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2019-2020年高中通用技術 系統(tǒng)的分析1教案 蘇教版必修2 教　　材：（鳳凰國標教材）普通高中課程標準實驗教科書 通用技術（必修2） 文檔內容：系統(tǒng)的分析 章　　節(jié)：第三單元　系統(tǒng)與設計 第二節(jié) 系統(tǒng)的分析 課 時：第1課時 一、教學目標 1. 知識與技能目標 （1） 能夠理解系統(tǒng)分析的含義，了解系統(tǒng)分析在生活中的作用。 　　 （2） 在分析案例的過程中可以充分理解系統(tǒng)分析的步驟和其原則性。 　　 （3） 能根據其原則性做出正確的決策。 2. 過程與方法目標 能運用系統(tǒng)分析的基本方法對生活、學習、工作中遇到的問題進行科學合理的分析，并提出優(yōu)化的方案。 3. 情感態(tài)度和價值觀目標 (1) 樹立系統(tǒng)分析問題的觀念，培養(yǎng)系統(tǒng)分析的觀點。 (1) 增強學生面對技術世界的信心以及個人、社會、環(huán)境的責任心。 二、教學重點 1. 系統(tǒng)分析的概念， 　　2. 初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法。 三、教學難點 能進行簡單的系統(tǒng)分析，并做出決策。 四、教學方法 講授法、案例分析教學法、探究式教學法、小組學習法。 五、設計思想 1. 教材分析 在《技術與設計2》中，系統(tǒng)與設計可以說是一個承上啟下的中樞環(huán)節(jié)，它既是在“結構”與“流程”的基礎上加以展開，又為“控制與技術”的講述做好了鋪墊,是全書的重點之一。而“系統(tǒng)分析及其方法”更是將書本知識與實際應用相連接的一個重要途徑，使學生能夠運用系統(tǒng)的思想和方法處理和研究問題。 　　2. 設計理念 本節(jié)課是要求學生通過“觀察、分析、比較、核實”等方法做出正確的決策，從而理解系統(tǒng)分析的含義，學會系統(tǒng)分析的方法，體會系統(tǒng)分析在生活中的作用，形成初步的系統(tǒng)觀。 3. 教學策略設計 （1）通過搭建模具引導學生自己進行研究探討性學習。 　?。?）通過案例分析，使學生明白系統(tǒng)分析的一般步驟及其原則性。 　?。?）運用馬上行動讓學生做出決策，學以致用。 4. 學情分析 學生在生活中其實已經初步掌握了系統(tǒng)分析的方法，并能夠加以運用。只不過他們缺少一定的理論依據，并不了解自己之所以有這樣或那樣的決定是因為什么，因此需要我們通過講解把系統(tǒng)分析從他們的生活中提煉出來。使他們能夠區(qū)別經驗決策與科學決策的區(qū)別和優(yōu)缺點，能夠掌握系統(tǒng)分析的方法，用系統(tǒng)的觀點分析事物。 六、教學準備 1．旋轉木馬的搭建模具。 　2．準備田忌賽馬、丁謂修皇宮、火燒赤壁、自行車式人力飛機的故事資料及下水道、煤氣管道和電纜的相關知識以及圖片。 七、教學過程 ?、逡胄抡n 　　教師提問：系統(tǒng)的特性是什么？ 　　學生：整體性、相關性、目的性、動態(tài)性、環(huán)境適應性。 　　教師：系統(tǒng)的特性可以說就是系統(tǒng)的基本思想，而我們今天所講的系統(tǒng)分析就是運用系統(tǒng)的思想和定性定量相結合的方法進行分析。 　　㈡新課教學 　　1．技術試驗（學生每3人一組進行旋轉木馬的組裝） 可選擇不同方案 安裝方案 分析結果 按照安裝圖進行安裝（書中有兩種安裝方法） 1 采用兩個轉軸帶動大齒輪，從而帶動木馬轉動機組。 2 采用小齒輪帶動大齒輪再帶動小 齒輪，從而帶動木馬轉動機組。 第 2 種方法與第 1 種安裝方法相比只是安裝的系統(tǒng)更穩(wěn)固，在速度上并沒有太大差距，施加相同的力后速度是一樣的。 按照自己設計的更簡單可行的方式安裝 1 用橡皮筋使大轉軸帶動小轉軸再帶動齒輪進行轉動。 2 用小齒輪帶動大齒輪，從而帶動木馬轉動機組。 3 … 與前兩種比較，后兩種運用“圓周運動”的原理，以大輪帶動小輪，大輪轉一周可令小輪轉幾周，這樣施加同樣的力，木馬速度卻更快也最穩(wěn)，更接近我們的要求。 　　　　 　　教師:經過分析比較我們知道用大輪替代小輪是最好的方案，而我們進行分析的這個過程就叫做系統(tǒng)分析。 　　系統(tǒng)分析是對系統(tǒng)進行考察、并利用科學的方法對系統(tǒng)進行分析、比較、試驗和改進方案的過程，其實這就是系統(tǒng)分析。 　　那么我們是怎樣進行系統(tǒng)分析的呢？ 　　首先，我們知道組裝不同方案的木馬的目的是要讓木馬轉的更快更穩(wěn)。 　　其次，要根據已有的模具，安裝圖，物理知識進行安裝。 　　再次，幾個安裝方案進行比較，看哪個最接近目標。 　　最后，施加同樣的力進行檢驗，確定最合適的系統(tǒng)。 　　也就是說系統(tǒng)分析的基本步驟是: 　　 　　2．應用： 　　案例一：田忌賽馬 　　戰(zhàn)國時代，齊王常與他的大將田忌賽馬，雙方約定每場各出一匹馬，分三場進行比賽。齊王的馬有上、中、下三等，田忌的馬也有上、中、下三等，但每一等都比不上齊王同等的馬，于是田忌屢賽屢輸。一日，田忌的賓客、對軍事頗有研究的孫臏給田忌出了一個主意，結果以二比一贏了齊王。 　　教師指導學生分組討論齊王與田忌的馬以及比賽的規(guī)則等因素。 　　學生做出六種方案： 　　田忌 ：齊王 　　1. “上馬——上馬”、“中馬——中馬”、“下馬——下馬” 0 ：3 　　2. “上馬——中馬”、“中馬——下馬”、“下馬——上馬” 1 ：2 　　3. “上馬——下馬”、“中馬——上馬”、“下馬——中馬” 2 ：1 　　4. …… 　　最后得出系統(tǒng)分析后的結論,在六種方案中，只有第三種2 ：1可以達到目的，贏得比賽。 　　3．系統(tǒng)分析應該遵循的原則： 　?。?）整體性原則 　　系統(tǒng)分析首先要著眼于系統(tǒng)整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過程，再看某一階段；先看長遠，再看當前。 　　案例一：丁謂修皇宮 　　北宋真宗年間，皇城失火，宮殿燒毀，大臣丁謂主持了皇宮修復工程。他采用了這樣一套施工方案，先在需要重建的通衢大道上就近取土燒磚，在取土后的深溝中引入汴水，形成人工河，再由此水路運輸建筑材料，從而加快了工程進度，在皇宮修復后，又將碎磚廢土添入溝中，重修通衢大道。 案例二：公路施工 趙明同學家所在街道的人行道路在一年內進行了三次施工，分別是電信部門鋪設通訊線路、煤氣公司欲埋煤氣管道、市政部門維修下水管道，結果重復施工，造成人力和財力資源的浪費，同時也給市民帶來不變。 　　學生分組討論：兩個案例采用的不同系統(tǒng)以及所帶來的不同后果。 　　丁謂在修皇宮為什么能一舉三得？公路施工為什么會帶來不便？公路施工的問題怎樣解決更為合理？ 　　討論結果：丁謂考慮到了建材,人力,工期等因素,結果達到了最優(yōu)效果,體現了系統(tǒng)的整體性。而道路施工中三個部門的施工時間沒有統(tǒng)一協調，造成了各自為政的局面，給市民帶來了不便。要解決問題，則公路施工應該從全局著眼，三個部門協商統(tǒng)一進行施工。 　　教師總結：可見，系統(tǒng)分析時要考慮到整體性的原則。在運用系統(tǒng)方法考慮和處理問題時，要從全局出發(fā)，從整體入手，一開始就抓住要素、整體、外部環(huán)境之間的相互聯系與相互作用。 　?。?）科學性原則 　　系統(tǒng)分析一方面要有嚴格的工作步驟，另一方面應盡可能地運用科學方法和數學工具進行定量分析，使決策的過程和結果更具有說服力。 　　案例：人力飛機 　　人類很早就想實現“上天”的夢想，人們于是模仿鳥的外型和飛行動作進行嘗試，但不管裝上翅膀還是以人力驅動撲翼飛機，結果都以失敗告終。吸取經驗后，海斯勒和維林吉爾在別人的基礎上采用科學的方法進行設計，取得了成功。他們抓住了人力飛機是依靠人做動力的關鍵，進行了分析計算。他們知道，一個強鍵的運動員連續(xù)做功的功率只能達到250W左右，同時他們還知道： 　　 　　由此，得出以下結論：飛機的速度應很低，機翼面積應該很大；而且由于飛行速度低，即使飛機的結構稍大，也不會增加太大的阻力。于是，他們參考了自行車車輪的構造原理，利用中央垂直管和牽引鋼絲組成的機翼支撐結構，使面積很大的機翼并不太重。此外，他們還對飛機設計進行了許多細節(jié)的改進。1936年，他們的飛機飛到5米的高度，航行了45米，空中飛行時間達到20秒，終于實現了依靠人力“飛天”的夢想。 　　通過運用科學的方法海斯勒他們取得了成功。 　　可見系統(tǒng)分析還需要遵循科學性的原則， 　　（3）綜合性原則 　　案例：孝囊高速公路 　　湖北省的孝襄高速公路總投資額達72億元人民幣，是“十五”計劃期間該省投資最大，建設里程最長的高速公路，按照設計方案，孝襄公路要穿越占地面積19km的“洛陽銀杏保護區(qū)”，2萬多棵古銀杏將面臨毀滅的破壞。銀杏的成長周期很長，成活率低，一旦破壞，勢必破壞大地的生物多樣性。如果更改最初的設計方案，繞避保護區(qū)1．4km,工程要增加4200萬元。 　　學生討論分析孝襄公路的綜合因素，分析孝囊高速公路的設計應該綜合考慮哪些目標？ 　　學生討論后，教師根據上網查詢的有關“孝襄高速公路”的資料向學生作個簡單的介紹。 　　教師講解孝襄公路的設計我們應該對自然環(huán)境、資金、長遠影響等因素進行綜合分析，如果破壞銀杏林的話，勢必對生態(tài)造成影響，這是增加再多資金所也無法挽回。 　　工程指揮部最后決定增加資金繞路，孝襄公路以于2005年9月30日正式全線開通。 　　可見系統(tǒng)分析時還要注重綜合性原則，要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。 　　又如：三國“火燒赤壁”(教師講述) 　　教師:為什么很好的一個策略最后會演變成致命的缺點? 　　學生：對外部環(huán)境欠缺考慮，沒有進行綜合因素的分析。 　?。ㄈ┬〗Y 　?、畔到y(tǒng)分析 　?、葡到y(tǒng)分析的基本方法及一般步驟 　　⑶系統(tǒng)分析的原則 　　系統(tǒng)分析不只是對系統(tǒng)觀點的應用，它也是處理問題的科學方法，是一種科學決策。 八、教學反思 系統(tǒng)分析是一個比較重要的內容！在全書中有著不可替代的地位。我采用模具“旋轉木馬”為載體進行輔助教學，引導學生自己進行探討性學習，同時運用貼近生活的事例引導他們做實踐。一節(jié)課下來學生興趣昂然，絲毫沒有乏味的感覺，并且還能自己將系統(tǒng)分析的方法引入到學習時間的安排上，做到了學以致用。有部分學生還提出現今科學理論未必正確，從而導致系統(tǒng)分析也未必正確等問題，可見學生還是深入地理解了系統(tǒng)分析這一理論的。