《控制系统的基本组成与工作过程教学设计》.docx
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《控制系统的基本组成与工作过程教学设计》
《控制系统的基本组成与工作过程》教学设计
（第１课时）
海南中学：
叶朝晖
一、教学目标
1. 通过案例分析，归纳控制系统的基本特征；
2. 分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和工作过程，了解开环控制的基本特征；
3. 学会用方框图来归纳控制系统实例的基本特征，学会用方框图把复杂问题简单化；
4. 借助老师搭建的支架，形成自己关于控制设计的创意，并学会用方框图表示自己的控制设计想法；
5. 通过动手制作简单控制玩偶，亲自体验开环控制系统的组成和工作过程和原理。
二、教学内容分析
本节是“控制与设计”第二节“控制系统的基本组成与工作过程”第１课时的内容，其内容包括“控制系统的基本特征”与“开环控制系统的基本组成与工作过程”，是学生在学习控制在生活和生产中的应用后，进一步深入学习与探讨有关控制系统的组成和工作过程，并为下一课时进一步学习“闭环控制系统的基本组成和工作过程”打下基础。
为此，我对教学内容进行了如下的处理：
首先理解什么是控制，再到归纳出控制系统的一般特征，接着分析开环控制的系统的基本组成和工作过程，最后对开环控制系统进行设计和制作，其内容是逐渐的深入和深化。
其中画方框图作为一种分析问题的方法和手段贯穿这些内容中。
对于画方框图，重点不在于教学生怎样画方框，而是要教学生怎样利用方框图来分析和理解控制系统，怎样利用方框图把复杂问题简单化，怎样用方框图来表达自己的设计想法。
本节课的重点是：
分析和理解开环控制系统的基本组成和工作过程分析，学会用方框图描述开环控制系统的工作过程，学会用方框图来表达设计想法
三、学习者分析
学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。
而且学生都有很大的创造潜能，只要为他们搭好支架，他们往往会有让你惊喜的表现。
四、教学策略：
１、魔术导入，激发学生兴趣，生动直观地引出控制的概念；
２、引导学生分析教室内控制系统，让学生感受到控制就是我们身边，并归纳出控制系统的基本特征；
３、借助精彩有趣的《超级连环机关》视频，进一步把学生带进精彩控制系统世界，同时引导学生用理性的思维来看待这些控制系统及其基本特征；
４、从设计者的角度，采用逆推法来分析典型的控制系统的基本组成和工作方式，并引导学生把复杂的问题用简单的方式来表示（方框图）；
５、搭建支架，设立台阶，引导学生从对控制系统的感兴趣，到开始从技术的角度来分析理解其组成和工作过程，再到以设计者的身份主动地进行控制系统的创新设计；
６、把技术问题“实”化，从“视频”到实物、再到亲身制作体验，让学生从多种角度、多种形式来感受和体验控制系统；
７、设置多处有挑战性且学生跳一跳能够完成的扩展性练习和实践项目，创设条件和机会，激发学生创造潜能，让学生有充分展示创造才能的机会和舞台；
８、为学生准备多种实践材料，让学生进行真正的开放性创新设计成为可能。
五、教学资源准备
课件（含《中学生设计的超级连环机关》视频资料）
实物：
魔术道具、婴儿尿湿报警器、医疗点滴报警器、自制玩偶（Ｋitty猫）
学生动手实践工具：
剪刀、裁纸刀、胶水
学生动手实践材料：
硬纸板、细绳、小木棒、橡皮筋、弹簧
六、教学过程
序号
教学步骤
教师活动
学生活动
1
情景导入
变魔术：
用手势（意念）控制矿泉水瓶中的番茄酱包的升降和停止（老师变魔术时可以让学生也参与到魔术中来，让他们用手势来控制番茄酱包的升降和停止）。
提问：
番茄酱包为什么上升、下降和停止？
（因为老师在控制）
提问：
什么是控制？
提问：
控制是需要一定手段的，那番茄酱包的升降是不是老师的手势（意念）在控制呢？
从变魔术开始
激发兴趣
学生用自己的话表达什么是控制（你让它怎样，它就怎样）
引导学生揭开魔术谜底：
其实老师是通过拿瓶的手挤压瓶子，从而改变瓶内的压强，从而使番茄酱包上浮、下沉或悬停
２
控制举例
提问：
在我们的教室里，有哪些控制装置（控制系统）？
实物演示：
婴儿尿湿报警控制系统
引导学生找出教室里的控制系统：
灯的开关的控制
投影幕升降的控制
电风扇风速的控制
３
控制系统的基本特征
1、 提问：
这些控制系统有什么共同特征？
先引导学生归纳出控制系统的基本特征
再在此基本上并画出其简单框图：
2、 马上行动
播放《中学生设计的超级连环机关》视频
认真观看视频，注意观察视频中有哪些控制装置（控制系统），其输入和输出各是什么？
归纳出控制系统的基本特征：
一个输入信号（如手拔开关）对应着一个输出信号（如灯亮或不亮）
讨论、交流：
找出连环机关中的控制系统及每个控制系统的输入和输出
分享结论：
（连环机关其实是是一个控制系统的输出是下一个控制系统的输入，从而形成连环控制。
）
４
控制案例分析
１、播放宾馆门童为客人开门的视频
提问：
如果没有门童怎么办？
（设计自动门）
２、引导学生从设计者的角度分析自动门：
（１）自动门的动作过程及功能技术要求：
当门口没有人时，门是关着的；当有人来门口时，门打开；当人离开门口后一段时间，门又关闭。
（２）自动门如何实现门的开与关（引导学生用逆推法来分析）：
u 门靠什么力量实现门的开和关的？
（电动机的转动）
u 电动机的转动谁来指挥？
（控制电路）
u 控制电路怎样知道有人来了，从而指挥电动机转动？
（红外传感器）
（３）怎样用简短的语言来描述这一控制过程？
（４）怎样用更简洁的方框图来描述这一控制过程？
引导学生提出设计项目：
设计一个自动门
学生从设计者的角度出发分析自动门的基本组成和工作过程
用逆推法找出自动门的基本组成和工作过程：
门的开关←电动机的转动←控制电路←红外传感器
用简短的语言描述这一控制过程：
有人来了，红外传感器检测到这一信号后，控制电路根据这一信号，控制电动机转动，把门打开。
用方框图来表示这一控制过程：
4
开环控制系统及开环控制系统的方框图
1、 开环控制系统：
像这样信息只从输入端传递到输出端，没有信息反馈的控制系统，称为开环控制系统。
２、引导学生归纳出开环控制系统的一般框图
学生归纳出开环控制系统的一般框图：
5
对“自动门”的扩展思考
根据自动门控制系统控制过程和原理，通过稍加改动，你还可以设计出应用其他方面的控制系统吗？
请用方框图表示你的设计想法。
（支架式教学）
教师根据学生的回答作出评价，鼓励学生的创新精神
根据教师搭好的支架，发挥自己的创造力，并学会用方框图表达自己的设计想法。
6
对“婴儿尿湿报警器”分析与扩展思考
１、“婴儿尿湿报警器”控制系统是怎样工作的？
如何用方框图表示？
２、根据婴儿尿湿报警器的控制原理，通过稍加改动，你还可以设计出应用在哪些方面的控制系统？
请用方框图表示你的想法。
与前面的“自动门”相结合，你又可以设计出一个怎样的控制系统？
（为学生搭建支架）
３、实物展示“医疗点滴报警器”
再上一层台阶，用方框图表示“婴儿尿湿报警器”的组成和工作过程：
再根据老师搭建的支架，进行创造性思考，成就自已的创新设计
7
体验开环控制系统
1、展示自制玩偶（Ｋitty猫），拉动猫的尾巴，要求学生注意观察玩偶的动作的变化。
２、揭示玩偶动作控制过程，要求学生注意观察背后的机关，体会拉动尾巴（输入）与猫脚的舞动（输出）的对应关系。
３、学生动手设计制作：
（１）自己动手设计制作一个可以控制玩偶动作的控制装置；
提供的材料：
硬纸板、细绳、小木棒、橡皮筋、弹簧
工具：
剪刀、裁纸刀、胶水
４、扩展
（１）你能否设计制作一个可不仅可以控制玩偶动作，甚于可能控制玩偶表情的控制装置；
（２）能否实现动作表情的自动控制。
1、激发兴趣
2、观察理解控制机关，体验输出信号与输入信号之间对应关系。
３、动手制作简单控制玩偶，体会简单的开环控制
４、知识内化和升华
创新实践能力得到有效的锻练
８
小结
教师引导、补充
学生归纳、整理本课内容，学习收获
七、教学反思
上好一堂通用技术课，我认为有几点是需要我们努力去实现的：
１、让学生感兴趣，有兴趣就会有一个良好的心理状态，就有利于学生创造潜能的激发。
而让学生感兴趣，关键找到学生的兴奋点，例如，本节课中“变魔术”、“超级大连环机关”、“自制玩偶”，都是学生非常感兴趣。
２、把技术课堂“实”化，让学生处于一个尽可能真实的情景下。
我认为图片比语言文字更“真实”，频视比图片更“真实”，实物演示比频视更“真实”，亲身操作体验比实物演示更“真实”，所以在课堂上，我是尽可能产用操作体验、实物演示、频视播放这些更“真实”教学手段。
３、让学生创造潜力的发挥有机会有可能，在课堂上设置一些有挑战、开放性的练习和实践项目，给学生发挥创造潜力的机会，同时为学生的创造搭建支架，让学生的创造成为可能。
文章评论
∙13.评：
《控制系统的基本组成与工作过程》教学设计,2007-11-2620:
07,hj
看了叶老师的这篇教学设计，收获颇丰．
让学生在自己真实的感受下，潜移默化的收获．学生的参与是主动积极的．
同时也看到了准备这节课老师所做了充分的准备．这种敬业精神值得我们学习
面对这么一篇优秀的教学设计，还要去吹毛求疵吗
∙12.评：
《控制系统的基本组成与工作过程》教学设计,2007-11-2619:
50,hj回５楼
＂我认为，这里的教学目标的陈述中既有知识与技能目标，也有过程与方法目标，还有情感态度价值观方面的目标，最好是能从这三个维度将它们区分开来。
＂
在教学活动中这三个目标是独立的吗？
我觉得课堂是个整体，难道在探究知识时就没有情感的传递吗？
在培养技能的同时没有知识的传达吗？
很多时候我们一定要被这些专家定的框框架架所束缚吗
作个比喻，要喝椰子水是非得把它浓缩成粉然后在用开水冲吗？
这才体现得出所谓的＂三维目标＂？
∙11.评：
《控制系统的基本组成与工作过程》教学设计,2007-10-2922:
31,assxda
能够通过魔术导入，激发学生兴趣，生动直观地引出控制的概念；能够引导学生分析教室内控制系统，让学生感受到控制就是我们身边，并归纳出控制系统的基本特征；还能够借助精彩有趣的《超级连环机关》视频，进一步把学生带进精彩控制系统世界，同时引导学生用理性的思维来看待这些控制系统及其基本特征，是一节难得的好课，建议教学内容还可压缩一些，说明一下教学难点如何突破。
把“变魔术”中的误导揭示出来。
∙10.评：
《控制系统的基本组成与工作过程》教学设计,2007-10-2811:
26,asslhj
1．目标具体，重点明确，策略到位；
2．引入自然，用“你让它怎样，它就怎样”来概括控制的涵义既简单，又明确；
3．对开环控制的特点作了详细的展开，体现了本堂课的重点；
4．注意了课堂上对学生进行操作的组织和指导；
5．用婴儿尿湿报警作案例对学生来说有点生疏；升华部分作为作业可能会更好一点。
∙9.评：
《控制系统的基本组成与工作过程》教学设计,2007-10-2616:
21,茶茶
谢谢!
希望能看到叶老师更多的案例,有更多交流的机会,对我们很有启发
∙8.评：
《控制系统的基本组成与工作过程》教学设计,2007-10-2522:
19,叶朝晖
婴儿尿湿报警器是在网上买的，２元钱，网上不少创意上产品商店，里面有很少小玩意儿，可以去看看！
至于有什么好的措施让学生“会用方框图来归纳控制系统实例的基本特征”，我个人认为可以从以下几方面入手：
１、最开始要找非常简单的控制实例分析，由浅入深。
２、用直观的实物演示，让学生体会。
３、引导学生从多个控制实例中概括其共同特征。
４、我认为学生有困惑可能是学生弄清楚一些控制系统技术细节，要向学生传达我们用方框图就是要把复杂问题简单化，要忽略这些技术细节。
不知能否对你有帮助。
∙7.评：
《控制系统的基本组成与工作过程》教学设计,2007-10-2520:
38,茶茶
资源的准备很丰富，可见叶老师是个细心人，想知道婴儿尿湿报警器去哪里买还是自己做的？
对这玩意很感兴趣。
另外，“会用方框图来归纳控制系统实例的基本特征”，在教学的过程中我发现学生有很多困惑，不知从何下手，叶老师有什么好的措施吗？
∙6.评：
《控制系统的基本组成与工作过程》教学设计,2007-10-2519:
57,福建人
叶老师的这堂课，我在泉州听过，的确很精彩！
给我形象最深的就是学生创造能力得到了充分的表现，深受启发！
∙5.评：
《控制系统的基本组成与工作过程》教学设计,2007-10-2510:
54,ASSFC
本节课设计的理念比较先进，教学目标的制定全面而合理。
在新课引入环节，教师做了个小魔术，有效地激发了学生的学习热情，让全体学生都能投入学习状态。
教学思路清晰，对控制系统的工作过程分析很透彻，是一篇优秀的教学设计。
可能是作者疏忽，本节课没有看到教学难点，因此不清楚作者是如何突破难点的。
另外，我认为，这里的教学目标的陈述中既有知识与技能目标，也有过程与方法目标，还有情感态度价值观方面的目标，最好是能从这三个维度将它们区分开来。
∙4.评：
《控制系统的基本组成与工作过程》教学设计,2007-10-2322:
35,ACCZHB
叶老师对《控制系统的基本组成与工作过程》的教学设计，其教学目标的设定得具体适度，符合课程标准要求和学生实际，能结合本学科特点，渗透技术思想教育和人文教育。
教学方式新颖，方法和手段灵活多变，题材的选择和使用合理，符合教学内容需要和学生实际，整体设计比较合理，教学设计的思路比较独特，有创新，是一篇较优秀教学设计案例。
但美中不足的是在教学过程的设计中，对教学难点的突破也没有说明，同时，对教学设计的课时量没有交代，假如是1课时完成教学计划，则各个教学环节，在时间分配上就显得很紧，学生没有思考的空间。
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