第四單元 控制與設計第二節 控制系統的工作過程與方式(通用2篇)
第四單元 控制與設計第二節 控制系統的工作過程與方式 篇1
第四單元 控制與設計
第二節 控制系統的工作過程與方式(第1課時)
一、教學目標
◇ 通過生活中實例的分析,理解控制系統的含義
◇ 掌握開環控制系統的基本組成和工作過程
◇ 學會開環控制系統方框圖的畫法
◇ 逐步形成理解和分析簡單開環控制系統的一般方法
二、教學內容分析
開環控制系統教學內容,是后節閉環控制系統學習的重要基礎。 “控制系統”和“開環控制”,均是本單元的重要概念。
生活中不乏簡單控制系統的應用,人們對此往往象看待日出日落一類自然景色般的習以為常。本部分內容的學習,正是要引導學生,從技術的角度、用控制的思維看周圍的存在,分析其道理。
本課教學內容,從學生生活經驗出發,從實例分析入手,歸納出對控制系統的一般認識,以及根據控制系統方式分類的開環控制系統和閉環控制系統兩類,并側重對開環控制系統的工作過程、方框圖、重要參數進行分析。
本課要解決的重點、難點分別是:
開環控制系統的工作過程分析
用方框圖描述開環控制系統的工作過程
三、學習者分析
學生已具有電學、力學的基礎知識、系統的基本概念,具有信息傳遞的基本知識和體驗,具有觀察和使用簡單控制系統的生活體驗,所有這些知識和經驗儲備,一是為教學中師生共同尋找教材以外的案例進行分析歸納,提供了學習行為的保障,二是為開環控制系統試驗操作提供順利進行的可能。
四、教學策略
◇ 心理學家羅杰斯認為,學生的自發性與主動性是學習的動力。教師要強調技術課學習的需要、愿望、興趣與技術學習的材料的內在聯系,建立開放的課堂氣氛,教師作為學習的參與者參加學習的活動。本課教學中,多采用問題解決這一學習活動為主線,通過激發學生的認知內驅力和自我提高內驅力,以引導學生有計劃地達到解決問題的目的。
◇先行組織者策略,選擇與學習開環控制系統有包容性、概括性的引導性材料,以建立新、舊知識經驗之間的聯系,逐步加強學生對開環控制系統工作過程和方框圖的理解和應用能力。
◇ 創設情境,引導學生分析生活中的開環控制系統工作過程和方框。
◇ 設置問題,引導學生進行一般意義上的歸納總結。
◇ 動手試驗,體會開環控制系統輸入與輸出的關系。
五、教學資源準備
多媒體設備、相關圖片資料、技術試驗工具、材料等
六、教學過程
序號
教學步驟
教師活動
學生活動
1
設置引導材料
1 、拔動教室電燈開關,燈的亮與不亮與手動有關
2 、播放圖片,聲光感應開關,當有聲音時燈亮
3 、播放圖片,紅外感應出水龍頭,手靠近水龍頭出水,離開則不出水
4 、播放圖片,賓館自動門,當有人進入,門自動打開
師生歸納、抽象以上活動的特征
一個輸入信號(如手拔開關)對應著一個輸出信號(如燈亮或不亮)
2
開環控制系統工作過程、特征與舉例
燈的開關控制的過程、框圖:
輸入信號——開關——燈——輸出信號
(圖略)
學生:
1 、分析 自動烘手機工作過程:是靠著紅外線感知手的靠近過程,沒有人用的時候,鼓風機和加熱電爐絲都自動切斷了電源。當手的溫度在紅外傳感器監視范圍之內的時候,烘手機就啟動。
2 、寫出:
感應出水龍頭控制框圖,
賓館自動門的控制框圖,
最后歸納出開環控制系統的一般方框圖
抽象開環控制系統事例的框圖
1 、分析簡單開環控制系統的工作過程
2 、導出開環控制系統特征:
系統的輸出量僅受輸入量控制,輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞
引導學生分析:
1 、生活中還有哪些開環控制系統?
2 、這些開環控制系統給人們的生活生產帶來什么方便?
3 、針對實例說明開環控制系統的特征。
學生:
1 、列舉生活中開環控制系統實例
2 、 居民樓道里使用的是自動聲控燈。這種燈有很多好處,它可以節約能源,還可以減少開關的磨損,并且極大方便了過客。
3 、認識開環控制系統是生活生產中最常用的方式,它的輸出僅受輸入控制。
開環控制系統經典應用案例分析
“希羅的自動門”控制的工作過程分析說明
1 、畫出“希羅的自動門”控制方框圖
2 、分析一個開環控制系統工作過程
3
開環控制系統的試驗
1 、說明試驗的基本步驟
2 、指導學生觀察拉動線繩,紙猴表情的變化(圖略)
1 、制作一紙猴,拉動背后的線(輸入),紙猴的動作表情發生變化(輸出)
2 、觀察、體驗輸出信號與輸入信號之間對應關系
4
練習、討論
教師適當組織、引導
1 、酒店自動叫醒報務控制系統的工作過程,畫出方框圖
2 、當系統自身計時出現誤差時,叫醒報務時間是否準確?也就是系統能否修正這一誤差?
5
小結
教師引導、補充
學生歸納、整理本課內容,學習收獲
七、教學反思
社會生活中,開環控制系統應用具有十分重要的實踐意義,本節課通過對開環控制系統中控制過程的理解,有助于學生將日常所見控制事例上升到運用技術思想和方法理解并分析,并學會應用簡單的開環控制方法來解決現實生活中遇到的問題,有助于發展學生良好的邏輯思維品質。
本節課沒有首先從概念入手,講什么是開環控制系統,工作過程如何、框圖如何畫等,而是選擇適當材料,從實例的分析開始,與學生共同歸納、抽象實例的特征,從而引出開環控制系統工作過程的分析,課堂教學一個重要特點是,淡化對概念或定義的描述,側重機理的分析,我認為,這是技術課程教師需要引起重視,也是它有別于科學類課程的不同之處。
課堂上從材料分析,到開環控制系統特征和框圖的歸納,到學生尋找生活中開環控制事例,到經典案例分析,到學生動手試驗,再到討論、練習、小結,環環相扣,設計流暢,學生始終參與全程教學活動,能吸引學生注意力,引導學生思維步步深入,從認識問題、分析問題到解決問題,符合高中學生認知規律,使學生體會到控制系統的學習并非深奧高不可攀。本節課教學為后續學習打下了良好基礎。
作者:月亮
第四單元 控制與設計第二節 控制系統的工作過程與方式 篇2
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第四單元控制與設計
第二節 控制系統的工作過程與方式
一、教學內容分析:
《控制系統的工作過程與方式》選自普通高中課程標準實驗教科書《通用技術-技術與設計 2 》的第四單元第二節(江蘇教育出版社)。
《控制系統的工作過程與方式》這節的內容是有關“控制系統的工作過程與方式”的學習和掌握,包含“控制系統”、“開環控制”和“閉環控制”等三個內容。
生活中不乏簡單控制系統的應用,人們對此往往象看待日出日落一類自然景色般的習以為常。本部分內容的學習,正是要引導學生,從技術的角度、用控制的思維看周圍的存在,分析其道理。
本課教學內容,從學生生活經驗出發,從實例分析入手,歸納出對控制系統的一般認識,以及根據控制系統方式分類的開環控制系統和閉環控制系統兩類,并側重對開環控制系統的工作過程、方框圖、重要參數進行分析。
二、教學對象分析:
學生在前面的學習中已經學習和分析了控制在生活生產中的應用,獲得了有關控制及其應用的初步感性認識和體驗,但是對控制的基本工作方式和工作機理還缺乏了解,他們對進一步了解控制系統的知識是有探究的欲望的。本節課的教學除了繼續加深對技術與設計的知識深度和技能程度外,更是培養技術思想和方法的很好的平臺和載體。因此,應多貼近學生生活經驗出發,從實例分析入手,逐步歸納出對控制系統的一般認識,并能對開環控制系統的工作過程、方框圖進行分析。
三、目標:
1.知識與技能:
1.分析典型案例,熟悉簡單的開環控制系統的基本組成和簡單的工作過程。
2.熟悉閉環控制系統的基本組成,能畫出一個簡單的閉環控制系統的方框圖。
3.理解閉環控制系統中的控制器、執行器的作用。
2.過程與方法:
鼓勵學生自主探究和合作交流,引導學生自主觀察、總結,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展。注意引導學生體會控制系統的工作過程和方式,特別是理解閉環控制的工作過程以及其構成的作用。
3.情感態度價值觀:
提高對生活中技術問題的敏感度和引發出探究欲望,并能保持積極審慎的態度。
四、教學重難點:
1.教學重點:控制系統的構成;開環系統與閉環系統的構成與判斷。
2.教學難點:開環系統與閉環系統的構成與判斷。
五、教學概述:
本章的教學結合具體的教學內容和目標我們采用“案例情景—機理分析—總結歸納-認識提升”的模式展開。在教學中把知識點的教與學置于具體的案例情景當中,通過豐富而貼近生活的案例使學生從生活體驗到理性分析的思維升華過程。同時關注學生能否用不同的語言表達、交流自己的體驗和想法。通過富有吸引力的現實生活中的問題,使學生回想和體會控制系統的工作過程,激發學生的好奇心和主動學習的欲望。讓學生本著“回想—分析—聯想—猜想”的思維過程,對教學內容進行步步展開,使學生親歷自主探索和思維升華的過程。
在重要的“問題分析”環節上立足于“控制系統設計的目的性”,讓學生抓住問題的主要矛盾,“歸納總結”階段著重引導學生完善知識框架。讓學生在自主探索中經歷思維升華的過程。
2課時
六、教學器材:
多媒體課件等。
七、教學過程:
一)引入新課:
日常生活中的控制舉例:
a.拔動教室電燈開關,燈的亮與不亮與手動有關。
b.聲光感應開關,當有聲音時燈亮。
c.紅外感應出水龍頭,手靠近水龍頭出水,離開則不出水。
d.賓館自動門,當有人進入,門自動打開。
e.當手靠近自動烘手機時,機器啟動;當手離開時,機器關閉。
(是靠著紅外線感知手的靠近過程,沒有人用的時候,鼓風機和加熱電爐絲都自動切斷了電源。當手的溫度在紅外傳感器監視范圍之內的時候,烘手機就啟動。)
師生歸納、抽象以上活動的特征:
一個輸入信號(如手拔開關)對應著一個輸出信號(如燈亮或不亮)。
這些控制是怎樣實現這個功能的呢?或者說,它們工作過程是怎樣的呢?這個知識我們這節課就要學到。今天我們來學習第二節:控制系統的工作過程與方式
二)新課教學....