
1.知識(shí)與技能
(1)理解系統(tǒng)的基本特征。
(2)理解系統(tǒng)的基本特征。
(3)初步掌握系統(tǒng)特性的分析方法。
2.過程與方法
(1)能夠運(yùn)用系統(tǒng)特性的分析方法對(duì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)進(jìn)行分析。
(2)能夠?qū)懗龊?jiǎn)單的系統(tǒng)分析報(bào)告,培養(yǎng)科學(xué)的思維與表達(dá)能力。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀
(1)通過案例的分析和總結(jié)過程,達(dá)到總結(jié)收獲、提高認(rèn)識(shí)。
(2)通過書寫報(bào)告,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維與表達(dá)能力。
重難點(diǎn)
重點(diǎn):掌握系統(tǒng)特性的分析方法。
難點(diǎn):運(yùn)用系統(tǒng)的思想對(duì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)進(jìn)行分析。
教學(xué)方法:自主探究式教學(xué)方法。
教學(xué)過程:
教學(xué)
過程
教學(xué)活動(dòng)
學(xué)生
反映
設(shè)計(jì)
意圖
復(fù)習(xí)引入
系統(tǒng)的含義:系統(tǒng)是由相互依存的若干個(gè)部分組成的、具有特定功能的有機(jī)整體。
那么,作為系統(tǒng),它具有什么樣的特定功能呢?又如何去分析呢?
案例一
波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)分析
1.組成與功能
五大系統(tǒng)組成,總體功能是洗凈衣物。
為達(dá)到此目的,它的各組成部分各具相應(yīng)的功能和作用,以支撐實(shí)現(xiàn)總功能。
2.各組成部分之間的關(guān)系
先從各個(gè)局部看:
供電、驅(qū)動(dòng)—波輪旋轉(zhuǎn)—水流形成;
進(jìn)水—洗滌—排水;
面板上開關(guān)、按鈕—各種洗滌程序;
各部分組裝于機(jī)箱體內(nèi)—洗衣機(jī)整體。
從橫向看:
水流的洗滌與漂洗,是洗衣機(jī)的核心。
3.系統(tǒng)和外界環(huán)境之間的關(guān)系
支撐基:一是左邊的指向洗衣機(jī)的箭頭,表示環(huán)境給洗衣機(jī)提供支撐;二是右邊的指向支撐基的箭頭,表示洗衣機(jī)工作過程中向外界環(huán)境強(qiáng)加的又一種影響,如振動(dòng)等。
4.系統(tǒng)分析的評(píng)價(jià)與小結(jié)
(1)評(píng)價(jià):
主要考慮以下幾點(diǎn):可靠性、返修率;實(shí)用性,包括洗滌容量、外形大小;性價(jià)比;安全、節(jié)能、環(huán)保;外表美觀。
(2)小結(jié):
各小組成部分都是圍繞著支撐實(shí)現(xiàn)核心功能來確定其結(jié)構(gòu)、工作方式的;各個(gè)組成部分的設(shè)計(jì)要服從于整體功能、整體效益的需要。
實(shí)例二
賽龍舟系統(tǒng)分析
從那種令人興奮、勵(lì)人爭(zhēng)先的賽龍舟場(chǎng)景中,你觀察到了什么?想到了什么?對(duì)其中的勝者有何評(píng)價(jià)?
1.賽龍舟系統(tǒng)的功能與構(gòu)成
(1)系統(tǒng)的功能:
賽龍舟系統(tǒng)用于團(tuán)隊(duì)間的比賽,以到達(dá)目的地的先后順序記名次,作為比賽成績(jī)。
(2)系統(tǒng)的構(gòu)成:
舟體子系統(tǒng):
名稱
作用
舟體子系統(tǒng)
支撐荷載。
運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)
若干副槳組成,用于劃水;舟后設(shè)舵或槳代替。
動(dòng)力子系統(tǒng)
若干名運(yùn)動(dòng)員組成,按號(hào)令劃槳。
2.比賽取勝的要素是什么?
3.定量描述分析
這種描述運(yùn)動(dòng)特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式,一般稱為數(shù)學(xué)模型。錄求某一運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型的過程,稱為建模的過程。建模的一般原則是利用規(guī)律、定律及法則等,用合適的數(shù)學(xué)方式表達(dá)。如利用牛頓第二定律來建立龍舟運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型,就是一種較常見的建模方式。
4.評(píng)價(jià)與小結(jié)
(1)評(píng)價(jià):
影響龍舟速度因素:力量大小 ;前進(jìn)方向性;總體質(zhì)量盡量小。
(2)小結(jié):
賽龍舟系統(tǒng),作為一個(gè)整體,它的功能和目的是比賽與取勝。作為系統(tǒng),它具有整體性、目的性、各子系統(tǒng)的相關(guān)性和對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)性等特征。
快,準(zhǔn)
知識(shí)拓展
描述系統(tǒng)的方法
定量特性的描述可以利用數(shù)學(xué)處理,如數(shù)學(xué)模型。
用平衡方程式作為系統(tǒng)模型是一種常見形式,如力平衡方程、電壓平衡方程、熱平衡方程、流量平衡方程。
已知系統(tǒng)的工作機(jī)理,依據(jù)原理、定律來描述其運(yùn)動(dòng)規(guī)律,這樣建立數(shù)學(xué)模型的方法稱為機(jī)理建模。
通過測(cè)試系統(tǒng)的輸入和對(duì)應(yīng)的輸出,可以利用所謂系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù),獲取系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型稱為非機(jī)理建模。
系統(tǒng)的基本特性
整體性
系統(tǒng)的基本屬性
洗衣機(jī)、龍舟
相關(guān)性
構(gòu)成系統(tǒng)的各部分之間是相互依存、相互作用、支撐和影響的
龍舟系統(tǒng)中各子系統(tǒng)
功能性
每個(gè)系統(tǒng)都具有特殊的功能
洗衣機(jī)用于洗滌;龍舟用于比賽
環(huán)境適應(yīng)性
適應(yīng)外部環(huán)境的變化
技術(shù)探究
分析對(duì)象:鐘表。
分析內(nèi)容:怎樣體現(xiàn)其基本特性。
分析方法:
先了解構(gòu)成、功能及其運(yùn)行情況。
參照波輪洗衣機(jī)系統(tǒng)案例進(jìn)行分析。
分小組做,全班交流;寫出分析報(bào)告;
系統(tǒng)分析的基本方法
(一)系統(tǒng)的基本思想
系統(tǒng)的整體性、相關(guān)性、功能性和環(huán)境適應(yīng)性構(gòu)成了系統(tǒng)的基本思想。
(二)系統(tǒng)分析的基本方法
運(yùn)用系統(tǒng)的思想和定性、定量相結(jié)合的方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析,就是系統(tǒng)分析的基本方法。
闡明問題—分析研究—評(píng)價(jià)比較
(三)學(xué)寫簡(jiǎn)單的系統(tǒng)分析報(bào)告
內(nèi)容包括:
分析過程、依據(jù)、結(jié)論、建議及相應(yīng)說明
課堂小結(jié)
1.系統(tǒng)的基本特性:整體性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性。
2.系統(tǒng)分析的一般步驟:明確問題,設(shè)立目標(biāo)—收集資料—制定方案—分析計(jì)算,評(píng)價(jià)比較—檢驗(yàn)核實(shí),作出決策。
3.系統(tǒng)分析的主要原則:整體性原則、科學(xué)性原則、綜合性原則。
這是一份地質(zhì)版(2019)必修《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第三章 系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)第三節(jié) 系統(tǒng)優(yōu)化二 影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素與最優(yōu)方法教案
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