技術與設計2第三單元教材分析
【內容標準】
1.從應用的角度理解系統的涵義。
2.通過簡單的系統的案例分析,理解系統的基本特性,初步掌握系統分析的基本方法。
3.理解系統優化的意義,能結合實例分析影響系統優化的因素。
4.通過簡單的系統設計案例的分析,初步學會簡單系統設計的基本方法。
5.確定一個生活或生產中的簡單對象,根據設計要求完成系統的方案設計。
【本章教材分析】
一、總述
《技術與設計2》模塊的四個主題是技術領域中具有典型意義的教學內容。其典型意義在于,首先,它們既有專業技術的內涵,又有通用技術的特性。其次是他們所體現的技術設計的思想和方法,不僅是解決技術問題是鑰匙,還可以向其它領域遷移,對人的一生都會產生積極的影響。“結構與設計”雖指向力學結構的理解、分析和設計,結構與功能的關系的討論卻是各類技術設計不可少的,“流程與設計” 討論流程和流程的改進設計,改進的思想和方法同樣是技術設計的共性,“系統與設計”則重于對系統的理解,以及運用系統思想解決實際生活中的設計,“控制與設計”重在理解和運用控制,解決生活生產中的問題。這些內容構成了技術素養的重要組成部分。
模塊四個主題的內容相對獨立,教學中可以調換順序,但它們又相互呼應具有內在的聯系。結構總是和系統相聯的,結構是系統的結構,是系統的組成形式,也是系統功能的依據;流程可以說是工程系統或工作系統按時間順序的描述;控制本身是一個系統,它也是對系統狀態所施加的干預。從總體上把握各單元的內在聯系,有助于理解本模塊所體現的思想和方法所具有的普適性。
二、本單元的內容設計:
1、系統的結構
從自行車的組成部分、相互間的聯系和它們的功能,開始認識系統和系統的一般分類,通過多個案例與小試驗,引導學生理解系統的整體性、相關性、目的性、動態性和環境適應性等重要特性,強化對系統的理解。
2、系統的分析
通過漢字激光照排系統、田忌賽馬、農作物套種等案例的分析,理解系統分析是明晰系統的功能和目標,運用科學的方法對系統加以分析、比較,從而擬定一套經濟有效的處理步驟和程序的過程。
3、系統的設計
系統設計是研究和認識系統的目的。根據系統的目的和要求、各子系統之間的相互關系,對系統進行整體設計、評價和優化,就是系統設計。通過室內住宅電氣系統設計、環保手電筒設計的分析,使學生加深對系統設計的理解,學會簡單系統的設計。
三、內容分析
本單元以“系統”為研究對象,即是前兩個單元內容的延伸,又是后一單元的基礎,集中了眾多核心概念和重要的思想和方法,是本教科書的主要內容。
系統是由若干要素以一定結構形式聯結構成的具有某種功能的有機整體,整體性、相關性,動態性等既是系統的基本特征,又是系統所具有的基本思想觀點。
系統論的出現,使人類的思維方式發生了深刻地變化。以往研究問題,是把事物分解成若干部分,抽象出最簡單的因素來,然后再以部分的性質去說明復雜事物。這種方法的著眼點在局部或要素,雖然這是幾百年來在特定范圍內行之有效、人們最熟悉的思維方法,但它不能如實地說明事的的整體性,不能反映事物之間的聯系和相互作用,它只適應認識較為簡單的事物,而不勝任于對復雜問題的研究。在現代科學的整體化和綜合化發展的趨勢下,面臨許多規模巨大、關系復雜、參數眾多的復雜問題面前,就顯得無能為力子。系統分析方法能站在時代前列,高屋建瓴,綜觀全局,別開生面地為現代復雜問題提供了有效的思維方式。