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教学案例 二 控制系统的工作过程与方式 教学目标 1 分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程 2 熟悉闭环控制系统的基本组成，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图 3 理解闭环控制系统中的控制器、执行器的作用 教学内容分析 《控制系统的工作过程与方式》选自普通高中课程标准实验教科书《通用技术-技术与设计 2 》的第四单元第二节（江苏教育出版社）。 《控制系统的工作过程与方式》这节的内容是有关“控制系统的工作过程与方式”的学习和掌握，包含“控制系统”、“开环控制”和“闭环控制”等三个内容。它是学生在学习控制在我们的生活和生产中的应用后，进一步学习有关控制系统的组成、工作方式以及两种重要的控制系统：开环控制和闭环控制，并熟悉它们工作原理和作用。 根据学生已经学习的内容和认知特点，我们利用两个课时来完成本节的教学，让学生通过对相关典型控制应用案例的深入分析，引导学生在对控制系统的生活生产应用分析，进而熟悉控制系统的基本组成和工作过程，通过对开环和闭环控制基本组成和其工作机理的学习，进而掌握和理解这两种控制方式的重要作用。 教学对象分析 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。结合前面的应用案例分析，进一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎样的工作方式，是学生学习的最近发展区。 教学策略 教法： 本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。在教学中把知识点的教与学置于具体的案例情景当中，通过丰富而贴近生活的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。通过富有吸引力的现实生活中的问题，使学生回想和体会控制系统的工作过程，激发学生的好奇心和主动学习的欲望。让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。 学法： 鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。 教学过程 1、控制系统： 【案例分析】 自行车速度的控制的实现过程、电风扇风速的控制过程、自动门的控制过程、遥控电视频道更换的控制过程、航空模型的控制过程 （画出控制过程方框图） 【总结】 一般的控制过程都有一个输入和一个输出。 任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。 控制系统的输入输出之间有一定的对应关系。 【马上行动】（课文p102） 控制系统一般分为开环控制系统和闭环控制系统。 2、开环控制： 【利用前面的案例和普通游泳池注水控制系统控制过程分别引出两个名词：输入量和输出量】 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统成为开环控制系统。 开环控制系统的方框图：  【案例分析】 自动门的控制系统、水泵抽水控制系统 【学生课堂举例并分析】 公共汽车车门控制系统 （红绿灯定时控制系统、防盗报警系统、火灾报警系统、音乐喷泉控制系统、闹钟定时控制系统等等） （要求学生能画出其控制方框图） 3、闭环控制： 【教师分析与学生讨论：在游泳池注水控制系统增加水位测量设备和改变控制对象后，控制系统的过程与前面的开环控制过程有何区别，输出量输入量之间产生了什么关系和作用。】 把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。 闭环控制系统方框图：  （解释方框图中的一些图标代表的含义） （让学生观察并解释闭环控制系统与开环控制系统的区别？然后教师归纳总结） 【生活案例】保温电饭锅的保温控制、空调的温度控制等等 【生产案例】温室大棚、氨气生产的反应炉温控制等等 【复杂案例简述】导弹防空系统，战斧巡航导弹的控制 【马上行动】（课堂练习）p106 （让学生谈谈生活生产中的闭环控制系统并分析其工作过程） 教学反思 把教学的案例情景设置在学生身边经常遇到的例子，如自行车等生活常用工具和产品，根据目标对教学内容进行筛选，尽量去掉教材中易使学生厌烦的信息，留下学生能够参与和感兴趣的信息，激发学生的学习热情。如果有可能，就尽量减少教师的课堂讲解，要给学生充足的时间和空间来思考和发展，使学生有时间和空间进行自我调控、自主学习、自我分析、互相评价、促进学生学会学习。 我们不能仅仅经常问学生“为什么这样？”，还要努力促进学生被动的回答教师的“为什么”转化发展为经常向自己提出“为什么”。这个转化过程的引导值得我们进一步研究和探索。在课堂的互动中，所有学生都应学会如何与其他同学合作，互相补充，为求最佳解答方案而竞争，自主地进行独立学习。而教师则要进一步丰富自己的系统和控制技术和社科知识，提高教育心理学和学习心理学的水平。 作者：海南中学 周仁忠 |
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