資源簡介

開環(huán)控制系統(tǒng)的體驗與應用——警示鈴原理的遷移
【教學目標】
一、知識與技能
1、能從體驗設計的角度理解控制的一般概念和開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程與方式
2、了解簡單的控制設計的基本知識
3、能從開環(huán)控制系統(tǒng)的設計過程中再次體驗方案的構(gòu)思方法過程
4. 能運用已學知識進行遷移，結(jié)合現(xiàn)實，發(fā)展創(chuàng)新能力。
二、過程與方法
經(jīng)歷將控制的基本知識應用于技術(shù)實踐的過程，初步掌握控制的基本思想和方法，形成清晰的體驗控制并進行應用的基本思路，發(fā)展創(chuàng)新精神和理論用于實踐的能力。
經(jīng)歷控制系統(tǒng)的組裝、調(diào)試、體驗、遷移、設計、和評價的活動過程，初步掌握基本的技術(shù)學習方法和技術(shù)探究方法，具有初步的參與技術(shù)活動的能力，發(fā)展技術(shù)的決策能力、創(chuàng)新能力和終身學習能力。
三、情感、態(tài)度、價值觀
熟悉從事技術(shù)活動必須具備的品質(zhì)，能夠安全而又負責任地參加技術(shù)活動，具有良好的合作和交流的態(tài)度，養(yǎng)成嚴謹、守信、負責、進取等良好品質(zhì)。
體驗技術(shù)問題解決過程的艱辛與曲折，具有克服困難的勇氣和決心，培養(yǎng)不怕困難、不屈不撓的意志，感受解決技術(shù)難題和獲得勞動成果所帶來的喜悅。
認識技術(shù)的創(chuàng)造性特征，形成實事求是、精益求精的態(tài)度，培養(yǎng)富于想象、善于批判、敢于表現(xiàn)個性，勇于創(chuàng)新的個性品質(zhì)。
在控制的體驗應用過程中，學會運用已學知識從體驗中進行再次分析總結(jié)，結(jié)合實際進行遷移，運用知識進行實踐，培養(yǎng)學生的創(chuàng)意意識和能力。
在小組合作探究模式中，培養(yǎng)學生們的團隊精神和協(xié)作能力，培養(yǎng)學生的自我組織能力和自我表現(xiàn)能力。
【教學內(nèi)容分析】
本節(jié)課，不完全屬于教材的某一個章節(jié)，既用到了我們方案的構(gòu)思方法中的遷移法，又講到了控制系統(tǒng)的工作過程與方式，同時也涉及到了控制系統(tǒng)的應用。主要以自動門開環(huán)控制系統(tǒng)進行復習-發(fā)現(xiàn)-遷移，幫助學生打開遷移應用的思維，組織學生調(diào)試并體驗3中不同的警示鈴開環(huán)控制電路的搭建，讓學生在鞏固和總結(jié)開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程與方式的基礎之上，進行開環(huán)控制電路的遷移應用設計，從而擴寬學生對開環(huán)控制應用的寬度和廣度，緊密結(jié)合現(xiàn)實生活和課堂，開發(fā)學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識。
在教學的設計中，還涉及到對教材其他章節(jié)內(nèi)容的整合，例如：本章前兩節(jié)的控制對象、目的的分析，以及必修一中設計的評價和交流，設計圖樣的繪制，方案的構(gòu)思方法等內(nèi)容。
【學情分析】
1.學生已經(jīng)使用過設計的技術(shù)語言對設計的過程和方案進行描述；
2.學生已經(jīng)經(jīng)歷了控制的手段與應用，控制系統(tǒng)的工作過程與方式干擾與反饋課程內(nèi)容的學習，對于簡單開環(huán)控制電路能理解其控制原理并進行表達描述。
3.學生經(jīng)歷了運用方案的構(gòu)思方法來構(gòu)思表達的自己的構(gòu)想和設計。
4.學生在體驗設計制作中對電子控制系統(tǒng)內(nèi)部電子元件，如光敏電阻、振蕩電路、紅外發(fā)光二極管，光敏三極管等的工作原理不了解，給控制的組裝和調(diào)試帶來了一定的困難；教師需要用通俗的語言補充解釋其作用，以利于學生的學習。
【教學策略】
在課堂教學中，主要以導做育人的教學理念開展實踐課堂教學，通過演示遷移啟發(fā)、小組合作探究、組裝調(diào)試、分析表達、遷移應用、能力展示等教學方法和策略，在教師的指導下，通過學生動手實踐讓他們親自體驗技術(shù)試驗往往是一個曲折的過程，提高學生動手實踐能力，培養(yǎng)學生科學的精神和嚴謹?shù)膽B(tài)度。通過開發(fā)學生的創(chuàng)新思維，讓控制設計的理論知識在現(xiàn)實生活中得以運用擴展，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力。
【教學資源】
按鈕開關(guān)、蜂鳴器、干電池、導線、光敏電阻、紅外發(fā)光二極管、光敏三極管、電路連接器。
多媒體設備
【教學過程】
導入：聽聲辯物小游戲
師：請同學們以小組合作的模式展開競答，聽以上4段聲音，判別聲音的來源。
學生搶答，加分
師：這些聲音起到什么作用？（警示、提示、警報的作用）
師：警示鈴在我們的生活中應用十分的廣泛，那警示鈴是如何設計的？電路如何實現(xiàn)控制？就讓我們一同來走進今天課堂內(nèi)容的學習——控制與設計—警示鈴的遷移（幻燈片顯示主題）
師：讓我們以自動門為例一同復習知識點并分享我的發(fā)現(xiàn)與遷移，請說出自動門的控制方框圖。
生：回答自動門開環(huán)控制方框圖
師：這是之前學習過的知識點，那你們有什么發(fā)現(xiàn)么？老師給你一點提示：遷移。引發(fā)學生的思考，通過遷移，我們能從現(xiàn)有的控制電路得到什么？
師：如果我們把其中一兩個控制部件換掉，我們會得到什么？如將輸入量換成光線強度，通過光線強度來控制門或窗的打開，我們能得到什么樣的控制系統(tǒng)
生：光控房
師：展示自制教具光控房
（教師用教具演示遷移后得到的光控房的工作過程，以此引發(fā)學生的思考，積極尋找生活中的聯(lián)系）
師：這是老師的發(fā)現(xiàn)，那你們呢？又能有什么發(fā)現(xiàn)？讓我們一塊來證明自己的遷移能力，進入實踐環(huán)節(jié)，今天我們實踐的主題就是警示鈴的遷移，我們看下任務安排
（課件顯示任務安排）介紹學生動手實踐的環(huán)節(jié)任務
師：請同學們以小組為單位進行組裝并體驗調(diào)試電路，分析其電路控制的過程，并畫出其控制電路圖，完成調(diào)試后，請對該電路進行遷移，并用草圖表示其在日常生活中所有可能的應用。
15min學生思考并組裝
學生展示并分享：組裝好了之后請幾個小組的同學上來展示其電路的工作，根據(jù)方框圖說一說其工作過程，并用草圖表達遷移后的警示鈴在生活中的應用。
課堂小結(jié)：今天，咱們一塊以控制的設計為基礎完成了對警示鈴進行遷移的探究活動，同學們以小組為單位進行了分工合作，從搭建電路到繪制方框圖，從集思廣益談遷移到講臺上精彩的展示和分享，同學們表現(xiàn)的非常出色和精彩，我希望同學們在鞏固知識點之外還能有所獲，無論是團隊合作精神、動手實踐的能力，還是創(chuàng)新的意識和能力。通用課本該就是提升自己技術(shù)素養(yǎng)的地方。最后，留一道擴展題給同學們回去思考：今天我們對警示鈴的各個部件進行了遷移，得到了很多的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新，那么，如果我把被控對象換成電風扇、燈或其他對象呢？我們又會有哪些發(fā)現(xiàn)和收獲？這些都留給你們課下進行討論并遷移！
【教學反思】
準備一節(jié)公開課真的不容易，雖然只是短短半個月的時間，但是我經(jīng)歷了很多，也學到了很多，這些經(jīng)驗都將會是我寶貴的財富！
最開始，面臨的第一個難題便是選題，一節(jié)課能不能上好，上出效果，選題是關(guān)鍵。一開始我就將課題定位在容易出活動，有實踐，能體現(xiàn)學生的參與互動的幾個特點，最后糾結(jié)于結(jié)構(gòu)的設計和控制的設計這兩個課題。結(jié)構(gòu)的設計容易實踐，學生也感興趣，但是太多優(yōu)秀的教師已經(jīng)在這個課題上有所挖掘和分享，這樣一個課題落在我身上，著實給我出了個難題。所以我選擇了控制設計這個課題，一方面是這個課題很少有老師涉及，容易出新意，另一方面便是我想把我自己設計的教具運用到刀刃上。
課題定下之后，接著面臨的是教學設計的問題，我這節(jié)課如何構(gòu)思？如何找準切入點？這節(jié)課涉及到了很多電路設計的問題，對于學生來說很難把控，也難以在課堂時間的限制下來完成設計和實踐，而且從無到有的電路控制設計，對于一個高中生而言真的還不是個容易的事情。這最主要的問題還是在于學生的設計思路被限制，沒有找到一條高效簡單的設計思路。這讓我突然想到了，技術(shù)與設計1中提到的方案的構(gòu)思方法，這節(jié)內(nèi)容教會學生運用高效快捷的方式來構(gòu)思自己的設計方案，如模仿法，遷移法，奇特性構(gòu)思法，這些方法幫助學生找到一個全新的構(gòu)思角度，既然方案的構(gòu)思可以用，難道控制電路的設計就不能用么？答案必然是否定的，恰恰相反，構(gòu)思方案的方法不僅可以運用在控制電路的設計中，而且，它還會帶來意向不到的發(fā)現(xiàn)和收獲。而這就是我一直在尋找的開環(huán)控制系統(tǒng)體驗與應用的切入點。這節(jié)課我的重點是讓學生學以致用，學生在掌握了開環(huán)控制的工作過程與方式的知識基礎上，運用開環(huán)的控制知識來進行設計，而用遷移的方式來引導學生去分析控制電路，設計控制電路，不僅能實現(xiàn)我的教學目標，而且能夠快捷有效地拓寬學生的設計思路，開發(fā)學生的創(chuàng)新意識，學會從生活和知識中尋找聯(lián)系和契合點，讓乏味的課程知識綻放出學生創(chuàng)新的花蕾。真正地從做中學的同時又學以致用，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新的能力！
經(jīng)過重重的選擇和思考，我才有了今天這樣的一堂課，有些時候理想是美好的，但現(xiàn)實卻很骨感，我的課仍存在許多的不足，主要還是準備的不夠充分，課堂效果還是沒有達到我的理想狀態(tài)，但是，我仍感激有這樣的一次機會，讓我參與過，體驗過，辛苦過，領悟過，獲得過！我相信只要堅持不懈，一定會有進步！

海口實驗中學 符文慧
課件8張PPT。小游戲—聽聲辨物 火車鳴笛聲音 電鈴聲音 警車警報器聲音茶壺燒開后的報警聲開環(huán)控制系統(tǒng)的體驗與應用 — 原理的遷移
——海口實驗中學
符文慧警示鈴復習——開環(huán)工作過程與方式
紅外裝置檢測人體熱輻射發(fā)出的信號開/閉 自動門 電機控制電路轉(zhuǎn)動自動門控制系統(tǒng)復習——開環(huán)工作過程與方式
自動門控制系統(tǒng) 遷移光線強度實踐環(huán)節(jié)——警示鈴原理的遷移任務安排（15分鐘，小組合作完成）
1.認識器件并體驗控制電路的搭建3.遷移與應用（用草圖表示）
警示鈴還可以應用到生產(chǎn)生活中的哪些地方？ 2.畫出控制方框圖展示與分享環(huán)節(jié)—警示鈴原理的遷移（小組派代表展示與分享）
1.向大家展示組裝后的控制電路是如何工作的？結(jié)合控制方框圖說一說其工作過程
2.分享的警示鈴的遷移，還可以應用到生產(chǎn)生活中的哪些地方？小結(jié)——育人與擴展團隊合作的精神
動手實踐能力
創(chuàng)新的意識和能力電風扇、門、窗、電燈…….紅外、按鍵、光感…….

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