3.2系统分析与设计（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 体验简单系统设计的过程 浙江省桐乡市凤鸣高级中学 唐华 一、教学内容 本节课是一节指向设计的学生创造性活动课，特别强调设计、实践、活动等。本节课从原来的理论学习上升到了实践体悟，突出了在系统设计过程中需要考虑的问题及因素和一般步骤。在系统设计中，不仅要考虑系统的整体，还要关注部件，尤其是部件之间的相互关系，强调系统的思维和方法。 二、学科核心素养要求 1. 技术意识：通过“抽水机的设计”，体悟系统设计需要考虑的因素及一般步骤。 2. 工程思维：结合案例学习，体悟系统的思想和方法并加以运用。 3. 创新设计：基于现实场景，通过信息收集、分析等准备，提出符合设计要求的抽水器。 三、教学重点、难点 1. 重点： （1）了解系统设计应该考虑的因素或问题。 （2）知道系统设计的一般步骤。 2. 难点： （1）能够处理系统设计中的整体与要素的融合关系。 （2）能够理解并运用系统分析的思想与方法。 四、教学准备 多媒体教学设备、教学课件、教学学案、几款常见的抽水器案例以及必要的辅助材料等。 五、教学过程 1. 课堂引入 情境创设：在前面的学习过程中，一起赏析了各式各样的抽水器。但是，这些抽水器各具特色，有时候难以满足全面的要求。于是，班内有同学打算利用所学的知识，设计并制作一个属于自己的个性化的简易抽水器。 2. 新课教学 （1）体悟系统设计 学生活动：设计一款属于自己个性化的“抽水器”。 设计要求： ①满足“健康抽水”的功能，即抽水效率高、噪音低且工作稳定等功能。 ②具有良好的人机关系和环境适应性。 ③材料不限。 ④画出设计草图，必要的时候可用文字说明。 问题思考：在设计确定系统功能时是如何考虑的，思考的路径是什么？为什么？ 在抽水器系统设计时，需要解决的关键问题是什么？次要问题是什么？ 表1 系统统计分析表 主要功能 次要功能 相互关系 学生展示：学生汇报，并展示成果。 （2）系统设计的目标与要求 教师：要设计一个系统，最关键就是要设计出一款满足预定目标的系统。系统设计要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的。同时，要关注不同行业的技术要求。 学生：展示设计草图作品。讨论梳理整体的设计，从系统设计的思路出发，关注组件（部分）的衔接。 活动要求： ①展示各小组的设计草图，并解说组件之间的联系。 ②对比不同小组之间的设计，并描述差异，说明理由。 ③根据系统的基本特性，指出设计所涉及的性质。 参考实例：液气能抽水装置。 图1 液气能抽水装置图1 图2 液气能抽水装置图2 图3 液气能抽水装置图3 学生：学生汇报，并展示成果。 （3）系统各部分直接的相互联系与相互作用 教师总结：在系统设计时，除了考虑系统的整体功能之外，还需要运用系统的思想综合考虑各部分之间的关联、冲突、限制，注重各部分的横向、纵向联系。 根据系统的基本特性，既要考虑当前，也要考虑长远，特别是系统的动态变化。 学生活动：反思回顾，梳理整体设计思路，并用流程图呈现。 活动要求： ①用流程图的方式呈现设计的一般思路。 ②思考并讨论如此设计的理由，并记录。 ③分享结果，对比各组的设计成果，评出最优。 学生展示：学生汇报，并展示成果。 学生作品： ( 划分子系统 功能分析 ) ( 抽水器的设计 供电子系统 提供电源 电池、导线等 传送（管道） 子系统 传送水流 水管、接口等 抽水（动力） 子系统 实现抽水 电机等 其他子系统 优化功能 必要的部件 组件分析 ) 图4 抽水器的设计子系统分析图 （4）系统设计的一般步骤 教师：在系统设计时，需要关注方方面面的事物。 在系统设计中，采用“总—分—总”的设计思想。 采用的步骤主要包括：首先，要明确系统的整体功能，确保实现；其次，要明确系统的组成，即可以划分为若干子系统，明白子系统的目标、功能及其相互关系；最后，从系统角度对子系统进行技术评价，对系统进行总体的技术设计和评价等。 当然，系统设计的步骤并不是千篇一律的，允许在一定范围之内灵活处理。 3. 课堂小结 系统设计应考虑的主要问题： （1）系统设计的目标和要求。 （2）系统各部分之间的相互联系与相互作用。 （3）系统设计的一般步骤。 六、教学总结 本节课以“抽水器”为设计项目，开展深入的系统设计。在系统设计中，概括总结出系统设计应该考虑的主要问题，包括系统设计的目的与要求、系统各部分之间的相互联系与相互作用、系统设计的一般步骤。课堂充分体现了“做中学、学中做”的教学理念，引导学生边设计边感悟，抛弃传统教学的纯教授模式，有助于促进学生的自主学习，激发学生的学习乐趣与积极性。同时，在教学设计中，重点采用问题引领、层层递进的教学方式，方便提高学生问题解决的能力，使学生朝着深度学习的方向挖掘。