技術(shù)需要綜合知識的進一步理解二是可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)其他學(xué)科知識的積極性，強化通用技術(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)校現(xiàn)有的實驗器材、教學(xué)設(shè)施資源或通過自制或改制教具量創(chuàng)造條件利用實物展開教學(xué)如：聲控自動門、游泳池注水系統(tǒng)等。利用這些必能起到事半功倍的效果。專業(yè)整理分享

WORD完美資料編輯本節(jié)課內(nèi)容也是培養(yǎng)學(xué)生動手能力探究性學(xué)習(xí)能力分析研究能力的較好載體，比如教學(xué)中可以讓學(xué)生研究控制系統(tǒng)的工作情況。（四）節(jié)教學(xué)策略1、讓學(xué)生的自發(fā)地主動地學(xué)習(xí)本課教學(xué)中以案例分析為主線通過幾個經(jīng)典控制系統(tǒng)案例，激發(fā)學(xué)生的認知，引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)地、主動地解決問題。2、創(chuàng)設(shè)情。引導(dǎo)學(xué)生分析生活中的開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程和方式，加強學(xué)生工作過程的理解和應(yīng)用能力。3通過“活動猴等試驗讓學(xué)生體會開環(huán)控制系統(tǒng)輸入與輸出的關(guān)系和工作過程。（五）學(xué)目標（一）知識與技能：1、通過引學(xué)生對周邊實例的分析，理解控制系統(tǒng)的含義。2、掌握開控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，熟悉簡單開環(huán)控制的工作原理和過程。3、知道一控制系統(tǒng)的描述方法，能繪制開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖。（二）過程與方法1、使學(xué)生驗控制系統(tǒng)的分析過程與分析方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力。2、讓學(xué)生生活經(jīng)驗出發(fā)，從實例分析入手，能歸納出對控制系統(tǒng)的一般認識。（三）態(tài)度與情感1、通過自控制與人工控制的對比，使學(xué)生體驗技術(shù)發(fā)明與創(chuàng)新對造福人類的重大意義。2強化通用技術(shù)與其他課程的聯(lián)系激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)其它學(xué)科知識的積極性。（）學(xué)難：1.學(xué)點（

1開環(huán)控制系統(tǒng)的構(gòu)成與判斷。（2開環(huán)控制系統(tǒng)在日常生活中的應(yīng)用和系統(tǒng)方框圖的書寫。2.教學(xué)難：環(huán)控制系統(tǒng)的構(gòu)成與判斷。（七）學(xué)時間：課時（八）學(xué)準備：自制游泳池注水系統(tǒng)，自制聲控門，課件【教學(xué)程與方法

】專業(yè)整理分享

教學(xué)內(nèi)容教師活動

WORD完美資料編輯學(xué)生活動

設(shè)計意圖情景引早上出發(fā)前時忘了關(guān)窗戶，天有不測風(fēng)云，思考回答?？梢栽O(shè)計入：中午突然下起了雨果身在單位的上班族一種自動關(guān)閉窗戶的只能眼睜睜等著雨水進入室內(nèi)時束手無裝置策恨不得插上翅膀飛回家去關(guān)窗戶同學(xué)們們能不能從技術(shù)的角度幫上班族想想辦法，解決這個難題？

設(shè)計情境吸引學(xué)生注意力。問題提出如果可以有這樣的控制系統(tǒng)個控制系統(tǒng)是怎樣組成？它的工作過程是怎樣置的？輸入輸出之間的對應(yīng)關(guān)系又是如何呢？這個也就是本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容面我們來進行探究。

自動關(guān)閉窗戶裝解析假設(shè)常態(tài)下窗戶是打開的有一學(xué)生聽講思考，個感濕器放在窗戶的上部他感測到有雨回答問題。點是時期發(fā)出一個先好接通電源使電機輸入：雨水。轉(zhuǎn)動，帶動窗戶關(guān)閉；當(dāng)不下雨時，感濕器輸出：窗戶的關(guān)沒有輸出信號戶處于打開狀態(tài)濕器、閉。電動機、窗戶構(gòu)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？控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)：任何一個控制系統(tǒng)的實現(xiàn)，的概念都要通過若干個環(huán)節(jié)共同實現(xiàn)些環(huán)節(jié)所涉及的裝置就構(gòu)成了一個系統(tǒng)為控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的輸入與輸出之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。專業(yè)整理分享

WORD完美資料編輯馬上行動（PPT示指出表中所列事例是否屬于控

觀看PPT，回答幫助學(xué)生進一制系統(tǒng)如果是控制系統(tǒng)請指出系統(tǒng)的輸問題。入、輸出是什么。

步熟悉控制系統(tǒng)的輸入，輸是否屬輸入輸出于控制系統(tǒng)電飯煲脫粒機紅外線自動水龍頭解析制系統(tǒng)通常分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)天我們先來學(xué)習(xí)開環(huán)控制系統(tǒng)。案例一：《阿里吧吧和四十大盜》的故事我們都聽聲控門。過人公阿里吧吧對著門說一聲“芝麻芝麻，開門吧！”，門就開了，這個童話在現(xiàn)在能變成現(xiàn)實嗎？這個控制系統(tǒng)叫什么？

可以，這是聲控門。

出。教師教具“聲控自動門”并進行演示，裝置圖略。展示教師提同學(xué)們知道聲音是如何自動控制門的開問：關(guān)？

實驗現(xiàn)象：當(dāng)同學(xué)們擊一下掌時，自動接通開關(guān)，門打開，延時一定時間之后門關(guān)閉學(xué)生思考，回答。應(yīng)該有一個可以感知聲音的設(shè)備，接收到聲信號后就去通知執(zhí)行器開門。專業(yè)整理分享

案例分析二：游泳池注水控制系統(tǒng)（定時器控制）開環(huán)控制系統(tǒng)的概念案例分析三：

WORD完美資料編輯同學(xué)們回答的很好面我們來仔細分學(xué)生觀看投影，進一析。步了解。實現(xiàn)這種控制的關(guān)鍵就是在原來的電路中安裝了一個“聲音控制器”。聲音控制器實際包含三個組成部分音傳感器、電子控制器、執(zhí)行器。當(dāng)發(fā)出的聲響達到一定強度后，聲音傳感器就會檢測到，然后輸出一種電信號種電信號送到控制器后經(jīng)過處理和放大再輸送到執(zhí)行（電機），從而控制被控對象（門）的運行與停止，這就是整個控制系統(tǒng)的工作過程。教師展示自制教游泳池注水控制系統(tǒng)（定時器控制）”解析：在游泳池注水控制系統(tǒng)中果進水管單位時間的水流量一定么游泳池水位的高度與進水的時間是一一對應(yīng)的們就可以通過設(shè)定注水時間游泳池的水位達到希望的高度。可以通過定時器來完成注水。將注水的時（假設(shè)為小時設(shè)定到定時器中，開啟進水閥注水，一旦時間到達，定時器就會通知進水閥門關(guān)閉止向游泳池注水。開環(huán)控制系統(tǒng)制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)再日常生活中的用途很廣如十字路口的紅綠燈定是控制系統(tǒng)樓宇的防盜報警控制系統(tǒng)災(zāi)自動報警系統(tǒng)等。。展示“自動門的控制系統(tǒng)?！睂W(xué)生閱讀案例，教師引導(dǎo)學(xué)生：門的開關(guān)靠什么來實思考并回答。

教生進行技術(shù)思自動門的

現(xiàn)？

學(xué)生：靠電機的

想和方法的指控制系統(tǒng)。

教師：電機的轉(zhuǎn)動收什么的控制？轉(zhuǎn)動。教師在請同學(xué)們用類比的方法指出學(xué)生：受控制電執(zhí)行器，控制器，輸入，輸出對應(yīng)關(guān)系。路的控制?？刂齐娐穼I(yè)整理分享

導(dǎo)使學(xué)生獲得智慧

WORD完美資料編輯根據(jù)宏偉裝置檢測到得信號發(fā)送控制信號給電機?？偨Y(jié)：1、一般情況下定時器控制的都是開環(huán)控制系統(tǒng)。2、三個例子的共同點：控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。馬上行動：控制系統(tǒng)。列舉你所知道的開環(huán)控制系統(tǒng)。定時定時器游泳池注水風(fēng)器類開環(huán)扇的風(fēng)速控制字路口紅綠控制系統(tǒng)燈定時控制系統(tǒng)衣機定時控制等。傳感紅外自動門聲控?zé)糇云黝愰_環(huán)動烘手機各類報警器自動控制系統(tǒng)水龍頭等。控制控制系統(tǒng)的方框圖在控制系統(tǒng)中為系統(tǒng)的方了分析方便，常采用方框來表示系統(tǒng)的環(huán)框圖節(jié)，用單項信號線來表示系統(tǒng)信號的方向，這種圖稱為控制系統(tǒng)的方框圖表示了系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的位置能和相互之間的關(guān)系。教師面我們來試著描寫一下自動門的控制系統(tǒng)方框圖紅外裝置檢測人體熱輻射發(fā)

控制電路

電動機

自動門

門的開啟或關(guān)輸出）出的信號（輸入）對于開環(huán)控制系統(tǒng)?？梢杂孟旅娴姆娇驁D來描述：輸入量

控制器

執(zhí)行器

被控對象

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WORD完美資料編輯我們下面來請同學(xué)們寫一下定時注水用泳池控制系統(tǒng)的方框圖。。馬上用方框圖說明下列開環(huán)控制系統(tǒng)的工行動：作過程注明方框中的各個環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容以及輸入量、輸出量賀控制量。音樂噴泉的控制。公共汽車車門的開關(guān)控制?！拘』顒雍?/p>

學(xué)生動手做試

由控制系統(tǒng)到一般控制系統(tǒng)方框圖由具體到抽象的一個重要的思想和方法。通過試驗，試驗】活動猴課堂總結(jié)：作業(yè)：

試驗?zāi)康模毫私忾_環(huán)控制系統(tǒng)的輸入與輸出之間的關(guān)系。試驗準備：硬紙片，線，剪刀，筆等。試驗過程：請同學(xué)們拿出準備好的猴子和軀干與四肢，開始制作自己小組的活動猴。實驗總結(jié)：說一說活動猴這一開環(huán)控制系統(tǒng)的輸入量，輸出量各是什么？再實驗過程中你遇到了那些問題是如何解決的？為了使猴子有臉部表情可以做哪些改進？引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進行自主歸納。1.請寫出麻開門控開門系統(tǒng)的控制方框圖，有興趣的同學(xué)課后可以制作模型，親自把神話變成現(xiàn)實2.思考：在游泳池注水控制系統(tǒng)中（定時器），專業(yè)整理分享

驗。

讓學(xué)生體會控制系統(tǒng)的的工作過程同時小組合作增強了學(xué)生的團隊意識培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)?；貎?nèi)容。

WORD完美資料編輯如果進水管單位時間的水流量不一定么游泳池水位的高度與進水的時間是不是一一對應(yīng)呢？如果不是，可能會出現(xiàn)什么情況？教學(xué)反：在教學(xué)設(shè)計上，不是從概念入手，講什么是控制系統(tǒng)，什么是開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程如何框圖如何畫等，而是對學(xué)生進行技術(shù)思想和方法的指導(dǎo)，通過教具引導(dǎo)學(xué)生認識什么是開環(huán)控制系統(tǒng)使學(xué)生獲得智慧由自動門控制系統(tǒng)到一般控制系統(tǒng)方框圖由具體到抽象的一個重要的思想和方法環(huán)控制系統(tǒng)方框圖是對開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程的總結(jié)和概括生對書寫控制的方框圖較難掌握，因此用“逆推法”分析如何實現(xiàn)門的自動控制。所有，教學(xué)難點的