二 系统的分析公开课参赛课教案

系统的分析

教

材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）

文档内容：系统的分析

章

节：第三单元

系统与设计 第二节

系统的分析

一、教学目标

1. 知识与技能目标

通过简单的系统案例分析，理解系统的基本特性，初步掌握系统分析的基本方法。

2. 过程与方法目标

能运用系统分析的基本方法对生活、学习、工作中遇到的问题进行科学合理的分析，并提出优化的方案。

3. 情感态度和价值观目标

学生能运用系统分析的基本方法，对自己准确定位，协调好自己与同学、老师、长辈等之间的关系。

二、教学重点

初步掌握系统分析的基本方法及步骤。

三、教学难点

运用系统分析的基本方法分析处理身边的问题。

四、教学方法

讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。

五、设计思想

1. 教材分析

“系统的分析”是选自普通高中课程标准实验教科书《通用技术——技术与设计2》。本书主要学习系统分析的基本特征、基本方法，并对系统进行优化，本节课是课标的重点要求，是系统设计的基础，以系统分析的基本方法指导简单的系统设计，提高系统的有序性和整体运行效果，这样才能使系统设计获得整体的最佳效益，通过本节课的学习，学生会了解技术设计的一些文化内涵，能归纳技术设计中的一些思想和方法，并把它们迁移到日常的生活中解决问题，这样有助于减少处理问题过程中的盲目性，并能学会对事件的理性分析和科学决策。

2. 设计理念

本课是要求学生通过“观察、分析、比较、核实”等方法做出正确的决策，从而理解系统分析的含义，学会系统分析的方法，体会系统分析在生活中的作用，形成初步的系统观。

3. 教学策略设计

为了充分的体现教师的主导地位和学生的主体地位，在教学中把知识点的学习置于具体的情景中，通过丰富的案例分析把平日的认识从日常生活中提升到理性分析的思维上。在教学中要根据学生的认知规律，由浅到深，由易到难，以回想——分析——归纳——迁移为主线，组织教学。

鼓励学生进行自主探究式的学习方法，交流讨论、归纳，要有团结合作的意识。明确技术离不开生活。要想真正的把技术这一学科掌握好，必须把学到的知识迁移到生活实际中去，要带着问题走进课堂，再从课堂中走进社会、走进生活的环境中。

4. 学情分析

通过上节课的学习，学生对系统的内涵已经有了初步的了解，再加上以前所学内容和生活经验，涉入本节课的难度不是很大，其实学生在生活中其实已经初步掌握了系统分析的方法，并能够加以运用。只不过他们缺少一定的理论依据，并不了解自己之所以有这样或那样的决定是因为什么，因此需要我们通过讲

解把系统分析从他们的生活中提炼出来。使他们能够区别经验决策与科学决策的区别和优缺点，能够掌握系统分析的方法，用系统的观点分析事物。

六、教学准备

多媒体

七、教学过程

一）引入

复习：

系统的基本特性有那些？

整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性

过渡：在日常生活中，每个人都会面临选择、面临决策，那么决策方法有那些呢？

决策方法有经验决策和科学决策；系统分析是一种科学决策的方法。

第二节 系统的分析

二）新课教学：

1.什么是系统分析：

为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟定一套有效处理步骤和程序，或对原来的系统提出改进方案的过程，就是系统分析。

系统分析的显著特点：

是完整地而不是零星地处理问题，考虑各种主要变化因素及其相互的影响，全面地思考和解决完问题。

案例分析：汉字激光照排系统

思考：在汉字照排方案的决策中，系统的整体目标是什么？你认为王选进行决策的依据主要有哪些？

（1）一是汉字字型信息量大，要解决字型信息量压缩的问题；二是汉字的字型信息压缩后存入计算机，需要将其快速还原和输出。

（2）采取跨越式发展的技术路线，跨过第二代和第三代照排系统，直接研制第四代激光照排系统。

讲解本案例主要是让学生明白到汉字激光照排对我国印刷、出版、传媒等众多部门的重要性，同时也让学生知道本项技术是我国的技术水平已经达到国际先进水平。

2.系统分析的一般步骤：

系统分析的出发点为了发挥系统的整体功能，目的是寻求解决问题的最佳决策，而生产和生活中的一些问题，往往存在着许多相互关联和一些不确定的因素，所以最佳决策只是在若干方案中寻求的相对令人满意的方案。

系统分析的一般步骤可以描述为：

明确问题，设立目标→收集资料，制定方案→分析计算，评价比较→检验核实，作出决策

明确问题，设立目标：明确要研究问题的性质和范围，提出所要达到的目标，明确约束条件。

收集资料，制定方案：收集相关资料，制定解决问题的各种备选方案，预计可能产生的各种结果。

分析计算，评价比较：对资料和数据做必要的计算，进行各子系统的分析，再进行系统的整体分析，将各种方案进行评价对比，选择最佳方案。

检验核实，做出决策：如果对制定的方案不满意，还可按上述程序反复进行，直到获得满意为止。

案例分析：田忌赛马

思考：

1）田忌与齐王的三局赛马可以有哪几种方案？

2）孙膑所出的主意，为什么能使田忌赢了齐王？

田忌赛马

战国时代，齐王常与他的大将田忌赛马，双方约定每场各出一匹马，分三场进行比赛。齐王的马有上、中、下三等，田忌的马也有上、中、下三等，但每一等都比不上齐王同等的马，于是田忌屡赛屡输。

一日，田忌的宾客、对军事颇有研究的孙膑给田忌出了一个主意，结果以二比一赢了齐王。

在以上各方案中，齐王与田忌的赛马结局有以3：0赢的，也有以2：1赢的，但只有一种情况是田忌以2：1取胜于齐王的，孙膑正是把这种方案推荐给了田忌，就是上述方案（3）。

教师：作为一个系统，通常就会有这样或那样的问题。如：效果不佳；或是投入的人力、物力、财力不是最小；或是某种性能不理想等等。因此系统需要改善，需要优化。

在现实生活中，由于受环境和条件的限制，不可能找出一切方案，也不可能对所有方案进行全面比较，漫无边际地去研究所有方案，无论在时间上还是人力上都不允许，运用科学的方法就更为重要，缺乏资料，缺少对资料的科学计算和分析，只靠拍脑袋无法寻找到最优方案。

田忌赛马能转败为胜的主要原因：

田忌赛马能转败为胜与马、孙膑、田忌、齐威王这四个因素有关，他们是缺一不可的。

但主要是由于孙膑的原因。

1)明确问题，设立目标

问题：跑马比赛，

目标：取得比赛胜利，

约束条件：三匹马参加比赛，每匹马比赛一次。

2)收集资料，制定方案

田忌的赛马共有6种方案:

田忌 齐王

上马

：

上马

中马

：

中马

下马

：

下马

上马

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中马

中马

：

下马

下马

：

上马

上马

：

下马

中马

：

上马

下马

：

中马

田忌 齐王

上马

：

上马

中马

：

下马

下马

：

中马

上马

：

中马

中马

：

上马

下马

：

下马

上马

：

下马

中马

：

中马

下马

：

上马

1 2 3 4 5 6

3)检验核实，做出决策

各种方案的比赛结果：

4)分析计算，评价比较

选择合适的马的出场顺序。

过渡：运用系统分析的方法处理具体问题时要遵循系统分析的主要原则。

3.系统分析的主要原则：

整体性原则、科学性原则、综合性原则三个主要原则。

1）整体性原则

系统分析首先着眼于系统整体，要先分析整体，在分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。

案例分析：丁谓修复皇宫

想一想丁谓修复皇宫的方案为什么会成为我国古代运用系统思想和方法的著名范例？

本案例是讲解系统整体性的一个著名案例，丁谓运用了系统分析的基本方法。首先着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。把烧砖、运输建筑材料和处理废墟三项繁重的工程任务看成一个整体中的相关部分，加以协调处理，从而找到获得最佳效果的方案，节省了大量劳力、费用和时间,一举三得。

马上行动：p079 请分析这一事件的问题所在，你认为怎样处理更为合理？

2）科学性原则

系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具说服力。

阅读：优选法

华罗庚院士

他是中国解析数论、典型群、矩阵几何学、自守函数论与多复变函数论等很多方面研究的创始人与开拓者。

优选法是快速寻找最佳方案的科学方法。具体的优选法有很多，如黄金分割法、分数法、对分法等。黄金分割法也称0.618法。

“黄金分割”具有很高的使用价值，其中最著名的例子就是优选学中的“0.618”法，该方法于70年代在我国得以推广，并取得了很大的成就。在社会主义市场经济中，科学严谨的方法往往能有事半功倍。在经济、金融中已得到广泛应用，形成“用科学的方法指导实践，在实践中验证科学”的良性循环。我国著名数学家华罗庚在应用优选法应用做出杰出贡献。

（1）“两面针”牙膏：采用优选法科学生产大幅度降低铝材消耗，每年节约铝材几吨；结果打了3年漂亮仗……

（2）著名数学家华罗庚教授在他晚年时，在全国讲学，介绍他的优选法。当时广东有5个水泥厂，经过优选法的改良，生产出6个水泥厂的产量，少建1个水泥厂，这个贡献就很大。这就是说知识、健康带来的财富，可以估算的和不可估算的都是很巨大的。

（3）优选法使得新西兰培育出世界上最好的肉牛和奶牛。为了发展羊毛和肉类生产，新西兰采用先进的培育技术，改进当地羊只的品种，使其具有国外引进种群的特殊优点. 如在炼钢时需加入某种元素来增加钢材强度，若将试验点取在这一元素用量区间的0.618处，获得理想用量的试验次数将大大减少。实验证明，对一个因素的问题，用优选法做16次试验，就可达到“对分法”做2000余次试验的效果。

3）综合性原则

注重研究系统各部分之间的相互联系和相互作用，既注重研究各部分间的横向联系，也注重研究各部分间的纵向关系。

系统分析总是为实现系统目标服务的，应将目标排除优先次序，首先选取最优先的目标，然后尽可能在不损害第一目标的前提下完成下一个目标，这就需要综合分析、统筹兼顾、不可顾此失彼。

系统分析还需要考虑设计方案出台所带来的后果。（例建厂后带来的环境污染、生态平衡破坏、水土流失）

某些情况下，综合若干方案的优点，会取得意外效果。（例中西医结合治疗了许多疑难杂症）

案例分析：p080 根据以上内容，你认为孝襄高速公路的设计应该综合考虑那些目标？

1）当地的生态多样性。

2）减少投资。

八、教学反思

课后我感到困感的是怎样恰当处理教材内容的问题。按常规，公开课要紧扣教材内容，但在备课过程中发现教材中的内容深奥，难以理解，对系统设计主要过程阐述不明确，不利于学生掌握教学重点内容。于是，紧紧依靠贴近学生的《田忌赛马》的设计与实践活动，把系统设计主要过程穿插在设计活动过程中来阐述，让学生在活动实践中参照教材中的内容，进行探究学习，构建知识，从而更好地掌握教学重点内容系统设计的主要过程。当然，仔细分析，这节课也有不足的地方，学生探究合作学习和方案评价交流的时间不足，造成小组方案设计不够完善，方案评价交流不充分，缺少方案改进优化的环节。这是今后教学中必须注意克服的。