[通用技术必修 技术与设计2]《系统与设计》学案

苏教版《通用技术（必修）》《技术与设计2》教学设计第二单元第二节《流程与设计》实践课（教案）——鲁班锁的设计与制作（2课时连堂）武汉市蔡甸区汉阳一中王涤生430100一．教材内容分析苏教版《通用技术（必修）》的《技术与设计1》前三章让学生了解“设计的基本知识以及设计的一般过程和原则”，第四章至第六章主要学习“方案的构思方法和创造技法”，第七章让学生学习设计，体验实践，从而使学生对“技术与设计”由感性认识很快上升到理性认识。

是学生了解技术、学习技术、体验技术、感受技术的入门课程，能让学生在“探究、试验与创造”氛围中，顺利地“走进技术世界”。

《技术与设计2》“第一单元结构与设计《第三节简单结构的设计》”中，选取“简易相片架”作为载体，让学生体验了“结构与设计”，熟悉了“技术与设计”的关系。

此刻，在《技术与设计2》“第二单元流程与设计《第二节流程的设计》”中，特意增加2—3个课时，选取《鲁班锁的设计与制作》这个载体，让学生全员参与和全程参与，自己选择合适的工具、设备，选择合适的制作工艺及方法，在“做中学”，在“学中做”，制作“鲁班锁”，是激起学生学习技术、掌握技术、探究技术、崇尚技术的最佳课程资源配置。

“鲁班锁”的特殊结构是我国古代劳动人民的技术结晶，是中国乃至世界古代建筑技术上的瑰宝。

学生通过对“鲁班锁”的探究，重现了我国古代技术的智慧，让他们体验了“结构与设计”及“流程与设计”的关系，使他们不仅对“模型及其结构的自然统一关系”有了实质性认识，增加了对《技术与设计2》的学习兴趣，也促进了他们技术素养的提高。

教学中设置《鲁班锁的设计与制作》内容，能强化《第一单元结构与设计》的知识结构，又可为后续课程《系统与设计》作好铺垫，凸现了《通用技术》的特点，符合《新课标》原则，我们将其作为“校本研究”设置在《通用技术（必修）》《技术与设计2》教学之中。

二．教学活动的重点1．让学生通过制作鲁班锁，体验“模型的制作”的全过程。

通用技术技术与设计2全册教案目录第一单元结构与设计第一节常见结构的认识第二节稳固结构的探析第三节简单结构的设计第四节经典结构的欣赏第二单元流程与设计第一节生活和生产中的流程第二节流程的设计第三节流程的优化第三单元系统与结构第一节系统的结构第二节系统的分析第三节系统的设计第四单元控制与设计第一节控制的手段及应用第二节控制系统的工作过程与方式第三节闭环控制系统的干扰与反馈第四节控制系统的设计与实施第一单元结构与设计第一节常见结构的认识【教材版本】本课程采用苏州教育出版社《技术与设计2》。

【设计理念】引导学生通过生活观察和技术试验，对简单结构进行强度与稳定性分析，解释它的强度高或低、稳定或者不稳定的原因。

引导学生进行实验，也可以让学生自己根据生活经验、兴趣爱好和已有条件，自行设计和制作实验，并得出结论。

指导学生对技术实验与观察的过程进行记录，并按照比较规范的格式写出实验报告，从而培养良好的实验作风与习惯。

【教学内容分析】本课是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“常见结构的认识”的第一课时。

世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。

本课时要通过展示自然界中形形色色的结构图以及对这些结构分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。

要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。

人们将其成果应用到技术领域, 是为了更好地服务于人类。

本课时还要讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。

当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力,称为内力。

应力从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。

课时安排：2课时。

【学情分析】学生对结构虽有一定的了解，对结构的功能和分类也有一定的基础。

<系统与设计>学案考纲解读考试内容考核要求备注系统的结构:①系统的含义②系统的分类③系统的基本特性bab 本单元中构成系统的三个条件、系统的基本特性、系统分析和系统优化是考到频率较高的知识点。

系统的分析:①系统分析的一般步骤②系统分析的主要原则③分析影响系统优化的因素cac系统的设计:①简单系统设计的方法②系统的设计cc课堂练习：1、小明家要进行装潢，决定自己设计家里的用电系统，为了用电安全，便于使用和维护，赵明把家里用电系统分解成几个子系统，下列分解合理的是( )A．照明子系统、空调子系统、安全保护子系统、插座子系统B．照明子系统、安全保护子系统、二孔插座子系统、三孔插座子系统C．照明子系统、空调子系统、日光灯子系统、插座子系统D．照明子系统、空调子系统、二孔插座子系统、三孔插座子系统2、陈鸣同学家进行家居装修时，他对家用电路的设计提出了几点要求，试用系统的基本特性加以分析并连线。

①要把电路设计与气路、水管、厨房电器位 A整体性置等因素相协调，统筹安排。

②墙壁插座既要考虑现在的用场，还得 B相关性留有余地，适应电器位置的变化。

③在元件的选择上，要能适应市电电压的 C目的性变化，并要考虑防雷电的要求。

④要把空调线路、照明线路、墙壁插座线 D动态性路分别安排，避免相互干扰。

⑤要做到安全、方便和实用。

E环境适应性3、据京华时报报道：“浙江省高中新课程启动后，应试教育将向素质教育转变，这为真正意义上的高考改革提供了一条更为合理、可行的变革渠道…”以上说明教育系统的（ ）A ． 相关性B ． 环境适应性C ． 动态性D ． 整体性4、某自动调光系统，可以根据室内亮度变化进行自动调光，保证室内有一定的亮度。

以下对该系统的分析中，不能体现环境适应性的是（ ）A ．能根据室内亮度变化自动调光B ．在零下20℃低温下也能正常工作C ．能耐600℃的高温D ．在潮湿的环境中不会失效5、某锻造厂为提高生产能力，邀请专家对制造过程进行系统分析。

2019-2020年高中通用技术系统的设计2教案苏教版必修2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：系统的设计章节：第三单元系统与设计第三节系统的设计课时：共3课时一、教学目标1. 知识与技能目标掌握系统设计应考虑的主要因素及系统设计的一般过程，掌握系统设计的基本技能，提高实践能力。

2. 过程与方法目标亲历系统设计实践，初步掌握系统设计的基本方法。

3•情感态度和价值观目标通过系统设计的实践，学会运用系统的思想分析和解决问题的思维方式和能力。

二、教学重点根据设计要求完成系统的方案设计，提高实践能力。

三、教学难点系统设计的实践操作，运用系统的思想分析和解决问题的思维方式和能力。

四、教法与学法教法：根据学情和教学目标本节课主要采用：讨论法、任务驱动法等教学方法。

学法：考虑到部分学生对本课知识存在一定的畏难情趣和部分乡村学生对教师所给材料可能没有现实的生活经历等因素，本课主要采取：小组合作讨论学习、探究学习、观察学习等学习方法。

五、设计思想1. 教材分析本课是苏教版《技术与设计2》第三章第三节第二课时的内容。

本节内容是前三节（系统的结构、系统的分析、系统的设计）内容的延伸和综合。

系统设计是研究和认识系统的目的，本节教学内容紧紧围绕系统的设计展开，根据系统的目的和要求、各子系统之间的相互关系，对系统进行整体设计、评价、优化。

本节内容也是后面第四单元“控制与设计”的基础。

2. 学情分析通过前面三节知识的学习，学生对系统的结构、系统的分析、系统的设计有了初步的了解，对系统设计应考虑的问题和简单系统的设计步骤有了一定的了解，但是他们对设计一个完整的系统还缺乏信心，部分学生对系统的知识掌握还不够，一定程度上对系统的设计综合实践造成障碍。

但是学生的整体基础相对教好，小组合作学习、探究学习、自主学习的学习方式比较习惯，合作学习的方式对缓解压力与畏难情趣有一定的帮助。

学生来自不同地区，因此在材料的选择上充分考虑到这个因素。

必修2 第三章《系统与设计》学习资料学习目标：⒈掌握系统的概念、系统的特性。

⒉能用系统分析的方法解决实际问题。

⒊知道系统优化的意义，掌握系统优化的一般性步骤。

⒋知道系统设计的基本原则，学会简单系统设计的基本方法。

⒌学做简单系统的方案设计。

学习材料：同学们都知道，神舟六号飞船已经把聂海胜费俊龙送上太空，载人航天工程是一个很大的系统。

它包括七大子系统：航天员系统、飞船应用系统、载人飞船系统、运载火箭系统、发射场系统、测控通信系统、着陆场系统。

人体是高级、精密的系统，主要有八大子系统：消化系统、呼吸系统、循环系统、运动系统、内分泌系统、泌尿系统和生殖系统。

一、系统概述（一）系统的含义与分类1.什么是系统系统是由相互依存的若干个部分组成的，具有特定功能的有机整体。

或者说，此贴视由相互依存、相互作用的若干元素构成的，并完成特定功能的统一体。

例：课本中的塑料大棚是系统，智能大楼是系统，一本书是系统，大到浩瀚的银河系，小到原子它们都是系统。

2.系统的分类（1）自然系统和人造系统：人体系统是自然系统；人造地球卫星，桥梁（不包括天生桥）房舍等，属于人造系统。

由自然系统与人造系统复合的系统称为复合系统。

如：城市系统、村落系统。

（2）实体系统和抽象系统。

（3）静态系统和动态系统：相对的（4）开放系统和封闭系统（5）系统的其他分类：简单系统与复杂系统黑色系统与白色系统。

由此可知构成系统的三要素：（1）至少要有两个或两个以上的要素（或部分）；（2）各要素之间互相联系、互相作用有一定的结构。

（3）系统的功能是组成要素所不具备的。

（二）系统的基本特性1.整体性:系统的整体性也称为集合性，是系统的最基本属性。

系统是一个整体，即具有整体的特性功能，目标和作用的有机整体。

系统不是各元素的简单集合，也不是简单的数量相加。

系统要求它的局部服从整体，强调整体观点，整体目标和整体利益。

2.相关性：系统的相关性也称为关联性。

构成系统的各元素之间是相互联系、相互作用、相互依赖、相互影响的关系，是彼此相关的。

课题：系统的结构一、教材分析1、教材前后作用及地位《系统与设计》选白普通高屮课程标准实验教科书《通用技术■技术与设计2》（江苏教育出版社）。

这单元的内容是有关“系统与设计”屮的“系统的结构”的学习，主要内容有“什么是系统” “系统的类型”“系统的基木特性”，要求我们的学生能从应用的角度来理解系统的含义通过案例的分析，理解和宰握系统的基木特性，学会用整体的、互相联系的系统的观点解决问题。

根据学生已经学习的内容和认知特点，我们利用两个课时来完成本章的教学，让学生通过对相关系统应用案例的分析，引导学生在应用屮理解系统的含义和基本特征，掌握相应的学习方法和动手能力。

2、重点和难点⑴从应用的角度理解系统的含义。

⑵通过简单的系统的案例分析，理解系统的基木特性。

二、教学目标根据学生前面已经学习的内容和课程标准要求，我们可以确立以下教学目标：（1）、知识目标：理解系统的含义和基木类型。

理解系统的基木特征。

（2）、能力目标：能对简单系统的进行应用案例分析。

（3）、态度和情感：学会用報体的、互相联系的系统的观点看待和解决问题。

三、教法：木章的教学结合具体的教学内容采用“生活体验一一问题提出一一教学内容——案例分析一一练习巩固一一总结提升”的模式展开。

在教学屮把概念含义的学习置于具体的问题情景当中，通过丰富的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过稈。

同时关注学生能否用不同的语言表达、交流H己的体验和想法。

通过富有吸引力的现实生活屮的问题，使学生冋想和分析具体的生活案例，激发学生的好奇心和主动学习的欲望。

让学生木看“冋想——联想一一猜想”的思维过稈，对教学内容进行步步展开，使学生亲历H主探索和思维升华的过稈。

四、学法：鼓励学生H主探究和合作交流，引导学生H主观察、总结，在与他人的交流屮丰富白己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。

五、教学过程：㈠、生活体验及问题情景。

“系统” 一词是一个经常使用的词汇各大搜索引擎对“系统” 一词的搜索统计可是我们仔细想想，好多系统我们似乎看不清，摸不透，有些神秘感！那么，什么是系统?它有什么特性?【从学生日常生活屮常见的事情入手，引导学生冋想自己的生活体验，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冋忆，要渗透“利用情景学习”的教学设计思想。

人教版高中通用技术《必修二技术与设计2》教案全套第一单元：结构与设计第一节：认识常见的结构（第一课时）一、教学目标分析1．从广义上了解结构的含义。

2．能够从自然界、技术领域和社会领域列举出具体的结构。

3．展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片，培养学生的感性认识。

4．能够说明三种结构类型的各自特点。

二、教学内容分析本课时使用的是苏教版教材，是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“无处不在的结构”的第一课时。

1．本课时要通过讲解列举关于自然界、技术领域和社会领域等各方面的结构例子，并对结构的分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。

2．本课时还要通过总结自然界、技术领域和社会领域等各方面的结构例子，来归纳三类结构类型的特点。

3．本课时意在培养学生对身边存在结构的感性认识，留意身边的各式各样的结构，培养学生设计过程中的一个重要的设计思想——结构理念，通过讲解自然界中形形色色的结构给学生无限的创造灵感和启示。

教学重点：结构的含义（能够从自然界、技术领域和社会领域列举出具体的结构）教学难点：结构的类型（能够从结构本身外形和受力的角度来分析结构的特点）三、学生学习状态分析学生对身边存在结构有一定的了解，对结构的功能和分类也有一定的基础，但是不能准确把握结构的定义。

此外，学生不能准确地区分三类结构类型，特别是壳体结构的特点。

四、教学策略兴趣是学习最好的动力。

从身边常见的结构开始,通过学生熟悉的事例, 培养学生的学习兴趣。

（一）教法在教学过程中，采用讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个课堂教学当中。

并及时让学生自主总结和归纳。

（二）学法鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展五、教学过程六、教学反思本课时对苏教版教材的内容编排加以调整，按照我们日常的思维习惯，教学过程中的顺序为：讲解相关的例子——总结概念——概念延伸——细化讲解，也就是先把无处不在的结构和结构的类型放在一起来讲解，学生也很容易理解。

通用技术必修技术与设计2第三章系统及其设计第一节认识系统教学背景党的二十大报告指出，“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。

必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”。

通用技术是一门与科学技术息息相关的学科。

回顾人类的发展历程，从石器时代、青铜时代、蒸汽机时代直到当今的信息时代，技术进步改变着人类的生活和生产方式。

我们的生活、工作、生产处处都要用到技术，例如我们手中拿的圆珠笔和钢笔就是多次技术改造的结果，使我们足不出户就可以了解世界的电视机也是技术发明的成果。

认识技术、善用技术，已成为现代人必须具备的素质。

教学目标：理解系统的含义，知道系统的组成:系统、子系统和元素。

了解系统的分类，理解系统的主要特性。

通过案例分析，从技术应用的角度理解系统的含义。

经历将基础知识应用于技术实践和创新的过程，同学们会养成实事求是、精益求精的习惯，能运用规范的技术语言和设计制作方法去解决一些实际的技术问题。

教材分析这节课学生首次接触到系统这一概念，这对学生全面、正确地认识系统十分重要，为进一步掌握系统的方法，用系统的观点分析问题，进行系统的优化和设计，打下了坚实的基础。

学情分析:经过前面的学习，学生已经学习了流程、结构，对系统的认识难免是抽象、复杂、难懂。

事实上，学生在日常生活中已经有意无意地运用了系统的思想和方法解决问题，只不过他们缺少一定的理论依据，并不了解自己这样做的原因是什么。

教学重难点:重点:从技术应用的角度，理解系统的含义和主要特性。

难点:通过对简单技术系统的分析，理解系统的主要特性。

教学策略:本节课教学主要由教师通过实物图片和多媒体手段设置学习情境，并加以引导，让学生在过程中自主探究、自主建构设计原则知识并形成能力。

教学准备:展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。

教学过程:情景导入:老师：本节课我们学习通用技术必修技术与设计2第三章系统及其设计第一节认识系统。

第三单元系统与设计1、系统的含义:系统是由相互联系、相互作用、相互以来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。

构成系统必须具备的三个条件：(1）至少要有两个或两个以上的要素（部分）；(2）要素（部分）之间互相联系、互相作用，按照一定方式形成一个整体；（3)整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的.例：自行车的结构2、系统的组成、类型：系统是普遍存在的，也是多种多样的。

根据需要，可以对系统进行不同的分类.如，可把系统分为自然系统和人造系统。

自然系统是自然形成的系统（如生态系统）。

人造系统是由人工制造加工而成的系统（如计算机系统和机械传动系统）.也可把系统分为实体系统和抽象系统。

实体系统是实物形态的（如生物系统、机械系统)。

抽象系统是非实物形态的（如哲学系统）。

3、系统的基本特性：（1)整体性（全局、集合）：-—侧重于“部分影响整体”。

是系统的最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。

错误!系统是一个整体，它不是各个要素（部分)的简单相加，系统的整体功能是各要素（部分）在孤立状态下所没有的。

错误!系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和。

例：巴尔扎克的塑像、“木桶理论”、一招不慎全盘皆输、弃卒保车、“阿波罗”登月飞船上的零件（2)相关性（匹配、关联）：——侧重于“部分与部分之间的关联”构成系统的各元素之间是相互联系、相互作用、相互依赖、相互影响的关系，是彼此相关的.例：古代建筑的“梁柱结构"、合金钢材料各种性能的相互影响、家庭装修工程(3)目的性（功能）:任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，这是区别不同系统的主要标志.(4)动态性(更新）：物质都是不断变化，因此系统是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中.(5)环境适应性(自适应）:系统都存在于一定的环境之中，并不断的与外界环境进行物质的能量的和信息的交换，系统必须适应外部环境的变化。

例：“春捂秋冻"、电冰箱不能紧贴墙放置1、系统分析及其目的：系统分析是指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，并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改进方案的过程.目的：寻求解决问题的最佳决策。

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。

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：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. 教材分析系统优化是系统分析的深入，也是系统的结构和系统分析的综合，又是系统设计的基础，更是系统设计过程中的重要环节，它是是本书的重要内容之一。

本内容是让学生“理解系统优化的意义，能结合实例分析影响系统优化的因素”。

2. 设计理念本内容是要求学生通过“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（1）通过搭建模具引导学生自己进行研究探讨性学习。

（2）通过案例分析，使学生明白系统分析的一般步骤及其原则性。

（3）运用马上行动让学生做出决策，学以致用。

4. 学情分析进入系统的内容，学生的兴趣明显比前期活跃，显然系统分析的深入符合高二学生的智力发展需求。

但是，学生在对某个系统的分析容易陷入原有的逻辑思维，而不能很好地应用系统的思想和方法分析和解决问题，实施方案五花八门、干扰因素四面八方，我们不可能的逐个比较权衡，或者漫无目的瞎蒙。

第三单元第三节系统的设计(第一课时) 系统的设计一、学习目标１．知识与技能通过简单的系统设计案例分析,初步学会简单系统设计的基本方法２。

过程与方法通过案例进行系统设计,在设计中将系统的基本特性考虑到设计中去,考虑到系统各要素之间的作用和联系, 进行系统分析和优化.３。

情感态度与价值观（１）学会运用系统思想进行设计（２）培养正确处理和分析事物能力、学会全面解决问题的方法二、重点、难点分析1．重点：系统设计2．难点：如何运用系统的基本方法进行设计三、教学策略通过案例分析理解和学会对简单系统进行设计，让学生总结和归纳，初步学会简单的系统设计的基本方法。

学习如何进行系统设计。

四、教学过程引入：我们每个人都会在日常生活中遇到系统设计，系统设计运用的案例比比皆是。

讲解：系统的设计是建立在对系统进行有效的分析基础上的，设计出满足预定目标的系统的过程，它既包含了对某个系统进行技术设计本身的内容，同时又需要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析、设计。

例如：1．连锁店的货物配送的设计问：货物配送的目的是什么？学生：用最少的时间、最短的路程把货送到目的地。

问：怎样做到合理货物配送呢？学生讨论：（1）调查都有哪些连锁店，这些连锁店的位置都处在什么地方、通过什么路线才能够到达，（2）设计通向连锁店的路线图，计算货物按不同路线配送时所需的时间，制定出几种路线方案,（3）配送车按照制定的路线行驶,计算行车时间,观察道路的状况,（4）对行车路线的实际情况进行比较后，对路线进行优化，最后确定行车路线。

（5）送货车在运行一段时间后，可以对不合适的行车线路进行调整不断完善。

2．某单位远程视频会议系统的设计问：远程视频会议的目的是什么？学生：远程视频会议就是召集不同的地点的人，同时召开会议。

问：怎样才能实现远程视频会议的召开？学生讨论：（1）调查有哪些地方、哪些部门参加会议。

（2）参加会议的这些部门要具有多媒体功能的专门会议室。

（3）专门会议室都要有电视网络和多媒体的技术的支持。