專題搭建分析簡單澆水控制系統(tǒng)課型新授課學(xué)科核心素養(yǎng)體現(xiàn)能夠運用人機(jī)理論等綜合分析技術(shù)問題，提出具有一定創(chuàng)造性的構(gòu)思方案，提高創(chuàng)新設(shè)計能力。運用圖形樣式對技術(shù)對象加以描述和交流，通過圖樣表達(dá)（系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖）實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。能識讀常見方框圖，改變報警器的基本組成創(chuàng)造出新物品，能知道常見器件的功能和常用工具的使用方法，提高物化能力。運用系統(tǒng)分析的方法對設(shè)計產(chǎn)品進(jìn)行要素分析、比較權(quán)衡，進(jìn)行簡單的決策分析和性能評估，具備一定的工程思維能力。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.分析點滴式澆水系統(tǒng)，說出該系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能，并描述其工該功能是如何實現(xiàn)的，說出自己對控制含義的幾點理解。2.搭建定時澆水系統(tǒng)，分析其工作過程，繪制出控制框圖，明確控制系統(tǒng)的基本組成；3.分析定時澆水系統(tǒng)的效果，提出合理的改進(jìn)建議。板書設(shè)計————搭建分析簡單澆水控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.分析點滴式澆水系統(tǒng)，說出該系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能，并描述其工該功能是如何實現(xiàn)的，說出自己對控制含義的幾點理解。2.搭建定時澆水系統(tǒng)，分析其工作過程，繪制出控制框圖，明確控制系統(tǒng)的基本組成；3.分析定時澆水系統(tǒng)的效果，提出合理的改進(jìn)建議。。疑問區(qū)疑問區(qū)課前準(zhǔn)備【老師】1.材料準(zhǔn)備：每組定時澆水系統(tǒng)套件：水槽，盆栽，5號電池3節(jié)，線路板，水管每2根。2.以最飽滿的熱情投入到課堂中，積極配合老師和同學(xué)們的質(zhì)疑和展示。3.每個人的導(dǎo)學(xué)案一定要認(rèn)真填寫，盡量不要有空白。5.舉手回答問題，盡量不要在下面一起回答，但一定要積極回答問題。6.積極討論，用心探索每一個問題。7.課上會有一些電子元件，在實驗完成后務(wù)必將電池?fù)赋鰜恚苊獠槐匾穆闊?，安全第一，不要貪戀好玩?！靖鹘M組長】組織協(xié)調(diào)本組分工，明確小組組員的角色，并調(diào)度各組員的任務(wù)完成情況。學(xué)生對本節(jié)課有提前規(guī)劃，提高規(guī)劃意識。養(yǎng)成課前準(zhǔn)備的習(xí)慣。使課堂環(huán)節(jié)更流暢。教學(xué)設(shè)計師生活動育人設(shè)計導(dǎo)入課堂聲控門開關(guān)演示，光控?zé)粞菔尽６?、目?biāo)解讀：探究學(xué)習(xí)：學(xué)習(xí)活動1：分析、確定核心問題活動一情境：植物的生長受到很多因素的影響,開發(fā)出能夠人為改變這些因素的系統(tǒng)是一項復(fù)雜而又有挑戰(zhàn)的工作。在開始工作前，找到關(guān)鍵問題，確定目標(biāo)顯得非常重要。情境：現(xiàn)代控制【老師】任務(wù)情境：隨著生活水平的提高，越來越多的人在家里養(yǎng)植盆栽優(yōu)化室內(nèi)環(huán)境，張偉家的陽臺上就有巴西木、綠蘿、云竹等很多品種。由于經(jīng)常需要外出學(xué)習(xí)、工作等原因，家人沒有時間照料，很多盆栽的生長不容樂觀。張偉思考，能否開發(fā)出一種系統(tǒng)，不需要人過多干預(yù)就能夠提供適宜這些盆栽生長的環(huán)境?！緦W(xué)生】認(rèn)真閱讀思考，明確情境需要解決的主要問題?！纠蠋煛课覀?nèi)绾蝸硗ㄟ^設(shè)計來解決這個問題呢，這些控制是怎樣實現(xiàn)這個功能的呢？它們工作過程是怎樣的呢？【老師】解讀目標(biāo)，勾畫重難點，明確控制系統(tǒng)的基本組成，用控制框圖的形式描述工作過程，提出合理的改進(jìn)建議?！緦W(xué)生】明確本節(jié)課重難點和核心內(nèi)容，對學(xué)習(xí)進(jìn)度有整體把控?；顒?【老師】如果想解決家中無人照料的植物生長問題，我們首先需要明確主要影響因素及需要解決的核心問題【老師】布置任務(wù)，提醒學(xué)生合作高效。深入課堂當(dāng)中，時刻觀察每個學(xué)生狀態(tài)，對每個小組進(jìn)行培訓(xùn)，對重難點進(jìn)行指導(dǎo)，查看學(xué)生完成任務(wù)情況，掌握課堂走向?！緦W(xué)生】頭腦風(fēng)暴，多方面討論分析影響植物生長的因素?！纠蠋煛?.引導(dǎo)學(xué)生頭腦風(fēng)暴，分析影響植物生長的因素【老師】情境過度：水分是主要的影響因素，從自動澆水系統(tǒng)開始分析活動2【學(xué)生】1.根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)，自主學(xué)習(xí)并完成導(dǎo)學(xué)案中的探究問題，重點分析系統(tǒng)的功能及實現(xiàn)的方式。2.深度分析討論其優(yōu)缺點（效果是否滿足要求）【老師】參與學(xué)生討論，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合案例分析點滴式澆水控制系統(tǒng)，理解控制的含義?！緦W(xué)生】結(jié)合點滴式澆水系統(tǒng)的工作過程進(jìn)行討論交流，分析控制的含義。并結(jié)合生活中的實際控制案例進(jìn)行分析，加深理解。【老師】教師點撥引領(lǐng)總結(jié)空著的含義，控制的三要素。拋出問題引導(dǎo)學(xué)生二次討論，加深理解?？刂频乃枷耄簭娜胤治隹刂??；顒?【學(xué)生】1.組裝運行定時澆水系統(tǒng)，觀察優(yōu)缺點。2.根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)，自主學(xué)習(xí)并完成導(dǎo)學(xué)案中的探究問題。重點理解控制系統(tǒng)中輸入量、控制器、執(zhí)行器、被控對象、輸出量的定義初步構(gòu)建控制系統(tǒng)的知識框架。3.體驗定時澆水控制系統(tǒng)，分析定時澆水系統(tǒng)的基本組成和工作過程，畫出系統(tǒng)控制框圖。找出自己的疑問點，探究環(huán)節(jié)重點突破。3.小組長發(fā)揮組織帶頭作用，明確探究問題，小組長明確各成員角色?！緦W(xué)生】小組交流討論結(jié)束后到相應(yīng)位置并根據(jù)展示要求展示探究問題?！編熒印客瑢W(xué)們對于展示到黑板上的問題有一些疑問，學(xué)生質(zhì)疑，或老師質(zhì)疑。老師引領(lǐng)：1、輸入量、輸出量是一種控制系統(tǒng)的量，不是某種裝置，2、了解控制思想【老師】1.引導(dǎo)學(xué)生將討論結(jié)果及時整理到導(dǎo)學(xué)案上。2.課堂進(jìn)入探究高潮，生成問題也會增多，老師既要一對一輔導(dǎo)，又要引導(dǎo)生生互動、組間討論。3.時刻關(guān)注展示同學(xué)，并發(fā)現(xiàn)展示中出現(xiàn)的問題，做好引領(lǐng)培訓(xùn)，提倡用雙色筆展示。對于集中出現(xiàn)的問題做好記錄，表述反饋時進(jìn)行點撥引領(lǐng)。4.對展示完成的的小組進(jìn)行批注、評價。5.加入學(xué)生的交流，對控制系統(tǒng)的工作方式進(jìn)行部分答疑?！緦W(xué)生】1.結(jié)合本組討論成果，對其他小組的展示進(jìn)行完善。2.深度分析定時澆水控制系統(tǒng)產(chǎn)生效果，并說明理由?！纠蠋煛?.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行補充質(zhì)疑2.引導(dǎo)學(xué)生找出多個影響輸出結(jié)果的因素，并提出修改建議。3.為下節(jié)課的自動澆水控制系統(tǒng)的搭建做好鋪墊?！緦W(xué)生】根據(jù)產(chǎn)生的問題與影響因素提出修改建議?！纠蠋煛吭诮處煹囊龑?dǎo)下與學(xué)生一起回扣本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)，總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)評價量規(guī)進(jìn)行自我評價通過真實的情境設(shè)計，解決真實問題的需求，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，整體感知本單元需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察、積極思考的學(xué)習(xí)能力，提高技術(shù)意識。學(xué)習(xí)目標(biāo)是本節(jié)課核心，目的在于讓學(xué)生通過體驗簡單的澆水控制系統(tǒng)明確控制系統(tǒng)的基本組成，并通過分析案例能用控制框圖的形式描述工作過程。并通過教學(xué)策略實現(xiàn)技術(shù)意識和創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)認(rèn)知內(nèi)化、實踐生成。通過探究學(xué)習(xí)進(jìn)一步明確任務(wù)中的核心問題。通過分析點滴式澆水控制系統(tǒng)的功能及實現(xiàn)的過程，初步了解控制。分析優(yōu)缺為后面定時澆水控制系統(tǒng)的體驗做好準(zhǔn)備。分析點滴式澆水系統(tǒng)，加深對控制含義的理解，遷移運用到生活中其他的控制系統(tǒng)。用控制的思想去思考問題，分析控制系統(tǒng)的工作組成與工作過程。通過學(xué)生對定時澆水系統(tǒng)的分析判讀學(xué)生對控制組成的理解程度。通過課堂實踐活動，對學(xué)生有意義的放手，讓每個孩子參與到課堂當(dāng)中。通過學(xué)習(xí)反思任務(wù)的展示與點評提高對對控制技術(shù)的理解，提升對技術(shù)意識、控制思想和創(chuàng)新設(shè)計的認(rèn)知與內(nèi)化。抓規(guī)范、重細(xì)節(jié)，注重習(xí)慣的養(yǎng)成。影響因素與修改建議為下節(jié)課閉環(huán)控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，與干擾含義的學(xué)習(xí)做好鋪墊。通過視頻僚機(jī)現(xiàn)代控制技術(shù)的應(yīng)用，為學(xué)生更加深入的學(xué)習(xí)控制技術(shù)提供學(xué)習(xí)動力，后續(xù)的改進(jìn)完善控制技術(shù)，提供借鑒的方向?；乜蹖W(xué)習(xí)目標(biāo)，幫助學(xué)生理清知識結(jié)構(gòu)，掌握內(nèi)在聯(lián)系，突出重點，突破難點，幫助學(xué)生完善體系構(gòu)建。教師引領(lǐng)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。任務(wù)小結(jié)，學(xué)生自評。學(xué)生需求：學(xué)生定時澆水控制系統(tǒng)的搭建比較感興趣，樂與實踐。學(xué)生現(xiàn)狀：1.學(xué)生處于高中階段，對問題的解決能力，處理方法已經(jīng)有了自己的思路與方法，但是由于生活經(jīng)驗不夠豐富。2.學(xué)生經(jīng)過了系統(tǒng)與設(shè)計單元的學(xué)習(xí)，對系統(tǒng)的思想與方法有了一定的認(rèn)識，能相對全面的思考產(chǎn)品設(shè)計的一般過程。3.經(jīng)過前面兩節(jié)課“認(rèn)識系統(tǒng)與控制系統(tǒng)”的基本組成的學(xué)習(xí)，學(xué)生對控制有一定的認(rèn)知對點滴式澆水控制系統(tǒng)的工作過程有了一定的認(rèn)識，但缺少必要的實踐，對控制的思想把握還不到位，對控制有極大的好奇心。4.結(jié)合生活經(jīng)驗及常見定時設(shè)備得了解，學(xué)生對定時控制系統(tǒng)的工作過程有一定認(rèn)知；5.生活中控制技術(shù)的應(yīng)用處處可見，但由于高中生生活經(jīng)驗不足，不能正確把握控制的原理。對出現(xiàn)的問題不能進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析與設(shè)計，需要引領(lǐng)和指導(dǎo)，需要碰撞交流提升。學(xué)習(xí)困難：1.控制系統(tǒng)的的組成部分名稱相對比較專業(yè)，學(xué)生基本沒有接觸過，理解有難度。2.定時澆水控制系統(tǒng)的工作原理和搭建操作方法大部分學(xué)生比較陌生，短時間內(nèi)難以完成。3.到通用實驗室操作實踐，考勤和小組管理調(diào)課至關(guān)重要。4.學(xué)生學(xué)習(xí)興趣都在搭建體驗，如何引導(dǎo)到對技術(shù)原理與思想方法的探究上是一個困難。因此本節(jié)課基于生活中的真實問題出發(fā)，通過豐富而貼近生活的案例實踐，使學(xué)生從生活體驗到理性分析的思維升華過程。鼓勵學(xué)生自主探究和合作交流，引導(dǎo)學(xué)生自主觀察、總結(jié)，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗和不同的發(fā)展。注意引導(dǎo)學(xué)生體會控制的思想和原理，體驗控制系統(tǒng)的設(shè)計的過程。深刻的教育來自深刻的體驗。學(xué)生通過對定位小車系統(tǒng)的設(shè)計與分析，通過親身的體驗，很好的實現(xiàn)了本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。整節(jié)課以學(xué)生為體驗，教師為引領(lǐng)。有關(guān)控制系統(tǒng)的基本組成，控制系統(tǒng)設(shè)計的方法等規(guī)律的總結(jié)，都是學(xué)生根據(jù)自己小組的設(shè)計情況，在教師引領(lǐng)之下通過，探究、討論用自己的華得出結(jié)論，歸納處規(guī)律方法。將枯燥的理論知識內(nèi)化為學(xué)生自己的一種體驗，從而使學(xué)生在體驗中獲得知識，體驗快樂，提高能力。本節(jié)課一直在寬松、自由的環(huán)境中進(jìn)行。在對定時澆水控制系統(tǒng)的搭建中，學(xué)生熱情高漲，興趣濃厚，把控制系統(tǒng)設(shè)計的基本方法融入到簡單澆水系統(tǒng)的的設(shè)計、搭建過程中，在體驗中去理解，在理解中去實踐，從而對本節(jié)內(nèi)容理解更加深刻，對控制的思想理解到位，并能將控制的思想恰當(dāng)?shù)倪\用到實際案例中。整堂課學(xué)生積極主動發(fā)言，自主交流，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，展示了學(xué)生的風(fēng)采。本單元是普通高中通用技術(shù)課程的《技術(shù)與設(shè)計2》第四章“控制與設(shè)計”的內(nèi)容。是學(xué)生將設(shè)計的思想與方法，系統(tǒng)分析與設(shè)計的方法，與控制思想的綜合應(yīng)用，對學(xué)生來說具有一定的難度。因此本單元采用大項目的方式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。本項目以植物生長環(huán)境控制系統(tǒng)為載體，引導(dǎo)學(xué)生在解決實際問題的過程中，學(xué)習(xí)控制，將控制與設(shè)計全面整合起來，實現(xiàn)簡單的東西系統(tǒng)化，將現(xiàn)代技術(shù)原理中最基本，最重要，最關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制現(xiàn)象與計數(shù)原理等專題進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。能用一定的技術(shù)原理分析和認(rèn)識技術(shù)問題，在“學(xué)中做”具體教學(xué)項目設(shè)置內(nèi)容有：了解控制、控制系統(tǒng)的組成和描述、簡單的控制系統(tǒng)的設(shè)計、控制中的干擾。深刻的教育來自深刻的體驗，只要讓學(xué)生親身經(jīng)歷控制系統(tǒng)設(shè)計的整個過程，學(xué)生對控制的思想才會理解的更加深刻?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計是學(xué)習(xí)結(jié)果的綜合呈現(xiàn)，既有學(xué)科知識的綜合又有系統(tǒng)、控制的技術(shù)思想和方法的綜合，簡單的控制系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)對學(xué)生具有一定的挑戰(zhàn)性。通過學(xué)生對簡單澆水控制系統(tǒng)的搭建與分析學(xué)會簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計的方法與步驟，，有助于學(xué)生運用簡單的控制方法解決現(xiàn)實生活中遇到的相關(guān)問題，發(fā)展學(xué)生良好的邏輯思維品質(zhì)，并將這種思想和方法運用到自己的生活、工作和學(xué)習(xí)中去。1.恒溫魚缸的出現(xiàn)使得非熱帶地區(qū)也可以養(yǎng)殖熱帶魚。它的工作原理是：當(dāng)溫度傳感器檢測到缸內(nèi)水溫低于設(shè)定溫度時，控制器控制電熱棒加熱；當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定溫度時，電熱棒停止加熱。據(jù)此分析，該恒溫控制系統(tǒng)中的輸出量是（ ）。A.電熱棒 B.實際水溫 C.傳感器 D.控制器2.燃?xì)鉄崴魇悄承┘彝コＳ玫臒崴b置，燃燒天然氣加熱進(jìn)入熱水器管道中的自來水。水溫控制過程為：溫度傳感器檢測實際出水溫度，若低于設(shè)定值，控制器加大天然氣進(jìn)氣量加劇燃燒，使水溫升高；若高于設(shè)定值，控制器減少天然氣進(jìn)氣量，使水溫降低，讓水溫保持在設(shè)定值。關(guān)于該控制系統(tǒng)的分析，以下說法正確的是（ ）。A.溫度傳感器是檢測裝置，但不屬于反饋環(huán)節(jié) B.該控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)C.該控制系統(tǒng)構(gòu)成比較復(fù)雜，屬于抽象系統(tǒng) D.系統(tǒng)的輸入量是天然氣3.電熱水器溫度自動控制系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖如下。當(dāng)熱電偶檢測到箱內(nèi)水溫低于設(shè)定值時，控制電路控制加熱絲工作，加熱儲水箱中的水，待水溫達(dá)到設(shè)定值后，加熱絲停止工作，使箱內(nèi)水溫保持在設(shè)定溫度。下列關(guān)于該控制系統(tǒng)的說法正確的是（ ）。A.執(zhí)行器是熱電偶 B.控制器是控制電路C.被控對象是加熱絲 D.被控量是箱內(nèi)水溫4.關(guān)于下圖閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖，說法正確的是（ ）。A.控制系統(tǒng)方框圖是一種技術(shù)語言 B.圖中的箭頭表示信息傳遞方向C.圖中的方框表示控制系統(tǒng)中的環(huán)節(jié) D.描述的是控制系統(tǒng)的組成和工作過程教學(xué)反思：一、課前準(zhǔn)備，糧草先行技術(shù)課堂教學(xué)一個重要特點是，淡化對概念或定義的描述，側(cè)重機(jī)理的分析。點滴式澆水控制系統(tǒng)，定時澆水控制系統(tǒng)等控制案例，將控制的含義，控制系統(tǒng)的組成：輸入量、控制器、執(zhí)行器、被控對象、輸出量的含義巧妙地融入案例，學(xué)生通過體驗分析、設(shè)計兩個簡單澆水控制系統(tǒng)，分析控制的工作過程，在這個過程中對控制系統(tǒng)不斷又換、完善。以實踐操作載體，學(xué)生能夠真正的理解與掌握控制的基本組成和工作過程，理解控制系統(tǒng)設(shè)計的思想。二、問題導(dǎo)向，實踐教學(xué)本節(jié)課在分析控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程的基礎(chǔ)上進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計與搭建。先是通過點滴式澆水控制系統(tǒng)讓學(xué)生分析回顧控制系統(tǒng)的基本組成；進(jìn)入體驗制，通過搭建運行定時澆水系統(tǒng)等設(shè)置探究問題，分別對控制系統(tǒng)的輸入量、控制器與執(zhí)行器進(jìn)行重點突破，讓學(xué)生能說出他們的控制過程；并引領(lǐng)學(xué)生思考控制系統(tǒng)的效果，找出影響因素，思考如何進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計，并進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新設(shè)計。培養(yǎng)學(xué)生控制的思想，在解決控制問題時，要從生活中來，到生活中去，真正起到解決生活中實際問題的作用，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，提升學(xué)生分析、解決問題的能力。三、不足之處：1.時間的處理上稍顯緊張，導(dǎo)致最后學(xué)生的自我評價部分，沒有進(jìn)行，教學(xué)評一致的“評”自我評價環(huán)節(jié)缺失。2.學(xué)生的興趣重點在體定時澆水控制系統(tǒng)上，而沒有在控制的工作過程與組成的探究上。教師在引導(dǎo)方面有所欠缺，導(dǎo)師本部分內(nèi)容學(xué)生理解的不是很透徹。1.課標(biāo)要求課標(biāo)要求學(xué)生領(lǐng)悟技術(shù)原理的豐富內(nèi)涵和廣泛應(yīng)用，能對技術(shù)原理有初步的理解，增強使用技術(shù)的自信心和責(zé)任心，了解控制系統(tǒng)的含義和工作原理，熟悉常見事物的工作過程，通過對控制系統(tǒng)基本組成和工作過程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)用技術(shù)原理解決實際問題的能力，學(xué)會用控制的思想思考問題。2.學(xué)業(yè)質(zhì)量水平（1）闡述簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，理解其中控制