系统分析的一般方法

1、山东省临朐第一中学山东省临朐第一中学 张洪胜张洪胜 通用技术通用技术 技术与设计技术与设计2 2 （广东版）（广东版） 第三章第三章 系统与设计系统与设计 第二节第二节 系统分析的基本方法系统分析的基本方法 研研 说说 流流 程程 研说流程研说流程 说板书说板书 说模式说模式 说学情说学情 说教学说教学 说教材说教材 说评价说评价 教材分析 系统分析的基本方法系统分析的基本方法是高中通用技术课本是高中通用技术课本技术与技术与 设计设计2(必修必修2)的第的第3章章“系统与设计系统与设计”的第的第2节内容，是节内容，是 在学习了本章第一节在学习了本章第一节认识系统认识系统之后编排的。通过本节之后

2、编排的。通过本节 课的学习，既可以对课的学习，既可以对认识系统认识系统的知识进一步巩固和深的知识进一步巩固和深 化，又可以为后面学习化，又可以为后面学习系统的优化系统的优化 、系统的设计系统的设计 打下基础，所以这节课是本章的重点内容。而这章内容打下基础，所以这节课是本章的重点内容。而这章内容 在历年高考基本能力测试中，都多有涉及，所以这节内容在历年高考基本能力测试中，都多有涉及，所以这节内容 是重点中的重点。是重点中的重点。 系统分析的基本方法系统分析的基本方法与我们日常生活、学习、生产与我们日常生活、学习、生产 、科学研究有着密切的联系，因此学习这部分有着广泛的、科学研究有着密切的联系，因

3、此学习这部分有着广泛的 现实意义，也是科学发展观的一个重要依据和体现。所以现实意义，也是科学发展观的一个重要依据和体现。所以 这节课要求学生在理解系统基本特性的基础上，初步掌握这节课要求学生在理解系统基本特性的基础上，初步掌握 系统分析的基本方法，并应用于学习生活工作中。系统分析的基本方法，并应用于学习生活工作中。 （一）地位和作用 （二）教学目标（二）教学目标 （1）通过分析具体案例，理解系统的基本特性。）通过分析具体案例，理解系统的基本特性。 （2）通过实例，理解系统分析的基本方法及步骤。）通过实例，理解系统分析的基本方法及步骤。 知识知识目标目标 （1）通过案例，掌握系统的基本特性，形成

4、系统的）通过案例，掌握系统的基本特性，形成系统的 基本思想。基本思想。 （2）能运用系统分析的基本方法对学习、生活、工）能运用系统分析的基本方法对学习、生活、工 作中遇到的问题进行科学合理的分析。作中遇到的问题进行科学合理的分析。 能力目标能力目标 学会用系统的眼光看待问题、分析问题、解决问题。学会用系统的眼光看待问题、分析问题、解决问题。 情感态度情感态度 与价值观与价值观 （三）教学重、难点（三）教学重、难点 教学教学重点重点教学难教学难点点 系统的基本特性系统的基本特性 系统分析的系统分析的 基本方法基本方法 Presentation Impact 山东省临朐第一中学 整体性整体性 相关

5、性相关性 目的性目的性 环境适应性环境适应性 动态性动态性 层次性层次性 系统基本特性系统基本特性 学情分析 知识： （1） 必修一知识基础 （2）本章第一节认识系统的学习，已经初步了解了系统的 涵义与分类，以及子系统的概念，对系统有了初步的理解。 （3）对于日常生活中的一些故事、俗语、现象也比较熟悉， 能力：具有相应的分析资料、处理信息、得出相关结 论的能力；如对俗语的分析 情感态度与价值观：能选用正确合理的方法处理身 边的生活、学习等问题 具体内容：具体内容：“三步、六环节三步、六环节” 三三 步：课前预习、课堂学习、课后延伸。步：课前预习、课堂学习、课后延伸。 1、明确目标、明确目标 4

6、、精讲点拨、精讲点拨 六环节：六环节： 2、自学指导、自学指导 5、练习达标、练习达标 3、合作探究、合作探究 6、拓展提高、拓展提高 “自主合作、自主合作、 优质高效优质高效”课堂模式课堂模式 教学过程教学过程 复习引入：复习引入： 一、系统的含义一、系统的含义 是由相互依存和相互作用的若干元素构成的，是由相互依存和相互作用的若干元素构成的， 具有特定功能的有机整体。具有特定功能的有机整体。 二、构成系统要具备三个条件二、构成系统要具备三个条件 1 1、至少要有两个或两个以上的要素（或部分）。、至少要有两个或两个以上的要素（或部分）。 2 2、要素之间相互联系、相互作用，有一定的结构。、要素

7、之间相互联系、相互作用，有一定的结构。 3 3、系统的功能是组成的元素所不具备的。、系统的功能是组成的元素所不具备的。 我国古代我国古代申鉴申鉴时事时事中记载了这样一个故中记载了这样一个故 事：事：某人在林中看到别人布了一张捕雀的大网，某人在林中看到别人布了一张捕雀的大网， 捕到的麻雀都是钻进一个个网眼的。于是，他回捕到的麻雀都是钻进一个个网眼的。于是，他回 家用一截截短绳结成许多互不相连的小绳圈，也家用一截截短绳结成许多互不相连的小绳圈，也 去捕雀，有人问：去捕雀，有人问：“这绳圈做什么用？这绳圈做什么用？”他说：他说： “网雀用的。既然一只雀只钻一个网眼，我这种网雀用的。既然一只雀只钻一个

8、网眼，我这种 绳圈岂不比一张大网省事？绳圈岂不比一张大网省事？” 自然，此人是一只麻雀也不会捕到的。他的可自然，此人是一只麻雀也不会捕到的。他的可 笑之处在于没有意识到网中的每个网眼是互相联系笑之处在于没有意识到网中的每个网眼是互相联系 而不是孤立存在的，因此，单个网眼就没有整个网而不是孤立存在的，因此，单个网眼就没有整个网 所有的捕雀功能。所有的捕雀功能。 在我们的生活在我们的生活 中，如果不用整体中，如果不用整体 的、相互联系的系的、相互联系的系 统的观点解决问题，统的观点解决问题， 就会犯与此人同样就会犯与此人同样 的错误。的错误。 活动指导：阅读课本第一部分明确系活动指导：阅读课本第一

9、部分明确系 统的基本特性统的基本特性 整体性整体性 相关性相关性 目的性目的性 动态性动态性 环境适应性环境适应性 层次性层次性 （1 1）整体性）整体性 系统是一个整体，它不是各个要素系统是一个整体，它不是各个要素 的简单相加，系统的整体功能是各的简单相加，系统的整体功能是各 要素在孤立状态下所没有的。要素在孤立状态下所没有的。 整体性：系统整体性：系统最基本最基本的特性。的特性。 系统的整体功能大于组成系统系统的整体功能大于组成系统 的各部分的功能之和，这就是我们的各部分的功能之和，这就是我们 常说的常说的21+1. 传说宋真宗在位时，开封皇宫曾失火。一夜之间，大片的宫 室楼台殿阁亭榭变成

10、了废墟。宋真宗派当时的晋国公丁谓主持 修缮工程。当时，要完成这项重大的建筑工程，面临着三个大 问题：第一第一，需要把大量的废墟垃圾清理掉；第二第二，要运来大 批木材和石料；第三第三，需要大量新土。不论是运走垃圾还是运 来建筑材料和新土，都涉及到大量的运输问题。如果安排不当， 施工现场会杂乱无章，正常的交通和生活秩序都会受到严重影 响。 丁谓修复皇宫丁谓修复皇宫 案例分析1 丁谓的方案 丁谓研究了工程之后，制订了这样的施工方案：丁谓研究了工程之后，制订了这样的施工方案： 首先首先，把皇宫前的一条大街挖成大深沟，把挖出来的把皇宫前的一条大街挖成大深沟，把挖出来的 土作为施工需要的新土备用，于是就解

11、决了新土问题。土作为施工需要的新土备用，于是就解决了新土问题。 第二步第二步，从城外把汴水引入所挖的大沟中，于是就可从城外把汴水引入所挖的大沟中，于是就可 以利用木排及船只运送木材石料，解决了木材石料的以利用木排及船只运送木材石料，解决了木材石料的 运输问题。运输问题。最后最后，等到材料运输任务完成之后，再把等到材料运输任务完成之后，再把 沟中的水排掉，把工地上的垃圾填入沟内，使沟重新沟中的水排掉，把工地上的垃圾填入沟内，使沟重新 变为大街。变为大街。 按照这个施工方案，不仅节约了许多时间和经费，按照这个施工方案，不仅节约了许多时间和经费， 而且使工地秩序井然，使城内的交通和生活秩序不受而且使

12、工地秩序井然，使城内的交通和生活秩序不受 施工太大的影响。施工太大的影响。 丁谓的方案 丁谓所采用的方案为什么能丁谓所采用的方案为什么能一举三得一举三得？ 丁谓在皇宫修复工程的建设施工中，运用丁谓在皇宫修复工程的建设施工中，运用 了了整体的解决方案整体的解决方案，使烧砖、运输建筑材料，使烧砖、运输建筑材料 和处理废墟三项繁重的工程任务协调起来，和处理废墟三项繁重的工程任务协调起来， 在总体上得到了最佳解决，一举三得，节省在总体上得到了最佳解决，一举三得，节省 了大量劳力、费用和时间。了大量劳力、费用和时间。 木桶理论 “木桶理论”认为，木桶的盛水量取决于最短的 那一块木板的长度。请用系统的观点

13、解释。 系统的整体性系统的整体性 任何一个要素发生变化任何一个要素发生变化 或出现故障，都会影响或出现故障，都会影响 其他要素或整体的功能其他要素或整体的功能 发挥。发挥。 案例分析2 造成一座悬索桥，就具有了交通的功能，而若 某根绳索出现故障，就可能影响整座桥的正常使 用，甚至导致事故的发生。 请问：请根据系统 的整体性特征，分 别解释之。 现象现象原因原因 一个和尚挑水吃一个和尚挑水吃, 两个和尚抬水吃两个和尚抬水吃, 三个和尚没水吃三个和尚没水吃. 三个小皮匠顶个三个小皮匠顶个 诸葛亮诸葛亮 一着不慎一着不慎,全盘皆全盘皆 输输 丢卒保车丢卒保车 三个人共同构成一个系统三个人共同构成一个

14、系统, ,每个人都是其每个人都是其 组成要素之一组成要素之一, ,如果三人之间的协作关系如果三人之间的协作关系 处理得不好处理得不好, ,反而办不好事情反而办不好事情. . 三个小皮匠构成一个整体三个小皮匠构成一个整体, ,整体的功能大整体的功能大 于部分功能之和于部分功能之和. . 在一个系统中在一个系统中, ,局部对整体的制约局部对整体的制约, ,部分的部分的 变化会影响整体的变化变化会影响整体的变化, ,甚至还会对全局甚至还会对全局 产生决定性的影响产生决定性的影响. . 用系统的整体性用系统的整体性, ,解释表中所列的现象解释表中所列的现象 为了整体的利益为了整体的利益, ,要敢于舍弃

15、局部利益要敢于舍弃局部利益. . 罗丹砍去雕塑双手的目的在于使人们罗丹砍去雕塑双手的目的在于使人们 注意雕像的整体，而不会再去注意这注意雕像的整体，而不会再去注意这 双手。这给我们一个启示，做任何事双手。这给我们一个启示，做任何事 情，都要重视整体效应，必要的时候，情，都要重视整体效应，必要的时候， 要舍得抛弃部分而保存整体。要舍得抛弃部分而保存整体。 又如，合金钢材料中，碳含量的高低影响着又如，合金钢材料中，碳含量的高低影响着 钢的强度、硬度和韧性，从而影响钢的耐钢的强度、硬度和韧性，从而影响钢的耐 磨性。碳含量高，则硬度高，韧性差；碳磨性。碳含量高，则硬度高，韧性差；碳 含量低，则硬度低、

16、耐磨性差。碳含量与含量低，则硬度低、耐磨性差。碳含量与 合金钢材料的整体性能密切相关。合金钢材料的整体性能密切相关。 案例分析：案例分析： 铅笔上的铅笔上的HBHB、2B2B、2H2H的意义的意义 这些是表示铅笔的硬度，是按照笔芯的硬度来定的,从 软到硬分别为 6B,5B,4B,3B,2B,B,HB,H,2H,3H,4H,5H,6H B - Black 黑度 H - Hard 硬度 B数越多铅笔就越黑越软， H数越多就越硬颜色越浅。 HB是中间的。 铅笔芯就是用石墨粉和粘土配比而制成的，石墨粉多 则软，这说明铅笔笔芯碳含量的高低 决定笔芯的软硬以及颜色的深浅。 任何系统都任何系统都具有某种目的

17、具有某种目的，都要，都要实现实现 一定的功能一定的功能，这也正是区别不同系统，这也正是区别不同系统 的标志。的标志。 设计和分析一个系统时，必须先弄清设计和分析一个系统时，必须先弄清 其目的，否则就无法构成一个良好、其目的，否则就无法构成一个良好、 有序的现实系统。有序的现实系统。 (3)(3)目的性目的性 人们将发条、游丝、齿轮、表壳等零件组装成人们将发条、游丝、齿轮、表壳等零件组装成 钟表，其目的是：钟表，其目的是：_ 满足人们对计时功能的需要满足人们对计时功能的需要 （4 4）动态性）动态性 任何系统都是一个动态的系统，任何系统都是一个动态的系统， 处在处在运动变化和发展运动变化和发展之

18、中。之中。 运用系统动态的观点运用系统动态的观点, ,有助于我有助于我 们不仅看到系统的现状们不仅看到系统的现状, ,还看到系统还看到系统 的发展变化的发展变化, ,从而预测系统的未来从而预测系统的未来, , 掌握系统发展的规律。掌握系统发展的规律。 讨论：台式计算讨论：台式计算 机的机的CPU上安装上安装 的小风扇为什么的小风扇为什么 有时候转得快，有时候转得快， 有时候转得慢？有时候转得慢？ 因为在CPU下方有 一个温度传感装 置，调整小风扇 的转速可以起到 动态控制CPU温度 的目的。 “太阳每天都是新的太阳每天都是新的”，这说明，这说明任何事物都是不任何事物都是不 断变化的断变化的。任

19、何系统都是一个动态的系统，处在任何系统都是一个动态的系统，处在 运动变化和发展之中运动变化和发展之中。例如，任何一个机械传动。例如，任何一个机械传动 系统的零件之间都会有磨损，为了保持系统的性系统的零件之间都会有磨损，为了保持系统的性 能，必须定期给零件添加润滑剂或更换零件。能，必须定期给零件添加润滑剂或更换零件。 （5 5）环境适应性）环境适应性 对环境的适应能力，保持和恢复系统原有的特性。对环境的适应能力，保持和恢复系统原有的特性。 例如：例如：“春捂秋冻春捂秋冻” “春捂秋冻春捂秋冻”是一句卫生谚语，这是人们维是一句卫生谚语，这是人们维 护身体健康的经验，有一定的科学道理。护身体健康的经

20、验，有一定的科学道理。 “春捂春捂”就是说春季，气温刚转暖，不要过就是说春季，气温刚转暖，不要过 早脱掉棉衣。早脱掉棉衣。 “秋冻秋冻”就是说秋季气温就是说秋季气温 稍凉爽，不要过早过多稍凉爽，不要过早过多 地增加衣服。地增加衣服。 人自身就是一个系统，春天穿多 一些是对冬天的一种适应和衔接 秋天穿少一点是对夏天的衔接和 向冬天过渡到一种准备。 两者都是为了使人的身体逐渐适 应外界气温的变化而不至于生病 环境适应性案例环境适应性案例 动物保护色：保护动物的生存。 绿色草中的蝈蝈 北极熊 冬天和夏天的雷鸟 (6)层次性 系统无论大小，都可以分解为一系系统无论大小，都可以分解为一系 列的子系统，并

21、存在一定的层次结列的子系统，并存在一定的层次结 构。系统各层次具有独自的功能，构。系统各层次具有独自的功能， 他们通过相互联系、相互作用共同他们通过相互联系、相互作用共同 完成系统的整体功能。完成系统的整体功能。 系统的基本特性系统的基本特性 整体的角度整体的角度 联系的观点联系的观点 发展的眼光发展的眼光 适者生存适者生存 子系统子系统 哲学哲学 观点观点 (5)(5)环境适应性环境适应性 (4)(4)动态性动态性 (3)(3)目的性目的性 (2)(2)相关性相关性 (1)(1)整体性整体性 (6)(6)层次性层次性 系统的思想：系统的思想：作为系统，它们都具有整体性、 相关性、目的性和环境适应性。系统的这些基 本特性就构成了系统的基本思想。 系统分析的基本方法：系统分析的基本方法：运用系统的思想和定性 定量相结合的方法，对系统进行分析就是系统 分析的基本方法。 系统分析的目的系统分析的目的：减少设计决策