系統設計與控制·學生實驗——分組完成“轉向小車”
一、實驗內容
1)實驗內容所屬模塊:通用技術與設計·必修2
2)年級:高二(下)
3)所用教材出版單位:廣東科技出版社
4)所屬的章節:教材第三章與第四章
二、實驗設計
1、實驗目標:
1)知識與技能:體驗、驗證系統中的子系統相互配合程度對系統整體功能是否能夠順利實現的影響,以及控制的部分原理;
2)過程與方法:通過四人小組分工協作組裝轉向小車,以時間競賽的方式調動學生,使其在競賽中體驗系統設計與控制;
3)情感態度和價值觀:形成對系統設計的探究慾望,以各個實踐小組之間的完成時間成績對比,培養學生的設計熱情、協作意識和控制慾望。
2、內容分析
1)實驗重點:瞭解系統設計的方法步驟,及其作用與意義;
2)實驗難點:恰當的組內分工和較強的識圖、動手及控制能力;
3)實驗關鍵點:按照工作思路流暢的設計系統組合和及時的調整環節。
3、學情分析:“系統”這個詞,現在的高中生聽得很多,而系統的設計,卻瞭解甚少,普遍缺乏一個清晰、明確的系統思維。學生很可能聽過、見過甚至完成過系統設計的個案,卻並不能將生活中的實例與我們的系統設計原則和步驟的理論一一對應,所以也就不能科學的、合理的用系統設計的思維去分析一些往日不常見的問題和事物。良好的控制,也無從談起。
4、實驗策略:用一個轉向系統的完成貫穿整節課堂,讓學生能自己動手,在實踐中探索系統的奧祕。1個目標,1場競賽,N種設計思路,讓學生在動腦和動手競賽中體驗系統與控制的魅力。
三、實驗過程描述
實驗環節及時間 | 教師活動 | 學生活動 | 設計意圖 |
(5分鐘)老師介紹實驗目標、實驗用具、實驗規則和注意事項 | 1、介紹實驗目標(以老師作品爲原型)。 2、介紹實驗器具。 3、以組長爲中心強調實驗章程和注意事項。 4、強調系統的基本性質。 | 1、看版書學習實驗基本規則。 2、隨老師學習實驗內容。 3、開箱,閱讀實驗書籍,熟悉各種實驗材料和裝配方式。 | 1、導入情境 2、熟悉實驗目標 3、瞭解系統控制 |
(30分鐘)小組分工,動手組裝 | 1、遊動觀察。 2、指點細節,糾正方向錯誤。 3、解決各類提問,特別是材料選擇和組裝方式的問題。 | 1、4人小組各自分工。 2、齊頭並進進行系統的補完。 3、討論或提問解決疑難。 4、填寫實驗記錄。 5、完成作品並展示。 | 1、系統的子系統分拆可以提高效率. 2、事前準備(思考分工)和動手能力一樣重要. 3、很多事情,只有親自動手才能發現問題和樂趣。 |
(5分鐘)老師檢查各組完成情況,優秀小組介紹、展示(或留影) | 1、老師檢查各組成績,並打分和排出名次。 2、挑選1-2優秀組並上臺展示,其中,組長爲介紹的主體,而其他組員做補充和作品展示。 3、展示中的評價、小結或攝影留念。 | 1、展示各自作品 2、優秀小組上臺展示各自系統 3、實驗討論,落後組總結原因,優秀組介紹經驗 | 1、在競賽中獲得設計成就。 2、在合作過程中體驗團隊精神。 3、在反思和展示中獲得自我提升的能力。 |
(5分鐘)小結,評價、整理儀器 | 老師評優和小結 | 整理儀器,完成實驗記錄 | 提升興趣與強化歸納綜合能力 |
四、實驗反思
本次實驗優點:過程緊湊,銜接有序,內容充實,學生參與度高,熱情很高。
本次實驗缺陷:活動內容多,動手時間緊,討論易跑題甚至失控,時間掌控要求高,總結需簡明扼要,重點不易突出。同時,實驗指導書籍的步驟有少量問題,容易使學生在過程中被誤導和卡殼,這裏作爲一個小坑鍛鍊一下學生的勘誤和應變能力。關鍵是時間,最好對着表上課。
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