一、研究背景
控制无处不在,从学习到生活,从生产到管理,都离不开控制。学习一些控制技术可以提升学生的思维能力,提高学习和工作效率,对学科核心素养的养成乃至今后的成长与发展都是十分重要的。从本节课的知识结构角度来说,对控制的进一步了解,有助于锻炼学生解决生活中遇到的相关实际问题。我校高一学生具有良好的学习习惯和各学科知识储备,对发现问题与解决问题有强烈的探索欲和积极性,且已学习系统、控制概念,已具备开环控制系统知识。
原有教学案例的弱点:教材采用游泳池、电动门、活动猴等案例分析开环控制系统的工作过程。这些案例与学生课堂距离较远,且无法看到其工作过程,学生理解分析起来比较困难。闭环控制系统的工作方式是较难的知识点,学生对反馈环节的作用理解有一定难度,是本节课学习中的难点。教材用游泳池的案例进行讲解,讲解概念后,用希罗的自动门等距离学生更远的案例巩固新知,学生难以对知识深入理解。
因此,在教学过程中,笔者以贴近学生学习生活的“自动浇花系统”项目,让学生根据花卉生长特性,设计一个适时适量为花卉浇水的自动控制系统,使学生在技术实践中提高学科核心素养。
二、创新实验的用品
三、创新实验介绍
四、实验反思
本节课设计了多组实验来提高学生对知识学习的直观性,使学生能够准确理解并应用开闭环控制系统的工作原理和过程的相关知识,具体效果如下。
1.实验科学 效果直观
开环和闭环控制系统自动浇花器两个实验,科学严谨,现象简单明确,说服力强,不仅使学生直观理解开环和闭环控制系统的工作方式,而且将多学科知识融合运用于产品制作,学习了科学实验方法,培养了学生科学严谨的实验态度和精神,这种培养对学生的成长更加重要,对学生的影响是长期的、深远的。
2.多学科融合探究 从“重结果”转向“重过程”
整个教学过程以学生为主体,突出其主体作用,提高了学习兴趣,设计了多学科融合解决实际问题的探究实验。
任务探究的安排,体现从“重结果”到“重过程”的转变,让学生知道怎样去获取有用的知识和技能,而不是直接把知识和技能灌输给他们。学生通过完成教师安排的制作与探究任务,了解了闭环控制系统的基本组成、工作过程以及反馈的作用,使学生更加深刻地理解了知识,养成了科学严谨的实验态度。
3.围绕载体 学以致用
学生在“自动浇花器的设计与制作”大项目中,认知从“原有经验浇花”提升到“科学精确浇花”;强化了环保、节约用水的意识,锻炼了对生活环境技术问题的敏感性和探究欲望,培养了对待技术的积极态度和正确使用技术的能力。
在提升阶段,引入智能控制浇花器的学习思路,扩展了视野,培养了学生的技术意识和工程思维,将技术知识应用到生活中,将通用技术学科要求的核心素养落到实处。
参考文献
[1] 普通高中课程标准实验教科书通用技术必修2:技术与设计2[M].南京:江苏教育出版社,2012.
[2] 中华人民共和国教育部.普通高中通用技术课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.
董爽 北京市丰台第二中学 |