3.2系统的基本特性分析 教案-2021-2022学年高中通用技术地质版（2019）必修《技术与设计2》

第二节 系统的基本特性分析 教学目标 1.知识与技能 （1）理解系统的基本特征。 （2）理解系统的基本特征。 （3）初步掌握系统特性的分析方法。 2.过程与方法 （1）能够运用系统特性的分析方法对简单系统进行分析。 （2）能够写出简单的系统分析报告，培养科学的思维与表达能力。 3.情感态度价值观 （1）通过案例的分析和总结过程，达到总结收获、提高认识。 （2）通过书写报告，培养学生科学的思维与表达能力。 重难点 重点：掌握系统特性的分析方法。 难点：运用系统的思想对简单系统进行分析。 教学方法：自主探究式教学方法。 教学过程： 教学 过程 教学活动 学生 反映 设计 意图 复习引入 系统的含义：系统是由相互依存的若干个部分组成的、具有特定功能的有机整体。 那么，作为系统，它具有什么样的特定功能呢？又如何去分析呢？ 案例一 波轮式全自动洗衣机系统分析 1.组成与功能 五大系统组成，总体功能是洗净衣物。 为达到此目的，它的各组成部分各具相应的功能和作用，以支撑实现总功能。 2.各组成部分之间的关系 先从各个局部看： 供电、驱动—波轮旋转—水流形成； 进水—洗涤—排水； 面板上开关、按钮—各种洗涤程序； 各部分组装于机箱体内—洗衣机整体。 从横向看： 水流的洗涤与漂洗，是洗衣机的核心。 3.系统和外界环境之间的关系 支撑基：一是左边的指向洗衣机的箭头，表示环境给洗衣机提供支撑;二是右边的指向支撑基的箭头，表示洗衣机工作过程中向外界环境强加的又一种影响，如振动等。 4.系统分析的评价与小结 (1)评价： 主要考虑以下几点：可靠性、返修率；实用性，包括洗涤容量、外形大小；性价比；安全、节能、环保；外表美观。 （2）小结： 各小组成部分都是围绕着支撑实现核心功能来确定其结构、工作方式的；各个组成部分的设计要服从于整体功能、整体效益的需要。 实例二 赛龙舟系统分析 从那种令人兴奋、励人争先的赛龙舟场景中，你观察到了什么？想到了什么？对其中的胜者有何评价？ 1.赛龙舟系统的功能与构成 （1）系统的功能： 赛龙舟系统用于团队间的比赛，以到达目的地的先后顺序记名次，作为比赛成绩。 （2）系统的构成： 舟体子系统： 名称作用舟体子系统支撑荷载。运动子系统若干副桨组成，用于划水；舟后设舵或桨代替。动力子系统若干名运动员组成，按号令划桨。 2.比赛取胜的要素是什么？ 3.定量描述分析 这种描述运动特性的数学表达式，一般称为数学模型。录求某一运动的数学模型的过程，称为建模的过程。建模的一般原则是利用规律、定律及法则等，用合适的数学方式表达。如利用牛顿第二定律来建立龙舟运动的动力学模型，就是一种较常见的建模方式。 4.评价与小结 （1）评价： 影响龙舟速度因素：力量大小 ；前进方向性；总体质量尽量小。 （2）小结： 赛龙舟系统，作为一个整体，它的功能和目的是比赛与取胜。作为系统，它具有整体性、目的性、各子系统的相关性和对工作环境的适应性等特征。 快，准 知识拓展 描述系统的方法 定量特性的描述可以利用数学处理，如数学模型。 用平衡方程式作为系统模型是一种常见形式，如力平衡方程、电压平衡方程、热平衡方程、流量平衡方程。 已知系统的工作机理，依据原理、定律来描述其运动规律，这样建立数学模型的方法称为机理建模。 通过测试系统的输入和对应的输出，可以利用所谓系统辨识技术，获取系统的数学模型称为非机理建模。 系统的基本特性 整体性系统的基本属性洗衣机、龙舟相关性构成系统的各部分之间是相互依存、相互作用、支撑和影响的龙舟系统中各子系统功能性每个系统都具有特殊的功能洗衣机用于洗涤；龙舟用于比赛环境适应性适应外部环境的变化 技术探究 分析对象：钟表。 分析内容：怎样体现其基本特性。 分析方法： 先了解构成 ... ...