第一篇：《控制系統(tǒng)的工作過程與方式》教學(xué)設(shè)計(jì)方案

《控制系統(tǒng)的工作過程與方式》教學(xué)設(shè)

計(jì)方案

控制系統(tǒng)的工作過程與方式》教學(xué)設(shè)計(jì)方案

一、教學(xué)目標(biāo)分析

（一）通過學(xué)生周邊實(shí)例的分析，理解控制系統(tǒng)的含義。

（二）掌握開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，學(xué)會(huì)開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖的畫法。

（三）對(duì)學(xué)生進(jìn)行技術(shù)思想和方法的指導(dǎo)，使學(xué)生獲得大智慧。

二、教學(xué)內(nèi)容分析

本課教學(xué)內(nèi)容為蘇教版《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第四單元“控制與設(shè)計(jì)”的第二節(jié)“控制系統(tǒng)的工作過程與方式”的第1課時(shí)。從總體上看,“控制與設(shè)計(jì)”這個(gè)單元按照控制的手段——控制系統(tǒng)——控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)這樣的思路來(lái)組織教材內(nèi)容。上節(jié)課讓學(xué)生對(duì)控制手段和控制應(yīng)用有所了解,下節(jié)課要讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過程,因此，本課教學(xué)非常關(guān)鍵，是承上啟下的核心內(nèi)容。

課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，通用技術(shù)課程的主要教育目標(biāo)是培養(yǎng)和提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)，而技術(shù)素養(yǎng)中技術(shù)思想和方法又占有極其重要的地位。本課教學(xué)除了繼續(xù)加深對(duì)技術(shù)與設(shè)計(jì)的知識(shí)深度和技能程度外，更是培養(yǎng)技術(shù)思想和方法的很好的平臺(tái)和載體。

我們知道，生活中有許多簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的實(shí)例，因此，本課教學(xué)要從學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，從實(shí)例分析入手，歸納出對(duì)控制系統(tǒng)的一般認(rèn)識(shí)，了解兩類控制系統(tǒng)，即開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，特別是要對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、方框圖、重要參數(shù)進(jìn)行分析。本課要突出的重點(diǎn)是：對(duì)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)的理解以及用方框圖描述開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程。本課要突破的難點(diǎn)是開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程分析。

三、學(xué)習(xí)對(duì)象分析

學(xué)生已具有電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和系統(tǒng)、控制等基本概念，具有觀察和使用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的生活體驗(yàn)，這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為教學(xué)中為學(xué)生尋找教材以外的案例提供了條件，同時(shí)也為電燈、亮度可調(diào)燈、聲控?zé)舻乳_環(huán)控制系統(tǒng)試驗(yàn)操作的順利進(jìn)行提供了可能。

四、教學(xué)策略分析

（一）讓學(xué)生的自發(fā)地、主動(dòng)地學(xué)習(xí)。本課教學(xué)中以“芝麻芝麻”聲控制開門控制系統(tǒng)等問題解決為主線，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)地、主動(dòng)地解決問題。

（二）創(chuàng)設(shè)情境。引導(dǎo)學(xué)生分析生活中的開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程和方框，加強(qiáng)學(xué)生工作過程和方框圖的理解和應(yīng)用能力。

（三）通過“閉上眼睛寫字”等試驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)開環(huán)控制系統(tǒng)輸入與輸出的關(guān)系和工作過程。

五、教學(xué)資源準(zhǔn)備

多媒體教學(xué)設(shè)備、PPT、電燈、亮度可調(diào)燈、聲控?zé)綦娐凡牧系?/p>

六、教學(xué)過程

教師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)

【板書】：控制系統(tǒng)

開環(huán)控制系統(tǒng)

（一）教師引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)

1、“搜集我們周圍使用控制技術(shù)的實(shí)例”活動(dòng)情況交流

引入：回顧一下，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了控制，什么是控制？控制是人們?yōu)榱耸故挛锵蚱谕姆较虬l(fā)展所采取的什么？手段。

改革開放以后，技術(shù)飛速發(fā)展，人民生活水平有了很大的提高。我們的社會(huì)，我們的家庭的許多產(chǎn)品運(yùn)用了控制技術(shù)。

上節(jié)課我布置同學(xué)們搜集周圍使用控制技術(shù)的實(shí)例，同學(xué)們能不能把你搜集到的控制技術(shù)說(shuō)一下？

請(qǐng)幾個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)小組組長(zhǎng)匯報(bào)“搜集我們周圍使用控制技術(shù)的實(shí)例”活動(dòng)情況。可以使用電子稿。

第10組搜集的是《阿里吧吧和四十大盜》故事中的“芝麻開門”。故事里面主人公阿里吧吧對(duì)著門說(shuō)一聲“芝麻芝麻，開門吧！”，門就開了，這是個(gè)用聲音控制開門的例子。

教師：這是一個(gè)富有想象力的故事，這個(gè)故事出自哪部名著？技術(shù)發(fā)展到今天我們能把它變成現(xiàn)實(shí)嗎？

由上述實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生歸納控制系統(tǒng)概念

2、控制系統(tǒng)

用以完成一定控制任務(wù)的元、部件的組合。控制系統(tǒng)的輸入輸出之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系——控制系統(tǒng)

老師：不管什么控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)人的意圖。同學(xué)們面對(duì)自然現(xiàn)象，不要怨天尤人，要增強(qiáng)人對(duì)自然現(xiàn)象的控制意識(shí)。

問題提出：這些控制系統(tǒng)是怎樣組成的？他們的工作過程是怎樣的？輸入輸出之間有怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系？

這個(gè)也就是本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，下面我們來(lái)進(jìn)行探究。

3、探究

（1）耿雨虹同學(xué)為組長(zhǎng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)小組把電子稿拷貝到電腦里面并且通過教室里的多媒體教學(xué)系統(tǒng)放映在大屏幕上。

【大屏幕】

“搜集我們周圍使用控制技術(shù)的實(shí)例”學(xué)習(xí)活動(dòng)卡

姓名

耿雨虹

學(xué)習(xí)伙伴姓名

楊家瑜、陳志、李劍洪

活動(dòng)形式

調(diào)查研究

活動(dòng)內(nèi)容

搜集我們周圍使用控制技術(shù)的實(shí)例

控制技術(shù)

控制目的 控制對(duì)象

控制系統(tǒng)的組成 實(shí)例1：電燈

照明

電燈

開關(guān)、燈泡、燈座、導(dǎo)線、電源

實(shí)例2：亮度可調(diào)燈

照明

電燈

可調(diào)電阻開關(guān)、燈泡、燈座、導(dǎo)線、電源

實(shí)例3：樓道里的自動(dòng)聲控?zé)?/p>

照明

電燈

聲傳感器開關(guān)、燈泡、燈座、導(dǎo)線、電源

體會(huì)

聲控?zé)艟哂刑厥夤δ芘c應(yīng)用。在公共樓道里,安裝聲控?zé)?既方便,又節(jié)電。

由耿雨虹同學(xué)講解：控制目的、控制對(duì)象、控制系統(tǒng)的組成

（2）要求學(xué)生分別畫出電燈、亮度可調(diào)燈、聲控?zé)舻碾娐穲D，馬上行動(dòng)，找3個(gè)同學(xué)到黑板上畫。

（3）連接線路并進(jìn)行試驗(yàn)

找3個(gè)組（1、3、5組）同學(xué)按照電路圖分別連接電燈、亮度可調(diào)燈、聲控?zé)舻碾娐贰＿B接線路后進(jìn)行試驗(yàn)。教師提示學(xué)生在接通電源前務(wù)必要進(jìn)行檢查。

可能有的同學(xué)感到奇怪，徐老師怎么教起物理來(lái)了，我今天要教大家的不是串聯(lián)電路，而是控制系統(tǒng)。

（二）教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)常規(guī)燈與聲控?zé)暨M(jìn)行對(duì)比研究

1、不同點(diǎn)和共同點(diǎn)

教師：下面我們來(lái)探究一下它們的不同點(diǎn)，科學(xué)家的一個(gè)特點(diǎn)就是善于發(fā)現(xiàn)事物的不同點(diǎn)。

電燈中電流與開關(guān)操作之間的關(guān)系,可以表示為:

常規(guī)燈：

關(guān)——無(wú)電流,燈滅。

開——有電流,燈亮。

照明用的常規(guī)燈,具有幾種狀態(tài)？?jī)煞N，點(diǎn)亮與熄滅。對(duì)應(yīng)開關(guān)有幾種狀態(tài)？?jī)煞N，開和關(guān)。

開——有電流,燈亮，關(guān)——無(wú)電流,燈滅。

對(duì)于亮度可調(diào)燈來(lái)說(shuō),可以表示為:

亮度可調(diào)燈：

關(guān)——無(wú)電流,燈滅

開——有電流,燈亮

電阻減小——電流增大，亮度增加

對(duì)于聲控?zé)魜?lái)說(shuō),開關(guān)通過聲傳感器來(lái)操縱。

聲控?zé)簦?/p>

無(wú)聲——無(wú)電流,燈滅。

有聲——有電流,燈亮。

老師：不同點(diǎn)在哪里？

引導(dǎo)學(xué)生：不同點(diǎn)輸入量、輸出量不同，它們的組成不同。

老師：同學(xué)們，我們來(lái)比較一下，它們的共同點(diǎn)在哪里？

誰(shuí)來(lái)歸納它們的共同點(diǎn)？科學(xué)家的另一個(gè)特點(diǎn)就是善于歸納共同點(diǎn)，我們知道，牛頓名言：“我之所以比別人看得更遠(yuǎn)，是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀！迸ｎD三定律就是牛頓在前人實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上歸納出來(lái)的。

引導(dǎo)學(xué)生：（共同點(diǎn)）輸出與輸入之間存在一種單向的邏輯關(guān)系。

有輸入才有輸出，有付出才有收獲，輸入是因，輸出是果，輸入和輸出是因果關(guān)系。

共同點(diǎn)在哪里？

引導(dǎo)學(xué)生：共同點(diǎn)表現(xiàn)在技術(shù)上可以看成控制系統(tǒng)，可以使用相同的方框圖來(lái)描述。

老師：能使用相同的方框圖來(lái)表示嗎？

引導(dǎo)學(xué)生：用下面的方框圖表示。

2、進(jìn)一步探究——由聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)到一般控制系統(tǒng)方框圖

老師：控制系統(tǒng)是怎樣工作的？我們來(lái)探究一下聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)的組成。

畫出控制過程方框圖

由具體到抽象：在這個(gè)控制系統(tǒng)中控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象分別是什么？

引導(dǎo)學(xué)生：控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象分別是聲傳感控制器、常開接點(diǎn)、燈泡。

【板書】：

教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行技術(shù)思想和方法的指導(dǎo)，使學(xué)生獲得大智慧：由聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)到一般控制系統(tǒng)方框圖由具體到抽象的一個(gè)重要的思想和方法。開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖是對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程的總結(jié)和概括，如果說(shuō)我們學(xué)習(xí)聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)方框圖只學(xué)到一個(gè)案例，那么，我們理解了開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖就等于學(xué)習(xí)了無(wú)數(shù)個(gè)同類型案例。如何讓學(xué)習(xí)變成一件很快樂的事情？同類型題不需要做成百上千道，有數(shù)道練習(xí)就可以了，重要的是掌握做這一類型題的方法。

3、教師結(jié)合聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)引導(dǎo)學(xué)生歸納開環(huán)控制系統(tǒng)概念：

提問：聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)輸出量對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生影響嗎？沒有。

控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響。這種控制系統(tǒng)就叫做開環(huán)控制系統(tǒng)。

（三）知識(shí)遷移——由抽象到具體

請(qǐng)寫出“芝麻開門”聲控開門系統(tǒng)的控制方框圖，有興趣的同學(xué)課后可以制作模型，把神話變成現(xiàn)實(shí)。

誰(shuí)不懂寫，請(qǐng)舉手。

當(dāng)你明確“芝麻開門”聲控開門系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)之后方框圖

你可以把開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖拿出來(lái)，想一想，控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象分別是什么？

引導(dǎo)學(xué)生寫出：

（四）小試驗(yàn)：閉上眼睛寫“控制系統(tǒng)”四個(gè)字。

徐老師是在教小學(xué)生嗎？不是。要求學(xué)生體驗(yàn)輸出、輸入、控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象分別是什么。

輸入量：老師的指令

輸出量：所寫的字

引導(dǎo)請(qǐng)你寫出“閉上眼睛寫字”的控制過程方框圖。

對(duì)比開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖

分析：大腦——控制器，手——執(zhí)行器，筆——被控對(duì)象

我們說(shuō)閉上眼睛寫字就是開環(huán)控制。

請(qǐng)同學(xué)們課后去試驗(yàn)：睜開眼睛寫“控制系統(tǒng)”四個(gè)字。

思考：閉上眼睛寫字與睜開眼睛寫字的區(qū)別在哪里？為什么？

以色列的“定點(diǎn)清除”，能夠把炮彈打到幾千公里以外的行駛的汽車，這是為什么？是不是炮彈長(zhǎng)了“眼睛”？對(duì)了，正是炮彈長(zhǎng)了“眼睛”，這不是普通炮彈，而是導(dǎo)彈。導(dǎo)彈打得準(zhǔn)是因?yàn)樗邆淞俗詣?dòng)修正的能力。

睜開眼睛寫字是否具備自動(dòng)修正的能力？

從而提出新問題：在控制系統(tǒng)中如何才能具備自動(dòng)修正的能力？這就是我們下節(jié)課程要學(xué)習(xí)的閉環(huán)控制系統(tǒng)

（五）練習(xí)

1、生活中還有哪些開環(huán)控制系統(tǒng)？

2、要求學(xué)生應(yīng)用一般開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖在以下控制系統(tǒng)中任選2個(gè)畫出其控制方框圖。

公共汽車車門控制系統(tǒng)。

紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)。

防盜報(bào)警系統(tǒng)。

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

音樂噴泉控制系統(tǒng)。

鬧鐘定時(shí)控制系統(tǒng)。

自動(dòng)烘手機(jī)控制系統(tǒng)

游泳池注水控制系統(tǒng)

七、【板書設(shè)計(jì)】：

學(xué)生畫的電燈、亮度可調(diào)燈、聲控?zé)舻碾娐穲D。

八、教學(xué)反思

開環(huán)控制系統(tǒng)在生產(chǎn)、生活中具有重要意義，本節(jié)課通過對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)中控制過程的分析，幫助學(xué)生理解控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)，并學(xué)會(huì)應(yīng)用簡(jiǎn)單的開環(huán)控制方法來(lái)解決問題，使學(xué)生的邏輯思維品質(zhì)得到了發(fā)展。

本節(jié)課不是從概念入手，講什么是控制系統(tǒng)，什么是開環(huán)控制系統(tǒng)，工作過程如何、框圖如何畫等，而是從實(shí)例入手，通過做試驗(yàn)，與學(xué)生共同分析、歸納，從而得出開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程。本節(jié)課對(duì)學(xué)生進(jìn)行技術(shù)思想和方法的指導(dǎo)，從而使學(xué)生獲得大智慧。

課堂上從學(xué)生尋找生活中開環(huán)控制事例到學(xué)生動(dòng)手試驗(yàn)再到開環(huán)控制系統(tǒng)特征和框圖的歸納環(huán)環(huán)相扣，設(shè)計(jì)流暢，學(xué)生始終參與全程教學(xué)活動(dòng)，能引導(dǎo)學(xué)生思維步步深入，從提出問題、分析問題到解決問題，符合高中學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。

本節(jié)課為下節(jié)課“閉環(huán)控制系統(tǒng)”的教學(xué)埋下了伏筆，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下了良好基礎(chǔ)。

第二篇：控制系統(tǒng)的工作過程和方式(教學(xué)案例)

教學(xué)目標(biāo)分析 知識(shí)目標(biāo)：

1、熟悉簡(jiǎn)單的開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過程。

2、熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成，理解其中的控制器、執(zhí)行器的作用。

3、掌握控制過程的一般描述方法。行為目標(biāo)：

通過分析和比較，了解開環(huán)控制與閉環(huán)控制系統(tǒng)各自的控制特征及其之間的差別。情感目標(biāo)：

使學(xué)生感覺、體驗(yàn)控制設(shè)計(jì)的一般思想方法和技術(shù)方法，激起學(xué)生設(shè)計(jì)的欲望，培養(yǎng)學(xué)生富于想象、善于批判、勇于創(chuàng)新的個(gè)性品質(zhì)。能力目標(biāo)：

學(xué)生學(xué)習(xí)本課后可以對(duì)簡(jiǎn)單的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程進(jìn)行分析，并能對(duì)一些控制系統(tǒng)提出改進(jìn)意見。教學(xué)內(nèi)容分析：

本節(jié)內(nèi)容是本章的第二節(jié)，第二、第三節(jié)是本章的第二教學(xué)單元，是本章的教學(xué)重點(diǎn)，應(yīng)將本節(jié)視為重點(diǎn)中的重點(diǎn)。教材從學(xué)生熟悉自行車行駛的速度控制和電風(fēng)扇的風(fēng)速控制開始，在根據(jù)學(xué)生的知識(shí)水平引入游泳池注水系統(tǒng)控制以及改進(jìn)游泳池注水系統(tǒng)控制，從而達(dá)到對(duì)開環(huán)控制和閉環(huán)控制的分析和對(duì)比的目的。再者根據(jù)開環(huán)控制和閉環(huán)控制的工作過程分析，讓學(xué)生掌握分析控制系統(tǒng)工作過程的方法。重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：

通過具體控制系統(tǒng)案例的分析，培養(yǎng)學(xué)生的分析控制系統(tǒng)的能力，能說(shuō)清楚簡(jiǎn)單的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成，以及它們是如何實(shí)現(xiàn)控制的。難點(diǎn)：

開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的分析和對(duì)比。學(xué)情分析

學(xué)生學(xué)習(xí)了第一節(jié)控制手段和應(yīng)用，理解控制的含義，但對(duì)什么是開環(huán)控制什么是閉環(huán)控制是空白，這就需要通過多個(gè)案例進(jìn)行對(duì)比才可以讓學(xué)生掌握開環(huán)控制和閉環(huán)控制以及它們的組成和工作過程。在本主題中，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，以及限于學(xué)時(shí)以及高中學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平，對(duì)控制系統(tǒng)中的控制器、執(zhí)行器、傳感機(jī)構(gòu)和被控對(duì)象等環(huán)節(jié)只限定于一般性的理解，不作進(jìn)一步的要求，不去探討其內(nèi)部的工作過程，只了解其輸入和輸出之間的關(guān)系就可以。教學(xué)策略

節(jié)課根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)及教學(xué)目標(biāo)上的要求,我主要采用了教師講授、學(xué)生閱讀、實(shí)物演示、討論交流等教學(xué)方法，運(yùn)用多媒體展示等教學(xué)手段。讓學(xué)生自主思考，教師充分引導(dǎo)，發(fā)揮學(xué)生的主體主動(dòng)性。通過多媒體展示案例，實(shí)物案例，學(xué)生分析案例，教師點(diǎn)撥，讓學(xué)生自主思考，以及分組討論，然后形成結(jié)論，最后教師總結(jié)，并點(diǎn)明本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)。本節(jié)課主要是通過師生互動(dòng)與交流來(lái)達(dá)成。教學(xué)過程

（一）導(dǎo)入新課 組織學(xué)生游戲：

（1）在墻上貼一張畫有娃娃臉輪廓的頭像，參加游戲的同學(xué)在畫前3米的地方蒙上眼睛，然后走向頭像，并用手中的畫筆給畫添上鼻子或眼睛。（2）不蒙眼睛的情況下，畫鼻子或眼睛。點(diǎn)評(píng)：（1）畫得東倒西歪，很有意思。（2）畫得又準(zhǔn)又好。師：兩種工作過程一樣嗎？ 生：不一樣。

師生總結(jié)區(qū)別：不蒙眼睛時(shí)，我們可以調(diào)整自己前進(jìn)的路線和畫筆的落點(diǎn)，反之，由于看不到目標(biāo)，我們無(wú)法對(duì)前進(jìn)的路線和畫筆的落點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。

師：我們這節(jié)課一起學(xué)習(xí)兩種不同的控制系統(tǒng)以及它們的工作過程。

（二）進(jìn)行新課 案例分析：

(1)電風(fēng)扇的風(fēng)速控制：（師生共同分析）

通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制實(shí)現(xiàn)，給電風(fēng)扇設(shè)定風(fēng)速檔位，電機(jī)就以一定的轉(zhuǎn)速帶動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出預(yù)定的風(fēng)速。

風(fēng)速控制是該控制系統(tǒng)的輸入，扇葉轉(zhuǎn)速是該控制系統(tǒng)的輸出（一個(gè)檔位對(duì)應(yīng)著一個(gè)風(fēng)速）

(2)自動(dòng)門控制系統(tǒng)(p103)(教師講授)工作過程：

1、當(dāng)有人到達(dá)門前某一距離時(shí)，傳感器感知，并發(fā)出“有人”的信號(hào)；

2、控制器接到傳感器傳來(lái)的信號(hào)后，經(jīng)變換放大后傳給電動(dòng)機(jī)（這里的電動(dòng)機(jī)叫做執(zhí)行器，也稱為驅(qū)動(dòng)器）

3、電動(dòng)機(jī)根據(jù)傳來(lái)的開門信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng),門被打開(這里的門叫做被控對(duì)象，也稱為被控對(duì)象)

4、控制器保持開門信號(hào)延時(shí)（如10s）后，自動(dòng)發(fā)出關(guān)門信號(hào)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，門重新關(guān)閉。

(3)游泳池注水控制系統(tǒng)（師生共同分析）

如果進(jìn)水管單位時(shí)間的水流量一定，那么游泳池水位的高度和進(jìn)水時(shí)間是一一對(duì)應(yīng)的，我們就可以通過設(shè)定注水時(shí)間，使游泳池的水位達(dá)到希望的高度。

小結(jié)：三個(gè)例子的共同點(diǎn)：控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。

例子：蒙上眼睛，用手中的畫筆給畫添上鼻子或眼睛

十字路口的紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)展示：自制的恒溫箱控制系統(tǒng) 觀察

師：如何工作的？

生：給恒溫箱輸入設(shè)定溫度，通電后，日光燈發(fā)光，使恒溫箱的溫度達(dá)到設(shè)定溫度，當(dāng)溫度超過設(shè)定溫度，恒溫箱的雙金屬片斷開，溫度下降，溫度低于設(shè)定溫度，恒溫箱雙金屬片連接，溫度上升。這樣，可以使恒溫箱保持設(shè)定的溫度。

師：該控制系統(tǒng)跟前面三個(gè)例子的工作過程是否一致？控制系統(tǒng)的輸出量是否對(duì)控制系統(tǒng)的工作過程產(chǎn)生影響？

老師引導(dǎo)，學(xué)生討論分析，恒溫箱的工作過程：

師：這種控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)：我們把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制系統(tǒng)過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。

分組討論交流：我們能否針對(duì)游泳池注水控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，改為閉環(huán)控制系統(tǒng)？ 對(duì)個(gè)小組的改進(jìn)給予點(diǎn)評(píng)及肯定，經(jīng)過大家的權(quán)衡，選擇最好的方案：

例子：不蒙眼睛的情況下，畫鼻子或眼睛；投籃過程；馬桶水箱的工作過程等 師生總結(jié)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別：（1）工作原理的對(duì)比：

開環(huán)控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響

閉環(huán)控制系統(tǒng)：系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制系統(tǒng)過程產(chǎn)生影響（2）工作過程的區(qū)別： 開環(huán)控制系統(tǒng)：

閉環(huán)控制系統(tǒng)：多了比較環(huán)節(jié)和檢測(cè)裝置

（2）信息傳遞過程：

開環(huán)控制系統(tǒng)：信息路徑一條：自輸入端傳至輸出端，不存在信息逆向流動(dòng)。

閉環(huán)控制系統(tǒng)：信息路徑兩條：一條自輸入端傳至輸出端，另一條是輸出端信息經(jīng)反饋環(huán)節(jié)返回到輸入端的比較環(huán)節(jié)，形成一個(gè)閉合的環(huán)路。

（一）本節(jié)課小結(jié)：（師生共同完成）

1、什么是開環(huán)控制系統(tǒng)以及開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程。

2、什么是閉環(huán)控制系統(tǒng)以及閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程。

3、開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別。教學(xué)反思

1、在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)我發(fā)現(xiàn)要設(shè)計(jì)好本節(jié)課有一定的難度，因?yàn)楸菊n內(nèi)容、案例都較為抽象，較難突破知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。

2、在教學(xué)中我發(fā)現(xiàn)教材的重組、優(yōu)化是順利、完滿達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵，課本中的教學(xué)內(nèi)容、素材必須經(jīng)過優(yōu)化和重組，使之更貼近學(xué)生的實(shí)際，讓學(xué)生更易于理解、接受和運(yùn)用。

3、通過教學(xué)實(shí)踐我覺得本節(jié)課的設(shè)計(jì)，方向很正確，通過師生共同分析5個(gè)案例，盡量密切聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，在課堂中引入了本學(xué)校自制的恒溫箱，可以引起學(xué)生的創(chuàng)作興趣和意識(shí)。

第三篇：控制系統(tǒng)的工作過程與方式教學(xué)設(shè)計(jì)(第一課時(shí))

控制系統(tǒng)的工作過程與方式教學(xué)設(shè)計(jì)

（第一時(shí)）

XX年無(wú)錫市高中通用技術(shù)新程堂教學(xué)觀摩教案

控制系統(tǒng)的工作過程與方式教學(xué)設(shè)計(jì)（第1時(shí)）

江蘇省天一中學(xué)

馮丹沁

XX--31

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）通過實(shí)例分析，幫助學(xué)生理解控制系統(tǒng)的含義。

（二）熟悉簡(jiǎn)單開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，學(xué)會(huì)畫開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖。

（三）能利用傳感器功能演示儀進(jìn)行開環(huán)控制系統(tǒng)的技術(shù)試驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

二、教學(xué)內(nèi)容

本節(jié)教學(xué)內(nèi)容為蘇教版《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第四單元“控制與設(shè)計(jì)”的第二節(jié)“控制系統(tǒng)的工作過程與方式”的第1時(shí)。從總體上看,“控制與設(shè)計(jì)”這個(gè)單元按照控制的手段——控制系統(tǒng)——控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施這樣的思路來(lái)組織教材內(nèi)容。上節(jié)學(xué)生已對(duì)控制手段、控制應(yīng)用及傳感器功能演示儀的使用有初步了解,下節(jié)將讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過程,因此，本教學(xué)非常關(guān)鍵，是承上啟下的核心內(nèi)容。

本節(jié)的教學(xué)除了繼續(xù)加深對(duì)技術(shù)與設(shè)計(jì)的知識(shí)深度和技能程度外，更是培養(yǎng)技術(shù)思想和方法的很好的平臺(tái)和載體。因此，應(yīng)多貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，從實(shí)例分析入手，逐步歸納出對(duì)控制系統(tǒng)的一般認(rèn)識(shí)，并能對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、方框圖進(jìn)行分析。本要突出的重點(diǎn)是：對(duì)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)的理解、會(huì)用方框圖描述開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、開環(huán)控制系統(tǒng)的技術(shù)試驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)。

本要突破的難點(diǎn)是開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程分析及技術(shù)試驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)。

三、學(xué)習(xí)對(duì)象

學(xué)生屬于文科類班級(jí)，雖在物理上學(xué)到了基本的電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，通過以前的通用技術(shù)對(duì)技術(shù)與設(shè)計(jì)也有了一定的認(rèn)識(shí)，通過前一節(jié)的學(xué)習(xí)又對(duì)控制等基本概念、傳感器功能演示儀實(shí)驗(yàn)套的使用方法有了理解。但畢竟沒有電子技術(shù)方面的訓(xùn)練基礎(chǔ)，也沒有理班學(xué)生扎實(shí)的邏輯思維與動(dòng)手能力。故在教學(xué)中只能放低要求，對(duì)控制器的內(nèi)核技術(shù)不作介紹，先安排教師的主導(dǎo)分析，即使在引導(dǎo)學(xué)生案例分析時(shí)，也應(yīng)及時(shí)穿插老師的補(bǔ)充、歸納。在安排開環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模擬技術(shù)試驗(yàn)前應(yīng)先安排老師的演示或講解，盡量降低知識(shí)與技能提升的梯度。

四、教學(xué)策略分析

（一）創(chuàng)設(shè)情境：以精彩的控制錄象片段、水箱進(jìn)水控制演示實(shí)例吸引學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生能敘述開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程、理解方框圖作用。

（二）調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性：本教學(xué)中以“芝麻開門”聲控等實(shí)際控制系統(tǒng)問題解決為主線，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)地、主動(dòng)地解決問題

（三）學(xué)案設(shè)計(jì)：幫助學(xué)生總結(jié)、整理重點(diǎn)，梳理教材內(nèi)容，建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系。

（四）通過利用傳感器功能演示儀進(jìn)行開環(huán)控制系統(tǒng)的技術(shù)試驗(yàn)來(lái)鞏固學(xué)生對(duì)開環(huán)控制過程和方框圖的理解和應(yīng)用能力。

五、教學(xué)資源準(zhǔn)備

教師：多媒體投影機(jī)、電腦、PPT、水箱定時(shí)進(jìn)水控制電路、聲控開門電路等

學(xué)生（2人1套）：傳感器功能演示儀、小螺絲刀

六、教學(xué)過程

序號(hào)教學(xué)步驟教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)

前活動(dòng)

（2-3分鐘）播放幾分鐘描述控制過程的片段，讓學(xué)生欣賞開始靜心觀看，很快能進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)

2直接導(dǎo)入

（1分鐘）同學(xué)們，本節(jié)我們學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)

請(qǐng)大家翻開本102頁(yè)

【投影】：控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)認(rèn)真聽講，打開書本，瀏覽102頁(yè)

3引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“控制系統(tǒng)”有初步理解

（3分鐘）由教材中控制例子、前大家欣賞的汽車零部動(dòng)作控制例子介紹入手引導(dǎo)學(xué)生探究共同的特征？

顯然它們都是由若干環(huán)節(jié)構(gòu)成，為研究方便我們可以將這些子環(huán)節(jié)整體看成一個(gè)控制系統(tǒng)。每個(gè)系統(tǒng)必有輸入與輸出

師生歸納、抽象出以上活動(dòng)的特征回憶控制環(huán)節(jié)，思考問題答案

理解一個(gè)輸入信號(hào)必對(duì)應(yīng)著一個(gè)輸出信號(hào)

4教師主導(dǎo)具體分析開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程及控制框圖

實(shí)物→框圖

（8分鐘）具體研究二個(gè)控制系統(tǒng)實(shí)例：

由無(wú)錫最近爆發(fā)的自來(lái)水“藍(lán)藻”事引出對(duì)于有井的農(nóng)戶設(shè)計(jì)水箱定時(shí)進(jìn)水控制電路的需求。分析“水箱定時(shí)進(jìn)水”開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程及控制框圖

實(shí)物整體展示、主要部介紹、工作過程實(shí)物演示并介紹、控制框圖產(chǎn)生、學(xué)生結(jié)合框圖模仿描述控制工作過程

特點(diǎn)：輸出量不對(duì)控制產(chǎn)生任何影響

這種控制系統(tǒng)就叫開環(huán)控制系統(tǒng)理解“水箱定時(shí)進(jìn)水”開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程及控制框圖

參與討論回答問題

學(xué)生為主師生共同分析“芝麻開門”例子

框圖→實(shí)物

（7分鐘）第二個(gè)實(shí)例是《一千零一夜》中的故事“芝麻開門”（給出圖片）

引導(dǎo)學(xué)生自己分析并得出“芝麻開門”開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程及控制框圖

由學(xué)生演示并描述“芝麻開門”模擬控制電路猜想“芝麻開門”的奧秘（聯(lián)系現(xiàn)有知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)）---有那幾個(gè)控制環(huán)節(jié)

學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)“芝麻開門”控制框圖

6抽象出開環(huán)控制系統(tǒng)的一般框圖

（3分鐘）由兩個(gè)實(shí)例控制框圖導(dǎo)出一般框圖

開環(huán)控制系統(tǒng)特征：

系統(tǒng)的輸出量?jī)H受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號(hào)是單向傳遞學(xué)習(xí)開環(huán)控制系統(tǒng)的一般框圖

7創(chuàng)意聯(lián)想

討論設(shè)計(jì)

（4分鐘）引導(dǎo)學(xué)生分析：

、生活中還有哪些開環(huán)控制系統(tǒng)？

2、你能根據(jù)今天所學(xué)知識(shí)解決一些生活中的實(shí)際問題嗎？

提供問題情景，引出天亮告知器、近視預(yù)防臺(tái)燈的設(shè)計(jì)需求，完成小發(fā)明框圖設(shè)計(jì)

師生共同討論“天亮告知器、近視預(yù)防臺(tái)燈”控制的工作過程：

創(chuàng)設(shè)問題情景、提出解決問題的思路、分析工作過程得到控制框圖。

1、創(chuàng)設(shè)生活中實(shí)際需求的情景

2、剖析開環(huán)控制應(yīng)用后的好處

3、認(rèn)識(shí)開環(huán)控制系統(tǒng)是生活生產(chǎn)中最常用的方式。

4、同組學(xué)生討論設(shè)計(jì)出控制方框圖，并分析其中一個(gè)控制系統(tǒng)的工作過程

8模擬技術(shù)試驗(yàn)

過程

（13分鐘）激發(fā)學(xué)生動(dòng)手興趣，布置兩個(gè)模擬技術(shù)試驗(yàn)的任務(wù)：

試驗(yàn)?zāi)康摹⒃囼?yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)過程

特別強(qiáng)調(diào)試驗(yàn)過程注意點(diǎn)

指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行兩個(gè)模擬技術(shù)試驗(yàn)過程

教師適當(dāng)組織、引導(dǎo)動(dòng)手實(shí)踐

觀察、體驗(yàn)輸入信號(hào)（環(huán)境光線變化）與輸出信號(hào)（燈自動(dòng)點(diǎn)亮）之間對(duì)應(yīng)關(guān)系

9小結(jié)

（1分鐘）教師引導(dǎo)學(xué)生歸納、整理本內(nèi)容，學(xué)習(xí)收獲交流

整理器材

第四篇：控制系統(tǒng)的工作過程與方式教學(xué)設(shè)計(jì)(第一課時(shí))

江蘇省天一中學(xué) 馮丹沁 2007-5-31

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）通過實(shí)例分析，幫助學(xué)生理解控制系統(tǒng)的含義。

（二）熟悉簡(jiǎn)單開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，學(xué)會(huì)畫開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖。

（三）能利用傳感器功能演示儀進(jìn)行開環(huán)控制系統(tǒng)的技術(shù)試驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

二、教學(xué)內(nèi)容

本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容為蘇教版《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第四單元“控制與設(shè)計(jì)”的第二節(jié)“控制系統(tǒng)的工作過程與方式”的第1課時(shí)。從總體上看,“控制與設(shè)計(jì)”這個(gè)單元按照控制的手段——控制系統(tǒng)——控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施這樣的思路來(lái)組織教材內(nèi)容。上節(jié)課學(xué)生已對(duì)控制手段、控制應(yīng)用及傳感器功能演示儀的使用有初步了解,下節(jié)課將讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過程,因此，本課教學(xué)非常關(guān)鍵，是承上啟下的核心內(nèi)容。

本節(jié)課的教學(xué)除了繼續(xù)加深對(duì)技術(shù)與設(shè)計(jì)的知識(shí)深度和技能程度外，更是培養(yǎng)技術(shù)思想和方法的很好的平臺(tái)和載體。因此，應(yīng)多貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，從實(shí)例分析入手，逐步歸納出對(duì)控制系統(tǒng)的一般認(rèn)識(shí)，并能對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、方框圖進(jìn)行分析。本課要突出的重點(diǎn)是：對(duì)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)的理解、會(huì)用方框圖描述開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、開環(huán)控制系統(tǒng)的技術(shù)試驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)。

本課要突破的難點(diǎn)是開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程分析及技術(shù)試驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)。

三、學(xué)習(xí)對(duì)象

學(xué)生屬于文科類班級(jí)，雖在物理課上學(xué)到了基本的電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，通過以前的通用技術(shù)課對(duì)技術(shù)與設(shè)計(jì)也有了一定的認(rèn)識(shí)，通過前一節(jié)的學(xué)習(xí)又對(duì)控制等基本概念、傳感器功能演示儀實(shí)驗(yàn)套件的使用方法有了理解。但畢竟沒有電子技術(shù)方面的訓(xùn)練基礎(chǔ)，也沒有理課班學(xué)生扎實(shí)的邏輯思維與動(dòng)手能力。故在教學(xué)中只能放低要求，對(duì)控制器的內(nèi)核技術(shù)不作介紹，先安排教師的主導(dǎo)分析，即使在引導(dǎo)學(xué)生案例分析時(shí)，也應(yīng)及時(shí)穿插老師的補(bǔ)充、歸納。在安排開環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模擬技術(shù)試驗(yàn)前應(yīng)先安排老師的演示或講解，盡量降低知識(shí)與技能提升的梯度。

四、教學(xué)策略分析

（一）創(chuàng)設(shè)情境： 以精彩的控制錄象片段、水箱進(jìn)水控制演示實(shí)例吸引學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生能敘述開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程、理解方框圖作用。

（二）調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性：本課教學(xué)中以“芝麻開門”聲控等實(shí)際控制系統(tǒng)問題解決為主線，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)地、主動(dòng)地解決問題

（三）學(xué)案設(shè)計(jì)：幫助學(xué)生總結(jié)、整理重點(diǎn)，梳理教材內(nèi)容，建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系。

（四）通過利用傳感器功能演示儀進(jìn)行開環(huán)控制系統(tǒng)的技術(shù)試驗(yàn)來(lái)鞏固學(xué)生對(duì)開環(huán)控制過程和方框圖的理解和應(yīng)用能力。

教師：多媒體投影機(jī)、電腦、ppt課件、水箱定時(shí)進(jìn)水控制電路、聲控開門電路等 學(xué)生（2人1套）： 傳感器功能演示儀、小螺絲刀

六、教學(xué)過程

序號(hào) 教學(xué)步驟 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 1 課前活動(dòng)

（2-3分鐘）播放幾分鐘描述控制過程的片段，讓學(xué)生欣賞 開始靜心觀看，很快能進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài) 2 直接導(dǎo)入

（1分鐘）同學(xué)們，本節(jié)課我們學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng) 請(qǐng)大家翻開課本102頁(yè) 【投影】：控制系統(tǒng) 開環(huán)控制系統(tǒng) 認(rèn)真聽講，打開書本，瀏覽102頁(yè) 3 引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“控制系統(tǒng)”有初步理解（3分鐘）由教材中控制例子、課前大家欣賞的汽車零部件動(dòng)作控制例子介紹入手引導(dǎo)學(xué)生探究共同的特征？

顯然它們都是由若干環(huán)節(jié)構(gòu)成，為研究方便我們可以將這些子環(huán)節(jié)整體看成一個(gè)控制系統(tǒng)。每個(gè)系統(tǒng)必有輸入與輸出

師生歸納、抽象出以上活動(dòng)的特征 回憶控制環(huán)節(jié)，思考問題答案 理解一個(gè)輸入信號(hào)必對(duì)應(yīng)著一個(gè)輸出信號(hào) 教師主導(dǎo)具體分析開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程及控制框圖 實(shí)物→框圖

（8分鐘）具體研究二個(gè)控制系統(tǒng)實(shí)例：

由無(wú)錫最近爆發(fā)的自來(lái)水“藍(lán)藻”事件引出對(duì)于有井的農(nóng)戶設(shè)計(jì)水箱定時(shí)進(jìn)水控制電路的需求。分析“水箱定時(shí)進(jìn)水”開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程及控制框圖

實(shí)物整體展示、主要部件介紹、工作過程實(shí)物演示并介紹、控制框圖產(chǎn)生、學(xué)生結(jié)合框圖模仿描述控制工作過程

特點(diǎn)：輸出量不對(duì)控制產(chǎn)生任何影響 這種控制系統(tǒng)就叫開環(huán)控制系統(tǒng) 理解“水箱定時(shí)進(jìn)水”開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程及控制框圖 參與討論回答問題 學(xué)生為主師生共同分析“芝麻開門”例子 框圖→實(shí)物

（7分鐘）第二個(gè)實(shí)例是《一千零一夜》中的故事“芝麻開門”（給出圖片）引導(dǎo)學(xué)生自己分析并得出“芝麻開門”開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程及控制框圖

由學(xué)生演示并描述“芝麻開門”模擬控制電路 猜想“芝麻開門”的奧秘（聯(lián)系現(xiàn)有知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)）---有那幾個(gè)控制環(huán)節(jié)

學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)“芝麻開門”控制框圖 6 抽象出開環(huán)控制系統(tǒng)的一般框圖

（3分鐘）由兩個(gè)實(shí)例控制框圖導(dǎo)出一般框圖 開環(huán)控制系統(tǒng)特征：

系統(tǒng)的輸出量?jī)H受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號(hào)是單向傳遞 學(xué)習(xí)開環(huán)控制系統(tǒng)的一般框圖 7 創(chuàng)意聯(lián)想 討論設(shè)計(jì)

（4分鐘）引導(dǎo)學(xué)生分析：、生活中還有哪些開環(huán)控制系統(tǒng)？、你能根據(jù)今天所學(xué)知識(shí)解決一些生活中的實(shí)際問題嗎？

提供問題情景，引出天亮告知器、近視預(yù)防臺(tái)燈的設(shè)計(jì)需求，完成小發(fā)明框圖設(shè)計(jì) 師生共同討論“天亮告知器、近視預(yù)防臺(tái)燈”控制的工作過程：

創(chuàng)設(shè)問題情景、提出解決問題的思路、分析工作過程得到控制框圖。1、創(chuàng)設(shè)生活中實(shí)際需求的情景、剖析開環(huán)控制應(yīng)用后的好處、認(rèn)識(shí)開環(huán)控制系統(tǒng)是生活生產(chǎn)中最常用的方式。

第五篇：高中通用技術(shù)《控制系統(tǒng)的工作過程與方式》教案2 蘇教版

《控制系統(tǒng)的工作過程與方式》

何方明

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）通過學(xué)生周邊實(shí)例的分析，理解控制系統(tǒng)的含義。

（二）掌握開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，學(xué)會(huì)開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖的畫法。

（三）對(duì)學(xué)生進(jìn)行技術(shù)思想和方法的指導(dǎo)，使學(xué)生獲得智慧并能積極分析身邊的控制事例。

二、教學(xué)內(nèi)容分析

本課教學(xué)內(nèi)容為蘇教版《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第四單元“控制與設(shè)計(jì)”的第二節(jié)“控制系統(tǒng)的工作過程與方式”的第1課時(shí)。從總體上看,“控制與設(shè)計(jì)”這個(gè)單元按照控制的手段——控制系統(tǒng)——控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)這樣的思路來(lái)組織教材內(nèi)容。上節(jié)課讓學(xué)生對(duì)控制手段和控制應(yīng)用有所了解,下節(jié)課要讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過程,因此，本課教學(xué)非常關(guān)鍵，是承上啟下的核心內(nèi)容。

三、學(xué)習(xí)對(duì)象分析

學(xué)生已具有電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和系統(tǒng)、控制等基本概念，具有觀察和使用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的生活體驗(yàn)，這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為教學(xué)中為學(xué)生尋找教材以外的案例提供了條件，同時(shí)也為電燈、亮度可調(diào)燈、聲控?zé)舻乳_環(huán)控制系統(tǒng)試驗(yàn)操作的順利進(jìn)行提供了可能。

四、教學(xué)策略分析

（一）讓學(xué)生的自發(fā)地、主動(dòng)地學(xué)習(xí)。本課教學(xué)中以“芝麻芝麻”聲控制開門控制系統(tǒng)等問題解決為主線，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)地、主動(dòng)地解決問題。

（二）創(chuàng)設(shè)情境。引導(dǎo)學(xué)生分析生活中的開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程和方框，加強(qiáng)學(xué)生工作過程和方框圖的理解和應(yīng)用能力。

（三）通過 “閉上眼睛寫字”等試驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)開環(huán)控制系統(tǒng)輸入與輸出的關(guān)系和工作過程。

五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)。

1．重點(diǎn)：控制系統(tǒng)的分析研究

2．難點(diǎn)：開環(huán)控制系統(tǒng)的各個(gè)量的分析。

六、教學(xué)過程

教師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng) 【板書】：控制系統(tǒng) 開環(huán)控制系統(tǒng)

（一）教師引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)

1、“搜集我們周圍使用控制技術(shù)的實(shí)例”活動(dòng)情況交流

引入：回顧一下，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了控制，什么是控制？控制是人們?yōu)榱耸故挛锵蚱谕姆较虬l(fā)展所采取的什么？手段。

改革開放以后，技術(shù)飛速發(fā)展，人民生活水平有了很大的提高。我們的社會(huì)，我們的家庭的許多產(chǎn)品運(yùn)用了控制技術(shù)。

上節(jié)課我布置同學(xué)們搜集周圍使用控制技術(shù)的實(shí)例，同學(xué)們能不能把你搜集到的控制技術(shù)說(shuō)一下？

請(qǐng)幾個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)小組組長(zhǎng)匯報(bào)“搜集我們周圍使用控制技術(shù)的實(shí)例”活動(dòng)情況。可以使用電子稿。

第10組搜集的是《阿里吧吧和四十大盜》故事中的“芝麻開門”。故事里面主人公阿里吧吧對(duì)著門說(shuō)一聲“芝麻芝麻，開門吧！”，門就開了，這是個(gè)用聲音控制開門的例子。

教師：這是一個(gè)富有想象力的故事，這個(gè)故事出自哪部名著？技術(shù)發(fā)展到今天我們能把它變成現(xiàn)實(shí)嗎？

由上述實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生歸納控制系統(tǒng)概念

2、控制系統(tǒng)

用以完成一定控制任務(wù)的元、部件的組合。控制系統(tǒng)的輸入輸出之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系——控制系統(tǒng)

老師：不管什么控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)人的意圖。同學(xué)們面對(duì)自然現(xiàn)象，不要怨天尤人，要增強(qiáng)人對(duì)自然現(xiàn)象的控制意識(shí)。問題提出：這些控制系統(tǒng)是怎樣組成的？他們的工作過程是怎樣的？輸入輸出之間有怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系？

這個(gè)也就是本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，下面我們來(lái)進(jìn)行探究。

3、探究

（二）教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)常規(guī)燈與聲控?zé)暨M(jìn)行對(duì)比研究

1、不同點(diǎn)和共同點(diǎn)

教師：下面我們來(lái)探究一下它們的不同點(diǎn)，科學(xué)家的一個(gè)特點(diǎn)就是善于發(fā)現(xiàn)事物的不同點(diǎn)。電燈中電流與開關(guān)操作之間的關(guān)系,可以表示為: 常規(guī)燈：

關(guān)(開關(guān))——無(wú)電流,燈滅。開(開關(guān))——有電流,燈亮。

照明用的常規(guī)燈,具有幾種狀態(tài)？?jī)煞N，點(diǎn)亮與熄滅。對(duì)應(yīng)開關(guān)有幾種狀態(tài)？?jī)煞N，開和關(guān)。開——有電流,燈亮，關(guān)——無(wú)電流,燈滅。對(duì)于亮度可調(diào)燈來(lái)說(shuō), 可以表示為: 亮度可調(diào)燈：

關(guān)(開關(guān))——無(wú)電流,燈滅 開(開關(guān))——有電流,燈亮

電阻減小——電流增大，亮度增加

對(duì)于聲控?zé)魜?lái)說(shuō),開關(guān)通過聲傳感器來(lái)操縱。聲控?zé)簦?/p>

無(wú)聲——無(wú)電流,燈滅。有聲——有電流,燈亮。老師：不同點(diǎn)在哪里？

引導(dǎo)學(xué)生：不同點(diǎn)輸入量、輸出量不同，它們的組成不同。老師：同學(xué)們，我們來(lái)比較一下，它們的共同點(diǎn)在哪里？

誰(shuí)來(lái)歸納它們的共同點(diǎn)？科學(xué)家的另一個(gè)特點(diǎn)就是善于歸納共同點(diǎn)，我們知道，牛頓名言：“我之所以比別人看得更遠(yuǎn)，是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀！迸ｎD三定律就是牛頓在前人實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上歸納出來(lái)的。引導(dǎo)學(xué)生：（共同點(diǎn)）輸出與輸入之間存在一種單向的邏輯關(guān)系。

有輸入才有輸出，有付出才有收獲，輸入是因，輸出是果，輸入和輸出是因果關(guān)系。共同點(diǎn)在哪里？

引導(dǎo)學(xué)生：共同點(diǎn)表現(xiàn)在技術(shù)上可以看成控制系統(tǒng)，可以使用相同的方框圖來(lái)描述。老師：能使用相同的方框圖來(lái)表示嗎？ 引導(dǎo)學(xué)生：用下面的方框圖表示。

2、進(jìn)一步探究——由聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)到一般控制系統(tǒng)方框圖

老師：控制系統(tǒng)是怎樣工作的？我們來(lái)探究一下聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)的組成。畫出控制過程方框圖

由具體到抽象：在這個(gè)控制系統(tǒng)中控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象分別是什么？

引導(dǎo)學(xué)生：控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象分別是聲傳感控制器、常開(斷開)接點(diǎn)、燈泡。【板書】：

教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行技術(shù)思想和方法的指導(dǎo)，使學(xué)生獲得大智慧：由聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)到一般控制系統(tǒng)方框圖由具體到抽象的一個(gè)重要的思想和方法。開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖是對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程的總結(jié)和概括，如果說(shuō)我們學(xué)習(xí)聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)方框圖只學(xué)到一個(gè)案例，那么，我們理解了開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖就等于學(xué)習(xí)了無(wú)數(shù)個(gè)同類型案例。如何讓學(xué)習(xí)變成一件很快樂的事情？同類型題不需要做成百上千道，有數(shù)道練習(xí)就可以了，重要的是掌握做這一類型題的方法。

3、教師結(jié)合聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)引導(dǎo)學(xué)生歸納開環(huán)控制系統(tǒng)概念： 提問：聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)輸出量對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生影響嗎？沒有。

控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響。這種控制系統(tǒng)就叫做開環(huán)控制系統(tǒng)。

（三）知識(shí)遷移——由抽象到具體

請(qǐng)寫出“芝麻開門”聲控開門系統(tǒng)的控制方框圖，有興趣的同學(xué)課后可以制作模型，把神話變成現(xiàn)實(shí)。

誰(shuí)不懂寫，請(qǐng)舉手。

當(dāng)你 明確“芝麻開門”聲控開門系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)之后方框圖

你可以把開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖拿出來(lái)，想一想，控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象分別是什么？ 引導(dǎo)學(xué)生寫出：

（四）小試驗(yàn)：閉上眼睛寫“控制系統(tǒng)”四個(gè)字。

徐老師是在教小學(xué)生嗎？不是。要求學(xué)生體驗(yàn)輸出、輸入、控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象分別是什么。

輸入量：老師的指令 輸出量：所寫的字

引導(dǎo)請(qǐng)你寫出“閉上眼睛寫字”的控制過程方框圖。對(duì)比開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖

分析：大腦——控制器，手——執(zhí)行器，筆——被控對(duì)象 我們說(shuō)閉上眼睛寫字就是開環(huán)控制。

請(qǐng)同學(xué)們課后去試驗(yàn)：睜開眼睛寫“控制系統(tǒng)”四個(gè)字。思考：閉上眼睛寫字與睜開眼睛寫字的區(qū)別在哪里？為什么？ 以色列的“定點(diǎn)清除”，能夠把炮彈打到幾千公里以外的行駛的汽車，這是為什么？是不是炮彈長(zhǎng)了“眼睛”？對(duì)了，正是炮彈長(zhǎng)了“眼睛”，這不是普通炮彈，而是導(dǎo)彈。導(dǎo)彈打得準(zhǔn)是因?yàn)樗邆淞俗詣?dòng)修正的能力。睜開眼睛寫字是否具備自動(dòng)修正的能力？ 從而提出新問題：在控制系統(tǒng)中如何才能具備自動(dòng)修正的能力？這就是我們下節(jié)課程要學(xué)習(xí)的閉環(huán)控制系統(tǒng)

（五）練習(xí)

1、生活中還有哪些開環(huán)控制系統(tǒng)？

2、要求學(xué)生應(yīng)用一般開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖在以下控制系統(tǒng)中任選2個(gè)畫出其控制方框圖。公共汽車車門控制系統(tǒng)。紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)。防盜報(bào)警系統(tǒng)。火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。音樂噴泉控制系統(tǒng)。鬧鐘定時(shí)控制系統(tǒng)。自動(dòng)烘手機(jī)控制系統(tǒng) 游泳池注水控制系統(tǒng)

七、【板書設(shè)計(jì)】：

學(xué)生畫的電燈、亮度可調(diào)燈、聲控?zé)舻碾娐穲D。八．練習(xí)

A：電冰箱工作時(shí)溫度設(shè)定在一定范圍值，當(dāng)箱內(nèi)溫度變化超過設(shè)定的范圍值時(shí)，熱敏電阻的阻值也相應(yīng)地變化，通過熱敏電阻的變化電流經(jīng)過三極管放大器的放大，帶動(dòng)繼電器，控制壓縮的啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電冰箱的溫度控制。溫度的變化量是（）A、輸入量 B、輸出量 C、控制量 D、其他量 B：控制系統(tǒng)中屬于自動(dòng)控制系統(tǒng)的是（）

A、按鈕開關(guān)控制 B、普通自來(lái)水龍頭 C、花房恒溫控制 D、汽車駕駛 C：“神六”在空中運(yùn)行中，在地面人員對(duì)其發(fā)出變軌指令的過程中，其控制的對(duì)象是（）A、返回艙 B、推進(jìn)艙 C、軌道艙 D、整個(gè)飛船