實化技術提高課堂有效性

楊++翠

控制在我們日常生活中隨處可見，具有十分重要的實踐意義。通過對控制的過程和機理等知識的學習，有助于學生運用相關方法解決現實生活中遇到的問題，提高學生的邏輯思維能力。

開環控制系統是生活和生產中最常用的方式，本文主要探討《開環控制系統》的教學，通過把課堂教學實化，提高課堂教學的有效性。

實物導入，激趣設疑

導入新課是課堂教學的一個重要環節，好的開頭是成功的一半，教師新課導入時吸人眼球，課堂上就能喚起學生的求知欲。實物具有形象、直觀的特點，能最快進入我們的感知世界，又與實際生活緊密相關，是一種極佳的教具。

對于《開環控制系統》這節課，筆者用聲控鳥導入新課。課前向學生介紹一位新朋友，讓大家鼓掌歡迎。聲控鳥感應到響聲，就開始擺動身軀，發出歡快的叫聲，學生的注意力快速被吸引。接著教師讓學生保持安靜，由于沒有聲音，聲控鳥也安靜下來。學生再次鼓掌，聲控鳥又發出叫聲。通過這樣一個有趣的聲控系統，讓學生感知什么是控制，引出新課。

任何一種控制的實現都要通過若干個環節，這些環節的有機組合便構成了一個控制系統。例如通過聲音控制鳥的叫聲就是一個聲控系統。控制系統的輸出與輸入之間有一定的對應關系。

這時可讓學生列舉教室中這種一一對應的關系。引導學生充分利用教室中的實物，如燈具開關的控制、投影幕升降的控制、電風扇風速的控制等，讓學生感受到控制就在身邊，并歸納出控制系統的基本特征。

視頻添趣，活躍課堂

視頻具有集成性、多元化、多樣化的特點，能為學生提供生動活潑、豐富多彩的學習資源，激發學生的學習興趣和主觀能動性。在《開環控制系統》一節中，筆者借助精彩有趣的“搞笑自動門”視頻，把學生帶進豐富的控制系統世界。

視頻中，一位服務員要清潔自動門，由于一靠近門便打開，無法順利擦洗。該服務員用盡了各種方法，甚至經歷了手被門夾等各種悲劇后仍束手無策。該視頻雖然夸張，但也體現了開環控制系統的特點：只要有輸入便有輸出，是一種“不計后果”的控制。

通過視頻，讓學生感知“系統的輸出量僅受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞”的知識點，引導學生用理性思維看待控制系統及其基本特征。

學生從感性上升到理性，進一步分析自動門的原理，同時教師啟發學生從設計者的角度進行思考。當門口沒有人時，門是關著的；當有人來門口時，門打開；當人離開門口后一段時間，門又關閉。

然后引導學生用逆推法分析，自動門靠什么力量實現開和關？電動機的轉動由誰指揮？控制電路如何根據人的走動指揮電動機轉動？怎樣用更簡潔的方框圖描述這一控制過程？

功能模擬，親身體驗

功能模擬法是一種不要求系統結構相同而只要求系統的行為和功能相似的方法，它在技術課程中的應用十分廣泛。

筆者讓學生體驗“閉上眼睛寫字”。如果把人和筆紙作為一個系統，可將其視為一個開環控制系統。讓學生把這個過程用方框圖表示出來，耳朵相當于傳感器，控制器就是大腦，它根據輸入信號（老師的命令）來確定控制信號。手在這個系統中相當于執行器，對筆即被控對象進行控制。

通過這樣一個系統，讓學生類比傳感器、控制器、執行器和被控對象的作用，加深印象。對于畫方框圖，重點不在于教學生怎樣畫，而是要教學生怎樣利用方框圖分析、理解控制系統，把復雜問題簡單化，更簡潔地表達自己的設計想法。

技術試驗，改進創新

控制系統的設計是重點也是難點，課堂上可設計一些簡便易行的探索性試驗活動，體驗解決問題的過程，領略技術的魅力。筆者采用電子百拼作為試驗活動。

電子百拼是把各類電子元器件固定在塑料片上，用獨特的字母扣將各種元器件按照規范電路圖直觀地拼接在塑料底板上，成為各種各樣的電子作品。學生可將技術學科與電學、物理學等其他學科結合，創造出自己想要的電子控制系統作品。

試驗前可結合控制方框圖講解電子百拼中的元件對應的控制環節，如電子百拼中的光敏電阻、干簧管可作傳感器，報警集成電路、功率放大集成電路、音樂集成電路、太空大戰集成電路等可作控制器，電動機可作為執行器，話筒、蜂鳴片、二極管、燈泡、喇叭、飛碟可作為被控對象。學生在理解控制工作過程的前提下，選擇不同元件進行系統的設計和創新就容易多了。

根據給定的元件，有學生設計出光控音樂——合上開關，只要有光線照在光敏電阻上，音樂聲就會響起；用手擋住光敏電阻上的光線，音樂停止。如果把被控對象中的喇叭換成二極管，這個控制系統就變成了光控燈。

這一試驗讓學生進一步了解控制系統的工作過程和原理，使他們的創新實踐能力得到有效鍛煉。

通過以上幾點將技術課題實化，為學生提供了發揮創造潛力的機會，讓學生自主創新成為可能，大大提高了課堂的有效性。