3.2探究系统分析的一般过程和基本方法课件-2025-2026学年苏教版高中通用技术必修二

3.2.1 探究系统分析的一般过程和基本方法 —智慧教室初探秘 政府工作报告提出：以数字技术赋能制造业、农业和服务业，加速工业互联网和 智慧城市建设。 首先、让我们聚焦今年的全国两会，两会的内容为我国今后的发展指明了方向，其中在科技领域，政府工作报告中提出了以数字技术赋能制造业、农业和服务业，加速工业互联网和 智慧城市建设。未来我们的城市变得更加的智能，同学们生活的教室也会变得更加智能，同学们可以畅想一下 一、问题思考 你理想的智慧教室是什么样的？ 你理想的智慧教室是什么样子的呢？有没有同学来分享一下？ （嗯，提到了智能...，好的，谢谢这位同学的发言） 一、问题思考 “智慧教室”智慧在哪里？ 那么带着这个问题，我们再来看接下来的视频，看看视频中都提到了有哪些功能？（播放视频） 一、问题思考 “智慧教室”智慧在哪里？ 智慧教室系统 智能温控系统 智能光控系统 空气质量监测系统 火焰报警系统 ······ 智慧教室系统 如何工作？ 系统分析 通过视频和刚才同学的发言，智慧教室是由多要素组成的一个系统，从“智慧教室”这个整体来看，我们才想到里面有灯光、温度、安防等子系统。这个“智慧教室系统”既要实现温控、又要实现光控、还要实现空气质量监测等系统，那么它具体是如何工作的呢？今天我们就带着这个问题，一起来解密分析。 二、实践探究 智能温控子系统 智能光控子系统 火焰报警子系统 第1、2组 探究活动：分析简易“智慧教室”系统 探究目标：系统分析的一般过程 第3、4组 第5、6组 “智慧教室”是一个复杂的系统，今天老师给同学们带来了其中的三组子系统的实践探究，第1、2组是智能温控，第3、4组是智能光控，第5、6组是火焰报警系统 二、实践探究 ①明确问题、设立目标 确定本小组要分析的是什么系统？ 该系统的目的是什么？ 舒适 健康 安全 那么首先呢 我们要确定本小组要分析的是什么系统？刚才老师提到了我们每个小组的任务，同学们可以打开学案确认本小组要分析的系统是什么？确定好之后，请同学们思考一下本系统在“智慧教室”中的实现目的是什么呢？给同学们两分钟的时间填写完成学案上第一个任务。 时间到，我们请第一小组汇报一下你们填写的内容：我们小组是..... 嗯嗯，好的，谢谢第一小组的发言。请同学们思考一下，智能温控系统满足的是我们人什么的需求呢？（舒适）智能光控系统呢？（健康）火焰报警系统呢？（安全），哎，这就是我们必修一学习的知识人机关系的三个目标。 明确要分析的系统之后呢，我们有了方向，但是还是不知道系统是如何工作的，以及各个硬件的原理是什么，所以我们需要收集相关的资料，理清系统工作的过程。 二、实践探究 ②收集资料、制定方案 阅读学案资料，理清系统要素之间相互影响的工作过程，写在“方案”处 在学案第二个任务中，老师已经提供了相关的资料，请同学们认真阅读学案资料，理清系统的工作过程。给同学们五分钟的时间将本小组系统的工作过程写在“方案”空白处。 好，时间到，我看所有小组都已经完成了系统工作过程的填写，他们的方案各有不同，我们请第3小组的同学说一下他们小组的完成内容。 第3小组：我们小组是光控系统，它的工作过程是：首先......然后......。 嗯，好的，谢谢第3小组，那么我们请同为光控系统的第4小组来对第3小组进行点评吧，它们的过程和你们的相同吗？请第4小组的同学起来回答一下。 第4小组：我们的方案跟他们差不多，只不过有个地方有点不一样....。 嗯，好的，其他小组还有不同的意见吗？虽然其他小组的系统各有不同，但是工作的逻辑确实相通的，其中呀，同学们可能忽略了一个重要的组成要素，就是云端，虽然大家看不见，但是它却起到了数据传递的重要作用，所以平板不能直接控制掌控版，而是通过云端将数据或指令传递到了掌控板，掌控板再根据指令或数据控制灯的开启或关闭。 二、实践探究 ③分析计算、评价比较 依据教材90页案例分析，绘制“智慧教室系统”框图模型 好，刚才呢，我们理清了本小组“智慧教室”子系统的工作过程，有的小组通过文字描述的方式、还有的小组通过关键字和连线的方式，那有没有一种科学严谨的方法来对我们的系统进行进一步的分析呢？接下来就请同学们打开我们教材的第90页，根据90页上的框图建模的案例分析，对本小组的智慧教室子系统进行框图建模分析，进一步理清我们系统的工作过程。请小组做好分工，分别在学案上和分屏上完成框图的绘制，给同学们5分钟的时间。 好，时间到，我们请第5小组的同学们汇报一下他们的系统框图模型，请说说你们系统的工作过程。 第5小组：我们小组是火焰报警系统，它的工作过程是......。 好的，我们请第6小组来进行点评，他的过程和你们相同吗？请第6小组的同学起来给大家回答一下。 第6小组:我们和他们的差不多，但是在......。 好的，请坐。 二、实践探究 ④检验核实、做出决策 搭建智慧教室子系统，检验系统实现效果与目标是否一致 通过框图建模这种科学的方法，同学们对该系统的分析更加清晰，那么我们的分析方案执行效果如何呢？请同学们结合我们的框图模型通过实践搭建该系统检验系统的实现效果。 二、实践探究 每个小组推选1-2名同学进行系统汇报展示 小组汇报 好，现在我们请每个小组进行系统展示汇报。 （请第2、4、6小组分别汇报，并演示系统工作过程） 三、实践总结-系统分析的一般过程 明确问题 设立目标 从整体出发，明确所分析的系统，提出所要达到的目标 收集资料 制定方案 收集相关资料，明确各组成要素，制订解决问题的方案 分析计算 评价比较 对系统进行建模与推演，对方案进行综合评价 检验核实 做出决策 通过实证对方案的实施效果做出评判 整体性原则 综合性原则 科学性原则 同学们，刚才的实践探究，我们经历了一个什么样的过程呢？没错，这就是我们今天的重要内容，系统分析的一般过程：首先第一步我们要从整体出发明确我们的问题确定系统所要达到的目的，其次针对于这个系统，我们需要收集相关资料，明确系统中各组成要素及其功能，制定出一个解决问题的方案。然后我们需要通过进一步的分析进行综合评价，在我们的实验中采用的是框图建模的分析方法，其实在书中我们还提到了另一种科学分析方法，叫做数学建模；最后我们需要对方案进行实践检验，通过实证对效果作出评判和调整， 在这个过程中，我们需要注意三个主要原则的遵循，请同学们打开教材第91-93页，一起来看一下，我们刚才的实践探究是否有遵循这三个主要原则呢？ 第一个原则是什么？（整体性原则） 这体现在哪个环节呀？（第一个环节）没错，对于系统分析，我们首先就要把系统看作一个完整的整体来进行明确和设立目标，这叫做整体性原则。 第二个原则是什么？（科学性原则） 这体现在哪个环节呀？（第三个环节）其实呀，我们整个系统分析的一般过程就是一个严谨科学的步骤，还有我们第三个环节我们通过框图建模的方式进行了科学的分析，这里也体现了科学性原则。 第三个原则是什么？（综合性原则） 这体现在哪个环节呀？（第三个环节）没错，系统是一个复杂的整体，在分析时，我们要兼顾多个目标的达成，这种既要...又要...的要求，就叫做综合性原则原则。 系统分析是一种科学决策的思维方式，不仅仅适用于我们技术学科的系统设计、理科的复杂问题分析；还同样适用于我们社会、文学等材料的理解分析。这种思维方式被广泛的运用。 四、应用拓展 二十大报告中提到“系统观念” 比如，在习近平新时代中国特色社会主义思想中，提到了六个坚持，其中就强调要坚持系统观念，在二十大的报告中也明确提出要用系统思维的方式来谋划全局，客观分析，其中全局和局部、全局性谋划体现的正是我们系统分析中的整体性原则。 四、应用拓展 试着用系统分析的主要原则理解习近平总书记在肇兴侗寨的讲话要点 今年3月17号，习总书记就到了我们贵州，首先考察了贵州的肇兴侗寨并发表了系列讲话，习总书记的讲话为我们贵州的发展奠定了基调、明确了方向，请同学们阅读学案第二页的资料《习近平总书记在肇兴侗寨的讲话》，试着用系统分析的主要原则理解习近平总书记的讲话内容。请同学们完成在学案上。 （如果没时间：请同学们课后将理解分析的内容填写在学案上） （如果有时间：有没有同学愿意来分享一下你的理解？ 整体性原则： 科学性原则： 综合性原则： ） 五、课堂小结 今天我们学习了系统分析的一般过程，这是一种科学决策的思维方式，在这个过程中我们要注重整体性原则、科学性原则、综合性原则。学习了这样一种方法，就要把它运用到生活、学习中，通过实践来不断提升这种系统分析方法的运用。 六、课后任务 智能家居 用框图模型分析家庭中一个常见的系统 课后，请同学们用系统框图建模的方式分析一下我们家庭中常见的一些系统。 好，我们今天的课就上到这里，感谢各位同学的聆听。 $$