3.4 系统的设计 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）必修 技术与设计2

第四节 系统的设计 一、学习者分析 过前面三节的学习学生已经掌提了系统的思想和方法，为进行系 统设计定了基础，学生也有了进行系统设计实践的的愿望，这节课主 要介绍系统设计的方法，并通过具体的系统的实践活动，引导学生进 一步运用系统设计的方法去解决实际问题。 二、教材内容分析 1.本节的主要内容及在本章中的地位 本节借助水火箭的制作原理和过程，详细介绍系统设计的基本方 法和原则。要求学生通过水火箭的设计、制作、测试和发射活动，初 步学会运用系统设计的基本方法，并把系统的思想和方法延伸到生活 与学习当中，培养学生科学分析的态度和勇于创新的精神。本节是整 章的总结，也是前面三节内容的综合运用。 2.教学重点、难点 (1)重点：了解系统设计的基本方法，掌握水火箭的设计和制作 过。 (2)难点：运用系统设计的基本方法，对水火箭系统进行设计制 作。 3.课时安排： 1 课时（教师讲授，学生制作、测试）。 三、教学目标 1. (1)理解系统设计的基本方法。 (2)掌握水火箭的设计和制作。 2. (1)初步学会简单系统设计的基本方法，增强学生系统思考和工 程思维的能力。 (2)根据设计要求完成水火箭系统的设计和制作，培养学生科学 分析的态度和勇于创新的精神。 3. 通对某一技术领域给社会，环境带来的影响做出理性分析，让学 生形成技术的敏感性和负责任的态度，树立技术意识。 4.核心素养 （1）技术意识：能综合运用所学知识按要求进行系统设计，并在 技术实我活动中，能整合应用人文、科学、社会等方面的知识。 (2)创新设计： 能针对系统技术问题解决实例，设计试验方案，撰写试验报告， 掌握系统设计的一般方法，形成基本的系统设计能力，具有良好的整 体观念和亲近技术的情感。 （3）工程思维：能分析、总结和归纳出系统设计的方法，并能运 用系统原理和系统分析方法，进行简单的技术设计活动。在进行系统 设计时，尝试运用模拟试验或数学模型来考虑各种影响因素，并开展 决策分析和性能评估。 (4)图样表达：能在系统设计实践活动中，绘制规范的设计图， 形成良好的设计习惯。 (5)物化能力：根据设计方案选择材料和工具，确定方案实现的 时序和工序，能完成模型或原型的制作，并对其进行简单的技术指标 检测。 四、教学理念与方法 本节涉及系统设计的方法和理论，是专业性很强的内容。教师对 理论的教学宜点到即止，最好能够借助技术案例进行引导分析，让学 生理解和掌握系统设计的方法。同时，这节课主要是由学生根据设计 要求进行系统设计，教师不必讲解太多，要多留时间给学生阅读、思 考和设计，最后通过实践活动等环节，让学生积极地探究、成为课堂 学习的主体。 五、教学设计 1.教学内容的组织与呈现方式 本节课由例子引人新课，进入系统设计的学习，同时在课堂上提 出任务，让学生进行设计，学以致用。 2.教学过程 教学环 教学过程 学生活动 设计意图 ( 节 ) 新 课 导 入 播放“神舟七号升空 ”的视频片 段。 天舟、天宫、神舟飞船、长征 号、他们几个是什么关系？ 观看神舟七号 发射升空的过 程 ， 回 答 问 题。 创设情境 ， 激发学生的 爱国热情 ， 引入新课。 系统设 计的方 法 系统设计除了遵循设计的一般过 程、原则和标准外，还强调分析 思维和综合思维的运用，注重在 考虑整体功能的前提下研究解决 局部问题。系统设计特别强调： (1)以实现系统整体功能最优为 目的。 (2)设计好系统的每个要素和子 系统。 (3)综合考虑 系统各个部分 (要 素)之间的联系，合理解决它们 之间的矛盾冲突；注重系统与环 归纳系统设计 的基本方法。 通过对经典 案例的讨论 和分析 、 让 学生归纳 、 总结系统设 计的基本方 法、突破教 学重点。 明确设计的总体目标及 调查研究， 进行基本的 设计分析 系 统 的 设计 系统的整体组 系统的设计 系统总体技术 系统的优计 系统的评价 ( 创新性 ) 过渡 神舟七号载人航天飞船的成功发射和回收，是在对整个载人 航天系统进行分析的基础上设计的结果，其中运载火箭起到 关键性作用。今天，我们通过水火箭的设计和制作，简单地 重现这一系统设计过程(出示水火箭实物模型)。 教学环节 教学过程 学生活动 设计意 水火箭系 统的设计 与制作 ◆水火箭设计的总目标及性能指标 以容量为 0.5L 的饮料瓶为动力装置，发 射一支水制的火箭，要求垂直高度大于 5m，射程大于 20m。通过系统设计与探究 活动，研究影响水火箭的发射距离的因 素，尝试改进设计，优化系统，力求使水 火箭的水平飞行距离最