高中通用技术 系统的分析6教案 苏教版必修2.doc

系统的分析教材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）文档内容：系统的分析章节：第三单元系统与设计 第二节 系统的分析课 时：第2课时一、教学目标1. 知识与技能目标理解系统优化的意义，能结合实例分析影响系统优化的因素。2. 过程与方法目标能运用系统分析的基本方法对生活、学习、工作中遇到的问题进行科学合理的分析，并提出优化的方案。3. 情感态度和价值观目标学生能运用系统分析的基本方法，对自己准确定位，协调好自己与同学、老师、长辈等之间的关系。二、教学重点理解系统基本特性及系统优化的意义，能结合案例分析影响系统优化的因素。三、教学难点系统分析的基本方法和系统优化，能迁移到日常生活中，并灵活的运用。四、教学方法讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。五、设计思想1. 教材分析系统的分析是选自普通高中课程标准实验教科书通用技术技术与设计2。本书主要学习系统分析的基本特征、基本方法，并对系统进行优化，本节课是课标的重点要求，是系统设计的基础，以系统分析的基本方法指导简单的系统设计，提高系统的有序性和整体运行效果，这样才能使系统设计获得整体的最佳效益，通过本节课的学习，学生会了解技术设计的一些文化内涵，能归纳技术设计中的一些思想和方法，并把它们迁移到日常的生活中解决问题，这样有助于减少处理问题过程中的盲目性，并能学会对事件的理性分析和科学决策。2. 设计理念本课是要求学生通过“观察、分析、比较、核实”等方法做出正确的决策，从而理解系统分析的含义，学会系统分析的方法，体会系统分析在生活中的作用，形成初步的系统观。3. 教学策略设计为了充分的体现教师的主导地位和学生的主体地位，在教学中把知识点的学习置于具体的情景中，通过丰富的案例分析把平日的认识从日常生活中提升到理性分析的思维上。在教学中要根据学生的认知规律，由浅到深，由易到难，以回想分析归纳迁移为主线，组织教学。鼓励学生进行自主探究式的学习方法，交流讨论、归纳，要有团结合作的意识。明确技术离不开生活。要想真正的把技术这一学科掌握好，必须把学到的知识迁移到生活实际中去，要带着问题走进课堂，再从课堂中走进社会、走进生活的环境中。4. 学情分析通过上节课的学习，学生对系统的内涵已经有了初步的了解，再加上以前所学内容和生活经验，涉入本节课的难度不是很大，其实学生在生活中其实已经初步掌握了系统分析的方法，并能够加以运用。只不过他们缺少一定的理论依据，并不了解自己之所以有这样或那样的决定是因为什么，因此需要我们通过讲解把系统分析从他们的生活中提炼出来。使他们能够区别经验决策与科学决策的区别和优缺点，能够掌握系统分析的方法，用系统的观点分析事物。六、教学准备多媒体七、教学过程课堂过渡：我们做任何事情都希望达到最优化的效果。如希望以最小的成本获得最大的利润，以最短的工期完成更多的工程量，以最少的能耗生产更多的产品，在单位上面积上尽可能提高农业产量。那么如何进行系统的优化？1.系统的优化1）系统优化的涵义：系统的优化是指在给定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。不同的目标，对应着不同的优化结果。案例分析：p081你认为在你所在地区，可采取那些提高农作物产量的措施？农作物种植系统的优化农业间作套种。目的：实现增产、增收、提高土地的利用率。条件：农作物的生长特性、天气、气候。手段：利用农作物生长的季节差、时间差。约束条件：农作物的生长特征、天气、气候等因素对农作物套种起着限制作用，是不能人为调节的。套种的技术水平田间管理病虫害防治对产量有直接影响，并可以人为调节。可优化。 建筑材料的改进也是一项优化技术，以往建筑物的墙体多采用实心砖，现在采用了空心砖，在保证强度、隔热隔音效果的同时，节省了材料。飞机制造中大量使用复合材料来减轻重量，提高了飞机的结构强度、飞行性能、节省燃油等。上例中，优化的目标是增产增收和提高土地的利用率，这一目标与土地的单位面积农作物收益总和之间的关系就称为目标函数。农作物的生长特性、天气、气候等因素对作物套种起到限制作用，并且是不能人为调节的，称为约束条件。套种的技术水平、套种的田间管理、病虫害防治等对套种的产量产值有直接影响，这些是增产增收的影响因素。影响系统优化的因素是指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以认为调节的因素。进行系统优化应考虑的三个要素：目标与目标函数：目标与收益总和之间的关系约束条件：对目标函数起限制作用，不能人为调节影响因素：产生影响，可人为调节。对于比较复杂的系统，人们对其特征了解不够，所以需要运用一定的数学的手段描述它，进而找到合适的解决方案。 2）数学建模用数学公式或图表等描述客观事物的特征模型，称为数学模型。案例分析：p081利润问题三个要素 目标：家具销售获取最大利润 约束条件：材料、劳动力、合同 影响因素：椅子数量x1、桌子数量x2 。（决策变量）建立关系： 目标函数：smax=50x1+60 x2 约束条件：4x1+6 x2600（材料） 20 x1+18 x2400（工时） x18 ， x25（合同） 最优方案：课堂探究：码头位置的选择在江边一侧有a、b两个厂，它们到江边的距离分别是2km和3km，设两厂沿江方向的距离是3.5km，现在要在江边修建一个码头，使得两厂的产品能够顺利过江，问码头应建在什么位置，才能使运输路线最短？分析：根据要求可画出上图，在江边de上求一点c，使c到a、b两厂的距离之和为最短。数学模型为： smin=ac+bc码头建在与a厂到江边垂直距离位置相距1.4km处，运输路线最短。3）最优化方法（1）运用数学模型求解。能够通过优化建立数学模型的，得到的解就是最优解（2）通过科学的估算、试验实现不能够确切描述目标函数的，通过推算或推断得到满意解最佳方案：为使系统达到最优的目标而提出的求解方法称为最优化方法。系统优化的方法是多样的，但无论运用怎样的优化方法，都需要经过若干次完善和验证，才能得出最优解或满意解。4）系统优化的意义实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。5）系统优化的实现：案例分析：p083 装修施工的组织优化目标：对资源的利用是最为合理约束条件：水电、木工、油漆依次序装修影响因素：施工时间、装修队数量、设备数量、管理能力你还能想到什么方案？综合分析各种方案，你认为最合理的方案是哪一种？【案例】：阿拉斯加原油输送方案（1）明确问题，设立目标任务：由阿拉斯加东北部的普拉德霍湾油田向美国本土运输油田。（2）收集资料，制定方案环境：油田处于北极圈内，海湾常年处于冰封状态，陆地最低气温达-50 c。当前采用的一般方案：方案1由海路用油船运输方案2用带加温系统的油管输送（3）分析计算，评价比较处理策略：考虑到安全和供油的稳定性，暂时把方案2作为参考方案作进一步的细致研究。同时继续考虑新的方案。提出方案3：把含1020氯化钠的海水加到原油中去，使在低温下的原油成乳状液，仍能畅流，这样就可以用普通的输油管道运送了。提出方案4：将地下石油蕴涵的天然气转化为甲醇加到原油中，降低原油的熔点，增加流动性，从而用普通的管道就可以同时输送原油和天然气，仅管道铺设费就可以节省近60亿美金。综合各方案优、缺点，以及成本、安全性等，确定第4种方案为最终方案。（4）检验核实，作出决策反思：如果仅仅在前面3个方案上优化，无论如何都得不到方案4的巨大效益。分析人员运用其专业知识，将石油中的原油和天然气的运输作为一个整体进行系统分析，获得了成功，体现了系统分析的实际价值。课堂小结：1.什么是系统分析?2.系统分析的一般步骤：明确问题，设立目标 收集资料，制定方案分析计算，评价比较检验核实，作出决策3.系统分析的主要原则整体性原则科学性原则综合性原则。4.系统的优化1)系统优化的意义2）数学建模3）最优化方法4）系统优化的意义5）系统优化的实现：八、教学反思在这节课教学中，我得到不少有益的启示。 一是让学生“动手”，使课堂活跃起来。在这节课里，采用探究学习和任务驱动的教学方法，把学生分成若干学习小组，要求小组共同设计改善东正路等路段交通状况的方案，让学生感受什么是系统设计，认识到如何进行系统的设计，在探究学习中实现有个性的全面发展的教育理念，体现了通用技术课具有较强的综合性和实践性的特点，