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

贵阳市2025年高中通用技术优质课评选教学设计 《探究系统分析的一般过程和基本方法》教学设计 单元主题 系统及其设计 单元课时 6 课题名称 《探究系统分析的一般过程和基本方法》 课时 1 教前分析 课标内容要求 1.从技术应用的角度理解系统的含义、基本构成及主要特性，结合实例学会系统分析的基本方法。 2.通过技术探究，分析影响系统优化的因素，并通过对简单系统的设计实践，初步学会简单系统设计的基本方法，增强系统思考和工程思维的能力。 根据以上课程标准内容要求，教材安排了“系统及其特性”“系统分析与设计”“系统设计的优化与实现”三节内容。其中,“系统及其特性”一节主要从技术应用的角度阐述系统的含义、基本构成及主要特性;“系统分析与设计”一节重在介绍系统分析的一般过程，归纳并阐述系统分析的基本方法及系统设计应考虑的主要问题和一般步骤:“系统设计的优化与实现”一节则从应用的角度阐明系统优化的意义、影响系统优化的因素及系统设计的基本方法。 教材分析 1.单元概念体系： 本单元概念体系如图所示： 2.内容地位与价值： 地位：“技术与设计2”这个必修模块包括“结构及其设计”“流程及其设计”“系统及其设计”“控制及其设计”四部分，本章属于第3部分“系统及其设计”。 价值：本单元《系统及其设计》是《技术与设计2》的重要组成部分，旨在帮助学生深入理解系统的概念，掌握系统分析的基本方法，学会进行系统优化和设计。这些内容对于学生形成系统的思维方式和解决问题的能力具有重要意义，同时也是后续学习控制等内容的基础。 教学目标 1.通过技术实践活动，能从技术的应用角度阐明系统的含义及基本构成。 2.通过技术案例分析，能从应用的角度归纳系统的基本特性。 3.通过案例分析和讨论，说出系统分析的一般过程，归纳系统分析的基本方法。 4.经历简单系统的设计过程，概述系统设计应考虑的主要问题及一般步骤。 5.经历简单系统设计方案的优化过程，阐明系统优化的意义，探究影响系统优化的因素。 6.能通过简单系统设计方案的实现，概述系统设计的基本方法，增强系统与工程思维的能力。 学情分析 1.逻辑思维能力： 高中生已经具备了一定的逻辑思维能力，能够通过分析、比较、归纳等方法理解复杂概念和问题。将理论知识应用于实际问题解决时，部分学生可能仍会感到困难。 2.实践能力： 学生已经具备了一定的动手能力，能够通过制作模型、进行技术试验等方式验证理论知识。但在系统分析方面，由于缺乏实践经验，可能需要更多的引导和练习。 3.合作与交流能力： 在小组活动中，学生能够较好地与他人合作，分享自己的观点和成果。但在团队合作中，如何协调不同意见，形成共识仍需加强。 教学准备 知识方面:教师需要了解技术领域的系统观念，懂得系统的工程建模方法，能使用常用、规范的技术框图等技术语言构思与表达系统设计方案，能结合生产和生活的实际，形成和优化系统设计方案并实施。 技能方面:能够熟练掌握和操作常见的水、电安装、维护和保养，及相关工具、设备的使用。 课时安排 一、系统及其特性 2课时 二、系统分析与设计 3课时 三、系统设计的优化与实现2课时 教学评价 1.通过学生对教材中案例的分析、讨论，了解学生对系统与设计知识和技能的掌握情况，从学生收集的资料的内容、典型性、所要说明的观点，分析学生对系统与设计的应用水平的掌握情况。 2.一份系统设计的方案或一件系统设计的作品，除了能考查学生对系统与设计的理解与运用能力外，也能考查学生应用其他技术设计的水平。教师应充分运用这一综合性办法，评价学生的学习结果。 3.对本单元每一节的“练习”以及单元结尾的“综合实践”，要求学生提交书面报告说明分组合作情况，列出在作业过程中遇到的问题与解决策略以及最终的成果。教师应对其进行全面评价和记录，对作业完成较好的学生，可以让其在班级内介绍经验，鼓励其他学生学习。 本单元设计思路 单元主题 以 "智慧校园" 为情境主线，通过 "智慧安防"" 智慧教室 ""智慧能源" 三大子系统设计，培养系统思维与工程实践能力。 单元目标 1.知识建构： 理解智慧校园系统的层级结构与基本特性。 掌握物联网技术在智能系统中的应用方法。 学会运用数据分析法优化校园资源配置。 2.能力发展 能建立智能系统的结构模型与数学模型。 熟练使用系统分析工具解决校园实际问题。 具备跨学科整合能力完成智慧校园项目设计。 3.素养提升 培养数字化时代的技术伦理意识。 增强可持续发展理念与创新设计思维。 提升团队协作与工程实践能力。 单元内容结构 《探究系统分析的一般过程和基本方法-智慧教室初探秘》教学设计 教学目标 （1）通过“智慧教室”系统实践探究，理解系统分析的一般过程。（工程思维、物化能力） （2）通过学案指导配合教材90页案例分析，掌握框图建模分析方法。（图样表达） （3）通过分析习近平总书记视察贵州黎平县时的讲话材料，运用系统分析基本原则进行材料分析。（工程思维） 教学重点 （1） 系统分析的一般过程。 （2） 框图建模分析方法。 （3） 系统分析的主要原则（整体性、科学性、综合性）。 教学难点 （1） 绘制智慧教室子系统的框图模型。 （2） 系统分析是一种科学决策的思维方式。 教学策略 1.情境教学法：以智慧教室为载体，结合 2025 政府工作报告创设真实情境。 2.项目驱动法：分组完成智能温控 / 光控 / 报警子系统分析。 3.实践探究法：通过物联网智能套件搭建系统原型验证设计方案。 4.跨学科融合：融入国家思政教育材料以及物联网技术、数据分析等现代科技元素。 教学资源 (环境) 导学案、课件、开源硬件、平板 教学过程设计 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 评价方式 导入 时政链接： 展示2025 政府工作报告中 "数字经济创新" 片段 问题链引导： 你理想的智慧教室是什么样子的？智慧教室包含哪些智能子系统？如何进行系统分析？ 展示目标： 明确本节课核心任：系统分析。 认真观看视频，思考并回答问题 1.落实课程思政： 通过全国两会关于科技论述作为切入点，了解我国科技发展方向，符合主题的同时融入课程思政。 2.真实情景导入： 智慧教室系统作为主题，贴近学生实际，体现时代特点，适应社会发展。 教师评价：提问学生，观察是否引起了学生的兴趣 实践探究 1.实验探究任务安排： 对本次实验探究进行介绍，让学生清楚任务目的。 2.明确问题、设立目标： 引导学生，明确本小组系统，思考系统的目的。 3.收集资料、制定方案： 引导学生，认真阅读学案，理清系统要素之间相互影响的工作过程并填写在方案处。 4.分析计算、评价比较： 引导学生根据教材90页案例分析，绘制本小组系统的框图模型。 5.检验核实、做出决策： 结合框图模型，完成系统的搭建，检验系统实现效果与目标是否一致。 阅读资料、讨论、实践、思考 1.落实学科核心素养： 通过亲历系统分析一般过程，理解本节课的重要知识点。形成一种解决问题的工程思维。 通过绘制系统框图，最后进行实践搭建、小组汇报的方式，培养学生图样表达、物化能力的能力。 教师评价：学生是否融入活动中；小组分工是否合理；是否完成任务 实践总结 1. 总结系统分析的一般过程。 2. 引导学生说出该过程中运用到的主要原则。 结合实践探究，思考归纳 总结实践探究，完成“系统分析主要原则”的运用 教师评价：提问学生；课堂观察。 应用拓展 1.升华主题，系统分析是一种思维方式： 习近平新时代中国特色社会主义思想中提到“系统观念”；二十大报告中也提到“系统思维”。 2.引导学生运用系统分析的主要原则分析习总书记在肇兴侗寨的讲话要点。 思考、运用所学知识解决问题 拓展“系统分析”的应用范围，升华：“系统分析”是一种广泛使用的方法论。 教师评价：学生互评，教师点评 课堂小结 教师带领着学生，回顾本节课重难点知识： 系统分析的一般过程；建模； 系统分析的主要原则。 观察、思考、回答 进行课堂小结，回顾本节课的重点知识 教师评价：观察学生 课后任务 展示课后任务：用框图模型分析家庭中一个常见的系统 课后实践 课后实践应用 教师评价：作品评价 教学评价 学生自评 评价维度 评价指标 评分标准（1-5 分） 得分 系统分析能力 1. 问题界定清晰度 1 分：问题模糊 3 分：明确系统目标 5 分：提出量化目标 2. 方案可行性 1 分：方案不可行 3 分：方案基本可行 5 分：方案具有创新性且可直接实施 协作能力 3. 分工合理性 1 分：无明确分工 3 分：分工基本合理 5 分：角色互补且高效协作 4. 沟通有效性 1 分：无明确分工 3 分：分工基本合理 5 分：角色互补且高效协作 技术应用能力 5. 设备操作规范性 1 分：操作混乱 3 分：完成基础操作 5 分：规范操作且无失误 创新实践能力 6. 功能实现完整性 1 分：未能成功体验系统功能 3 分：完成预设功能体验 5 分：完成全部功能体验 过程性评价 评价维度 评价指标 评分标准（1-5 分） 得分 课堂参与度 1. 问题回答主动性 1 分：被动听讲 3 分：参与讨论 5 分：主动提问并提出创新性观点 2. 任务完成质量 1 分：未完成 3 分：完成基础任务 5 分：超额完成并提交高质量作品 协作能力 3. 角色贡献度 1 分：无明确角色 3 分：完成分配任务 5 分：主动承担额外责任并帮助他人 4. 资源共享度 1 分：不共享资源 3 分：共享基础资料 5 分：建立共享文档并实时更新进展 技术应用能力 5. 设备操作规范性 1 分：操作混乱 3 分：完成基础操作 5 分：规范操作且无失误 创新实践能力 6. 功能实现完整性 1 分：未能成功体验系统功能 3 分：完成预设功能体验 5 分：完成全部功能体验 反思与迁移 这次课下来感觉学生参与度挺高的，特别是用智慧教室这个话题导入的时候，好多学生眼睛都亮起来了。原本担心系统分析这种理论性的内容会比较枯燥，但结合智能温控、光控这些他们每天接触的场景，90% 的学生都能跟着节奏走，还能主动提问题。像有个小组讨论温控逻辑时，甚至想到了结合人体感应来优化，这是我之前没预料到的。 不过实操的时候还是遇到了些小麻烦。虽然用掌控版和平板搭原型让学生们觉得很有意思，但毕竟是第一次接触，不少同学连线时手忙脚乱。这次尝试最大的突破是把物联网技术和跨学科合作真正落地了。孩子们用掌控板实现智能联动时特别兴奋，那种学科融合的化学反应特别明显。还有个亮点是结合了2025 政府工作报告以及习总书记到访贵州肇兴侗寨的讲话，原本以为时政内容会很生硬，结果是学生们对“系统分析”方法论应用于时政材料分析很感兴趣，这让我看到了课程思政的潜力。 总的来说，这次课就像搭积木一样，把理论拆解成看得见摸得着的模块，学生们边玩边学。虽然过程有点磕磕绊绊，但看到他们最后能完整画出系统框图，还能解释各部分的关联，那种成就感比任何数据都有说服力。下一步打算引入虚拟仿真平台，让学生们先在数字孪生环境里调试，这样既安全又能反复迭代，说不定还能碰撞出更多创意。 学科网（北京）股份有限公司 $$