1、系统的设计教学内容分析

凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计

系统的结构

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：系统的结构

章

节：第三单元

系统与设计

第一节

系统的结构

课

时：共2课时

作

者：白银市第二中学

夏健伯

一、教学目标

1. 知识与技能

理解系统的含义和基本类型。

理解系统的基本特征。

2. 过程与方法

能对简单系统的进行应用案例分析。

3.情感态度和价值观

学会用整体的、互相联系的系统的观点看待和解决问题。

二、教学重点

系统的含义，系统的构成

三、教学难点

系统的基本特性。

四、教学方法

讲授、讨论、辩论。

回忆所学过系统的知识→指导学生阅读→教师总结→案例分析→复习巩固

五、设计思想

1. 教材分析

本单元以“系统”为研究对象，集中了“系统、子系统、优化、系统分析、系统思维”等许多核心概念和“结构决定功能、系统优化”等重要的思想和方法。本单元分三节来组织教材内容，它们分别是系统的结构、系统的分析、系统的设计。本节系统的结构包括什么是系统、系统的类型和系统的基本特性三个部分；同学们学完本节后，从应用的角度理解系统的含义。通过简单的系统的案例分析，理解系统的基本特性。建立系统意识，学会运用系统的思想和方法处理问题。

第一节系统的结构包括什么是系统、系统的类型和系统的基本特性三个部分。本节的重要概念是：系统、子系统、整体性。

系统的结构是与系统的功能相对应的，用系统的结构主要基于以下两点：一是系统的结构可以从空间上架构系统的定义、类型和基本特性，涵盖本节的内容；二是系统本身的组成具有一定的结构，其结构是功能的基础，前者决定了后者，结构的变化必然引起功能的变化。

2. 学情分析

学生虽然接触过系统，知道系统这个名词（如人体系统），但实际上并不知道什么是系统。因此，本节是系统教学的入门知识，学习系统的概念、含义及其特性，了解学习系统知识的价值。而对于学生来说较难的是运用理论进行具体的案例分析。因此，如何用系统的基本特性解决有关问题是本节的难点。在教学过程中应多列举学生身边的事例，并加以说明。有条件时可让学生通过讨论（或辩论）的方法解决有关问题。

有人认为，“系统”对于中学生太深奥、枯燥，其实这是误解，本单元尽可能地回避生涩概念，从学生的生活经验出发，通俗地引出系统概念，通过对

“一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水

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吃”“三个臭皮匠顶个诸葛亮”等谚语的理解，以及很多有趣的案例分析，循序渐进地探讨系统的基本特性、系统的分析、优化和设计，进而培养学生运用系统的思想分析和解决问题的思维方式和能力。

本节从同学们最熟悉的自行车着手，通过认识自行车的组成部分、相互间的联系和它们的功能，学习一些关于系统的基本知识，了解有关系统的基本概念。同时通过多个案例与小试验，帮助同学们理解系统的整体性、相关性、目的性、动态性和环境适应性等基本特性。

六、教学准备

相关的挂图、自行车等实物或模型、课件。

七、教学过程

第1课时

（一）引入

“系统”一词是一个经常使用的词汇。课前可请同学们从各大搜索引擎对“系统”一词进行搜索统计，查阅概念、定义。

我们发现，系统似乎看不清，摸不透，有些神秘。那么，什么是系统？它有什么特性？

（从学生日常生活中常见的事情入手，引导学生回想自己的生活体验，让学生谈谈自己的生活经历，他们是如何理解的，要注意引导学生更多的思考和回忆，要渗透“利用情景学习”的教学设计思想。问题的提出是为了激发学生进一步学习的欲望和兴趣。）

在理解系统的含义前，先给学生们讲个故事：我国古代《申鉴时事》中记载的有关用网眼捕鸟的故事。

课堂讨论：

（1）上述故事说明了什么？分别造成了什么后果？

（引导学生从多方面去思考和举例来说明故事体现出来的什么思想。）

（2）展示汽车图片，让学生大致了解汽车四大组成部分，教师得出答案，汽车四大组成部分：

①发动机系统

②底盘系统

③车身系统

④电气系统

教师分析汽车组成部分相关系统，缺少其中任何一部分都无法正常行驶。提问：

a.有人说汽车行驶时是车轮在路上滚动，才能行驶，所以人就可以坐在车轮走。

b.有人说汽车行驶时是发动机动力驱驶汽车行驶，所以人可以坐发动机走。

通过对汽车结构的简单分析，得出：汽车行驶不是单一组成部分能完成，各组成部分间要相互作用和依赖，才能使汽车能正常行驶，这就是我们技术中所要学的：用整体的系统的、观点去处理问题。

（二）新课

第一节

系统的结构

1. 系统

教师：系统是什么？如何更深入理解系统？根据学生的知识水平，下面以对“自行车”的结构分析，来更深理解系统和子系统的概念。

展示自行车实物。

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教师：自行车是同学们最常用的交通工具，提问学生，自行车由哪些构件组成。

学生：（略）

总结学生回答问题的基础上，由教师照实物再详细讲解。

并在讲解过程中重点分析各组成构件间的关系（相互作用、相互联系、相互制约）然后得出“课件”中系统的定义。由此提出相互概念：

系统：相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。

子系统：子系统是相对于大系统而言的，它是大系统中相对独立且具有一定功能的组成部分。

要素：指构成系统的最主要的元素。

教师介绍了相关概念后，让学生回过头来进一步对自行车进行分析，并能区分出自行车整车系统中的各子系统（最好让学生按照实物进行子系统分析）。

学生分析：（略）

教师根据部分同学的分析进行总结，强调对系统正确分析的重要性，要改进产品、提高产品的质量就必须正确分析系统的结构及其在整个系统中的作用。

形成系统必备的三个条件：

（1）至少要有两个或两个以上的要素（部分），这些要素（部分）可以是组件、零件、个体，也可能是子系统。

（2）各要素之间相互联系、相互作用，有一定的结构。

（3）任何系统都有特定的功能，系统的功能是组成要素所不具备的。

课堂练习：

自行车的子系统：传动系统；制动系统；承重系统；方向控制系统等等。

（对系统的含义进一步拓展，关键在于让学生能举一反三，能举出更多的实例和案例，让学生的生活体验进一步提升，由感性的认识向理性分析转化。）

展示“电动自行车”，使学生加深对子系统的理解。

2. 系统的分类

系统可按不同的标准和需要来分类：

（1）自然系统和人造系统

如：人体系统是自然系统；城市系统是人造系统

（2）实体系统和抽象系统

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如：自行车的传动系统是实体系统；计算机的操作系统是抽象系统

（3）静态系统和动态系统

如：静态和动态是相对的。

（4）开放系统和封闭系统

如：氨气的合成系统是封闭的，生态系统是开发的系统。

（5）简单系统和复杂系统（拓展）

（6）黑色系统和白色系统（拓展）

（教师举例，让学生举相似的案例来补充。）

（三）小结

系统：由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。

系统有大有小，有简单有复杂。大的和复杂的系统又可以划分为若干子系统。

八、教学反思:

本节课通过应用的角度去理解系统的含义，通过简单的系统的案例分析，理解组成系统的各个部分的关系。对系统的含义进一步拓展，关键在于让学生能举一反三，能举出更多的实例和案例，让学生的生活体验进一步提升，由感性的认识向理性分析转化。

第2课时

3. 系统的基本特性

（1）整体性：系统的整体功能大于组成系统的各部分功能之和

分组辩论：在一个系统中，各要素好，则整体性能是否好？

案例分析：

某球队有的是球星，但他们各打各的，最终这个球队打不赢一支普通的球队。说明了什么？

讨论：非各个要素的简单相加。例:1＋1>2的现象；三个臭皮匠顶一个诸葛亮。

讨论并从系统的角度理解：

◇“一个和尚挑水吃，二个和尚抬水吃，三个和尚没水吃”

◇“三个臭皮匠等于一个诸葛亮”

◇“丢卒保车”

◇“一着不慎，全盘皆输”

◇“头痛医头脚痛医脚”

◇“巴尔扎克的雕塑”的故事

（2）相关性：

相关性：组成系统的要素是相关的并不是独立的，它们相互作用相互联系。

案例分析：厨具的安装

学生分组阐述“厨房装修”案例所体现的系统相关性。

（3）目的性：任何系统都具有某种目的。

实现一定的功能

案例：分析企业管理系统 P71 （4）动态性：系统处于运动变化之中

例：生病、看病 P72 （5）环境适应性：对环境变化的适应能力

视频案例：观看“挑战者航天飞机发射爆炸”

事物都是不断变化，系统是一个动态的系统。系统要适应环境的变化而变化。

复习巩固：

用系统的基本特性解决相关问题，解释“木桶理论”

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小结：

1. 整体性

2. 相关性

3. 目的性

4. 动态性

5. 环境适应性

作业：

P74 第1题

第2题 资源库：

系统科学 http://www.systemscience.org 北京科普之窗 http://www.bjkp.gov.cn 钱学森图书馆 http://www.lib.xjtu.edu.cn 1. 《系统科学入门》，邵光远，知识出版社

2. 《系统论、信息论、控制论通俗讲话》，马丽扬，河北人民出版社

3. 《系统科学》，许国志，上海科技教育出版社

八、教学反思

在内容设计上选用了大量案例，依照学生从具体到抽象的学习进程来组织学习内容，有利于学生把系统方面的知识与技能整合到已有认知结构中。在教学过程中，以基本特性作为教学主线，并进一步展开。以案例为载体完成教学任务，达到教学目的。教学资源不等于教学设备，它包含学生身边所有的事物，因此，充分利用教学资源，可以使教学效果更加完美。