3.1系统及其特性（教学设计）第2课时-高中通用技术必修技术与设计2同步教学课件+-教学设计+真题典例（苏教版2019）

凤凰数字教参·高中通用技术配套教学软件（必修 技术与设计2） 任务二 辨析系统的基本特性 浙江省桐乡市凤鸣高级中学 唐华 一、教学内容 本节课是学习设计系统分析的重要一步——深入认识系统，也是进行产品设计的重要一环。这节课向学生介绍“系统的基本特性”，其重要概念是整体性、相关性、动态性。为了开展合理的系统分析与设计，必须从理解系统开始，明白系统的特性，强化对系统的理解。 教材中，本节以“按压式延时水龙头试验”为例，辨析弹簧弹性系数与延时时间的关系，引导学生理解系统的整体性、相关性、目的性、动态性和环境适应性等重要特性，强化学生理解系统，为系统设计作铺垫。 二、学科核心素养要求 1. 技术意识：通过“抽水机效率影响因素”的探究活动，自主分析归纳系统的基本特性，学会对技术的理性分析。 2. 工程思维：深层次分析“抽水装置”这个系统，对提升抽水效率的要素进行分析，甚至设计。 3. 创新设计：以“提高抽水效率”为设计目标，进行指标技术试验，并准确地观测、记录、分析。 三、教学重点、难点 1. 重点： （1）理解并能区分系统的基本特性。 （2）理解从系统特性中呈现的系统思想。 2. 难点： （1）理解系统的整体性与相关性的联系与区别。 （2）能够掌握并运用系统的思想与方法。 四、教学准备 自制的抽水装置、一个秒表、立式迷你微型3伏和4.5伏水泵各一个、水管10厘米和20厘米各一根及胶水、剪刀、美工刀等其他必要的工具（材料以每组为单位）。 五、教学过程 1. 情景创设 课间，老师看到同学们将上一节课的自制抽水装置作品进行了抽水试验。有两个小组的同学还进行了抽水时间的比拼，很奇怪的是多次比拼发现，在水量相等的情况下，每次抽水的时间均有一定的差异。这是什么原因造成的呢？ 2. 新课教学 （1）系统再认识探究 【学生活动1】自制抽水装置的抽水效率测试。 试验目的：初探自制抽水装置抽水效率的影响因素，分析并归纳系统的基本特性。 试验要求： ①以“小组”为单位，团结协作共同完成课堂活动。 ②确保条件一致的情况下，采用不同型号的水泵，多次测试抽取等量水的时间。 ③确保条件一致的情况下，采用不同长短的水管，多次测试抽取等量水的时间。 ④记录在单一变量下的抽水时间，并初步对比分析。 ⑤同组交流，记录结论；异组交流，并记录结论。 表1 活动记录表 次 数 单一变量 抽水时长 分析总结 1 3伏水泵 2 10厘米水管 …… 问题思考： （1）通过以上技术试验，你们受到了什么启发？ （2）影响自制抽水机抽水效率的因素之间有什么关系？ 学生活动2：讨论并回答。 系统的基本特性探索 教师：从装配的角度看，自制抽水机从部件按照一定的方式组合成了一个具有抽水功能的装置，方便人类抽取水。刚才的试验中同学们发现：当装置中的某些部件发生变化，其整体的功能也会发生一定的变化，这便是系统的整体性。 （1）理解整体性 整体性是系统最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。 结论1：系统作为一个整体，是各部分按照一定的结构组成的，并不是各个要素的简单相加。 结论2：系统的整体功能大于组成系统的各部分功能之和。 结论3：部分影响和制约着系统整体的功能。 整体性所体现的特性、知识、思想、方法小结。 问题思考2：如果装置水管断了，抽水机会怎么样呢？为什么？ 学生：抽水机的抽水功能无法实现。 （2）理解目的性 任何系统都服务于某一种目的，都要实现一定的功能，这也正是区别不同系统的标志。 系统的目的一般通过更具体的目标来体现。 问题思考3：如果装置水管断了，抽水机无法实现功能，本质原因是什么？切断了部件之间的联系。 （3）理解相关性 相关性是指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联系。 学生活动：讨论并回答。 问题思考：抽水机用久了之后会出现什么现象呢？ （4）理解动态性 任何系统都是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中。动态性主要强调系统自身的一种发展与变化，例如老化、磨损、风化等现象。所以，分析系统时，要运用动态性思想，既要关注系统现状，又要考虑系统未来。 教师：在理解动态性的时候，要注意系统在时间上是变化的，不是静止不变的，而是主动存在的。 （5）理解环境适应性 环境适应性是指对环境变化的适应能力。环境适应性强调外部环境对系统的影响，系统被动地适应着环境的变化而变化。 马上行动：在技术领域中，很多系统通过调节而适应外界的环境，请举例并填入下表。 表2 系统通过调节而适应外界的环境记录表 事 例 外界环境的变化 系统通过调节适应环境的变化 问题思考：系统基本特性与系统定义的关系？ 学生活动：讨论并回答。 教师：系统的定义其实就是导向了系统的基本特性，尤其是目的性、相关