1、簡單控制系統的設計說課案重慶市實驗中學 谷瑞廷 1212一、教材分析：1、教材版本：簡單控制系統的設計是廣東版高中通用技術必修2技術與設計2第四章第三節的內容。2、教材分析本節內容既是全單元的綜合，又是控制思想方法的集中體現，是學生技術素養的集中展示。通過本節內容的學習，有助于我們運用簡單的控制方法解決生活中的實際問題，發展學生良好的邏輯思維品質，培養學生的技術素養。本節內容由“控制系統設計概論”和“設計實例”兩部分組成。我在處理此內容時，有意變換了先后順序，先讓學生實際參與“LED發光畫”實例的設計與實施；在歸納總結，展示交流中讓學生總結控制系統設計的基本過程，讓學生從感性到理性，從具體實例

2、中抽象出普通規律。二、教學目標1.知識與技能：能根據具體的問題情境，構思控制方案；能實施方案，學會調試運行，提出改進方案。能總結出控制系統設計與實施的基本過程 2.過程與方法： 參與課堂活動，對案例進行分析、設計、實施；學會從控制角度思考問題，實現對知識的遷移拓展。3.情感態度與價值觀：進一步理解控制系統在生活中的運用；培養對控制系統設計的興趣和想象力；形成學以致用、做事嚴謹的良好習慣。三、教學重難點1、教學重點：體驗控制系統方案設計與實施的過程2、教學難點：針對具體問題提出控制系統的解決方案。四、學情分析1、學習能力分析之前，學生已經學習過控制系統的相關知識，了解掌握了簡單控制系統的工作過程

3、與方式，理解開環、閉環控制系統的相關知識，對一些簡單的控制已經能畫出方框圖。在上本課之前，學生還系統的學習了Arduino電子制作的相關知識，學會了編寫簡單的代碼。學生對相關知識有所了解，但缺乏深度，教學設計應充分考慮，否則會給控制的設計和實施帶來一定的困難。2、學習動機和興趣分析教學實踐表明，學生對于感興趣的事物，能夠有較強的學習興趣。就通用技術學科而言，能讓學生動手的項目都是學生非常喜歡的內容。教師在課堂教學過程中，要提高教學內容的趣味性，緊密聯系生活實際，讓學生獲得積極的情感體驗。五、教法與學法本課教師教法主要應用“項目學習法”教學模式，以活動為導向、以能力為本位，提倡學生主動參與、小組

4、合作、探索創新，體現因材施教。讓學生學會從具體問題情境出發，應用已學知識解決實際問題，實現“學以致用”。學生學法主要有合作探究法，以4名同學為一個小組，共同完成設計與制作任務，在活動中歸納知識；參與中培養能力；合作中學會學習。六、教學資源準備多媒休課件，Arduino套件12套，多媒體教學環境；七、教學過程設計（一）復習舊知，導入新課：這部分的作用是對以前的內容進行簡單的回顧，激發學生學習新知的興趣。（二）控制系統設計 1、創設情境：LED發光畫選擇這個項目基于以下幾方面考慮：點亮LED燈項目屬于Arduino電子制作的入門級任務，以此任務為基礎，讓學生進行項目設計，正好可以將電子制作與控制系

5、統設計有機的結合。項目難度適中，有一定的挑戰性。個人感受：通用技術不但需要教材，我們還需要與教材配套，能完成各個模塊實作任務的教學套材。2、控制系統設計步驟：設計過程，一共有4個步驟：第一步：明確設計目的在這個步驟中，我們讓學生從控制的角度來理解LED發光畫的設計目的，使其于普通的電子制作區別開來。第二步：分析元器件在這個步驟中，我們主要是介紹所使用的元件，為后期的方案構思，輸入輸出元件的使用打下基礎。第三步：構思方案這是控制系統設計中至關重要的一步在這個步驟中，我們引導學生從控制過程的被控對象、被控量上進行分析明確；引導學生選擇控制方式，開環還是閉環；選擇控制手段，人工還是自動控制；讓學生選

6、擇輸入輸出元件;，讓學生討論多樣化的LED燈的呈現方案。學生在這一過程中，表現出來的以驚人的設計能力與創新能力，設計了多種有趣新穎的方案。第四步：撰寫方案：這個環節設計意圖主要是讓學生養成良好的技術的習慣，先設計方案再實施，避免出現邊搭建邊設計，邊搭建邊修改的情況。（三）控制系統方案實施 這個過程主要是學生小組合作，驗證、實施方案。Arduino調試流程：連接元件 編寫代碼 燒錄代碼 調試優化這個過程進行順利與否，需要學生有Arduino的編程基礎知識，同時有規范有序的實施方式。常見的問題有：燒寫代碼未正確選擇com口，導致燒寫失敗。Led與連接線接觸時，未注意正負極，出現接反，燈不亮。連接線連接至控制板時，未注意接線順序。（四）展示交流本環節主要完成兩個任務：1、展示學生小組制作效果2、歸納總結，導出控制系統設計的基本過程。（五）拓展延伸拓展延伸這個板塊，我們從兩個方面進行了拓展。1、舉一反三通過對流程圖中，被控對象與給定值（流程的后端與前端）進行改變，實現新的功能，應用于新的情境。讓學生了解控制系統方案如何變化，如何應用于生活實際。 2、實際案例分析：我們是從簡單控制系統往復雜控制系統方向進行拓展，讓學生了解實際應用的控制系統-青少年創新大賽獲獎作品，讓其知道