(科教版)八年级劳动技术教学设计
第一部分基础知识与实验制作
上海市奉贤区华亭学校王少军
第3单元 电子技术—控制电路应用
一、【教学设计思路】
本设计的内容包括四个方面:一是电子控制电路的基本组成;二是电子控制电路常用电子元器件的认识及测试;三是声控、光控控制电路的制作过程的体验;四是控制电路的实验和评价。
本设计的基本思路是:具有控制电路的电子产品在同学们的身边是很多的,应该不会陌生,同学们通过探究可以归纳出控制电路的基本组成。以实践和探究活动为基础,通过识图、实验制作、观察对比分析,优化改进,掌握控制电路的基本应用,得出控制电路的一般原理。
本设计要突出的重点是:掌握控制电路的结构及各部分的作用和控制电路的制作。方法是:通过展示讲解和讨论,了解控制电路的结构和各部分的作用,通过控制电路的制作加深对控制电路原理的理解。
本设计要突破的难点是:简易控制电路调试。方法是:在对声控、光控、时控电路的调试时,进一步对控制电路的结构、电路的连接、关键元件参数的调配等,更深的理解,并为以后的控制电路的设计打下良好的基础。
本设计通过探究、观察与分析、制作与实验、交流与优化、设计与评价等教学环节,培养了学生的观察探究的能力,分析解决问题的能力,提高学生设计创新与实践的能力。本设计融入了技术思维与技术创新的素质教育理念。
完成本单元教学大约需要8课时。
二、[ 教学目标 ] 1、知识与技能
(1)掌握几个最常用传感元件的符号、特性及识别方法
(2)学会用万用表测量光敏电阻、光电三极管、热敏电阻、 驻极体话筒和干黄管 (3)了解简易控制电路的基本结构及各部分的作用 (4)能识读简易的控制电路原理图和印刷电路图 (5)学会简易控制电路的安装和调试 2、过程与方法
(1)通过体验控制电路的工作状态,加深对控制电路原理的理解 (2)通过控制电路的探究性的学习,掌握控制电路的正确识图和制作方法 (3)通过控制电路的制作及评价活动,发现制作中的问题,并能改进原来的制作 3、情感态度与价值观
(1) 通过学习,培养学生探究的兴趣,养成良好的技术思维方式 (2)培养学生勇于探究、勤于实践、团结合作的良好品德
三、[ 教学重点与难点 ] 1、教学重点
(1)掌握控制电路的结构及各部分的作用
(2)控制电路的制作 2、教学难点
控制电路的调试方法
四、[ 教学器材 ]
学具:万用表、电烙铁、电子实验板、镊子、螺丝刀 教具:万用表、控制电路演示模型
五、[ 教学流程图 ]
情境1 简述 设问1 活动2 观察比较两种传感器 活动3 光电三极管 压电陶瓷片 的特性与用途 活动1 讨论 交流 电子元器件 测量 重点是传感 器的测量 测量 光电三极管 归纳 控制电路的组成及作用 活动4 测量压电陶瓷片 光电三极管光照和遮光时电阻值的 差异分析 压电陶瓷片 加压力和减去 压力时电压 差异分析 活动5 两种传感器测量对象的 比较 对应两者 测量非电 信号的差异 分析 情境2 阅读 设问2 活动6 声控电 路安装 主要电子元 器件的释读 调试 与故障排除 活动7 交流 评价 分别识图 声、光控 电路图 活动8 光控电路安装 调试 与故障排除 活动9 交流 评价
六、[ 教学过程 ] (一)控制电路的组成
1、课时建议:1课时。
2、准备知识:收集有关控制电路的的资料及用途。
3、导入:讲述事例,也可以展示或演示电路模型、图片、课件等,然后设问。 设问1:你能举出身边比较熟悉的有控制电路的家用电器吗?这些控制电路都有些什么共同特性? 启发学生思考,归纳控制电路的组成。
举例:教师也可以放映一些录像资料介绍空调的自动控制原理,也可以展示一些简易的机器人及机器人内部的控制电路等等,用实例导入课题。 ? 活动1:交流收集的有关资料。
学生可以四人一组,进行交流和讨论。 交流与讨论的重点:
(1)不同控制电路的工作原理; (2)不同控制电路的组成部分。 ? 活动2:探究控制电路各部分的作用。 (1)传感器
通过传感器演示和交流,了解传感器是信号转换元件,由于被转换对象不同,它可分为不同种类。
例如:展示一些不同种类的传感器的实物,老师也可以带学生到工厂或实验室观摩各种类的传感器工作过程,扩大同学们的知识面。
(2)控制器
通过控制器的演示和交流,了解控制器是具有电信号放大、处理和传送功能的电路。 在这里可以结合同学们比较熟悉的计算机,举例说明计算机控制的工作原理,拓展该部分电路的知识面。 (3)执行器
通过执行器的演示和交流,了解执行器就是控制器的负载,他负责把控制器提供的电信号转换为物体的运动和声能等,所以,它实际上也是一个能量形式转换元件。
知道了执行器的概念,可以让同学们自己讲一讲身边比较熟悉的电器设备中哪些是执行器,这部分难度不大,同学们应该能做的很好。
说明: 通过对不同控制电路的工作原理及组成部分交流与与讨论活动,使学生了解传感器采集的各种非电量信号就是各种控制电路的控制对象,控制对象都要经过传感器转换成统一的电信号,最终经过执行器转换成各种非电能量的形式,以达到自动化、智能 (二)常用电子元件及测试 1、课时建议:1课时。 2、准备知识:复习电阻、二极管、三极管的测量方法。 3、导入: ? 活动1:自学(内容:课本P77认识光电三极管) (1)认识光电三极管的符号、代号、型号。 (2)了解光电三极管的工作原理。照射在三极管窗口上的光线变弱,就会在光电三极管的集电极形成一个较强的光电流的变化。 建议:导入阶段,具体演示一个由光电三极管作为传感器设备的工作过程,或者展示一段光电三极管工作的录像也是可以的。 设问1:注意观察光电三极管和与普通三极管有什么不同?比较光电三极管与压电陶瓷片的结构又有什么不同? 启发学生思考,归纳光电三极管的特点(可以提供光电三极管实物给学生)。 ? 活动2:讨论交流。 学生可以同桌一组,进行交流和讨论。 分发光电三极管元件,通过观察,了解光电三极管的外形结构,以及光电三极管窗口的作用。 ? 活动3:测量光电三极管 步骤1:做好测量前万用表的准备,选择量程开关置于R×1K挡------调零,除去光电三极管管脚的氧化层待用等。 步骤2:用物体将光电三极管的光线遮住,这时万用表的两表笔不论怎样与光电三极管管脚接触,测得的阻值均应为无穷大;去掉遮光物体,并将光电三极管的窗口正方朝向光源 ,将红表笔接触光电三极管的发射极e, 黑表笔接触集电极c, 这时万电表的表针应向右偏转到10—30kΩ,表针的偏转越大说明其灵敏度越高。