通用技术 系统与设计 第三节 系统的设计

第三章：设计过程、原则及评价三、设计的评价一、教学内容分析本节选自苏教版《技术与设计1》中的第三章第三节“设计的评价”。

本节内容是在学生学习了本章“设计的一般过程”和“设计的一般原则”的基础上的一个总结。

通过本节的学习，可以使学生能站在一个更高的起点上从整体的角度出发学习以后各章节的知识。

本课仍以便携式小凳为案例展开教学活动。

二、学情分析本课的学习主体是普通高中二年级的学生，他们的思维能力已经发展到了成熟的水平。

通过前两节的学习，学生对设计的一般过程与设计的基本原则有一定的理解。

通过合作，在设计、制作“便携式小凳”的过程中，体会了设计的过程与设计的原则。

虽然个体的思维能力已经发展到了成熟的水平，对评价活动有感性认识，但不系统、不完整。

他们的思维发展具有假设一一演绎推理、命题推理、组合分析等特点，所以本节课将在学生感性评价的基础上，分析、学习如何评价，并在学习后进行二次评价。

三、教学目标1.知识与技能①能根据设计过程中每一阶段的要求进行初步评价，树立质量管理意识。

②能根据设计要求对最终产品进行多方面的评价。

③在交流的基础上尝试写出评价报告。

2.过程与方法①在评价便携式小凳的活动中，感悟设计的每一阶段的评价。

②经历技术产品评价的过程，学会评价技术产品的一般方法。

3.情感态度价值观通过体会评价过程、学习如何评价，指导学生今后的设计工作，达到较好的学习效果，并形成质量管理意识。

用适当的方式与他人交流设计思想和成果，并能提炼出有价值的信息，树立合作学习的意识。

四、重、难点重点：根据设计要求对设计过程和最终产品进行多方面的评价。

难点：能够根据不同作品制定出客观、准确的评价标准。

五、教学策略和手段1.教学方法：探究式2.教学策略：在本节的教学中，遵循由一般认识到特殊认识的思路，引导学生从一般性的评价入手考虑问题，然后将设计思路引到设计的评价上来。

采用以教师为主导，学生为主体的教学设计模式，教师引导学生进行自主探究、知识建构和能力拓展。

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。

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。

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。

山东省昌乐一中 2011级通用技术导学案主要编制人：王爱军、李玉松、吴巧燕审核：审批：第三章系统与设计《通用技术课程标准》要求：（1）从应用的角度理解系统的含义。

（2）通过简单的系统的案例分析，理解系统的基本特性，初步掌握系统分析的基本方法。

（3）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。

（4）通过简单的系统设计案例的分析，初步学会简单系统设计的基本方法。

（5）确定一个生活或生产中的简单对象，根据设计要求完成系统的方案设计。

【学习目标】知识与技能：1、理解系统的涵义。

2、初步掌握系统的分析方法，理解系统的基本特性。

3、结合实例，分析影响系统优化的因素。

过程与方法：通过具体案列进行分析理解。

情感态度与价值观：激情投入，高效学习，养成勤于思考及善于归纳的习惯。

【重点、难点】重点：系统的基本特性及其分析难点：系统的分析【使用说明】1、通览本章所有知识内容，完成自主学习部分。

2、小组成员积极讨论，踊跃展示。

3、激情投入，高效学习。

【自主学习】1、什么是系统？2、系统的分类？班级组别姓名编号： 2 时间：2013年3月9日3、系统的基本特性有哪些？4、系统分析的基本方法是什么？5、系统优化的意义是什么？【自主检测】1、下列俗语中，与系统的整体性无关的是A. 一个巧皮匠，没有好鞋样；两个笨皮匠，彼此有商量；三个臭皮匠，胜过诸葛亮。

B. 一失足成千古笑，再回头是百年人。

C. 千里之行，始于足下D. 凡事预则立，不预则废2、躺式自行车以速度快、舒适性好、安全性高、时尚前卫等优点著称。

如图是一款新型躺式自行车。

那么，设计躺式自行车系统的一般步骤应该是：①对躺式自行车系统进行总体技术设计和评价。

②确定各子系统的目标、功能及相互关系；③对各子系统进行技术设计和评价；④将躺式自行车系统分成若干子系统A ①②③④B ①③②④C ④②③①D ④③②①3、好的产品包装不仅可以保护产品不受破损而且可以吸引消费者眼球激发购买欲望。

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。

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。

第三单元系统与设计复习纲要系统的含义系统的分析系统的设计系统的优化复习内容一、系统的含义1、系统的含义由相互联系、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、构成系统的条件构成系统，必须具备三个条件：第一，至少要有两个或者两个以上的要素（部分）才能组成系统；第二，要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体；第三，这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。

3、系统与子系统系统有大有小，有复杂有简单。

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。

任何系统都是它所属的更大范围更高一级系统的子系统。

4、子系统与元素元素与系统的概念是相对而言的。

例如“人”相当于“社会”这一系统，就是不可再划分的最小单元，即构成社会的元素；而相对于“生物界”这个系统来说，人体就是一个复杂的系统，可以层层分解为系统、器官、组织、细胞等子系统。

由此可见，所谓元素的不可再分性，也是相对于它所属的系统来说的。

5、系统的分类根据需要，可以对系统进行不同的分类。

例如，可把系统分为自然系统（如生态系统）和人造系统（如计算机系统）；也可把系统分为实体系统（生物系统、机械系统）和抽象系统（如哲学系统）。

6、系统的特性（1）整体性：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）在孤立状态所没有的。

例如：一堆沙子，钢材，水泥和绳索散放在一起没有什么意义，但如果将它们按照一定的结构形成一个整体，如迁成一座悬索桥，就具有了交通的功能，而若蒜根绳索出现故障，就可能影响整座桥正常使用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例如：一个企业是由管理部门、生产部门、营销部门、供诮部门各部门组成的整体，任何一个部门都不可能单独实现企业的目标人的双眼视觉功能大大超过两只眼视觉功能简单的相加的部和（2）目的性：系统都是以实现某种功能为目的的，这正是区别不同系统的标志。

技术与设计2——教材问题及部分习题参考答案第一单元结构与设计第一节常见结构的认识1．本节重要概念：结构、构件、实体结构、框架结构、壳体结构。

2.教材第2页中的几幅图生动、形象地说明结构广泛存在于自然界中。

3.教材第3页“案例分析”中的三个实例，均说明自然界动物、植物中存在的各种各样的结构可以用来为人类服务，人类可以从中获取感悟而解决某些技术问题，实现一些发明创造。

4.教材第3页“马上行动”受自然界事物结构的启发而产生的产品有船桨（鱼鳍）、人工冷光（萤火虫）、风筝（鹰）、锯（蝗螂臂或锯齿草）、车轮（随风旋转的飞蓬草）、潜水艇（海豚）、声呐（蝙蝠）、潜水用的脚蹼（鸭子）、潜水艇的流线型设计（鱼类）等。

本栏目的设置目的是让学生内化“自然界结构对技术领域的启发”，要养成对日常生活细心观察的意识和创新意识，知道解决技术问题不仅需要正确的方法，更要有持久的恒心和毅力。

5.无论是自然界的结构现象的举例，还是技术领域中的结构现象的举例，教材都注重了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的统一。

6.教材第4页“阅读”1907年的魁北克大桥坍塌，被列为20世纪十大技术失误之一。

这里用反面例子来说明合理结构的重要性，给人以心灵的震撼，引起人们对结构的重视。

“阅读”为选学内容。

7.教材第4页“马上行动”自然界：地球的结构、金刚石的结构、树的结构……技术领域：汽车的结构、自行车的结构,2008年北京奥运会主体育场“鸟巢”的结构……社会领域：教育管理系统的结构、家庭的结构、企业的管理结构……8.从力学角度理解结构是一个难点，建议教师查阅有关结构力学和理论力学书籍，研究结构构件的受力以及基本受力形式。

应注意结构概念不能只局限于建筑结构的理解上。

9.教材第5页的插图，形象地说明了构件的受力形式。

10.教材第5页“马上行动”11．教材第6页“案例分析”这里侧重分析简易桥梁桥面的静态受力。

12.教材第6页“马上行动”吊兰的支撑架承受吊兰的拉力；桥墩承受来自桥面、桥上负载的压力，两端被托住的梁受到支撑力等。

2019-2020年高二通用技术第3-4章考点和知识点教案一、系统的结构1、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。

2、构成系统的必备三个条件：a、至少要有两个或两个以上的要素（部分）。

b、要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体。

C、整体具备的功能是各个要素（部分）的功能所没有的。

3、对于较大、较复杂系统，根据一定标准可划分若干子系统。

（子系统同样符合系统的基本特性，同样具备三个必备条件）4、系统的基本特性整体性：系统最基本的特性，也是观察和分析系统的最基本的思想和方法。

系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能和。

（系统必备条件3）相关性：组成各个要素之间或系统针体与部分之间的相互作用、相互联系。

从相关性出发，处理好系统各方面的关系，才能事半功倍，高质高效。

（系统必备条件2）目的性：系统具有某种目的，实现一定功能是区别不同系统的标志。

动态性：运用系统动态的观点，有助于预测系统的将来，掌握系统发展的规律。

环境适应性：系统只有具备对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性，才能发挥自身作用，实现可持续发展。

二、系统的分析1、系统分析：运用科学的方法对系统进行分析、比较、试验，从而拟定一套经济有效的处理程序，或对原有系统提出改进方案的过程。

决策包括经验决策和科学决策，系统分析是一种科学决策的方法。

2、系统分析的一般步骤：A、明确所要研究的问题的性质和范围，设立所要达到的目标，明确约束条件B、收集相关资料，制定解决问题的各种方案，预计可能产生的各种结果。

C、对各子系统进行分析，对资料和数据作必要的计算，再进行系统的整体分析，将各种方案进行评价比较，选择最佳方案。

D、检验核实，作出决策。

3、系统分析的主要原则A、整体性原则：（结合系统的必备条件和系统的基本性质理解，能够结合案例说明针体性原则在系统分析中的重要性）例79页马上行动B、科学性原则：运用科学方法和数学工具进行定量分析。