通用技术3.1系统及其特性
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《系统的概念》导学案第一课时一、导入引言系统是我们生活和工作中常常遇到的一个概念,但是你知道系统究竟是什么吗?系统的概念是如何形成和发展起来的?本次导学将带领大家一起来深入探讨系统的基本概念,理解系统的本质和特点。
二、知识概述1. 系统的定义系统是由一些构成要素(元素、组成部分)相互联系、相互作用、相互依赖,为实现某种目的而组成的有机整体。
2. 系统的特点a. 目的性:系统为实现某种目的而存在。
b. 结构性:系统由多个组成要素构成一个有机整体。
c. 相互作用性:系统中各要素之间相互联系、相互作用。
d. 动态性:系统随时间推移而发展变化。
e. 开放性:系统与外部环境相互联系和交流。
3. 系统的形成和发展系统的概念起源于古代哲学,现代系统思想的形成与二战后系统工程的发展密切相关。
系统工程是综合运用自然科学、社会科学、人文科学等多种学科知识,解决复杂系统设计、建造、运行和管理等问题的一种系统的方法论。
三、重点解读1. 系统是什么意思?系统是一个由多个互相关联的要素组成的整体,这些要素之间相互作用、相互依赖,为实现某种目标而协调合作。
2. 系统的特点有哪些?系统具有目的性、结构性、相互作用性、动态性和开放性等特征,这些特点决定了系统具有自我调控、适应环境和不断发展的能力。
3. 系统思维的重要性系统思维是一种综合性思维方式,能够帮助我们更好地理解和解决复杂问题,提高工作效率和决策能力。
四、拓展应用1. 举例说明系统的应用领域a. 生态系统:由生物、动物、植物等各种要素组成的生态系统,是自然界最典型的系统之一。
b. 信息系统:由硬件、软件、数据库等组成的信息系统,是现代社会高度发达的数字化系统。
c. 社会系统:由人、事、物等各种元素构成的社会系统,是人类社会生活和发展的重要载体。
2. 思考系统思维对个人发展的重要性系统思维能够帮助我们更好地规划个人生活、工作、学习等方面的发展方向,提高综合素质和解决问题的能力。
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。
通用技术:系统的基本特性【教材分析】“系统及其特性”是苏教版《技术与设计2》中第三单元“系统与设计”的第一节内容,此节内容共计3课时,本节内容是第2课时“系统的基本特性”的前三个特性:整体性、相关性、目的性。
系统的基本特性是系统知识的一个重要组成部分,是对系统涵义的进一步说明,是系统分析和系统设计需要考虑的方面。
掌握了系统的基本特性,有利于全面的系统分析,对系统的设计具有更好的指导作用。
【学情分析】通过第1课时的学习,学生理解了系统的涵义和系统的分类,在生活中也遇到过反映系统的基本特性的现象,但缺乏用系统的思路去解答这些现象。
因此,本节重在通过案例分析引导学生认识系统的基本特性,能够用系统的思想去解答现实生活中的一些现象,并通过综合实践体验系统的基本特性。
【教学目标】1.知识与技能:理解系统的基本特性。
2。
过程与方法:通过案例分析和综合实践理解系统的基本特性;对生活中反映的系统的基本特性进行正确的分析和处理.3。
情感态度与价值观:学会用整体的、互相联系的系统的观点看待和解决问题。
【教学重点与难点】1.教学重点:理解系统的基本特性。
2。
教学难点:应用系统的基本特性分析问题;整体性和相关性的区别.【教学策略】1、通过生活中的案例分析,引导学生学生认识到生活中的系统所反映的基本特性.2、通过组装自行车让学生体验系统的基本特性。
【教学过程】教学反思本节课的整体思路是:通过欣赏“独目网捕鸟“寓言故事动画,巩固学生对系统的概念的掌握。
用系统分析的方法解决问题,就必须掌握系统的基本特性。
每个基本特性通过相应的问题引出,接着让学生利用系统的基本特性去解答生活中的一些事例。
最后,通过小组组装自行车,亲身体验和感受系统的基本特性,尤其是整体性和相关性。
本节课的优点:1、“独目网捕鸟“寓言故事动画幽默诙谐,激发了学生兴趣,更深刻的掌握了系统的概念。
2、小组组装自行车模型,学生非常感兴趣,让学生在实践中深刻体验了系统的整体性、相关性、目的性。
《系统及其特性》教学设计一、教学流程设计开始上课视频导入,思考神舟十一号飞船如何升空结合典型案例,分析系统特性创设情境,设计搭接桥梁系统学生实践教师指导设计拓展、课堂小结完成课后作业结束《系统及其特性》教学设计流程图二、教学过程:1、至少要有两个或者两个以上的要素才能组成系统;2、要素之间相互依存、相互作用,按照一定方式形成一个整体;3、整体的功能是局部所没有的。
以长征2F 运载火箭系统为例,强化系统的概念。
对于较大型的系统和比较复杂的系统,根据一定的标准可划分为若干子系统。
载人飞船系统和运载火箭系统是庞大的载人航天工程的两个子系统。
系统不只是像运载火箭这样复杂的系统,引导学生思考生活中存在的系统,进而得出结论:系统是普遍存在的,也是多种多样的。
简单介绍长征2F 运载火箭系统后,引导学生思考该系统的功能。
长征二号F 运载火箭系统的目的是把载人飞船等有效载荷送入预定轨道,进而得出系统的目的性。
强调目的性是区别不同系统的主要标志。
长征2F 运载火箭系统共有四万多个零部件,正是这些常见的部件按照一定的结构构成了能把人送上太空的性能优异的运载火箭,为了让学生体会整体功能是各要素或部分在孤立状态下所没有的。
以了解子系统思考讨论回答问题:生活中有哪些系统?回答问题:长征2F 运载火箭系统、手机、自行车的功能。
分析整体性案例:长征2F 运载火箭和俄罗斯“质子号”火箭。
观看女排视频和动画演示过程。
分析相关性案例:女2014 年俄罗斯发射的“质子号”火箭因为第三级火箭的发动机出现故障,致其在空中爆炸,说明系统的任何一个要素(部分)发生变化或出现故障时,都会影响到其他要素(部分)或整体的功能的发挥。
同时培养学生做事严谨的态度。
总结得出系统特性整体性,强调整体性是系统最基本的属性。
从整体引申到团队,引出中国女排系统,强调女排精神。
观看女排奥运夺冠视频,分析女排比赛的动画演示,强调在此过程中队员之间需要默契配合,彼此相关。
高三通用技术第3单元系统与设计复习提纲1、系统的含义【I】(1)系统的概念: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,称为系统。
(2)构成系统,必须具备三个条件:A、B、C、(3)系统的分类:(1)自然系统和人造系统(2)实体系统和抽象系统城市生态系统自然生态系统消化系统哲学2、系统的基本特性【II】(1)(系统最基本的特性)(案例:巴尔扎克的塑像)①整体性是系统最基本特性,也是观察和分析系统最基本的思想和方法。
②系统是一个整体,它不是要素的简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的。
③系统是一个整体,它不是各个要素(部分)的简单相加,系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和,这就是我们常说的“2>1+1”。
(三个小皮匠顶个诸葛亮)(2)(案例:生态食物链)是指组成系统的要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联系。
(3)(案例:数控机床就是为了提高加工的精确度)任何系统都具有某种目的,都要实现一定的功能,这也正是区别不同系统的标志。
(4)(案例:任何一个机械传动系统的零件之间都会有磨损)任何系统都是一个动态的系统,处于运动变化和发展之中。
动态性是系统的内在特性。
(5)(案例:春捂秋冻)外界环境的变化引起系统特性的改变,并相应地引起系统功能和系统内各部分相互关系的变化,系统只有具有对环境的适应能力,才能保持和恢复系统原有的特性。
3、系统分析的一般步骤【I】(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,并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序,或对原有的系统提出改正方案的过程。
出发点:为了发挥系统的整体功能。
目的:寻求解决问题的最佳决策。
特点:不是零星地处理问题,考虑各种主要变化因素及相互影响,全面地思考和解决问题。
(2)系统分析的一般步骤: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4、系统分析的主要原则【I】(1)整体性原则(案例分析:)系统分析时要着眼于系统,要先分析整体,再分析部分;先看全局,后看局部;先看全过程,再看某一个阶段;先看长远,再看当前。
技术与设计1第一章走进技术世界第一节技术的价值1、技术具有保护人、解放人和发展人的作用。
保护人:技术为人提供了抵抗不良环境,防止侵害的手段和工具。
解放人:依靠技术解放或延长了身体器官的功能。
发展人:技术促进了人的精神和智力的发展。
第二节技术的性质1、技术的性质有:①目的性:任何一项技术的产生和发展都是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。
(例:助听器的发明)②创新性:技术的发展需要创新。
技术创新常常表现为技术革新和技术发明。
(例:显示器的革新与电视机的创新)③综合性:任何一项技术的产生和发展都需要综合运用多个学科的知识。
④两面性:任何事物客观上都具有两面性。
它既可以带来好处,也会带来危害。
例:电池(可以带来光明和动力,但也可以带来严重的环境污染)网络技术(方便人们交流沟通,但也有人利用网络犯罪)B超技术(可以用于医疗,但也有人用于胎儿鉴别)克隆技术(克隆人体器官用于医疗,但也会挑战人类伦理道德)核技术(可以用于发电,但也会用于战争)空间技术(可以用于科学实验、卫星通讯,但也会产生太空垃圾)转基因技术(可制造符合人类要求的动植物,但可能会产生负作用)⑤专利性:保护技术发明者的合法权益不受侵害。
(例:复印机的专利壁垒)科学是对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验,从而发现规律,并予以验证和公式化的知识体系。
科学侧重认识自然,力求有所发现(科学回答“为什么”)。
科学通过实验验证假设,形成结论。
技术是人类为了满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。
技术侧重利用和合理地改造自然,力求有所发明(技术是解决“怎么办”)。
技术通过试验,验证方案的可行性与合理性,并实现优化。
科学促进了技术的发展,技术推动了科学的进步。
例如:科学活动有牛顿发现万有引力定律、爱因斯坦提出相对论、伽利略提出自由落体运动定律;技术活动有瓦特发明蒸汽机、贝尔发明电话、莫尔斯发明电报、纳米技术等。
3、知识产权:是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营管理活动的标记、信誉而依法享有的权利。
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。