期待老师们赐教的一节课这是我们学校对青年教师业务达标时,我上的一节达标课,最终评价不错,后来一次学科组的研讨课,我也是上的这节课。今天,借这次宝贵的学习机会,希望各位老师给与赐教,让你们的宝贵建议促进我更快的成长。“系统的结构”的教学设计邹平一中技术孙庆光一、教学目标1、知识目标(1)从应用的角度理解系统的含义;(2)体会并且能分析系统的组成和层次关系。(3)了解系统的分类,能对系统进行分类。(4)理解系统的基本特征,能够运用系统的基本思想对简单系统进行分析。2、能力目标(1)理解系统的含义,建立系统的观点。(2)通过简单的系统的案例分析,理解系统的基本特性。3、态度和情感:(1)学会用整体的、互相联系的系统的观点看待和解决问题。(2)能够运用系统的基本思想对简单系统进行分析,感受系统科学的魅力。二、教学重点与难点1、理解系统的含义,建立系统的观点。2、理解系统的基本特性,用系统的基本思想去看待分析问题。三、教材分析这单元的内容是有关“系统与设计”中的“系统的结构”的学习,主要内容有“什么是系统”“系统的类型”“系统的基本特性”,要求我们的学生能从应用的角度来理解系统的含义通过案例的分析,理解和掌握系统的基本特性,学会用整体的、互相联系的系统的观点解决问题。四、教学过程一、导入既亲近又神秘的系统。说它亲近是因为,日常生活中,人们常常提及“某某系统”。如宿舍管理系统、餐厅系统、学校教学管理系统、教室系统、班级管理系统、教室系统、多媒体系统等。各大搜索引擎对“系统”一词的搜索统计:Google约有21,300,000项查询结果Baidu找到相关网页约14,900,000篇Sogou共找到128,442,333个结果Yahoo约30,002,406项sina共找到结果15819032个说它神秘是因为,从公元前500左右,孔子、老子、墨子“天人合一”的世界观和古希腊亚里士多德关于“整体大于部分和”的思想,到近代奥地利理论生物学家贝塔朗菲的一般系统论,再到现代著名科学家钱学森等人的“系统科学是通向哲学的桥梁,是现代青年必需的基本功之一”,几千年人们都在认识、研究、利用系统的思想,难道它不神秘、不够厚重吗?那么这节课我们将跟大家一块乘坐“探索号”走进系统,走进“系统的结构”之旅。【设计意图】从学生日常生活中常见的事情入手,从世界中国古代和世界明人对系统地认识入手,让学生在一种自豪和学习欲望的“情景”中开始系统的结构这节课。二、什么是系统1、案例:电动自行车(1)电动自行车的功能在人们的日常活动中,要去办一件事或完成某项任务时,存在着大量的短距离、低速、区域内的情况。为了提高办事效率和节省体力,采用各种小型电动自行车是最理想的选择,因为,在节省使用成本(车辆购置费、燃料费、停车费、保险费等等)、无排放污染、以及灵活机动等各方面都有其他工具难以具备优点。小型电动车作为日常短距离、低速出行的理想工具,广泛应用于社区、校园、场区等地,满足使用者的基本交通需求。(2)电动自行车的组成和层次关系整个自行车我们称之为电动自行车系统,构成它的那些设备我们称之为电动自行车子系统。可见,系统有大有小,一个大系统可以包容若干个小系统。电动自行车系统的组成,如下图:由上图可见,电动自行车系统由承重系统等6个部分组成。其中这六个部分,相对于这个电动车系统而言,是小的系统,即电动自行车包容了6个小系统。其构成具有层次关系,即系统可以分解为子系统,子系统又可以层层往下分解,得到子子系统……最后的层次成为元素。显然,元素是完成系统功能的最小单元。这六个系统,它们相互区别,或承重、或行使(车轮的滚动带动自行车整体行进)、或转向(控制自行车的方向)、或传动(将动力传递到后轮,驱动自行车行走)、或刹车(控制自行车的速度);又相互依存,相互配合,既能使行使者驾驶的方便和安全,又能保证一定的行使速度和一定的载重。从外部环境来说,合适的交通环境和状况是电动自行车实现其功能所需的。总之,电动自行车是由相互依存的若干部分(6个子系统)组成的,是具有特定功能的有机整体。2、什么是系统(1)系统的含义问题思考:通过对自行车系统的分析,我们能总结出系统的含义吗?系统(system)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。或者说,是由相互依存、相互作用的若干元素(element)构成的,并完成特定功能的有机整体。(2)构成系统的条件:问题思考:仔细分析系统的含义,它主要有几部分构成的?A.两个或两个以上的要素B.要素之间相互联系、相互作用,按照一定方式形成一个整体;C.这个整体具有特定的功能,且整体具有的功能是各个要素的功能中所没有的。3、马上行动人体是不是一个系统?如果是,大家对这个系统了解吗,如果要向大家介绍,你该怎样介绍这个系统?(1)人体系统的组成人体是高级、精密系统。人体由循环系统、消化系统、呼吸系统、运动系统、内分泌系统、生殖系统、免疫系统等七大系统。每个系统分别由若干部分构成,如人体的运动系统由骨、骨连结、关节、肌肉等部分组成。泌尿(生殖)系统由肾、输尿管、膀胱和尿道组成。免疫系统包括:中枢免疫器官、外周免疫器官、免疫活性细胞(T、B淋巴细胞等)和免疫活性介质(抗体、细胞因子和补体等)。人体呼吸系统的组成是:鼻腔、气管、肺、支气管、呼吸道。神经系统是由神经细胞(神经元)和神经胶质所组成。人体消化系统由消化道和消化腺两大部分组成。人体消化道包括口腔、咽、食管、胃、小肠(包括十二指肠、空肠、回肠)和大肠(包括盲肠、阑尾、结肠、直肠)。心脏和血管组成循环系统(2)组成人体的每个系统,各具相应的功能,他们之间相互作用,相互依赖。如运动系统的骨骼与肌肉,离不开心脏血管输送来的氧气和养料,而氧气有来自呼吸系统,养料又来自消化系统……即使人体处于生病状态,某一部分有病,也会反射到其它部位,这是相互作用的又一种表现形式。(3)人体系统是由相互作用、相互依赖的若干个部分组成的具有特定功能的复杂的有机整体。人体系统的某些奥秘,至今还鲜为人知,正等着大家去探索、去揭示!【设计意图】采用案例式教学,从典型、简明、学生生活中的例子下手引入系统的概念,由分析找到方法,由分析找到结论,让学生由体验到理解再到掌握;从而培养学生由系统意识,用系统观点分析和解决问题,减少处理问题过程中的盲目性,学会对事件的理性分析和科学决策。在分析案例时,从学生比较关注的系统功能入手,这恰是遮住系统真正内涵的面纱;然后引导学生分析要达到系统的功能而需要的条件或设施,也就一步步帮助学生揭开系统的面纱,认识系统的组成及其层次关系。在展示和分析系统时,并没有具体得去讨论它的各个组成部分的具体、详尽的结构和功能,而是用系统论的方法去谈各部分的层次关系,抽取出系统组成示意图,认识各部分的相互性和整体性,相互区别、相互依存、相互配合。马上行动,让学生感到系统多么的亲近,乃至我们每个人自己就是一个复杂、高级的系统,从自身的调节去体验、理解系统是由相互依存、相互作用的若干元素构成,并完成特定功能的统一体。让学生从系统的结构和层次关系去介绍系统,而不是只看到他的面纱——具体功能。二、系统的分类【过渡】世界上任何事物都可以看成是一个系统,系统是普遍存在的。大至渺茫的宇宙,小至微观的原子,一粒种子、一群蜜蜂、一台机器、一个工厂、一个学会团体、……都是系统,整个世界就是系统的集合。系统繁多、数量巨大,且新的系统还在不断地出现,这就决定了我们不可能一种一种地去研究。怎么办?如果能对系统进行分类,再分门别类地研究它们,就容易找到规律,把握物质的本质属性和内在联系。既然要分类那么关键就是要找到对象的共同点和差异点,也就是说找到系统的分类标准。那么下面请大家阅读课文,并找出分类标准?系统是多种多样的,可以根据不同的原则和情况来划分系统的类型。1、自然系统和人造系统按人类干预的情况可划分自然系统、人工系统;自然系统:由自然物自然形成的系统,称为自然系统。如人体系统。人造系统:由人工建造、加工而构成的系统,称为人造系统,也成为人工系统。如教室系统。由自然系统与人造系统复合而成的系统,称为复合系统,如城市系统等。2、实体系统和抽象系统实体系统:由看的见、摸得着的具体元素构成的系统,称为实体系统,也称为硬系统。如:单车。抽象系统:由一些概念、原理、方法、制度、程序等元素所构成的系统,称为抽象系统,也称为概念系统、软系统。如学校的管理制度。3、静态系统和动态系统按系统的状态与时间的关系,静态系统:系统的结构和状态,不随时间的推移延续而变化的系统,称静态系统。如棚室环境系统。动态系统:根据物质运动的普遍规律,决定了这类系统的结构和状态具有产生、变化与发展、消亡过程的,称为动态系统。如城市系统。绝大多数系统属动态系统;静态系统是有条件的、暂时的和相对的。4、开放系统和封闭系统按与环境的关系划分就有开放系统、封闭系统、孤立系统;开放系统:要与环境相互发生联系、交换的系统,称为开放系统。如人体系统。绝大多数的系统,都属于开放系统。封闭系统:不与环境发生联系的系统,称为封闭系统。如停建的工程。密闭容器中的化学反应。5、此还有简单系统、复杂系统等。6、马上行动人体系统/电动自行车系统/城市系统教室系统/学校管理系统棚室环境系统/城市系统人体系统/密闭容器条件下的化学反应【设计意图】在系统分类的教学中,采用问题式教学,让学生带着问题去有目的的看书,然后通过“马上行动”师生一块学会按不同的角度和需要对系统进行分类,达到在现实生活中能够利用系统的方法和观点解决具体的问题。三、系统的基本特性分析【过渡】系统繁多而且分了好多类,那当我们去分析系统的时候,能不能找到系统的一些共性来指导我们去处理一些问题?答案是肯定的,请跟我来。1、听故事,讲道理《申鉴•时事》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:“这绳圈做什么用?”他说:“网雀用的。既然一只雀只钻一个网眼,我这种绳圈岂不比一张大网省事?”作者:三国时名士荀悦东汉著名的政论家、史学家。《申鉴》政体、时事、俗嫌、杂言上、杂言下五卷,希望在论议里寄寓经世的愿望,阐述自己治理的理论。后人评论说:“著论政体,无贾谊之经制而近于醇,无刘向之激而长于讽。”2、系统的基本特性(1)、整体性自然,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。在我们的生活中,如果不用整体的、相互联系的系统的观点解决问题,就会犯与此人同样的错误。整体具有部分根本没有的功能,这就是系统最基本的特性:整体性。系统是一个整体,具有整体的特性功能、目标和作用的有机整体。不是各元素的简单集合,也不是简单的数量相加。它是观察和分析系统基本的思想和方法。系统要求它的局部服从整体,强调整体观点、整体目标和整体效益。(2)、相关性大网能捕雀是各个部件联系起来成为一个整体时所具有的功能。用一截截短绳结成许多互不相连的小绳圈,网各部分之间的联系就被破坏了,不再是一个整体,所以,各部件作为一个整体时所具有的功能也就无法实现了。说明了系统各部分之间是相互作用,相互依赖,相互影响的关系,是彼此关联的。这就是系统的相关性,也称关联性。相关性也是系统的基本特性之一。(3)、目的性/功能性每个系统都具有特殊的功能,或者说特殊的目的,网是用来捕雀的,电动自行车是理想的代步工具。目的性也是系统的基本特性之一,这一系统与另一系统相互区别的主要标志。电动自行车和自行车是系统,两者最显著的区别就在于它们各自的功能或者说目的不一样。(4)、环境适应性系统都存在于一定的环境之中,并不断地与外界环境进行物质的、能量和信息的交换,系统必须适应外部环境的变化。外界环境的变化会引起系统特性的变化,引起系统功能的变化。系统只有对环境的适应能力,才能保持和恢复系统原有的特性。再例如:人这个系统为了适应这个环境会自动的进行调节,使我们的各个器官都能正常工作。问题思考:怎么证明我们刚分析出的特性就是系统的基本特性?或者说你能