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任务驱动在通用技术课堂教学中的应用探究以开环电子控制系统的设计和应用为例

摘要：任务驱动是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法,它将传授知识为主的传统教学,转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式教学.从高中通用技术《电子控制技术》教材的教学实际出发,以“开环电子控制系统的设计和应用”一节为例,尝试在课堂教学中应用任务驱动,并在实践的基础上探索这一方法的积极意义.

关键词：任务驱动开环电子控制系统光控路灯电路

任务驱动教学模式是以学生为中心,以任务为驱动,使学生在教师创建的真实任务中完成知识的学习与巩固.其核心理念是：以突出学生的主体地位为中心,以追求课堂的最大实效性为目的,着力培养学生的自主学习和合作学习的能力,提倡学生主动求知、自主学习、合作学习,重视学生探究能力和创新能力的培养,注重学生的情感态度和价值观的形成.任务驱动是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法,它将传授知识为主的传统教学,转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学.

一、常规的课堂教学模式

(一)复习回顾“开环”电子控制系统

若电子控制系统的输出结果对系统的控制没有影响,也就是被控量的变化不会引起控制量的改变,即没有反馈,这种电子控制系统叫作开环电子控制系统,它的组成方框图为：

(二)如何设计开环电子控制系统

可以从组成方框图人手,输入部分能够采集信息并转化为电信号,往往借助于各种传感器来实现；控制（处理）部分分析、比较和处理电信号并发出命令,通常是电子电路,比如三极管、CB7555、CF741、JN6201及其电路,输出部分的任务是执行命令,最为典型的就是电磁继电器.

(三)设计的贯彻落实

针对具体的问题能够设计出合理可行的电子控制系统：光控路灯电路的设计、光控报警器电路的设计、温控报警器的设计等.

如果按照这个教学设计进行,整个教学过程虽然还算顺畅,但课堂氛围沉闷,学生只是在被动接受,而不是在主动学习,缺少设计思维逐步养成的训练过程.经过反复思考,笔者尝试在这节教学中实施任务驱动.

二、任务驱动教学的实施

学生在前面几个章节中已经学习了传感器、继电器、三极管等电路元件,对电子电路有了一定程度的熟悉和了解,但是普遍缺乏完整设计一个电路的思路和理念.针对这一情况,让学生能完整地经历由一个个孤立电路元件搭建电路的整个过程,就成了本节课的重点.考虑教材选用的JN6201/CB7555/CF741等芯片难度稍高,所以本节课先以三极管电路作为切入点,等下一课时再过渡到JN6201/CB7555/CF741等芯片构成的电路.

(一)创设情境,引出任务

师我们有时候在生活中会看到这样的情景(播放PPT)早晨光线很亮时路灯还未熄灭,傍晚天色已暗路灯还未亮起. 想必同学们也深有同感,那怎么解决这个问题呢？

生设计成光控路灯.

师很好,今天这节课我们就来设计一个光控路灯电路,对于这样一个电路,我们期望它实现怎样的功能呢？

生外界光线充足时路灯灭,外界光线暗时路灯亮.

师很好.那么要实现这个功能,我们应

该怎样设计电路呢？

(二)由总到分,分解任务

师我们要控制的是路灯,希望它白天熄灭,晚上点亮.但是对于一个灯泡而言,它的亮灭仅仅取决于是否有电流通过,也就是电路的通断,而电路的通断又由谁来决定？（学生回答略）

师我们看一下光控路灯电路的工作过程原理（如下图）.

师方框内的这些角色由谁来扮演,应该选择什么电子元器件？

生光敏电阻、三极管、继电器.

师电子元器件选定了,接下来请大家用5 分钟时间设计电路.

(三)学生活动,设计电路

师将学生设计的电路借助实物投影进行展示,并纠正错误、完善方案.

师请同学们把电子控制智能实验平台拿

出来,按如图所示的电路连接,并验证

电路功能.

学生对设计进行验证,教师对学生进行指导.

(四)课堂总结,提炼升华

这节课从“设计一个光控路灯电路”这个问题出发,先确定预期目的,再划分功能模块,然后选择合适的能够实现相关功能的电子元器件并设计电路,最后在实验平台上搭建实际电路进行验证,由此经历开环电子控制系统设计的整个过程.

我们还可由光控路灯电路的设计推广到光控报警器电路的设计,再推广到温控报警器电路的设计,在此基础上总结开环电子控制系统设计的大体思路,将其分为输入部分、控制处理部分、输出部分.输入部分主要是获取外界信息,输出部分主要是控制目的实现载体,控制处理部分就是信息处理中心,可以是三极管及其电路,也可以是JN6201/CB7555/CF741等芯片及其电路.

三、任务驱动教学模式应用的反思

通过多次教学实践发现,在教学中应用任务驱动教学模式有以下优势：

首先,任务驱动教学模式将再现式教学转变为探究式、实验式教学,激发学生的学习主动性,充分发挥学生的主体作用.任务驱动教学模式适用于“知识性与技能性相结合”的课堂教学,适用于学习操作类的知识和技能,它的学习目标十分明确,在某个学习阶段紧紧围绕一个既定的目标,学习相关的知识,大大提高了学习的兴趣和效率.任务驱动教学模式与《电子控制技术》知识体系的层次性和实用性一致,便于由浅入深,循序渐进地学好基础知识,提高应用能力.

其次,任务驱动教学模式使原本琐碎的知识点变得生动系统,有利于学生学习掌握、吸收内化和学以致用.以本文中的教学案例为例,这一堂课涉及的知识点有：开环电子控制系统的定义和内涵,三极管在数字电路中的工作特点,光敏电阻、二极管、继电器等电路元件在电路中的作用等,如果“干讲”势必会因过于抽象而导致教学效果不理想.现通过引入任务“光控路灯的设计”将各知识点一一串起来并具体化,给学生以直观的感受和体验.

再次,任务驱动教学模式有利于学生综合能力的培养.在这堂课中,学生在任务“光控路灯的设计”的驱动下,经历了以开环电子控制系统设计应用为主题的实践活动过程,掌握了简单实用电路的设计、安装与调试.

最后,从教师的角度来看,任务驱动教学模式有利于教师培养学生的自主学习能力、思维能力和创新能力,在提高教学效果上有较大优势.但同时,任务驱动教学模式在实际操作中也有较多困难,最大的难题就是任务的设计,要求教师统筹安排教学内容,精细设计每个任务,还要考虑任务的弹性和开发性,对教师提出了更高的要求.

课堂教学论文范文结:

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