3.3 系统的优化 导学案-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）必修技术与设计2

《第三节 系统的优化》学案 【学习目标】 理解系统优化的意义。 探究系统，分析影响系统优化的因素。 【学习过程】 1、情景导入： 活动一：抓娃娃比赛 每组一个代表，2 个币，每投 1 个币获得1分钟时间，比赛哪个组夹到最多的娃娃。规则如下： 时间停止或手中无币，该组比赛结束； 禁止作弊，发现立即终止该组该轮比赛； 取得最好成绩的小组，奖励 3 分，计入 小组课堂表现考核。 活动二：小组探讨 娃娃机存在什么问题？从多角度分析，你会将这套系统做成大型娃娃机，投放到游乐场吗？为什么？ 请把小组的观点写在老师准备的A4 纸上。 活动三：成果展示 2、讲授新课： 如何优化娃娃机系统？ 第一步：探究分析系统，提出优化目标 总结娃娃机存在的问题，从厂家和客户两个角度去比较权衡，提出优化目标，分析优化的约束条件： 优化的目标是 优化的约束条件是 第二步：分析影响优化的因素 影响系统优化的因素是指影响优化目标达成的因素。娃娃机系统优化的案例中，影响优化的因素是 第三步：选择合适的优化方案 优化方案的设计可以从解决影响系统优化的因素着手，结合自身的约束条件，力所能及的进行优化。 第四步：落实优化 方案确定后，落实方案，对系统进行优化。 第五步：判断是否为当前最优 系统优化落实后，我们就要判断是否达到了我们的优化目标。有，结束优化。如果没有，我们将重新分析系统，提出优化目标开始，不断验证、完善系统。 小结： 系统优化的一般步骤 系统优化的意义 3、巩固练习 第一步：探究分析系统，提出优化目标 优化的目标是 优化的约束条件是 第二步：分析影响优化的因素 影响优化目标的因素是 第三步：选择合适的优化方案 思考并解答如何建立优化目标（目标函数）和影响因素（变量）之间的关系，并通过函数关系式来确定优化方案。 第四步：落实方案优化系统 根据函数关系式求得的最佳方案，农户可以依据这一方案搭建猪舍，实现围栏和隔栏总长度最短的问题。 第五步：是否当前最优 建立数学模型的方式优化系统，通常可以准确地解决在一定的约束条件下，寻求系统的优化目标达到最大值或最小值的问题。 小结： 系统优化可以让我们在一定的资源条件下，取得最优的优化效果，从而让我们投入的人力、物力、财力达到最小。 4、课堂总结 系统优化的一般步骤 系统优化是一个不断验证、不断完善的过程，目的就是为了在有限的资源条件下，能实现最优化的效果，这也是我们系统优化的价值和意义。 5、布置作业 【学习评价】 形成性评价内容 评价方式 自评 互评 师评 能够分析出娃娃机的系统组成要素和主要特征，能够分析出娃娃机存在的问题。 能够与小组成员探讨娃娃机优化的目标和约束条件，敢于发表自己的观点。 能够分析影响娃娃机系统优化的因素和优化的意义。 能够确定猪圈优化的目标和约束条件，并建立数学模型，准确找到系统优化的目标函数。 能够归纳出系统优化的一般流程，并尝试运用到生活学习中其他系统的优化中。 说明：A-优秀，B-良好，C-合格，D-待改进 终结性评价内容 评价方式 自评 互评 师评 善于观察技术现象，乐于探究技术特点，能够主动搜集、分析技术的相关信息，能够从技术的角度分析某一项技术设计对系统的积极或消极影响，并判断其在系统应用中的发展趋势。 面对某一具体系统对象，能够探究分析系统存在的问题，明确要解决的问题，根据系统的优化目标和约束条件，选择合适的优化方案，完成系统的优化设计。 能够从生活或学习中确定一个简单的系统对象，分析影响该系统的因素，明确优化目标，并运用比较权衡的分析方法，选择合适的方案对系统进行优化，理解优化系统的意义。 说明：A-优秀，B-良好，C-合格，D-待改进 ... ...