1、4.2.2 閉環控制系統的工作過程與方式（第2課時）  一、教學內容分析：控制系統的工作過程與方式選自普通高中課程標準實驗教科書技術與設計 2 的第四單元第二節（江蘇教育出版社）。控制系統的工作過程與方式這節的內容是有關“控制系統的工作過程與方式”的學習和掌握，包含“控制系統”、“開環控制”和“閉環控制”等三個內容。本課從學生生活經驗出發，從實例分析入手，歸納出對控制系統的一般認識，以及根據控制系統方式分類的開環控制系統和閉環控制系統兩類，并側重對閉環控制系統的工作過程、方框圖、重要參數進行分析。二、教學對象分析： 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，

2、獲得了有關控制及其應用的初步感性認識和體驗，但是對控制的基本工作方式和工作機理還缺乏了解，本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，逐步歸納出對控制系統的一般認識，并能對閉環控制系統的工作過程、方框圖進行分析。三、教學目標：1.知識與技能：（1）.分析典型案例，熟悉閉環控制系統的基本組成（2）.能畫出一個簡單的閉環控制系統的方框圖。（3）.熟悉閉環控制系統在日常生活中的應用2.過程與方法：鼓勵學生自主探究和合作交流，引導學生自主觀察、總結，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體

3、驗和不同的發展。注意引導學生體會控制系統的工作過程和方式，特別是理解閉環控制的工作過程以及其構成的作用。3.情感態度價值觀：提高對生活中技術問題的敏感度和引發出探究欲望，并認識技術在日常生活中的應用。四、教學重難點：1.教學重點：（1）閉環控制系統的構成與判斷。（2）閉環控制系統在日常生活中的應用2.教學難點：閉環控制系統與開環控制系統的判別。五、教學時間：1課時六、教學準備：自制游泳池注水系統，多媒體等。七、教學過程：教學內容教師活動學生活動設計意圖復習提問：（1）我們把控制系統分為哪兩種？（2）什么是開環控制系統？控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響，稱為開環控制系統。 (3) 請同

4、學們畫出開環控制系統方框圖是:思考回答：開環控制制系統和閉環控制系統通過復習，回憶開環控制系統及其方框圖。導入新課：游戲：畫眼睛  兩個小組的同學參加畫眼睛游戲，A組的同學閉著眼睛畫，B組同學睜開眼睛畫，讓同學們觀察，進行比較，哪個小組的同學畫的更漂亮。學生參與游戲，并思考問題。B組更符合整體美感，通過游戲，讓學生感受閉環控制系統。提問：1. 為什么B組獲勝？2A組控制屬于什么控制？B組控制是開環控制嗎？學生思考，并回答問題。 因為B組同學沒有蒙眼睛。不蒙眼睛時，我們可以調整自己前進的路線和畫筆的落點，反之，由于看不到目標，我們無法對前進的路線和畫筆的落點進行調整。A組控制是開環控制

5、，B組不是。案例分析：上節課給大家留了一個思考題，在游泳池注水控制系統（定時器）如中，如果進水管單位時間的水流量不一定，那么游泳池水位的高度與進水的時間是不是一一對應呢？這可能會出現什么情況？當多人用水時進水管水壓小,進水流量變小,就會出現設定時間到了而水池得水還還沒有加到設定的水位。分組討論：我們能否針對游泳池注水控制系統進行改進，改為閉環控制系統？學生分組討論。通過分組討論，培養學生思考問題，表達觀點的能力。展示模型：展示自制的游泳池注水裝置，并解析：解決辦法是: 增加一個檢測游泳池水位的裝置，把測量到的游泳池當前水位返回到該控制系統的輸入端，通過與輸入量對比，當實際水位比設定水位低時，控

6、制器控制進水閥門， 繼續注水；當實際水位達到設定水位時，控制器發出信號關閉進水閥門.觀看模型，聽講。解析：從以上控制系統案例可以看出，在系統的輸入端和輸出端之間,除了輸入到輸出傳遞信息外,還有從輸出端返回到輸入端的傳遞信息,(即控制系統把輸出量返回到輸入端與給定值進行比較,構成一條閉合回路.)閉環控制系統的概念（1）、閉環控制系統是：把控制系統的輸出量返回到輸入端并對控制過程產生影響的控制系統稱為閉環控制系統。（2）、閉環控制系統的方框圖:思考：對比開環控制系統和閉環控制系統的方框圖，看看有什么區別與聯系？概括學生答案：相同點：都有輸入量，控制器，執行器，被控對象，輸出量。不同點： 1.開環控

7、制系統的信號是單向的。閉環控制系統中有回路。2. 閉環控制系統比開環控制系統多了比較器，檢測裝置，闡述：與開環控制系統相比，閉環控制系統多了一個由檢測裝置組成的環節。學生思考并回答。馬上行動：PPT展示：判斷下列控制系統是否屬于閉環控制系統，畫出方框圖?？刂葡到y是否屬于閉環控制系統方框圖家用縫紉機的縫紉速度控制系統電冰箱的溫度控制系統走到路燈的聲光控制系統交通路口紅路燈自動（根據車流量大小改變紅綠等時間）系統學生觀看PPT，回答問題。思考生活中還有哪些閉環控制系統的例子？學生思考閉環控制在日常生活中應用還有很多:例如：(1)、投籃過程(2)、電熱器的溫度控制(3)、飲水機的溫度控制(4)、馬桶

8、水位控制(5)、空調器的溫度控制(6)、太陽能熱水器的溫度控制(7)、電冰箱的溫度控制回答問題。小結：1、什么是閉環控制系統？2、閉環控制系統的方框圖3、體驗閉環控制在日常生活中應用作業：請同學們觀察日常生活各找出一個開環控制和閉環控制的系統、并寫出它們的方框圖教學反思：本節課理論性強，又比較抽象，學生難以理解，因此在沒有實物教具的情況下，運用游戲法、對比分析法等教學方式，可以激發學生興趣，讓學生從一個感性的認識提升到了一個理性的認識，學生在自主探究、合作學習中獲取解決問題的方法，通過在協作學習中討論，學生在思維的碰撞下，對問題的認識更加深刻。 本節課學生都能積極主動參與到教學活動中來，配合教師完成游戲，思考探究等教學環節、小組合作中體現了學生團隊意識，學生的知識反饋較好，教學目標基本落實。