資源簡介

(共25張PPT)
開環控制系統和閉環控制系統
一、說教材
（一）教材地位及作用
《普通高中技術課程標準》的敘述和分析
具體內容 活動建議 目標動詞
開環與閉環的工作過程與方式 收集并分析生活中的案例，討論、探究控制系統工作過程 知識性：分析
教材內容及地位分析
教材內容：蘇教版 “技術與設計2”的第四章《控制與設計》第2節《控制系統的工作過程與方式》中的開環和閉環控制系統。
本單元的重點和難點是閉環控制系統的干擾與反饋，而本節課的內容，是重點內容的基礎，因此這節課的內容是第四章的關鍵內容之一，這節課的教學對全單元的學習產生直接影響。
內容地位
這節課包含“開環控制系統”和“閉環控制系統”兩個內容。它是學生在學習控制在我們的生活和生產中的應用后，進一步學習有關控制系統的基本組成、工作過程以及兩種重要的控制系統：開環控制和閉環控制，并熟悉它們工作原理和作用。 　　
這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，讓學生通過對相關典型控制應用案例的深入分析，引導學生對控制系統的生活生產應用分析，進而熟悉控制系統的基本組成和工作過程
通過對開環和閉環控制基本組成和其工作機理的學習，進而掌握和理解這兩種控制方式的重要作用，并能繪制簡單開環控制系統和閉環控制系統的方框圖。
（二）教學目標
1.、知識與技能
（1）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）理解閉環控制中控制器、執行器的作用。
2.、過程與方法
（1）通過具體案例的對比分析，理解開環與閉環控制系統的工作過程，掌握區別開環控制與閉環控制系統的方法。
（2）通過設計實踐培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力
3、情感態度與價值觀
（1）通過探究實踐，培養學生科學探究精神和合作精神
（2）拓寬學生的視野，提高學生研究控制技術的能力并應用在實際的生活中
（3）通過光聲控燈，培養學生節約不浪費的思想.
（三）教學重點、難點
重點：開環控制、閉環控制工作過程
難點：閉環控制系統比較環節的分析
原因：1、依據《普通高中技術課程標準》的敘述和分析
2、根據學生的認識發展水平及知識水平
3、分析開環和閉環控制系統工作過程是如何將開環與閉環區分開來的一個障礙
二、說學情
1．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，但是對控制系統的基本組成和工作過程還缺乏更深的了解，對控制系統的相關知識知之甚少，他們對進一步了解控制系統的知識是有探究的欲望的。結合具體生活中的控制系統的應用案例分析，進一步分析控制系統案例中控制是如何工作的，以及有怎樣的工作方式，是學生學習的最近發展區。
2．生活中不乏簡單控制系統的應用，學生對此往往習以為常。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世界，分析其道理。
三、說教法
在教學方法上，我堅持以“教師為主導，學生為主體”為總的指導原則，結合所教學生的具體情況，我主要采用了如下幾種教法：
1、游戲教學法
將游戲加入教學中，通過游戲中兩種不同情況的對比，使學生對開環與閉環控制建立一個感性的認識
2、對比分析法
通過開環與閉環控制系統工作過程的分析講解，結合簡單的方框圖，通過對比讓其工作過程更加直觀、形象，通過比較，學生可以一目了然主動發現兩個控制行為中本質性的差異,為理解開環與閉環控制奠定基礎。
四、說學法
1．自主探究
學生在教師設計的問題情境中進行自我探索，通過這種學習方式，大大促進了學生學習的自覺性，充分體現了學生的認知主體作用，在這一過程中，學生可以在老師啟發引導提示下沿概念框架逐步攀升
2．小組協作
學生以小組為單位共同完成任務，鼓勵優秀學生幫助基礎較差的學生，通過在具有團體性質的爭論中，學生就更容易發現差異，在思維的碰撞中，學生對問題的認識將會更加深刻。從而完成從具體到抽象、從模糊到準確、從單一到系統的思維訓練。
五、教學資源準備
自動水箱模型一套，實物投影儀，多媒體課件等
六、教學流程
游戲1
復習控制和控制系統
畫控制系統的方框圖
對比兩次游戲的不同，引出開環和閉環的定義
給出一個開環控制系統，要求畫出方框圖
找出開環控制系統的不足，通過優化設計的方式來體驗開環與閉環的不同
舉出生活中的實例，進一步鞏固學習內容
（一）游戲導入
1、出示游戲規則，進行游戲
2、復習控制與控制系統的知識
3、引出控制器、執行器、被控對象等基本概念
（二）建立概念框架
1、以游戲控制系統為例，引導學生分析開環與閉環工作過程，將抽象的控制系統工作過程用方框圖表示 2、展示系統方框圖，讓學生比較，為分析開環與閉環控制工作過程建立一個基礎。 3、引出開環與閉環控制系統及反饋的概念，為學生獨立探究奠定基礎。
（三）創設情境
給出一個開環控制系統的實例－－水塔模型，分析基本組成及工作過程，畫出方框圖，確定其系統類型
（四）自主探索，協作學習
找出上一實例的不足，提出問題，進行優化設計，以小組為單位進行。探索過程，適時提示，學生在教師的幫助下，沿概念框架逐步攀升
（五）設計分析
提交各學習小組的設計方案。在老師的引導下學習幾種不同的控制方法。并通過對模型的觀察和分析，總結得出所設計控制系統的特征，并畫出相應的方框圖。
（六）體驗學習、重在運用、知識反饋
運用本節所學的知識，分析生活實例中的控制系統，畫出方框圖

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