系统设计与控制·学生实验——分组完成“转向小车”

一、实验内容

1）实验内容所属模块：通用技术与设计·必修2

2）年级：高二(下)

3）所用教材出版单位：广东科技出版社

4）所属的章节：教材第三章与第四章

二、实验设计

1、实验目标：

1）知识与技能：体验、验证系统中的子系统相互配合程度对系统整体功能是否能够顺利实现的影响，以及控制的部分原理；

2）过程与方法：通过四人小组分工协作组装转向小车，以时间竞赛的方式调动学生，使其在竞赛中体验系统设计与控制；

3）情感态度和价值观：形成对系统设计的探究欲望，以各个实践小组之间的完成时间成绩对比，培养学生的设计热情、协作意识和控制欲望。

2、内容分析

1）实验重点：了解系统设计的方法步骤，及其作用与意义；

2）实验难点：恰当的组内分工和较强的识图、动手及控制能力；

3）实验关键点：按照工作思路流畅的设计系统组合和及时的调整环节。

3、学情分析：“系统”这个词，现在的高中生听得很多，而系统的设计，却了解甚少，普遍缺乏一个清晰、明确的系统思维。学生很可能听过、见过甚至完成过系统设计的个案，却并不能将生活中的实例与我们的系统设计原则和步骤的理论一一对应，所以也就不能科学的、合理的用系统设计的思维去分析一些往日不常见的问题和事物。良好的控制，也无从谈起。

4、实验策略：用一个转向系统的完成贯穿整节课堂，让学生能自己动手，在实践中探索系统的奥秘。1个目标，1场竞赛，N种设计思路，让学生在动脑和动手竞赛中体验系统与控制的魅力。

三、实验过程描述

实验环节及时间

教师活动

学生活动

设计意图

（5分钟）老师介绍实验目标、实验用具、实验规则和注意事项

1、介绍实验目标（以老师作品为原型）。

2、介绍实验器具。

3、以组长为中心强调实验章程和注意事项。

4、强调系统的基本性质。

1、看版书学习实验基本规则。

2、随老师学习实验内容。

3、开箱，阅读实验书籍，熟悉各种实验材料和装配方式。

1、导入情境

2、熟悉实验目标

3、了解系统控制

（30分钟）小组分工，动手组装

1、游动观察。

2、指点细节，纠正方向错误。

3、解决各类提问，特别是材料选择和组装方式的问题。

1、4人小组各自分工。

2、齐头并进进行系统的补完。

3、讨论或提问解决疑难。

4、填写实验记录。

5、完成作品并展示。

1、系统的子系统分拆可以提高效率.

2、事前准备（思考分工）和动手能力一样重要.

3、很多事情，只有亲自动手才能发现问题和乐趣。

（5分钟）老师检查各组完成情况，优秀小组介绍、展示（或留影）

1、老师检查各组成绩，并打分和排出名次。

2、挑选1-2优秀组并上台展示，其中，组长为介绍的主体，而其他组员做补充和作品展示。

3、展示中的评价、小结或摄影留念。

1、展示各自作品

2、优秀小组上台展示各自系统

3、实验讨论，落后组总结原因，优秀组介绍经验

1、在竞赛中获得设计成就。

2、在合作过程中体验团队精神。

3、在反思和展示中获得自我提升的能力。

（5分钟）小结，评价、整理仪器

老师评优和小结

整理仪器，完成实验记录

提升兴趣与强化归纳综合能力

四、实验反思

本次实验优点：过程紧凑，衔接有序，内容充实，学生参与度高，热情很高。

本次实验缺陷：活动内容多，动手时间紧，讨论易跑题甚至失控，时间掌控要求高，总结需简明扼要，重点不易突出。同时，实验指导书籍的步骤有少量问题，容易使学生在过程中被误导和卡壳，这里作为一个小坑锻炼一下学生的勘误和应变能力。关键是时间，最好对着表上课。

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