[了解控制]典型案例评析

【案例信息】

案例名称：了解控制

授课教师：蔡xx（xx实验中学）

评析教师：刘xx

【说课】

《了解控制》属新授课类型，属于技术与设计 2 第四章第一节教学内容，主要涉及控制的概念和控制的分类，分析开环控制和闭环控制、手动控制和自动控制，安排 1 个课时。考虑到学生在日常生活中，早就对控制装置有所接触，对与控制相关的概念有所了解，课堂教学中，学生需要通过一个有效途径，了解控制原理、控制过程和控制系统。用学生熟知的一些事例，引发他们对控制及其设计的学习兴趣，激发他们的学习热情，是上好这节课的要点。 本节课的教学目标是：

1. 理解控制的涵义及其在生产生活中的应用。

2. 了解手动、自动控制，熟悉简单的开环、闭环控制系统的基本组成和简单工作过程。

3. 能正确判断生产、生活中各种控制实例的类别。

4. 通过案例分析，体验控制在生活中的应用，以及人在其中所起到的作用。

5. 通过介绍控制发展史，使学生对中华文明和人类文明的伟大产生敬佩。

教学的重点：理解控制的涵义，开环控制和闭环控制。

教学的难点：理解控制反馈的概念，控制的分类。

本节课的教学内容有：主要介绍了控制的概念和控制的分类，着重介绍了开环控制和闭环控制，手动控制和自动控制。它是学习控制与设计全章的导入与基础。

本节课的具体过程是：

1. 通过一个教学游戏引入新课。

2. 用提问方式引入正题，讲解了解控制的含义，注意引导学生进行积极思考。例如，讲解“大禹治水”的故事，用正面的和反面的控制事例，加深学生对控制涵义的理解。

3. 介绍各种典型的控制装置及相关控制原理，变换教学方式，播放视频片段，唤起学生的有效注意，注意引导学生进行积极思考。

4. 提出控制分类的问题，通过课堂发言和讨论，教师及时做归纳，引导学生认识控制分类方法和控制方式的区分。

5. 课堂小结，为进一步学习控制与设计做准备。

本节课综合利用了多种教学方法，其中包括：

讲授、演示、提问、点拨、启发、评价、讨论、激励等方法，还利用了“愉快教学法”等来提高教学有效性。

事实上，一般学生对学习控制相关的概念和知识，往往兴趣不大，如何有效引起学生的学习兴趣，是新课引入须考虑的问题。可以通过游戏和具体的事例，讲解与控制概念相关的“概念”内涵，避免单纯地作表面讲解。例如，通过一个“蒙眼睛画五官”的游戏导入新课，引导学生通过游戏思考控制的相关概念和相关原理。然后才讲解与控制相关的典型事例，逐步引导学生理解控制的涵义。

在课堂教学中注意引导学生，培养养成良好的学习方法：

1. 从培养学生的学习兴趣，激发学生的自主学习欲望入手。

2. 注意变换教学方式，唤起学生的有效注意。

3. 组织学生讨论，激发学生探究热情，加强学生对控制概念区分能力。

4. 重视学生非智力因素的开发，促进好的学法形成。

1. 教学演示文稿

了解控制

2. 视频

城市之光、智能家族。

教学反思：有些概念很容易引起理解上的混淆。例如，如何区分手动控制和自动控制，如何区分开环控制和闭环控制，是最容易引发歧义的地方。可以考虑多举一些典型事例，让学生作深入分析，防止只作简单判断的做法，尽量避免学生在控制概念产生混淆。

【教学设计】

一、学习者分析

学生在日常生活中，早就对控制装置有所接触和了解，他们需要通过一个途径去了解真正的原理和过程，上好本节课的根本就是通过他们熟知的事例，引发他们对控制及其设计的兴趣，激发他们的学习热情。

学生对于这节课中概念的理解，不会有太大兴趣，故要有效地利用事例讲解“概念”内涵，而不要单作表面讲解，以免学生对教学内容感到枯燥乏味。

二、教材内容分析

1 、本节的主要内容及在本章中的地位

本课主要介绍了控制的概念和控制的分类，着重介绍了开环控制和闭环控制，手动控制和自动控制。它是学习控制与设计全章的导入与基础。

2 、教学重点、难点：

重点 理解控制的涵义，开环控制和闭环控制。

难点：理解控制反馈的概念，控制的分类 。

3 、课时安排： 1 课时

三、教学目标

（一）知识与技能

1. 理解控制的涵义及其在生产生活中的应用。

2. 了解手动、自动控制，熟悉简单的开环、闭环控制系统的基本组成和简单工作过程。

3. 能正确判断生产、生活中各种控制实例的类别。

（二）过程与方法

通过案例分析，体验控制在生活中的应用，以及人在其中所起到的作用。

（三）情感态度价值观

通过介绍控制发展史，使学生对中华文明和人类文明的伟大产生敬佩。

四、教学理念和方法

本课内容理论性比较强，通过设置游戏环节，引入新课，为学生创设学习情景；通过案例介绍和视频播放，调动课堂气氛，加深学生对控制涵义、分类的理解；增设学生讨论活动，激发学生探究热情。

五、教学设计

教学环节

教师教学

学生活动

设计意图

新

课

导

入

什么是控制？在正式上课之前，我们先来玩一个游戏。

出示“画眼睛点鼻子游戏”。

请两个学生参与游戏：一个蒙眼画，另一个指挥。

调动课堂气氛，

创设学习情景，

引入新课内容。

实际上，上面的游戏就是一个控制过程。在我们身边还存在哪些控制的例子呢？ 学生举例

从多角度引导学生，为控制涵义的归纳打好基础。

过渡

可见，我们周围充满了形形式式的控制。大家能否从上述的例子当中找出控制的共性呢？

控

制

的

涵

义

点明控制的涵义：

（ 1 ）按照自己的意愿或目的，

（ 2 ）通过一定的手段，

（ 3 ）使事物向期望的目标发展。

学生听讲、观看、思考

通过“大禹治水”的故事，加深学生对控制涵义的理解

控

制

装

置

介绍各种控制装置：

东汉张衡发明候风地动仪

战国时期的指南车

战国时期的计里鼓车„„

听讲、观看、思考

通过古老中华文明产物展示，让学生了解相关的控制装置，培养学生的爱国情怀。 介绍希罗的“自动门”和“瓦特式速度调节器”

听讲、观看、思考

通过对比两种装置控制手段的不同，为下面讲解控制的分类打下基础

播放视频“城市之光”、“智能家族”

学生感受其中的控制装置，体会当中的乐趣，活跃课堂气氛。

过渡

从上面介绍的各种各样的控制装置中，我们可以把控制怎样进行分类？

控制

的

分类

及

区分

手动控制和自动控制：强调人在控制过程中的参与

学生举例

让学生分别对“自动门”和“瓦特式速度调节器”进行区分，为下面的两组概念的区分打下基础。

开环控制和闭环控制：重点讲解判断依据——反馈环节

学生举例

手动控制是否等于开环控制？

自动控制是否等于闭环控制？

学生讨论，

举出实例

增设学生讨论活动，激发学生探究热情，

加深学生概念区分。

老师点明判断依据

课

堂

小

结

在这节课我们了解控制的涵义和分类，对控制有一个初步的认识。在下节课我们将用系统论的知识对控制作进一步的学习。

六、教学反思

手动控制和自动控制，开环控制和闭环控制，是最容易引发歧义的地方。此环节一定好做好深入分析、举例，防止学生进行单一判断，避免学生对概念产生混淆。

【案例评析】

学生在日常生活中，早就对控制装置有所接触和了解，他们需要通过一个途径去了解真正的原理和过程，上好本节课的根本就是通过他们熟知的事例，引发他们对控制及其设计的兴趣，激发他们的学习热情。学生对于这节课中概念的理解，不会有太大兴趣，故要有效地利用事例讲解“概念”内涵，而不要单作表面讲解，以免学生对教学内容感到枯燥乏味。

【评析：执教教师注意到学习者的特点，考虑用激发学习兴趣的方法，提高引入《了解控制》的相关知识的教学的有效性。借用学生游戏引入控制概念，就是由一个学生用语言控制另一个蒙上眼睛的学生在黑板上画人头，头发，点器官等。这样就能极大地调动学生的积极性，课堂气氛很好。与此同时，做完游戏后，老师让学生回答问题，例如，有哪些方面的控制等。】

二、教材内容分析

1．本节的主要内容及在本章中的地位

本课主要介绍了控制的概念和控制的分类，着重介绍了开环控制和闭环控制，手动控制和自动控制。它是学习控制与设计全章的导入与基础。

2．教学重点、难点：

重点：理解控制的涵义，开环控制和闭环控制。

难点：理解控制反馈的概念，控制的分类。

【评析：执教教师能明确本节教学内容和所在章节的内容，明确教学重点和难点所在，为制定教学方法作铺垫。但是，在讲到开环控制是否有反馈这个问题上，执教教师说一定没有反馈回路，这是不对的。准确地讲 , 经人为设定的开环电路里面往往是没有反馈回路，因为反馈没有作用，没有作用设置来干嘛？开环控制没有必要进行检测，反馈了也没用。但是，在一个非人为制造的开环系统里面，可能就会有检测，有反馈。例如，人投篮球，这就是一个开环系统。几乎所有人投篮之后都会看看自己有没有投进去，肯定是有检测的，有反馈的，但是无法进行调控了。所以说开环控制系统是没有反馈的这个说法不准确。

教学中对手动控制时的开环控制和闭环控制，自动控制中的开环控制和闭环控制都举了很好的例子 , 进行了准确的归纳总结，纠正了一些错误的理解。

闭环控制作为本节的重点和难点，我认为判断是否是闭环控制最好能认识闭环控制系统应该有以下的三个基本条件。

• 闭环控制系统在工作中，环路不能中断 , 否则不是闭环控制系统

• 闭环控制系统一定有抗干扰性能 , 无抗干扰性能的系统不是闭环控制系统。 • 抗干扰功能的能力和速度取决于闭环控制系统的结构和性能。】

三、教学目标

1．知识与技能

（ 1 ）理解控制的涵义及其在生产生活中的应用。

（ 2 ）了解手动、自动控制，熟悉简单的开环、闭环控制系统的基本组成和简单工作过程。 （ 3 ）能正确判断生产、生活中各种控制实例的类别。

2．过程与方法

（ 4 ）通过案例分析，体验控制在生活中的应用，以及人在其中所起到的作用。

3．情感态度价值观

（ 5 ）通过介绍控制发展史，使学生对中华文明和人类文明的伟大产生敬佩。

【评析：执教教师在讲解控制概念时，还引用了一些历史上的例子。例如，大禹治水是怎么实现治水的。堵失败了，疏通就成功了。这个控制事例说明，控制也不一定是全部成功的，也可能会失败。在这一点上，这位老师能很好地发挥。现行xx版的教材还没有强调控制失败的例子。这位老师能够这样发挥，其思路是正确的。控制失败说明控制的手段或方法不正确，或者不到位。用反面事例说明控制，外省好像也没有多少人提到过控制失败的问题，多数讲的都是控制成功的例子，很少想控制失败的事例。通过反面教材提高控制与设计教学的有效性，这是很好的尝试。

执教教师在制定教学目标时，虽然将三维目标“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”分开描述，但在具体的教学活动中三者之间是相互关联和交叉渗透的，针对具体教学内容，在三个方向上有所侧重。教学目标的界定与实现与否，与具体操作细节密切相关。教师在教学内容安排、教学重点和难点确定和教学策略选择等环节上处理得当，就可以避免大而空，实现教学目标。例如，在举例讲解控制系统原理时，注意采用古今中外著名的典型控制装置作为例子，一方面，通过讲授和引导思考活动，理解控制知识，另一方面，通过古老中华文明产物展示，让学生了解相关的控制装置，培养学生的爱国情怀。】

四、教学理念和方法

本课内容理论性比较强，通过设置游戏环节，引入新课，为学生创设学习情景；通过案例介绍和视频播放，调动课堂气氛，加深学生对控制涵义、分类的理解；增设学生讨论活动，激发学生探究热情。

【评析：游戏很吸引人，将游戏改为教学游戏，寓教于玩、寓教于乐，让学生在更好的教学情境中，完成一些可能令人不太感兴趣的概念和原理的学习。执教教师在该案例就采用了这种方法，可能很多人都知道，但只要看看实际教学活动的效果，对教学游戏还会留下有更深刻的印象。

另外，在教学过程中，执教教师在讲授中，通过介绍一些典型的控制装置和控制原理，主要采取提问、师生互动和播放与自动控制相关的趣味录像片等方式，让学生了解多种控制装置，加深对各种具体控制原理的理解，逐步引导学生关注控制的分类问题。】

五、教学过程设计

（ 1 ）通过一个教学游戏引入新课。

（ 2 ）了解控制的含义。

（ 3 ）了解典型控制装置及相关控制原理。

（ 4 ）引导学生认识控制分类方法和控制方式的区分。

（ 5 ）课堂小结，为进一步学习控制与设计正准备。

【评析：在目前的通用技术课里面，控制与设计是最难的一个模块。所谓最难，是指在不少中学的教学当中，从概念到原理到定义，有些地方还存在着一些争论。该执教教师注意到教学方法应具有生动性，注意到学生的主体参与。这位老师在教学过程中用图片演示讨论了击鼓程车，指南车的工作原理，还讲了我们教材上的瓦特式离心器稳速的原理。从应用上，从专业上把教材的内容容纳进去。

还有一点值得赞赏的是，这位老师在课堂上播放一个搞笑片，内容是通过机器自动喂饭, 抹嘴 „, 调动、调节课堂气氛。但是，这个片子其实还是挺有意思的，与控制装置和自动控制系统密切相关。看起来很搞笑，其实这里面是引进了一个自动控制的概念。„„ 】

六、教学反思

有些概念很容易引起理解上的混淆。例如，如何区分手动控制和自动控制，如何区分开环控制和闭环控制，是最容易引发歧义的地方。可以考虑多举一些典型事例，让学生作深入分析，防止只作简单判断的做法，尽量避免学生在控制概念产生混淆。

【评析：如何区分开环控制和闭环控制确实存在很多争论，其实，闭环控制系统必须满足以下三个基本条件：

1. 被控对象在控制过程中应是同一个对象。

2. 控制时系统不能中断，应进行实时控制。

3. 应能检测被控量的误差，并及时减少误差。

判断一个系统是否闭环控制有两种方法：

1. 检测能否抗干扰的方法 (干扰法)

（ 1 ）干扰被控量（空调）

（ 2 ）干扰被控对象及比较器（人骑自行车）

（ 3 ）人多次投飞镖的状态分析 —— 不能抗干扰

2. 检查能否跟踪基准量（跟踪法）

（ 1 ）人为改变基准量，如果被控对象能及时受到控制，改变工作状态，使被控量和基准量始终保持相同或相接近，则该系统为闭环控制系统。

（ 2 ）如果被控对象不能受到控制而改变工作状态，使被控量（注意：不是输出量）及时跟踪基准量，则该系统不是闭环控制系统。