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第五节 控制系统方案的初步设计
更新日期:2011-11-8    作者:张从军    编辑:admin    点击量:9181

第四章

第五节  控制系统方案的初步设计

(地质出版社)必修2

   

岳阳市平江县第一中学  张从军

 

这一章,是通用技术必修课的难点章节,不仅学生对这一章的接受感到有难度,说实在话,老师对这一章的教学也有难度,因为这一章的内容比较难于理清,难于分析,难于说准确。

控制系统的设计与实施,控制系统方案的设计,这两个知识点按照知识层次属于应用层次,是需要学生对此有更多的了解与体验,有更多的动手与实践,因此,在这节课堂的教学过程中,我主要是让学生来动手操作,激发他们的兴趣与探索欲望。实践证明,学生在探索过程中,所反应出来的表现,真是让我增长见识,这就是真正的教学相长。

我对这节课的处理采用了三个大的过程,一是教学准备,二是教学过程,三是教学总结。

 

一、说教学准备

教学准备包含1教材分析;2、学情分析;3、教学目标;4、教学策略;5、教具与学具准备。

1教材分析

本节课是通用技术(地质出版社)必修2《技术与设计2》第四章第五节的内容。这一节的目标是让学生体验控制系统设计的实际过程,并以二个实例——声控灯系统(开环)和棚室温度控制系统(闭环)两个案例展开教学,一般学校通用技术实验室提供的工具,对用于本节教学发挥不了多大作用,如果用简易的实验器材进行实验教学,可以起到事半功倍的效果,有利于教学处于轻松、直观的情境下顺利进行,以学生为主体的课堂教学,亲自参与、切身体会,有利于学生对本章节的理解和掌握。

2、学情分析

①、通过本章前面学习过的内容,了解到学生对控制内容基本能掌握,但学生对尝试设计、制作控制系统实践时,一部分同学还不清楚是怎么一回事,大部分同学则表示需要通过具体的实践来进行通用技术课的学习,有机会进行操作实践或有可供动手的制作设计,就更能将这些内容溶化成自己的东西。

②、声控灯对于高二学生,可以说每一个学生都见过,但声控灯的结构是如何的,它是如何控制灯的亮与灭,还不是太清楚,同时,现在的学生或者说现在的教育是重理论轻实践,学生对声控灯里的电子元件不认识,学生所学电学知识根本不能在实践中应用,这是我们中国学生普遍存在的问题,也是中国教育现状普遍存在的问题。

3、教学目标

知识技能目标(国家课标):(6)能根据开环控制系统的设计方案,制作一个控制装置;或者能根据简单闭环控制系统的设计方案进行实施或模拟实施,学会调试运行,提出改进方案。

具体分解为通过互动或者实践操作让学生在实践过程中,领悟知识,提高技能,得到新的具有创意的设计方案:

①、了解控制系统设计所经历的几个阶段和每个阶段的各种任务。

②、经历简单的控制系统设计过程,体验控制系统设计的实际过程及其方法。并能画出这个设计方案中的系统方框图,形成初步设计方案,并尝试得到新的发明方案。

③、能设计制作一个控制方法,尝试对声控灯的结构进行改进,得到具有可调时间功能的模型,并进行模拟控制和调试。

④、培养勇于实践、勇于思考、勇于创新的精神和素质。

过程与方法

通过控制系统方案的设计、制作与改进的过程,创设情景,发挥学生自主学习的积极性,让学生在做中学,学中做。经历思考、实践与创新的过程,让学生在实践中提高分析问题、解决问题的能力,锻炼学生的逻辑思维能力和动手操作能力,让学生在这样的过程中,不仅培养了技术素养,还培养创新意识,培养创新能力,更能获得技术素养之外综合能力的提升。

情感、态度和价值观

通过有针对性的教学活动,力求提高学生对学习技术课的兴趣,提升学生的技术素养。体会团队合作精神和使用技术的责任感、使命感和快乐感。体验科学探究的过程,激发学生对科学的求知欲和探究科学的勇气。培养勇于实践、勇于思考、勇于创新的精神和品质。

教学重点

主要体现控制系统方案初步设计的一般思路,并通过对声控灯的拆分与改进的实践任务,让学生在合作学习的基础上,发挥团队的作用,并自主设计,共同分析问题、解决问题,争取经历一次得到创新作品的实践过程。

教学难点

运用声控灯多种方案的设计,体会开环控制系统设计,如何在声控灯中确定被控量与控制量。

4、教学策略

声控灯从理论上讲内容较难,学生理解起来也比较困难,为了能有较好的课堂教学效果,设计如下:

①、利用小盒子模拟夜晚环境,利用带插头声控灯插入电源,尝试发声后得到控制系统的开环模型,并且将小盒子取掉,发出声响而灯不亮的过程引入课题。

②、通过自主活动,引领回忆前面学习过的知识,使学生了解开环控制系统并画出控制系统框图。

③、通过提出控制时间长短的问题,让学生了解被控对象的基本特性,并尝试自主设计实验活动过程。如果将声控灯通过实践操作过程,较为详细分解给学生,让学生亲自参与到其中来,用实践的方式探索声控灯的控制过程,能激发学生的好奇心和动手做的欲望,让学生懂得控制系统的初步设计概念,将所学知识上升到一定的理论认识高度。

④、通过每个小组简单的动手实践,得到“确定被控量与控制量”的知识。

⑤、通过分析引导,让学生进行“问题式学习”,通过尝试——发现,探索——研究的过程来掌握本节课的知识,在老师的帮助下,把课本上的知识、生活中的经验逐步与控制系统联系起来,通过动手实践、改造,亲身体会,体验成就感与创新意识,并达到突破重点与难点的教学过程。

5、教具与学具准备

教学器材

每个小组一套带插头且绝缘性能好的声控灯、一些构成声控灯的各种电子元件,不同阻值的电阻、电压值(50V)符合要求的不同容值的电容元件若干。灯泡、铬铁、尖嘴钳或斜口钳、镊子、小刀,焊锡丝、能罩住声控灯的小盒子、秒表各一,电源。

教师用灯具(一个带插头的灯头与灯泡)。

教学媒体运用

多媒体平台及课件。

教学课程设计

活动过程中,46人为一组,采用合作式学习的教学方式,以问题为先导,任务驱动为动力,让学生自己实验、发现、自己探索。

课前准备

学生课前对声控灯的原理进行初步了解,并学会简单的焊接技术(一个小组至少有一个人比较熟练)

 

二、说教法、学法

本节课以分析、总结,通过实验的手段突破难点,学生总结、归纳和通过实验验证,在兴趣中获得知识的掌握。

 

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