高中粤科版（2019）二 影响系统优化的因素教学设计

这是一份高中粤科版（2019）二 影响系统优化的因素教学设计，共7页。教案主要包含了教学内容分析，教学对象分析，教学策略，教学过程等内容，欢迎下载使用。


一、教学内容分析
1.教学内容在教材中的地位
粤教版通用技术必修二《技术与设计2》第三章第三节的《系统的优化》，教材内容包括系统优化的意义、影响系统优化的因素。课本以陶瓷窑炉的优化案例说明系统优化的意义，再以千烟洲立体生态农业为例，影响系统优化的因素直接影响生态环境和农业生产效益的因素。最后通过手掷模型飞机的性能优化，探究影响系统优化的因素。
结合教材内容，本课的教学重点放在影响系统优化的因素分析及其通过手掷模型飞机的性能优化，探究影响系统优化的因素。
2.教学重点：系统优化的意义和影响系统优化的因素。
3.教学难点：分析影响系统优化的因素，学会如何实现系统优化。
二、教学对象分析
本课的教学对象是高二年级的学生，他们已经学习了前面的二节课，第一节的认识系统和第二节系统分析，对系统的概念和分析有一定的基础和理解。但学生在具体问题的分析过程中，往往会局限于问题的表面，不能灵活运用系统的思想和方法进行优化。所以，这节课主要是对学生进行引导，帮助学生从宏观上把握系统优化的全过程，带领学生探究和领略系统优化的意义与方法。
对本节课的系统优化的意义对于生产、生活实践等有较大的实用价值，易于激发学生的学习兴趣。模型飞的优化探究实践则对学生的动手能力有一定的要求，反复的实践测试则考验同学们的耐心、毅力等。
二、教学目标
1.技术意识:能够自主搜集、分析相关数据，评价一项技术的积极或消极影响，并判断其发展趋势。
2.创新设计:面对某一具体系统情境，能明确要解决的问题，根据要优化的系统和限制条件，制订优化系统的方案。
3.工程思维:能确定一个生活或生产中的简单对象，分析影响系统的因素，并尝试通过改变输人、过程、反馈和干扰等对系统进行优化。
四、教学策略
通过创设探究情境，激发学生探索知识的浓厚兴趣，引导学生开展探究系统优化的活动、让学生通过自主学习来解决问题、完成任务，体会成功的喜悦，从而实现个性化教学的目的。同时，鼓励学生以小组为单位相互交流和评价，从而实现合作学习。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
以紫砂壶、瓷器等为导入，展示紫砂壶、陶瓷器美观等。
在古代，海上贸易的兴起和繁荣，需要大量的瓷器运向世界各地，使得中国的瓷器供不应求。
但是瓷器烧制窑炉却存在以下几个问题：
1.窑炉烧制容量不够大。
2.膛火的温度不够高。
3.高温窑火容易导致窑炉倒塌。
1.泉州德化县月记窑通过什么关键技术设备的改进，实现了窑炉的优化?
2.窑炉设备的改进有什么意义?
观看视频思考
通过生活中的瓷器案例引发学生兴趣，引出概念。
系统优化的意义
1.观看泉州德化县月记窑视频，思考视频中的陶瓷窑炉的优化。
2. 陶瓷窑炉通过什么关键技术设备的改进，实现了窑炉的优化?
3.系统的优化就是在给定条件下，通过一定的手段和方法，使系统获得更佳功能或更佳效益的过程。实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。
观看思考
系统优化在现实生活中的意义
影响系统优化的因
提问：既然系统优化对实际生产能提高效益，哪我们怎么样来分析影响系统优化的因素
阅读、思考
素
呢？
阅读千烟洲立体生态农业案例（教材103页）,思考案例中系统优化的目的、约束条件和影响的因素。
背景：过去的千烟洲是一个贫穷落后的小ft村，土地贫瘠，生产结构单一，只开垦了沟谷、河滩上的土地，重点生产粮食。
1.系统优化的目的：改善生态环境，提高农业生产经济效益。
2.系统优化的约束条件：亚热带红壤丘陵地区的地形、气候、生物生长习性等
3.影响系统优化的因素：直接影响生态环境和农业生产效益的因素。
优化思路从ft上到ft下，大体布局为
用材林(阔叶林或针阔混交林) 、 经济林和毛竹 、果园或人工草地、农田、 鱼塘、这种ft区生态农业模式，既有中、远期林果生产的收益，又有短期可收益的农、牧、渔业的发展。当地的农业生产走上了可持续发展道路。
观看视频、思考
分析影响系统优化的因素，学会如何实现系统优化
模型飞机的优化
1. 目的通过手掷模型飞机的性能优化，探究影响系统优化的因素。
2.要求（1）手掷飞机实验时，飞机离地高度相同，飞机飞行角度和离开时的初速度一样。（2）飞机飞行、着地姿势正确。
3 评判标准 飞机在空中沿直线滑翔的距离越长越好。
4.材料及工具
泡沫板 1 块、铅笔、刻度尺、剪刀、美工刀、普通铁钉若干枚、双面胶、回形针若干枚、细砂纸、橡皮圈若干、护目镜等。
制作探究思考
明确要解决的问题，根据要优化的系统和限制条件，分析影响系统的因素，制订优化系统
机身长：41CM、宽：4.5CM、高 3CM
机冀长：46CM、宽：8CM
下面我们来学习模型飞机制作视频点击视频
设计制作好打磨后的模型飞机
模型飞机在没有配重情况下，制作好后首次试飞
方
配整置
和翼
的方案
没有配重
情况下
飞行距离
（米）
影响因素
优化方法
首次试飞
2.94
空气阻力较大
配重（加铁钉三根）
及调整重心位置
优化后第一次试飞点击视频
飞行次数
飞行距离
（米）
影响因素
优化方法
第一次
3.70
空气阻力还是较大，滑翔距离不够
继续配重及调整重心位置
优化后第二次试飞 点击视频
飞行次数
飞行距离
（米）
影响因素
优化
第一次
3.70
空气阻力还是较大，滑翔距离不够
继续及调心位
第二次
4.80
机翼不平衡及粘贴不牢固
加固整机置
优化后第三次试飞 点击视频第三次
飞行次数
飞行距离
（米）
影响因素
优化方法
第一次
3.70
空气阻力还是较大，滑翔距离够
继续配重及调整重心位置
第二次
4.80
机翼不平衡及粘贴不牢固
加固和调整
机翼位置
第三次
6.90
飞机重量稍重点
减配重及调整
重心位置
优化 1 结论：在机身长度、机翼、尾翼不变的情况下，适当的配重及调整重心位置，飞机系统达到协调最优的最好。
5. 结合制作模型飞机的体会、探究模型飞机飞行调整技术，分析影响系统优化的因素
问题 1、通过哪些部件的优化，增加模型飞机直线滑翔的距离？
优化的方法 机身、机冀、尾冀等部件的优化来增加直线滑翔距离
6、飞机是否越轻越好?为什么要加配重物？
优化的方法 不是越轻越好！如果飞机质量太轻，空气阻力对飞机影响很大，适当的增加配重有利于飞机向前滑翔
7、一般模型飞机机翼的外形设计都是呈
窄长形的，为什么?模型飞机优化 2
在机身长度、尾翼等不变的情况下，机翼的长短的变化对模型飞机飞行距离的影响。
飞行次数
机翼长度
（厘米）
飞行距离（米）
第一次
25
4.90
第二次
35
9.30
第三次
50
4.00
优化 2 结论：在机身长度、尾翼、配重等不变的情况下,并不是机翼
越长，模型飞机飞行就越稳定，而是和飞机系统达到协调最优的最好。
系统的优化不仅要注重系统中组成部分(要素)的优化，还要注重组成部分(要素)之间、组成部分(要素)与整体之间的协调和连接的有序性。
总结梳理
1． 系统优化的意义：系统的优化就是在给定条件下，通过一定的手段和方法，使系统获得更佳功能或更佳效益的过程。实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。
2． 影响系统优化的因素：
（1）系统优化是一个不断验证、完善的过程
（2）系统的优化不仅要注重系统中组成部
思考
总结所学知识，加深理解
分(要素)的优化，还要注重组成部分(要素)之间、组成部分(要素)与整体之间的协调和连接的有序性。