1、系统的设计新颖的课程导入教案

系统与设计

核心素养

1.技术意识：在本堂课中，学生应达到水平1（经历简单的技术体验活动，理解技术的文化特性，感知技术与人、社会的关系）和水平2（在技术活动中，在系统中恰当处理人机关系，形成对技术的理性评价）

2.工程思维：本节课学生应达到水平1（经历技术设计的一般过程，进行系统设计方案的多因素分析）和水平2（能结合系统案例分析，归纳总结，尝试解决系统问题）

3.创新设计：本节中学生应达到水平1（通过调查等方式，体验系统分析的一般过程和方法）和水平2（针对某个问题，能运用系统的方法分析）

4图样表达：本节课中学生应该达到水平1（能用简单的草图表达设计构想）

5.物化能力：本节课中学生达到水平1（选择合适的材料加工，并进行安装）和水平2（根据设计要求进行技术试验，并进行测试）

教学目标

1.通过安装手工拉线发电机系统，理解熟知系统结构的和基本特性

2.观察手工拉线发电机系统，巩固系统分析的一般步骤，会运用系统分析的主要原则，分析影响系统优化的因素

3.以手工拉线系统为例，会用系统设计的方法设计简单的系统

教学重难点

1.系统基本性质的运用

2.系统分析的基本原则、系统优化的运用

教学评价

过程性评价：对于海高高一的学生，已经学习了必修1和必修2的内容，对核心素养的有了一定的认识，在课堂的反应和效率上应该会比较快，应在课堂中多鼓励与引导学生，让他们尽可能在活动中学习，在复习课巩固重难点。 结果性评价：

对于本堂课的学习，针对的是单元复习课堂容量较大，课堂上只能针对系统的基本性质和系统分析的基本原则重难点分配主要时间，对于非重点内容，在课后应该让学生课后复习，后续教学中应该及时跟进。

教学策略

教学法

1.支架式教学法

根据学生已有的知识水平，结合案例将系统以图文、实物形式展现，创设具体形象的情景来帮助突破教学中的重难点

选用目的：本节课是系统与设计，所以支架式教学法和贴合本节课的实际，将更加具有代表性的材料展现给学生，让他们更好地理解理解与运用系统基本考点。

2．小组合作探究

1

本节课把学生以小组为单位，在学案学习的时候让学生小组相互思考、探讨，在活动环节也可以更加高效，节约课堂时间。

选用目的：本节课对拉线发电机难度不低，一个操作耗时太长，需要学生自主探究的同时结合以小组合作的形式，可以延伸学生思维的广度和深度，提高本节课教学效率。

教学过程：

课堂导入：

先以风力发电机系统为导入,引出系统复习

然后以以手工拉线发电机系统为事例，分析系统的组成：

合作探究：

（1）

根据ppt所提供的步骤和图片，完成对手工拉线发电机系统的安装

以拉线发电机系统为例，分析组成系统的条件：

1.要有两个和两个以上的要素

2.要素之间相互影响、相互制约，形成一个整体

3整体功能是局部没有的

接下去说说手工发电机系统如何体现系统的五大基本特性，并对以下系统的特性进行总结：

整体性：侧重于作为一个整体发挥着特定的功能

相关性：侧重于要素与要素之间的关联

目的性：任何系统都具有某种目的，实现一定的功能

动态性：强调系统因为内部发生变化，属于内因

环境适应性：强调系统因外部环境而发生变化，属于外因

根据以上五大特性，请学生说说整体性和相关性的区别、动态性和环境适应性的区别

在分析系统的组成和基本性质的基础上，进行习题巩固：

学考链接：

1.如图所示的希罗自动门，祭坛点火使容器1中的空气膨胀，将水压入容器2，利用水的重力使轴3转动，将门打开。当火熄灭时，庙门在重锤的作用下自动关闭。根据描述，以下说法中不正．．确的是(

) ．2

A.利用气压为动力打开庙门，体现了系统的目的性

B.重锤质量增加，需相应增加容器2中水的质量，体现了系统的相关性

C.设计时先考虑容器1，再考虑容器2，体现了系统分析

的整体性原则

D.设计时根据开关门所需力的大小，计算出重锤和水的质量，体现了系统分析的科学性原则

2.如图所示是一张设计别致的弹簧秤，利用弹性金属片的弹性，秤盘受重时会下沉，通过重量刻度尺可读出重物的重量。从系统的角度分析，下列说法中错误的是(

) A．弹性金属片、重量刻度尺、秤盘和底座共同构成了弹簧秤系统，体现了系统的整体性

B．弹性金属片的弹性系数和重量刻度尺的刻度相互关联，体现了系统的相关性

C．弹簧秤称量有一定范围，体现了系统的环境适应性

D．长期使用后，弹性金属片的弹性会变差，体现了系统的动态性

(2)如果你是一个产品工程师，在手工拉线发电机出厂前需要对这发电机进行系统分析

一、请你完成发电机系统分析的一般步骤（请学生结合书本内容快速回答）

二、结合发电机系统，你如何体现系统分析的原则

整体性原则：先看整体、局部、全过程

等，再看要素、部分、分过程等

科学性原则：运用数学工具

和科学方法进行定量分析

综合性原则：需要统筹兼顾，综合考虑，不可顾此失彼

请思考系统分析的基本原则和系统基本特性的区别

对系统分析复习完后，提出问题：分析完成后对拉线发电系统如何优化呢？进入系统优化的环节

三、影响系统优化的因素

如果需要你对这个发电系统进行优化提升，你又需要考虑哪些方面？

接下去快速小组合作完成，

系统优化的含义

要实现优化必须清楚; 3

目标函数:目标值和变量之间的函数关系

约束条件：对系统起限制作用，不能人为调节的限制条件

影响因素：对系统目标产生影响并且可以人为调节

在对系统基本性质和系统分析原则、优化的重难点后，及时进行学考习题训练：

学考链接：

3.如图所示是一款可以控制水流量的节水龙头，拉起手柄至不同的刻度，可以控制不同的出水量，从而避免浪费。下列有关节水水龙头系统优化的说法中，不合理的是(

) A．在水龙头上增加了带刻度的提起手柄，降低了水龙头的生产成本

B．该系统通过改变原有节水龙头中的要素来实现系统优化

C．该系统优化以控制用水量为目的

D．自来水的水压是水龙头出水量控制优化的约束条件

如图所示是某幼儿园门口的人脸识别系统，利用计算机图像处理技术从视频中提取人脸特征，与资料库中的人脸特征进行对比，确认进入人员的身份。请根据示意图和上述说明，完成4-5题。

4.下列关于该系统的说法中，不正确的是

A．确认进入人员的身份，体现了系统的目的性

B．图像采集不清楚，会影响特征对比的准确性，体现了系统的相关性

C．提取的人脸特征与资料库中的人脸特征对比不一致时，无法开门，体现了系统的动态性

D．摄像头出现故障时，会造成识别失败，体现了系统的整体性

5．为了提高该系统的性能，需要进一步优化。下列不属于影响系统优化的因素是

A．人脸特征识别的准确性

B．计算机图像处理的速度

C．图像采集的精度

D．进入人员的人脸特征

最后，通过本节课的复习，课后思考如何去设计一个简单的系统

四、简单系统的设计

复习了对系统和系统分析的知识点，课后以拉线发电机系统为例，以小组为单位，请自行回顾系统设计的方法和步骤，设计一个简单的系统，理论联系实际，学以致用

回顾本节课对拉线发电机系统的小组探究过程，对系统与设计单元内容进行纳总结

总结归纳：

1.系统的含义及基本特性的运用

2.系统分析的步骤、三大主要原则

4

影响系统分析的因素(约束条件和影响因素的区分) 3.学会简单的系统设计

巩固训练：

如图所示是某电缆生产系统示意图，导线经放线设备后穿过模具，牵引设备将导线拉直并牵引导线。屏蔽层挤出机和绝缘层挤出机分别向模具中挤入屏蔽材料和熔化的绝缘材料，并使其包裹在导线上，经水槽冷却后收线。请根据示意图和上述说明，完成6-7题。

6.以下关于该系统的说法中，错误的是（

）

A.牵引设备故障，会影响绝缘电缆的生产，体现了系统的整体性

B.牵引设备的导线牵引速度应与挤出机挤出量相适应，体现系统的相关性

C.屏蔽层挤出机产生故障，系统停止工作，体现系统的环境适应性

D.牵引设备中滚轮磨损，影响电缆质量，体现系统的动态性

7.以下对该系统的优化措施中，合理的是（

）

A.增加模具冷却装置，延长模具寿命

B.加快收线设备的收线速度，提高生产效率

C.减少挤出材料的挤出量，节约材料

D.增加水槽水温自动控制装置，提高产品

课堂小结：

1.系统的含义及基本特性的运用

2.系统分析的步骤、三大主要原则

影响系统分析的因素(约束条件和影响因素的区分) 3.学会简单的系统设计

板书设计

1.系统的含义及基本特性的运用

2.系统分析的三大主要原则、系统优化

3.学会简单的系统设计

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教学反思

1.

本节课通过拉线发电机系统引出本课堂复习内容，在整堂课中以发电机系统为载体，在课堂教学渗透核心素养。

2.

本节课是复习课，是对教学重难点的复习，但是对于系统的组成、优化目标、影响因素、约束条件等讲的很少，但是学考中这些方面也会涉及，所以在课后应该也要出一定的题目进行巩固。

3.通过本堂课的试验活动，学生在活动中对于技术的技术意识、创新设计、工程思维、物化能力都有了一定的熏陶，但是图样表达和技术意识本节课涉及很少，在课后学生应该自己去制图，加强图样表达的能力

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