資源簡介

《開環控制系統》教學反思
教學內容方面
1、教學內容順序安排
對本節課的教學內容先后順序進行一定調整，將方框圖放在開環控制系統之前講授，通過控制系統方框圖來理解開環控制系統概念和案例分析更容易被學生理解。
2、教學案例選擇
在教學案例的選擇上注意了貼近學生的角度進行選擇，例如：《自動關窗器》在第八屆全國“宋慶齡少年兒童發明獎”評選中獲得金獎。是生活中的真實案例。
還注意了案例在教學過程中承上啟下的作用，通過兩次使用《 自動關窗器》案例，在講解控制系統和控制系統方框圖起到了很好的銜接，也節省了教學時間。
同時還注重了案例對學生激勵的作用，使用了發明金獎的案例、傳感器、定時器等控制類案例，即促進了與物理學科的融合，又為學生創新設計能力培養打下了基礎。
教學技術方面
1、教學時間分配
本節課的教學時間比較緊湊，整體思路是讓學生先通過概念直接給出和講授建立一定認識，在通過案例分析和設計體驗環節，加深對新知識的理解和應用。所以，在教學過程中，不必急于求成，可通過后續教學環節的講解，逐步加深學生的理解。
2、教學信息化
在教學過程中，通過對EV3基礎小車編程，來加深對開環控制系統的理解，通過改變方向、時間等輸入量，觀察小車的行駛軌跡，體會輸入量對輸出量的控制。在教學中引入信息化手段，明顯提高了學生的學習興趣和對教學內容的理解。
教學效果方面
本節課課堂教學氣氛較好，師生平等交流且次數頻繁，學生間合作互動，形成輕松、活躍的學習氛圍，教學活動學生參與度較高，學生能夠體驗學習和成功的喜悅。
教師能夠順利講解教學內容，基本實現教學目標。通過體驗活動能夠對學生的學習內容進行練習和反饋，提高學生學習效率。《開環控制系統》教學設計
教學分析
（1）教學內容分析
本節課內容選自蘇教版《技術與設計2》教材第四單元第二節。可以說這節課是學生認識控制系統的具體教學，為本章控制系統學習奠定理論基礎，也是之前章節學習內容的延續和延伸。
（2）學習者分析
學生在經歷第一節內容的學習已經對控制的神秘產生好奇，他們需要一個途徑去了解控制裝置的原理和實現過程。所以要從學生熟知的事例入手，引發學生設計興趣，激發學習熱情。
教學目標
（1）素養目標
知識與技能：
1、理解控制系統和開環控制系統的基本概念和工作過程，提高學生的技術理解和技術意識。
2、能夠畫出簡單的開環控制系統的方框圖，掌握圖樣表達方法。
過程與方法：
1、通過案例分析和知識銜接理解開環控制系統概念及組成；
2、通過開環控制設計體驗，加深知識理解、提高使用技術的物化能力和創新設計意識。
情感態度、價值觀：
1、在案例分析學習過程中，經歷分析的繁雜，感受解決問題后獲得成功的喜悅；
2、在設計體驗過程中，形成尊重客觀事實和科學嚴謹的工程思維。
（2）教學重難點
重點：
1、開環控制系統概念理解
2、開環控制系統方框圖的繪制
難點：
開環控制系統的組成
三、教學方法與準備
（1）教學方法
1、教法：案例教學法、任務驅動法
2、學法：交流討論法、合作學習法
（2）教學準備
教學多媒體設備、教學案例圖片、動態圖、EV3基礎小車、筆記本電腦等。
四、教學過程
教學步驟 教學過程 設計意圖
溫故知新，概念銜接 （1）鞏固復習 控制概念：人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標發展，這就是控制。【過渡】我們通過控制的概念推斷出控制的三要素。 控制的三要素：控制的目的、控制的手段、控制的對象。按照控制的手段分類：（有人直接干預）手動控制 （無人直接干預）自動控制【過渡】這是我們對上節課的復習，這一節課我們來進一步學習有關控制的相關知識。首先，我們來看控制系統的概念。（2）概念銜接控制系統：任何一種控制的實現，都要通過若干個環節共同實現，這些環節所涉及的裝置就構成了一個系統，成為控制系統。【講解】從教材中給出的概念中，我們可以看出，它涉及到流程的相關知識和系統的相關知識，我們可以將控制系統看做信號通過若干環節的過程，并且每個環節涉及的裝置看做控制系統中的子系統。【過渡】我們先來一起看一個案例，來慢慢理解控制系統的概念。【案例分析】這個自動關窗器是學生周展來在第八屆全國“宋慶齡少年兒童發明獎”評選中獲得金獎。同學們根據圖片，試著說一說自動關窗器的控制過程是什么？當雨水落在感濕器上，感濕器發出信號使電機轉動，帶動窗戶關閉。再找找控制過程中，所涉及到的裝置有哪些？ 感濕器、電機、窗戶 1、讓學生運用已有知識來學習控制系統概念。2、說過程、找裝置即加深對控制系統的理解，又為控制方框圖做鋪墊。
框圖描述，夯實基礎 【過渡】當我們在研究控制系統時，為了分析的方便，常用方框圖的方式來表示。控制方框圖既能表示信號的傳遞，又能表示系統的各個環節在系統中的位置、功能和相互之間的關系。【案例】我們還是來分析自動關窗器控制系統，我用控制方框圖的形式來表示這個控制系統，同學們看下自動關窗器的控制方框圖，來說說箭頭和方框分別表示什么？ 表示信號傳遞方向相互控制的關系 表示裝置和功能那再說說感濕器、電機、窗戶的作用是什么？感濕器：處理并發出控制命令信號的裝置，控制的作用電 機：接收控制信號，直接控制窗戶的裝置，窗 戶：被控制的裝置，這一類控制系統方框圖： 特點： 信號單向傳遞 三量、三裝置 讓學生通過案例分析，加強學生對控制方框圖“三量三裝置”的理解。
開環分析，能力進階 【過渡】 這種方框圖表示的就是我們要學習的一類控制系統-開環控制系統。 開環控制系統：控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響，這種控制系統成為開環控制系統。【案例分析】游泳池定時注水控制系統，分析下控制過程并試著繪制控制方框圖。【過渡】在日常的生活、生產中，開環控制系統是非常常見的，同學們可以討論下這些開環控制系統的工作過程，來理解開環控制系統的概念，找到它的控制特點。自動水龍頭 感應燈 煙霧報警器 紅綠燈 鬧鐘定時 洗衣機定時【講解】 這些都是我們常見的開環控制系統，都是比較典型的，一類是傳感器類的，一類是定時器累的。【小結】01-控制系統 環節-流程 裝置-子系統02-方框圖 輸入、輸出 單向信號線 方框-功能 三量、三裝置03-開環控制系統 輸出量不影響系統 讓學生通過大量生活中案例的分析，來體會理解開環控制系統的概念。
設計體驗，理解創新 【體驗活動】開環控制系統設計體驗任務要求：對EV3基礎小車進行編程，改變方向、時間等輸入量，觀察EV3基礎小車的運動軌跡，得出輸出量，完成開環控制系統的方框圖。 通過信息化手段，讓學生有用實踐理解知識、應用知識的機會，提高學生的創新設計能力。
課堂總結 本節課我們學習了控制系統，我們可以結合流程和系統的相關知識來進行理解；還學習了開環控制系統方框圖，要記住方框圖中的內容，包括“三量三裝置”；開環控制系統的概念，我們進行了一些案例的分析，同學們要學會判斷開環控制系統；通過開環控制系統的設計體驗活動，理解開環控制系統，希望同學們能夠將控制的相關知識應用到設計制作的作品中。 回顧總結所學知識，形成知識體系。
教學反思
（1）教學內容方面
1、教學內容順序安排
對本節課的教學內容先后順序進行一定調整，將方框圖放在開環控制系統之前講授，通過控制系統方框圖來理解開環控制系統概念和案例分析更容易被學生理解。
2、教學案例選擇
在教學案例的選擇上注意了貼近學生的角度進行選擇，例如：《自動關窗器》在第八屆全國“宋慶齡少年兒童發明獎”評選中獲得金獎。是生活中的真實案例。
還注意了案例在教學過程中承上啟下的作用，通過兩次使用《 自動關窗器》案例，在講解控制系統和控制系統方框圖起到了很好的銜接，也節省了教學時間。
同時還注重了案例對學生激勵的作用，使用了發明金獎的案例、傳感器、定時器等控制類案例，即促進了與物理學科的融合，又為學生創新設計能力培養打下了基礎。
（2）教學技術方面
1、教學時間分配
本節課的教學時間比較緊湊，整體思路是讓學生先通過概念直接給出和講授建立一定認識，在通過案例分析和設計體驗環節，加深對新知識的理解和應用。所以，在教學過程中，不必急于求成，可通過后續教學環節的講解，逐步加深學生的理解。
2、教學信息化
在教學過程中，通過對EV3基礎小車編程，來加深對開環控制系統的理解，通過改變方向、時間等輸入量，觀察小車的行駛軌跡，體會輸入量對輸出量的控制。在教學中引入信息化手段，明顯提高了學生的學習興趣和對教學內容的理解。
（3）教學效果方面
本節課課堂教學氣氛較好，師生平等交流且次數頻繁，學生間合作互動，形成輕松、活躍的學習氛圍，教學活動學生參與度較高，學生能夠體驗學習和成功的喜悅。
教師能夠順利講解教學內容，基本實現教學目標。通過體驗活動能夠對學生的學習內容進行練習和反饋，提高學生學習效率。《開環控制系統》說課
教學分析
（1）教學內容分析
本節課內容選自蘇教版《技術與設計2》教材第四單元第二節。可以說這節課是學生認識控制系統的具體教學，為本章控制系統學習奠定理論基礎，也是之前章節學習內容的延續和延伸。
（2）學習者分析
學生在經歷第一節內容的學習已經對控制的神秘產生好奇，他們需要一個途徑去了解控制裝置的原理和實現過程。所以要從學生熟知的事例入手，引發學生設計興趣，激發學習熱情。
教學目標
（1）素養目標
知識與技能：
1、理解控制系統和開環控制系統的基本概念和工作過程，提高學生的技術理解和技術意識。
2、能夠畫出簡單的開環控制系統的方框圖，掌握圖樣表達方法。
過程與方法：
1、通過案例分析和知識銜接理解開環控制系統概念及組成；
2、通過開環控制設計體驗，加深知識理解、提高使用技術的物化能力和創新設計意識。
情感態度、價值觀：
1、在案例分析學習過程中，經歷分析的繁雜，感受解決問題后獲得成功的喜悅；
2、在設計體驗過程中，形成尊重客觀事實和科學嚴謹的工程思維。
（2）教學重難點
重點：
1、開環控制系統概念理解
2、開環控制系統方框圖的繪制
難點：
開環控制系統的組成
三、教學方法與準備
（1）教學方法
1、教法：案例教學法、任務驅動法
2、學法：交流討論法、合作學習法
（2）教學準備
教學多媒體設備、教學案例圖片、動態圖、EV3基礎小車、筆記本電腦等。
四、教學過程
教學步驟 教學過程 設計意圖
溫故知新，概念銜接 1、學生回憶復習控制概念、三要素、手段分類；2、描述金獎控制系統《自動關窗器》控制過程，并找出其中的控制裝置。 1、讓學生運用已有知識來學習控制系統概念。2、說過程、找裝置即加深對控制系統的理解，又為控制方框圖做鋪墊。
框圖描述，夯實基礎 通過對《自動關窗器》的分析，理解其中“三量三裝置”各自的功能和作用，從而掌握控制系統方框圖的繪制。 讓學生通過案例分析，加強學生對控制方框圖“三量三裝置”的理解。
開環分析，能力進階 結合開環控制系統的概念，分析泳池注水、自動水龍頭等控制系統案例，總結開環控制系統的特點。 讓學生通過大量生活中案例的分析，來體會理解開環控制系統的概念。
設計體驗，理解創新 改變EV3基礎小車的輸入量，得到輸出量，并繪制EV3基礎小車開環控制系統的方框圖。 通過信息化手段，讓學生有用實踐理解知識、應用知識的機會，提高學生的創新設計能力。(共6張PPT)
DO
開環控制系統
——反思
教學內容
教學技術
教學效果
主目錄
CONTENTS
3
2
1
目錄
教學內容
1、教學內容順序安排
對本節課的教學內容先后順序進行一定調整，將方框圖放在開環控制系統之前講授，通過控制系統方框圖來理解開環控制系統概念和案例分析更容易被學生理解。
2、教學案例選擇
在教學案例的選擇上注意了貼近學生的角度進行選擇，例如：《自動關窗器》在第八屆全國“宋慶齡少年兒童發明獎”評選中獲得金獎。是生活中的真實案例。
還注意了案例在教學過程中承上啟下的作用，通過兩次使用《 自動關窗器》案例，在講解控制系統和控制系統方框圖起到了很好的銜接，也節省了教學時間。
同時還注重了案例對學生激勵的作用，使用了發明金獎的案例、傳感器、定時器等控制類案例，即促進了與物理學科的融合，又為學生創新設計能力培養打下了基礎。
教學技術
1、教學時間分配
本節課的教學時間比較緊湊，整體思路是讓學生先通過概念直接給出和講授建立一定認識，在通過案例分析和設計體驗環節，加深對新知識的理解和應用。所以，在教學過程中，不必急于求成，可通過后續教學環節的講解，逐步加深學生的理解。
2、教學信息化
在教學過程中，通過對EV3基礎小車編程，來加深對開環控制系統的理解，通過改變方向、時間等輸入量，觀察小車的行駛軌跡，體會輸入量對輸出量的控制。在教學中引入信息化手段，明顯提高了學生的學習興趣和對教學內容的理解。
教學效果
1、課堂教學效果
本節課課堂教學氣氛較好，師生平等交流且次數頻繁，學生間合作互動，形成輕松、活躍的學習氛圍，教學活動學生參與度較高，學生能夠體驗學習和成功的喜悅。
教師能夠順利講解教學內容，基本實現教學目標。通過體驗活動能夠對學生的學習內容進行練習和反饋，提高學生學習效率。
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DO
開環控制系統
——說課
教學分析
教學目標
教學方法與準備
教學過程
內容-學習者
素養目標-重難點
方法-準備
教授-實踐
主目錄
CONTENTS
3
2
1
4
目錄
1
教學分析
內容 - 學習者
本節課內容選自蘇教版《技術與設計2》教材第四單元第二節。可以說這節課是學生認識控制系統的具體教學，為本章控制系統學習奠定理論基礎，也是之前章節學習內容的延續和延伸。
內容
分析
學生在經歷第一節內容的學習已經對控制的神秘產生好奇，他們需要一個途徑去了解控制裝置的原理和實現過程。所以要從學生熟知的事例入手，引發學生設計興趣，激發學習熱情。
學習者
分析
2
教學目標
素養目標 - 教學重難點
02
素養目標
01
知識與技能：
1、理解控制系統和開環控制系統的基本概念和
工作過程，提高學生的技術理解和技術意識。
2、能夠畫出簡單的開環控制系統的方框圖，掌
握圖樣表達方法。
過程與方法：
1、通過案例分析和知識銜接理解開環控制系統概
念及組成；
2、通過開環控制設計體驗，加深知識理解、提高
使用技術的物化能力和創新設計意識。
情感態度、價值觀：
1、在案例分析學習過程中，經歷分析的繁雜，感
受解決問題后獲得成功的喜悅；
2、在設計體驗過程中，形成尊重客觀事實和科學
嚴謹的工程思維。
教學重難點
重點：
1、開環控制系統概念理解
2、開環控制系統方框圖的繪制
難點：
1、開環控制系統的組成
3
教學方法與準備
教學方法 - 教學準備
02
教學方法
01
教學準備
教學多媒體設備、
教學案例圖片、動態圖、
EV3基礎小車、
筆記本電腦等。
第八屆全國“宋慶齡少年兒童發明獎”評選中獲得金獎。
自動關窗器
任務要求：
對EV3基礎小車進行編程，改變方向、時間等輸入量，觀察EV3基礎小車的運動軌跡，得出輸出量，完成開環控制系統的方框圖。
案例分析法
任務驅動法
學法：交流討論法、合作學習法
4
教學過程
教學步驟 教學過程 設計意圖
溫故知新， 概念銜接 1、學生回憶復習控制概念、三要素、手段分類； 2、描述金獎控制系統《自動關窗器》控制過程，并找出其中的控制裝置。 1、讓學生運用已有知識來學習控制系統概念。
2、說過程、找裝置即加深對控制系統的理解，又為控制方框圖做鋪墊。
框圖描述，夯實基礎 通過對《自動關窗器》的分析，理解其中“三量三裝置”各自的功能和作用，從而掌握控制系統方框圖的繪制。 讓學生通過案例分析，加強學生對控制方框圖“三量三裝置”的理解。
開環分析，能力進階 結合開環控制系統的概念，分析泳池注水、自動水龍頭等控制系統案例，總結開環控制系統的特點。 讓學生通過大量生活中案例的分析，來體會理解開環控制系統的概念。
設計體驗，理解創新 改變EV3基礎小車的輸入量，得到輸出量，并繪制EV3基礎小車開環控制系統的方框圖。 通過信息化手段，讓學生有用實踐理解知識、應用知識的機會，提高學生的創新設計能力。
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DO
開環控制系統
鞏固復習
控制 - 三要素 - 手段分類
1
鞏固復習
控制 - 三要素 - 手段分類
控制的含義
人們按照自己的
意愿或目的，
通過一定的
手段，
使事物
向期望的目標發
展，這就是控制。
控制的三要素
控制的手段分類
控制的目的
控制的手段
控制的對象
手動控制
自動控制
有人直接干預
無人直接干預
開環控制系統
控制系統 - 方框圖 - 開環控制系統
2
開環控制系統
控制系統 - 方框圖 - 開環控制系統
控制系統
任何一種控制的實現，都要通過若干個環節共同實現，
這些環節所涉及的裝置就構成了一個系統，成為控制系統。
（流程、過程）
（子系統）
01
第八屆全國“宋慶齡少年兒童發明獎”評選中獲得金獎。
自動關窗器
控制流程: 當雨水落在感濕器上，感濕器發出信號使電機轉動，帶動窗戶關閉。
控制裝置:
感濕器
電機
窗戶
開環控制系統
控制系統 - 控制方框圖 - 開環控制系統
02
控制方框圖
控制流程: 當雨水落在感濕器上，感濕器發出信號使電機轉動，帶動窗戶關閉。
感濕器
電機
窗戶
自
動
關
窗
器
表示什么
表示什么
1、信號傳遞方向
2、相互控制的關系
裝置和功能
控制器
執行器
被控對象
輸入量
輸出量
01-控制系統
環節-流程
裝置-子系統
控制量
雨水
窗戶的關閉
轉動
開環控制系統
自
動
關
窗
器
01-控制系統
環節-流程
裝置-子系統
02-方框圖
輸入、輸出
單向信號線
方框-功能
三量、三裝置
開環控制系統
03
泳
池
定
時
注
水
感濕器
電機
窗戶
雨水
窗戶
關閉
定時器
進水
閥門
泳池
注水
時間
泳池
水位
控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響，這種控制系統成為開環控制系統。
水流量
轉動
控制器
執行器
被控對象
輸入量
輸出量
控制量
控制系統 - 方框圖 - 開環控制系統
開環控制系統
03
開環控制系統
01-控制系統
環節-流程
裝置-子系統
02-方框圖
輸入、輸出
單向信號線
方框-功能
三量、三裝置
03-開環控制系統
輸出量
不影響系統
控制系統 - 方框圖 - 開環控制系統
開環控制系統
設計體驗
3
開環控制系統設計體驗
任務要求：
對EV3基礎小車進行編程，改變方向、時間等輸入量，觀察EV3基礎小車的運動軌跡，得出輸出量，完成開環控制系統的方框圖。
控制器
執行器
被控對象
輸入量
輸出量
控制量
課堂總結
4
課堂總結
實踐創新
控制系統
控制方框圖
開環控制系統
設計體驗
01-控制系統
環節-流程
裝置-子系統
02-方框圖
輸入、輸出
單向信號線
方框-功能
三量、三裝置
03-開環控制系統
輸出量
不影響系統

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