《控制中的手段与应用》教学设计
任岩松中学 蔡小扬
一、教材分析
本课时内容是学习本单元的理论基础。本节包含“控制的手段”、“控制的应用”两个部分内容,其中“控制的应用”在《控制与设计》这一单元中具有较重要的地位和作用,要求学生能从应用的角度来理解控制的含义。
教材通过案例的分析,导出控制的含义及控制现象中涉及的几个问题;同时选用大量图片说明控制在生活和生产中的广泛应用,帮助学生建立与控制的亲近感。通过本节课的学习,学生对控制有一个初步的认识,为后续内容的学习打好基础。 二、学情分析
在平时的学习和生活中,学生具有了观察和使用简单控制系统的生活体验,这些知识和经验为教学提供了条件。同时学生对控制的概念的认识以及控制系统中控制对象、控制目的、控制手段的识别还是比较模糊的。在学习、分析控制的含义以及分类中还存在困难。 三、教学目标
知识与技能:通过案例的分析,理解控制的含义及其在生活、生产中的作用。
过程与方法:在理解控制含义的过程中,通过讨论、分析,明确控制现象中的控制对象、控制目的和控制手段,体会控制在生活和生产中的意义。
情感态度与价值观:通过案例分析引导学生仔细观察生活,帮助学生了解控制的作用,并激发学生了解控制、研究控制的兴趣与热情。 四、教学重点、难点 重点:理解控制的含义及作用 难点:人工控制与自动控制的分类 五、教学策略设计
1、通过对典型案例的分析,让学生了解控制的含义及其在生活、生产中的作用。 2、组织学生阅读、讨论、分析,学会分析生活中所观察到的控制现象,识别出控制对象、控制目的和控制手段。
3、讲解时侧重讲“控制的含义”、“人工控制与自动控制”。 4、课时安排:1课时。 六、课前准备
PPT课件 花 篮球 七、教学过程 (一)导入(5分钟)
1
【教师活动】(手拿一朵鲜花)同学们好!前面我们学习了系统的五个特性(整体性、目的性、相关性、动态性、环境适应性),下面请同学们一起用系统的动态性来分析一下这朵花的变化发展。
【师生互动】凋谢了、枯萎了、被虫子吃了、被人采摘了、扔垃圾桶、作为礼物拿来送人、制成标本了、制成花茶了、制成化妆品……
设计意图:以一朵漂亮的鲜花,吸引学生的注意力,激起学生的学习兴趣,并以此打开学生的想象之门。
【学生活动】完成教材P96页“马上行动” 指出事物发展与变化的多种可能性:
鱼塘:干涸了、水溢出了、很多鱼在里面、被污染了、满塘荷花…… 流行性病毒:传播开了、变异了、控制住了……
【教师总结】从上面案例我们可以发现事物发展具有多样性,如果让它随意发展可能会出现很多我们不能预料的事,比如 “流行性病毒”传播开以后可能对社会的伤害非常大(03年的非典,不知道大家有印象没有,它曾经就造成了社会恐慌。为了不让非典传播开来,我们国家就采取了一系列的措施。比如:隔离、治疗、消毒)
为了使事物向我们所期望的方向发展,一般要采取一定的手段进行干预。这就是我们今天要学习的内容——《控制的手段与应用》。
设计意图:通过事物变化发展的多样性,让学生了解为什么要进行控制,同时引出本节课的内容第四单元《控制与设计》中的第一节《控制的手段与应用》。 (二)控制的手段 1、控制的含义(15分钟)
【案例分析】学生朗读“大禹治水”的故事,并填写如下表格 人物 鲧 大禹 对象 目的 洪水 控制水患,使百姓安居乐业 洪水 控制水患,使百姓安居乐业 【教师总结】从上面我们可以了解到采用不同的控制手段得到的控制效果可能会不同;有的可以达到目的,有的不能。我们把这种为了达到一定的目的,通过一定的手段,使事物向期望的目标发展,称为控制。
【教师活动】(手拿篮球做投篮的姿势)请同学们说说这个是不是控制? 【学生回答】……
【师生互动】对,这个是控制。这里我通过瞄准篮筐(手段),使篮球(对象)投进篮筐(目的)。下面请同学们说说你在生活学习中所见到的控制现象。 【学生回答】……
2
手段 结果 垒坝筑堰、填塞洪水 愈治愈泛 疏通河道、泄洪为主 水患大治 设计意图:用投篮作为案例,让学生比较有亲近感,同时又让学生比较好的理解控制的定义,激发学生的兴趣。让学生寻找生活中的控制现象既可以了解学生对控制是否理解同时也增强了师生的互动。
【教师总结】从控制的概念我们可以了解到:要理解控制现象,我们必须要明确下面几个问题: (1)控制的对象是什么? (2)要达到的控制目的是什么? (3)采取什么控制手段? 控制对象 控制目的 控制手段
【学生活动】完成教材P97页“马上行动” ,列举自己生活中有哪些控制现象,并进行分析。
控制事例 制 电风扇的风速的 控制 瞄准目标,射箭 灭火器灭火 设计意图:结合生活案例,让学生学会分析控制现象中的控制手段、控制目的、控制对象。 2、控制手段的分类(8分钟)
【教师活动】控制的实现需要通过一定的手段。从控制过程中人工干预的情形来分:人工控制(或手动控制)、自动控制。
人工控制:在控制过程中是人的直接干预和全程干预下进行的。如:水龙头水的流量控制、门的开与关等。
自动控制:无人直接参与的情况下,使事物的变化准确地按照期望的方向进行。 如:光控路灯、自动门等。
3
控制的对象 自行车方向的控自行车 控制的目的 控制的手段 改变自行车行使转动车把手 方向 (光控路灯是受光的亮度的大小所控制。该装置适合作为街道、宿舍走廊或其它公共场所照明灯,起到日熄夜亮的控制作用,以节约用电。
自动门:当人走近自动门时,门上方的红外装置检测到人体热辐射发出的红外信息,控制电路接收到该信号后,便会发出相应的指令,启动电机运转,从而带动门自动开启) 【师生互动】指出下列控制现象分别属于哪种控制手段?
音响的音量控制 自动取款机 空调对房间内的温度控制 设计意图:人工控制与自动控制的区别是这节课的难点,先通过生活中的简单案例让学生了解人工控制与自动控制的概念。练习的案例选择学生比较容易有分歧的案例,详细分析,加强学生对人工控制与自动控制的理解,突破难点。
按照执行部件的不同,控制又可分为机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。在很多控制事件中,控制的手段又可以是综合的。 【学生活动】 连线题:
机械控制 电饭煲 气动控制 液压千斤顶 液压控制 公交车车门控制 电子控制 自行车刹车控制
(三)控制的应用(8分钟)
控制的应用自古就有,并在近代得到迅速发展。下面请同学们看课本案例《从手摇扇到空调器》,简单了解一下控制的发展,以及给生活带来的影响。 【案例分析】(不具体分析,就简单了解控制的发展)
【师生互动】随着技术水平的提高,控制也由原来的人工控制慢慢转向自动控制发展,提高了人们的生活质量。
【教师活动】现在,控制在社会生产生活的各个领域都有极其广泛的应用。下面请同学们欣赏几张控制在生产生活以及其他领域应用的图片。
4
温州制鞋
汽车自动装配生产线
农业节水灌溉
“神舟七号”飞船
下面我们再来看一个汽车生产线的视频。 播放视频
【教师活动】 其实我们的控制发展非常快,自动化控制越来越往智能化发展(如:智能系统的控制、机器人自我复制技术)下面我们来看一个关于机器人自我复制的视频报道。 播放视频
【师生互动】从上面图片和视频我们可以了解到控制技术在我们的生活生产中应用非常广泛,下面大家说说控制技术给我们生活带来了什么好处? 【教师总结】减轻了人的劳动强度,提高了生产效率……
5
(四)课堂小结(1分钟) 1、事物的变化和发展具有多样性 2、控制的涵义
人们按照自己的意愿或目的,通过一定的手段,使事物向期望的目标发展,这就是控制。
(明确控制的对象、控制的目的、控制的手段)
3、人工控制和自动控制
人工控制:控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。
自动控制:在无人直接参与的情况下,使事物的变化准确地按照期望的方向发展。 4、控制的应用
(五)课堂练习(3分钟) (略) 八、板书设计
第一节 控制的手段与应用 1、事物的变化和发展具有多样性 2、控制
(1)控制对象、控制目的、控制手段 (2)控制的分类:人工控制、自动控制 3、控制的应用 4、
6