高中通用技术《控制系统的工作过程与方式》说课稿

湖南省临澧县第一中学高中通用技术《控制系统的工作过程与方式》
说课稿
教材分析
教材地位及作用
《控制系统的工作过程与方式》选自普通高中课程标准实验教科书《技术与设计2》的第四章第二节。

《控制系统的工作过程与方式》这节的内容是有关“控制系统的工作过程与方式”的学习和掌握，包含“控制系统”、“开环控制”和“闭环控制”等三个内容。

本堂课是该节的第二课时。

从全章的知识结构来看，《控制系统的工作过程与方式》是在学生学习了控制的手段与应用之后编排的，是对控制进一步的学习。

对于本节的学习，它不仅为下一节理解“闭环控制系统的干扰与反馈”打下基础，也为后面“控制系统的设计与实施”的开展奠定了基础。

教学目标
知识与技能
①结合具体案例，分析开环与闭环控制系统的基本组成和工作过程。

②熟悉闭环控制系统的基本组成，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图。

③初步掌握开环与闭环控制系统的区别。

过程与方法
①初步掌握分析简单的控制事例的工作过程以及对控制系统进行分析和归纳的方法。

②自主探究。

经历两种控制系统的对比分析过程，能正确鉴别具体事例属于哪一类控制系统。

情感态度与价值观
让学生理解某些控制系统的精妙之处，感受到控制系统的分析和设计对生产和生活所起到的巨大作用，从而激起科技创新的兴趣和热情。

教学重难点
重点：开环系统与闭环系统的构成与判断。

难点：开环系统与闭环系统的判别。

学情分析
学生在前面的学习中已经了解了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制系统和开环控制系统工作过程的初步认识。

但是，学生对闭环控制系统以及对开环和闭环控制系统的判别还是缺乏了解和技术分析能力。

学生对开环控制系统、闭环控制系统两个概念是首次接触，而且对这两个概念的正确理解是建立在对控制系统工作过程的准确分析之上的，所以学生会在此遇到较大的困难。

说教法
为了激发学习的兴趣，突破教学难点，我具体采用以下教法：
游戏引入法：在教学中加入游戏，通过游戏中两种不同情况的对比，使学生对开环与闭环控制初步建立一个感性的认识。

对比分析法：通过对开环与闭环控制系统的对比分析，能让学生一目了然的发现两类控制行为中本质的差异，为理解开环与闭环控制奠定基础。

归纳总结法：让学生从案例分析以及亲身经历中总结出规律。

另外还有演示法、设问法、任务驱动法等。

说学法
自主探究
本节课内容抽象，理论性强。

学生在教师设计的游戏、问题中进行自我探究，充分调动学生的积极性，提高学生的认知水平。

小组讨论、合作学习
学生带着问题以小组为单位进行讨论、交流，在思维的碰撞中对问题的认识将会更加深刻，从而完成从具体到抽象，从模糊到准确，从单一到系统的思维训练。

教学准备
多媒体课件、玩偶、电风扇、台灯
教学过程
根据本课教学内容特点，我设计教学过程如下：
复习旧课（3`）
提出三个问题：
我们把控制系统分为哪两类？
什么是开环控制系统？
怎样画开环控制系统方框图？
【设计意图】学生通过对以上三个问题的思考，回忆上节课学习的内容，特别是有关对开环控制系统的学习，为本节课学习闭环控制系统打下基础。

游戏引入（7`）
设计游戏：摸兔宝宝。

游戏玩法：请一名同学取放在我手上的兔宝宝。

在取的过程中我会随时改变兔宝宝的位置。

条件：第一次双眼被蒙上后去取；
第二次睁开眼睛去取。

游戏结束后，我会先让该同学谈谈两次摸兔宝宝的体会，然后我会告诉大家：我们人体本身也是一个控制系统！可以把两次摸兔宝宝的控制过程做以下描述：
（1）“蒙上眼睛摸兔宝宝”过程的控制图：
兔宝宝的位置
———→—→—→手的位置
（2）“睁开眼睛摸兔宝宝”过程的控制图：
【设计意图】通过对这两个控制图的对比分析，学生不难发现第一个控制图属于上节课学习的开环控制。

那第二个呢？在这里我将着重让学生试着思考一下在第二个控制图中“眼睛”的作用。

学生会发现“眼睛”起到实时检测手的位置，并把手的当前位置反映给大脑的作用。

这时我会给学生们介绍：像这种具有检测装置并能返回系统输出的控制系统就是我们今天要学习的----闭环控制系统。

这样引入本节课的学习内容。

紧接着我会出示闭环控制系统的定义。

通过这个游戏的设计，让学生通过这样气氛热烈、充满欢声笑语的游戏，对闭环控制系统有一个深刻的印象，很鲜明的让学生体会到两种控制系统的区别。

案例分析（10`）
“给水箱注水”案例
方式一：设定一个注水时间，使水箱中的水位到达希望的高度。

一旦时间到达，就会停止向水箱注水。

在演示过程中我会注意让学生体会水箱的水位与设定的时间的一一对应关系，体会进水阀门、定时器在控制中作为执行器和控制器的作用。

方式一演示完之后，引导学生思考：如果上面的控制系统在工作时存在干扰怎么办呢？（比如水压变小或变大）最终水位就会出现偏差。

等学生思考后，我会先请几名学生说说所能想到的办法，然后我再出示方式二。

方式二：在水箱中加一个检测装置，还增加一个具有计算功能的装置（比较器）。

当实际水位低于设定水位时，进水阀门打开继续注水；当实际水位达到设定水位时，关闭进水阀门。

通过对两段动画的分析，两种控制系统的工作过程可以描述如下：
演示完毕后，我会引导学生运用前面学习过的知识分析以上两个控制系统。

找出控制系统的输入量、输出量、给定量、被控量以及控制器、执行器、被控对象等。

经过分析之后，学生不难得出结论：方式一是开环控制系统；方式二是闭环控制系统。

【设计意图】本环节通过案例引出两类控制系统，让学生了解闭环控制系统就是为了消除干扰而在开环控制系统的基础上增加了一个由检测装置等构成的反馈环节，从而使控制更精确稳定。

用学生熟悉的事例，加上对比分析的方法，不仅加强了本节课教学重点的学习，也为下节课深入学习“闭环控制系统的干扰与反馈”打下了基础。

自主探究（8`）
在这个环节中，我出示一个表格，让学生自己独立完成。

该表格是让学生根据前面的学习，自主归纳总结出开环与闭环控制系统有什么区别，并填写到学案上。

【设计意图】由于高二的学生已经具备了一定的归纳总结能力，这个环节让学生对前面学习的知识做一个梳理，进一步理解什么是开环控制什么是闭环控制以及它们之间的区别。

突出了本节课的教学重点，达到让学生自主建构知识的目的。

活动结束后，选出2—3名学生汇报自己的完成情况。

最后，我会对两种控制系统的区别做一个小结。

巩固提高（15`）
在生活中不乏简单控制系统的应用，学生对此往往习以为常，在本环节我就让学生以小组为单位，去寻找身边的控制事例，并用我们学习过的知识去分析它，把研究的结果填写在学案上。

活动之前我先演示课前准备的“电风扇”和“可调台灯”这两个控制系统的工作过程，分析这两个控制系统分别属于哪类控制系统，并试着画出方框图。

【设计意图】学生在找和分析控制事例的过程中对自己的认知进行不断补充、整合。

对开环与闭环控制系统的特点更加明确，对开环与闭环控制系统的判别也更加准确。

本环节不仅是成功突破本节课教学难点的重要环节，而且正确的引导学生从技术的角度、用控制的思维看周围的世界，分析其道理。

活动结束后，选出2—3个小组派出代表汇报本小组的完成情况。

教师对有异议的地方加以点评。

课堂小结（2`）
总结本堂课的学习内容。

对个人或小组在本堂课的学习情况进行简单评价。

教学反思
本堂课从案例的对比分析中突出教学重点，从小组合作学习中突破教学难点，以贴近学生生
活实际的典型案例为载体，帮助学生在快乐、轻松的氛围中掌握知识。

若在时间允许的前提下，可以安排更多的时间在学生“自主学习”和“小组合作学习”环节的交流上。

学案：
控制系统的工作过程与方式
班级：姓名第组组长共人
一、分析开环控制系统与闭环控制系统的基本组成和工作工程，完成下表：
二、各小组找出身边或生活中常见的控制事例，并用学过的知识进行分析，将分析结果填写。