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第一章 第二节 《电子控制系统的组成和工作过程》
【教材分析】
本节教材以光控路灯的亮灭控制为例，介绍了电子控制系统的基本组成及工作过程，并详细介绍了“输入”、“处理”、“输出”各部分的常用元器件。
该内容与《技术与设计2》第四单元“控制与设计”的知识紧密联系，所蕴含的系统分析法对于控制系统工作过程的理解、电路原理图的识读以及控制系统的设计具有较强的指导作用。
【学情分析】
学生知道控制系统的组成及工作过程，因此容易理解电子控制系统的基本组成。但是对电子控制系统中输入、处理、输出部分的常用元器件，特别是处理部分的元器件知之甚少，对电子电路中信号的变化认识不足。
学生学习了《附录》，初步了解了电阻器、二极管、三极管，并对热敏电阻和光敏电阻的特性有所了解，能对简单的电路原理图进行分析，但是没有形成系统分析法。
学生具备在面包板上搭接电路的基本操作能力，能进行简单电路的搭接。
【教学目标】
1．通过观察演示实验、分析电路原理图以及搭接电路，理解电子控制系统的基本组成、工作过程以及电子电路中信号的变化。能针对生活生产中简单的电子控制系统，分析输入、处理、输出等部分，并用方框图描述该控制系统的基本组成及工作过程。
2．通过动手搭接电路，激发学习电控的兴趣和愿望，提高动手操作能力。
3．通过小组合作的方式搭接电路，促进同伴之间的协作与交流，强化交流合作的意识。
【教学重点与难点】
重点：1．理解电控系统的基本组成及工作过程；2．理解电子电路中信号的变化。
【教学手段与策略】
首先，播放视频《未来的智能家居生活》，激发学生探究电控技术的兴趣和愿望，进而引出本课主题——电子控制系统的组成及工作过程。
其次，通过对“温控小风扇”的分层探究（先观察演示实验，再分析原理图，最后搭接电路），理解电子控制系统的基本组成、工作过程以及电子电路中信号的变化。
最后，通过三个练习题，引导学生围绕“输入”、“处理”、“输出”进行电路原理图的识读和电子电路的设计，进而初步掌握识读原理图的方法和设计电子电路的方法。
【教学准备】
温控小风扇教具、电控实验套材、PPT、视频、学历案。
【教学过程】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
新课引入 1．播放视频《未来的智能家居生活》。<师>：这段视频中蕴含了丰富的电子控制系统，它们功能各异、结构复杂。但是，作为电子控制系统，它们有着相似的工作过程。 这堂课，我们将以温控小风扇为例，了解电控系统的基本组成及工作过程。 观看视频，感受电控技术对人类社会的深刻影响。 激发学生对电控系统的学习兴趣和愿望。
了解电子控制系统的基本功能 1．介绍温控小风扇的组成和功能，并演示其工作过程。2．（PPT呈现必修二中的开、闭环控制过程方框图）<师>：请指出该控制系统的“控制器”、“执行器”、“被控对象”；然后判断“温控小风扇的开关控制系统”属于开环控制还是闭环控制。3．结合学生的回答用方框图表达工作过程。 1．观看演示实验。2．指出“控制器”、“执行器”、“被控对象”，然后判断开闭环。 1．温控小风扇的开关电控系统具有很好的教学价值，其中包含了常用的输入装置-传感器、控制装置-三极管、输出装置-继电器和电机，便于学生理解电控系统的基本组成。2．让学生观看生动的演示实验，有助于激发学生进一步探究该系统内部工作原理的欲望。3．电控系统的方框图与必修二中的控制系统方框图相比，既有相似，又有差异。引导学生在回顾旧知识的基础上，认识电控系统的组成，更符合学生的认知规律。
理解电子控制系统各部分的作用及相互关联 1．（PPT呈现“温控小风扇”的电路原理图）<师>：（1）识读原理图1-b，了解该电控系统由哪些具体的电子元器件组成；（2）分析各元器件有何作用，又是怎样相互配合、实现控制目的的？2．引导学生归纳出电控系统的基本组成：输入、处理、输出。3．<师>：两人一组，根据“温控小风扇”的原理图搭接电路，感受电子控制系统中信号的变化。 1．结合原理图，指出各个元器件的名称，然后分析各元器件的作用、相互关联以及电子电路中信号的变化情况。2．归纳出电控系统的基本组成：输入、处理、输出。3．分组搭电路，并进行测试。 1．通过对原理图的分析，有助于学生深刻理解电控系统各部分的作用及相互关联，有助于理解电控系统中信号的变化情况。2．让学生亲手搭电路，一方面可以加深对各元器件的认识及工作过程的理解；另一方面使学习过程变得生动活泼，充满乐趣。
运用“输入”、“处理”、“输出”进行电路图的识读及简单电控系统的设计 1．（播放影片“国产凌凌漆”中的片段，介绍达文西手电筒的功能，然后呈现电路原理图）<师>：请在图中圈出输入、处理、输出三部分，并用方框图描述该电控系统的工作过程。2．（PPT呈现“简易电子门铃”的电路原理图）<师>：请在图中圈出输入、处理、输出三部分，并用方框图描述该电控系统的工作过程。3．四人一组，设计一款预防近视的测光指示器，当学习环境的光线变暗时，系统会发出信号，提醒学习者。画出原理图，并用方框图描述系统的工作过程。 1．观看视频和原理图，然后找出输入、处理、输出三部分，并分析各元器件的作用及电路中信号的变化。2．分析原理图，找出输入、处理、输出三部分。3．分组讨论，确定输入、处理、输出三部分，并画出原理图及方框图。（如有时间，搭接电路，进行测试） 1．第1、2题主要是引导学生运用“输入”、“处理”、“输出”识读电路原理图。其中，第1题也是为第3题-简单电控系统的设计作铺垫。2．第3题主要是引导学生运用“输入”、“处理”、“输出”进行简单电控系统的设计。3．这三个电控系统的输入、处理、输出部分不尽相同，便于学生积累丰富的元器件，便于后续的电控系统设计。使学生认识到，分析电控系统的“输入”、“处理”、“输出”是非常重要的系统分析方法，对于识读原理图和进行电控系统的设计非常有用。
课堂小结 （PPT呈现下面三个问题）1．结合之前分析的各种电控系统，归纳出输入、处理、输出部分常用的元器件，完成下表。2．通过这堂课的学习，你掌握了哪些识读电路图的方法？3．通过这堂课的学习，你掌握了哪些电路设计的方法？ 围绕PPT所给的三个问题进行课堂小结。 略
课后作业 1．如图5所示是某温度报警控制系统原理图。当环境温度高于警戒温度时，蜂鸣器响；当环境温度未达到警戒温度时，蜂鸣器不响。（1）你认为该控制系统的输入、处理、输出分别是什么？用方框图描述该控制系统的工作过程。（2）搭接电路。（3）如果希望实现低温报警，该如何调整该电路？提出1-2个办法。 略
【教学反思】
（一）教学亮点
1．教学案例生动典型
“温控小风扇”贴近生活，原理简单，其中包含了典型的输入装置（传感器）、处理装置（三极管）及输出装置（继电器和电机），便于学生理解各元器件的作用、相互关联以及电子电路中信号的变化，因而教学价值较大。
2．教学方式层次分明
为了使学生深刻理解“温控小风扇”电控系统的基本组成及工作过程，笔者分三步开展教学活动：“观察控制现象-分析原理图-动手搭电路”，由表及里，使学生对电控系统的组成及工作过程从感性了解上升到理性认识。
3．注重系统方法的培养
本课题没有局限在对电控系统“输入”、“处理”、“输出”的简单识别，而是引导学生围绕“输入”、“处理”、“输出”进行电路原理图的识读和电子电路的设计，使学生在实际运用中领悟系统分析的基本方法。
4．学习方式丰富多样
动手与动脑相结合、独立思考与小组合作相结合，为学生创设了丰富多样的学习方式，营造出生动活泼、充满乐趣的学习氛围。
（二）教学不足
在进行简单电控系统——“预防近视的测光指示器”的设计时，应鼓励学生亲手将自己设计的电路搭出来，并进行测试。这样教学，效果会更好。

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