1、控制系统设计的一般思路优质课一等奖

教学设计稿

教学过程第一部分（大概15教师活动

分钟）

学生活动

设计目的

选择创设“测温水杯”情境的目的：设计载体的选回顾知识

择上既要符合教材内容，情境设计：现在冬天到了我们同学在创设情境

又要适合学生生活经验，喝水的时候常常发生一种情况，口很提出问题

能勾起学生兴趣，引起设渴，看着杯子里的一口把水喝下去结合作探究

计研究的冲动，能确保大果自己被烫到。你能帮他们设计一种知识构建

部分学生能参与活动探杯子不用试就知道里面的水是热的

究，达到教学目的。“测还是冷的吗？

温水杯”控制系统对学生是非常具有吸引力的，且又为课程内容控制系统

分析、设计作好铺垫

问题设置的目的：

学生思考、1、根据学生特点，学生讨论、交流

乐意与同伴交流，通过设

置问题，既能将更多的时

间留给学生思考、探究，问题设置：

进行交流、讨论，转变学、（1）该控制系统控制的目的是什

教方式，既能体现学生的么？

主体性，又能培养学生的（2）若根据水的温度进行显示，则

技术合作能力。

控制系统被控对象是什么？被控量

2、其中问题（3）、（4）、是什么？

（5）的设计，可以帮助（3）水杯和测试温度的装置如何连

通过思考猜测、尝试、质学生根据情境接？显示装置谁来控制它运转？

学生思考、疑、发现、比较、总结等思考完成完成（4）用怎么样的装置检测水杯温度，讨论、交探究环节，从而促进能力问题。

是检测水杯外的温度还是水杯内的流、互动总的提升。

温度？

结

3、问题（4）、（5）分（5）检测装置装在外侧和装在内侧析检测装置安装在外侧工作效果一样吗？装在侧面、底部和还是内侧还是其他地方，杯盖的工作效果也一样吗？

有助于学生在设计中形（6）教师根据分析思路说明控制系成较好的思辨、判断的能统设计的整个过程

力，并加深对控制系统的理解；

4、通过案例传递“问题来源于生活，设计服务于生活”的意识及价值观；

控制系统的设计一般思路是：明确控根据材料及学制目的——了解被控对象的基本特生的回答，教性——分析被控量和控制量——确学生参与理解、知识构建，转化为师引导并小结定执行器和控制器——确定控制类总结

方法。

设计的一般思型——选择元器件——制作、安装、路。

调试、优化、评价。

教学过程第二部分（大20分教师活动

钟）

学生活动

设计目的

1、创设一个联系生活，适同样还是水杯，之前学习设计的一般过合学生实际，易于引起学程的时候，我们有进行过一个关于改进生兴趣的控制设计问题，

水杯的讨论活动。当时，同学们有提到学生讨论

有利于由知识构建向能力创设情境

希望自己的杯子冷天的时候水能一直发表见解

拓展延伸。

引发问题

保持温热的状态，那么现在你们能设计教师引导

2、温控水杯项目适合学生能力拓展

一个能自动调节杯子温度的控制系统能力特点，没有特别复杂吗？能说说设计的一般思路吗？

的电路控制，大部分学生能理解；

问题设置（印发材料给学生）

（1）该控制系统控制的目的是什么？

1、问题设计遵循设计的一（2）若根据杯子的温度进行自动控般思路，有利于技术思想制，则控制系统被控对象是什么？被方法的巩固、养成；

学生思控量是什么？

2、安排设问能有效地在探考、讨论、（3）杯子的温度一般由电热装置来控究中将意识，注意力都倾发表见解

制调整，杯子和电热装置如何连接？向并集中到其上面，从而

电热装置又由什么来控制它运转？

获得积极的情感体验。

运用知识

（4）请根据分析思路用方框图表示；

3、整个过程始终围绕控制分析设计

系统的分析、设计进行，解决问题

引导学生进行设计交流、

思辨，逐步形成控制设计

方案，改变满堂灌式教育3.采用逆推法画方框图

根据学生

及学生被动接受的方式，（1）热水由什么来实现？

的见解情

将更多的时间留给学生，（2）加热部件由什么来控制它工作？

况，引导

转变学与教方式，努力体（3）用什么样的装置检测是否有需要学生参与

现学生的主体性。

加热？

“温控水

4、以生活实际用品为例，（4）是否能将我们分析的思路用画出杯”的设

让学生自主演示，参与技方框图标出出来？

计，并能术活动，探究其工作原理，（5）温控水杯工作的因素可能有哪分析出它更容易帮助学生分析被控些？能否优化、改进？

的系统工对象，确定控制方式和控（6）用草图呈现设计方案。

作过程。

制量，了解控制系统的干扰因素，便于形成设计的思路，使技术教学不再乏

味。

控制系统的设计一般思路是：明确控制目的——了解被控对象的基本特性——分析被控量和控制量——确定执学生参与巩固知识

行器和控制器——确定控制类型——总结

选择元器件——制作、安装、调试、优化、评价。

课程小结

教学过程第三部分（大教师活动

概5分钟）

学生活动

设计目的

根据课堂上分析、设计的制作水杯控制系统(测温水杯是开环控制系统设计，温课后任务安控水杯是闭环控制系统设计)，最终确定

排

自己的制作方案，课后利用课余时间收集设计所需要的元器件以及其他材料

课堂知识的延伸与巩固，既能为下节课“控制系统的设计与实施案例”服务，又能锻炼学生能力；