系統(tǒng)分析的一般方法

1、山東省臨朐第一中學(xué)山東省臨朐第一中學(xué) 張洪勝張洪勝 通用技術(shù)通用技術(shù) 技術(shù)與設(shè)計技術(shù)與設(shè)計2 2 （廣東版）（廣東版） 第三章第三章 系統(tǒng)與設(shè)計系統(tǒng)與設(shè)計 第二節(jié)第二節(jié) 系統(tǒng)分析的基本方法系統(tǒng)分析的基本方法 研研 說說 流流 程程 研說流程研說流程 說板書說板書 說模式說模式 說學(xué)情說學(xué)情 說教學(xué)說教學(xué) 說教材說教材 說評價說評價 教材分析 系統(tǒng)分析的基本方法系統(tǒng)分析的基本方法是高中通用技術(shù)課本是高中通用技術(shù)課本技術(shù)與技術(shù)與 設(shè)計設(shè)計2(必修必修2)的第的第3章章“系統(tǒng)與設(shè)計系統(tǒng)與設(shè)計”的第的第2節(jié)內(nèi)容，是節(jié)內(nèi)容，是 在學(xué)習(xí)了本章第一節(jié)在學(xué)習(xí)了本章第一節(jié)認(rèn)識系統(tǒng)認(rèn)識系統(tǒng)之后編排的。通過本節(jié)之后

2、編排的。通過本節(jié) 課的學(xué)習(xí)，既可以對課的學(xué)習(xí)，既可以對認(rèn)識系統(tǒng)認(rèn)識系統(tǒng)的知識進一步鞏固和深的知識進一步鞏固和深 化，又可以為后面學(xué)習(xí)化，又可以為后面學(xué)習(xí)系統(tǒng)的優(yōu)化系統(tǒng)的優(yōu)化 、系統(tǒng)的設(shè)計系統(tǒng)的設(shè)計 打下基礎(chǔ)，所以這節(jié)課是本章的重點內(nèi)容。而這章內(nèi)容打下基礎(chǔ)，所以這節(jié)課是本章的重點內(nèi)容。而這章內(nèi)容 在歷年高考基本能力測試中，都多有涉及，所以這節(jié)內(nèi)容在歷年高考基本能力測試中，都多有涉及，所以這節(jié)內(nèi)容 是重點中的重點。是重點中的重點。 系統(tǒng)分析的基本方法系統(tǒng)分析的基本方法與我們?nèi)粘Ｉ?、學(xué)習(xí)、生產(chǎn)與我們?nèi)粘Ｉ?、學(xué)習(xí)、生產(chǎn) 、科學(xué)研究有著密切的聯(lián)系，因此學(xué)習(xí)這部分有著廣泛的、科學(xué)研究有著密切的聯(lián)系，因

3、此學(xué)習(xí)這部分有著廣泛的 現(xiàn)實意義，也是科學(xué)發(fā)展觀的一個重要依據(jù)和體現(xiàn)。所以現(xiàn)實意義，也是科學(xué)發(fā)展觀的一個重要依據(jù)和體現(xiàn)。所以 這節(jié)課要求學(xué)生在理解系統(tǒng)基本特性的基礎(chǔ)上，初步掌握這節(jié)課要求學(xué)生在理解系統(tǒng)基本特性的基礎(chǔ)上，初步掌握 系統(tǒng)分析的基本方法，并應(yīng)用于學(xué)習(xí)生活工作中。系統(tǒng)分析的基本方法，并應(yīng)用于學(xué)習(xí)生活工作中。 （一）地位和作用 （二）教學(xué)目標(biāo)（二）教學(xué)目標(biāo) （1）通過分析具體案例，理解系統(tǒng)的基本特性。）通過分析具體案例，理解系統(tǒng)的基本特性。 （2）通過實例，理解系統(tǒng)分析的基本方法及步驟。）通過實例，理解系統(tǒng)分析的基本方法及步驟。 知識知識目標(biāo)目標(biāo) （1）通過案例，掌握系統(tǒng)的基本特性，形成

4、系統(tǒng)的）通過案例，掌握系統(tǒng)的基本特性，形成系統(tǒng)的 基本思想?；舅枷搿?（2）能運用系統(tǒng)分析的基本方法對學(xué)習(xí)、生活、工）能運用系統(tǒng)分析的基本方法對學(xué)習(xí)、生活、工 作中遇到的問題進行科學(xué)合理的分析。作中遇到的問題進行科學(xué)合理的分析。 能力目標(biāo)能力目標(biāo) 學(xué)會用系統(tǒng)的眼光看待問題、分析問題、解決問題。學(xué)會用系統(tǒng)的眼光看待問題、分析問題、解決問題。 情感態(tài)度情感態(tài)度 與價值觀與價值觀 （三）教學(xué)重、難點（三）教學(xué)重、難點 教學(xué)教學(xué)重點重點教學(xué)難教學(xué)難點點 系統(tǒng)的基本特性系統(tǒng)的基本特性 系統(tǒng)分析的系統(tǒng)分析的 基本方法基本方法 Presentation Impact 山東省臨朐第一中學(xué) 整體性整體性 相關(guān)

5、性相關(guān)性 目的性目的性 環(huán)境適應(yīng)性環(huán)境適應(yīng)性 動態(tài)性動態(tài)性 層次性層次性 系統(tǒng)基本特性系統(tǒng)基本特性 學(xué)情分析 知識： （1） 必修一知識基礎(chǔ) （2）本章第一節(jié)認(rèn)識系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步了解了系統(tǒng)的 涵義與分類，以及子系統(tǒng)的概念，對系統(tǒng)有了初步的理解。 （3）對于日常生活中的一些故事、俗語、現(xiàn)象也比較熟悉， 能力：具有相應(yīng)的分析資料、處理信息、得出相關(guān)結(jié) 論的能力；如對俗語的分析 情感態(tài)度與價值觀：能選用正確合理的方法處理身 邊的生活、學(xué)習(xí)等問題 具體內(nèi)容：具體內(nèi)容：“三步、六環(huán)節(jié)三步、六環(huán)節(jié)” 三三 步：課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后延伸。步：課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后延伸。 1、明確目標(biāo)、明確目標(biāo) 4

6、、精講點撥、精講點撥 六環(huán)節(jié)：六環(huán)節(jié)： 2、自學(xué)指導(dǎo)、自學(xué)指導(dǎo) 5、練習(xí)達標(biāo)、練習(xí)達標(biāo) 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、 優(yōu)質(zhì)高效優(yōu)質(zhì)高效”課堂模式課堂模式 教學(xué)過程教學(xué)過程 復(fù)習(xí)引入：復(fù)習(xí)引入： 一、系統(tǒng)的含義一、系統(tǒng)的含義 是由相互依存和相互作用的若干元素構(gòu)成的，是由相互依存和相互作用的若干元素構(gòu)成的， 具有特定功能的有機整體。具有特定功能的有機整體。 二、構(gòu)成系統(tǒng)要具備三個條件二、構(gòu)成系統(tǒng)要具備三個條件 1 1、至少要有兩個或兩個以上的要素（或部分）。、至少要有兩個或兩個以上的要素（或部分）。 2 2、要素之間相互聯(lián)系、相互作用，有一定的結(jié)構(gòu)。、要素

7、之間相互聯(lián)系、相互作用，有一定的結(jié)構(gòu)。 3 3、系統(tǒng)的功能是組成的元素所不具備的。、系統(tǒng)的功能是組成的元素所不具備的。 我國古代我國古代申鑒申鑒時事時事中記載了這樣一個故中記載了這樣一個故 事：事：某人在林中看到別人布了一張捕雀的大網(wǎng)，某人在林中看到別人布了一張捕雀的大網(wǎng)， 捕到的麻雀都是鉆進一個個網(wǎng)眼的。于是，他回捕到的麻雀都是鉆進一個個網(wǎng)眼的。于是，他回 家用一截截短繩結(jié)成許多互不相連的小繩圈，也家用一截截短繩結(jié)成許多互不相連的小繩圈，也 去捕雀，有人問：去捕雀，有人問：“這繩圈做什么用？這繩圈做什么用？”他說：他說： “網(wǎng)雀用的。既然一只雀只鉆一個網(wǎng)眼，我這種網(wǎng)雀用的。既然一只雀只鉆一個

8、網(wǎng)眼，我這種 繩圈豈不比一張大網(wǎng)省事？繩圈豈不比一張大網(wǎng)省事？” 自然，此人是一只麻雀也不會捕到的。他的可自然，此人是一只麻雀也不會捕到的。他的可 笑之處在于沒有意識到網(wǎng)中的每個網(wǎng)眼是互相聯(lián)系笑之處在于沒有意識到網(wǎng)中的每個網(wǎng)眼是互相聯(lián)系 而不是孤立存在的，因此，單個網(wǎng)眼就沒有整個網(wǎng)而不是孤立存在的，因此，單個網(wǎng)眼就沒有整個網(wǎng) 所有的捕雀功能。所有的捕雀功能。 在我們的生活在我們的生活 中，如果不用整體中，如果不用整體 的、相互聯(lián)系的系的、相互聯(lián)系的系 統(tǒng)的觀點解決問題，統(tǒng)的觀點解決問題， 就會犯與此人同樣就會犯與此人同樣 的錯誤。的錯誤。 活動指導(dǎo)：閱讀課本第一部分明確系活動指導(dǎo)：閱讀課本第一

9、部分明確系 統(tǒng)的基本特性統(tǒng)的基本特性 整體性整體性 相關(guān)性相關(guān)性 目的性目的性 動態(tài)性動態(tài)性 環(huán)境適應(yīng)性環(huán)境適應(yīng)性 層次性層次性 （1 1）整體性）整體性 系統(tǒng)是一個整體，它不是各個要素系統(tǒng)是一個整體，它不是各個要素 的簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各的簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各 要素在孤立狀態(tài)下所沒有的。要素在孤立狀態(tài)下所沒有的。 整體性：系統(tǒng)整體性：系統(tǒng)最基本最基本的特性。的特性。 系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng) 的各部分的功能之和，這就是我們的各部分的功能之和，這就是我們 常說的常說的21+1. 傳說宋真宗在位時，開封皇宮曾失火。一夜之間，大片的宮 室樓臺殿閣亭榭變成

10、了廢墟。宋真宗派當(dāng)時的晉國公丁謂主持 修繕工程。當(dāng)時，要完成這項重大的建筑工程，面臨著三個大 問題：第一第一，需要把大量的廢墟垃圾清理掉；第二第二，要運來大 批木材和石料；第三第三，需要大量新土。不論是運走垃圾還是運 來建筑材料和新土，都涉及到大量的運輸問題。如果安排不當(dāng)， 施工現(xiàn)場會雜亂無章，正常的交通和生活秩序都會受到嚴(yán)重影 響。 丁謂修復(fù)皇宮丁謂修復(fù)皇宮 案例分析1 丁謂的方案 丁謂研究了工程之后，制訂了這樣的施工方案：丁謂研究了工程之后，制訂了這樣的施工方案： 首先首先，把皇宮前的一條大街挖成大深溝，把挖出來的把皇宮前的一條大街挖成大深溝，把挖出來的 土作為施工需要的新土備用，于是就解

11、決了新土問題。土作為施工需要的新土備用，于是就解決了新土問題。 第二步第二步，從城外把汴水引入所挖的大溝中，于是就可從城外把汴水引入所挖的大溝中，于是就可 以利用木排及船只運送木材石料，解決了木材石料的以利用木排及船只運送木材石料，解決了木材石料的 運輸問題。運輸問題。最后最后，等到材料運輸任務(wù)完成之后，再把等到材料運輸任務(wù)完成之后，再把 溝中的水排掉，把工地上的垃圾填入溝內(nèi)，使溝重新溝中的水排掉，把工地上的垃圾填入溝內(nèi)，使溝重新 變?yōu)榇蠼帧Ｗ優(yōu)榇蠼帧?按照這個施工方案，不僅節(jié)約了許多時間和經(jīng)費，按照這個施工方案，不僅節(jié)約了許多時間和經(jīng)費， 而且使工地秩序井然，使城內(nèi)的交通和生活秩序不受而且使

12、工地秩序井然，使城內(nèi)的交通和生活秩序不受 施工太大的影響。施工太大的影響。 丁謂的方案 丁謂所采用的方案為什么能丁謂所采用的方案為什么能一舉三得一舉三得？ 丁謂在皇宮修復(fù)工程的建設(shè)施工中，運用丁謂在皇宮修復(fù)工程的建設(shè)施工中，運用 了了整體的解決方案整體的解決方案，使燒磚、運輸建筑材料，使燒磚、運輸建筑材料 和處理廢墟三項繁重的工程任務(wù)協(xié)調(diào)起來，和處理廢墟三項繁重的工程任務(wù)協(xié)調(diào)起來， 在總體上得到了最佳解決，一舉三得，節(jié)省在總體上得到了最佳解決，一舉三得，節(jié)省 了大量勞力、費用和時間。了大量勞力、費用和時間。 木桶理論 “木桶理論”認(rèn)為，木桶的盛水量取決于最短的 那一塊木板的長度。請用系統(tǒng)的觀點

13、解釋。 系統(tǒng)的整體性系統(tǒng)的整體性 任何一個要素發(fā)生變化任何一個要素發(fā)生變化 或出現(xiàn)故障，都會影響或出現(xiàn)故障，都會影響 其他要素或整體的功能其他要素或整體的功能 發(fā)揮。發(fā)揮。 案例分析2 造成一座懸索橋，就具有了交通的功能，而若 某根繩索出現(xiàn)故障，就可能影響整座橋的正常使 用，甚至導(dǎo)致事故的發(fā)生。 請問：請根據(jù)系統(tǒng) 的整體性特征，分 別解釋之。 現(xiàn)象現(xiàn)象原因原因 一個和尚挑水吃一個和尚挑水吃, 兩個和尚抬水吃兩個和尚抬水吃, 三個和尚沒水吃三個和尚沒水吃. 三個小皮匠頂個三個小皮匠頂個 諸葛亮諸葛亮 一著不慎一著不慎,全盤皆全盤皆 輸輸 丟卒保車丟卒保車 三個人共同構(gòu)成一個系統(tǒng)三個人共同構(gòu)成一個

14、系統(tǒng), ,每個人都是其每個人都是其 組成要素之一組成要素之一, ,如果三人之間的協(xié)作關(guān)系如果三人之間的協(xié)作關(guān)系 處理得不好處理得不好, ,反而辦不好事情反而辦不好事情. . 三個小皮匠構(gòu)成一個整體三個小皮匠構(gòu)成一個整體, ,整體的功能大整體的功能大 于部分功能之和于部分功能之和. . 在一個系統(tǒng)中在一個系統(tǒng)中, ,局部對整體的制約局部對整體的制約, ,部分的部分的 變化會影響整體的變化變化會影響整體的變化, ,甚至還會對全局甚至還會對全局 產(chǎn)生決定性的影響產(chǎn)生決定性的影響. . 用系統(tǒng)的整體性用系統(tǒng)的整體性, ,解釋表中所列的現(xiàn)象解釋表中所列的現(xiàn)象 為了整體的利益為了整體的利益, ,要敢于舍棄

15、局部利益要敢于舍棄局部利益. . 羅丹砍去雕塑雙手的目的在于使人們羅丹砍去雕塑雙手的目的在于使人們 注意雕像的整體，而不會再去注意這注意雕像的整體，而不會再去注意這 雙手。這給我們一個啟示，做任何事雙手。這給我們一個啟示，做任何事 情，都要重視整體效應(yīng)，必要的時候，情，都要重視整體效應(yīng)，必要的時候， 要舍得拋棄部分而保存整體。要舍得拋棄部分而保存整體。 又如，合金鋼材料中，碳含量的高低影響著又如，合金鋼材料中，碳含量的高低影響著 鋼的強度、硬度和韌性，從而影響鋼的耐鋼的強度、硬度和韌性，從而影響鋼的耐 磨性。碳含量高，則硬度高，韌性差；碳磨性。碳含量高，則硬度高，韌性差；碳 含量低，則硬度低、

16、耐磨性差。碳含量與含量低，則硬度低、耐磨性差。碳含量與 合金鋼材料的整體性能密切相關(guān)。合金鋼材料的整體性能密切相關(guān)。 案例分析：案例分析： 鉛筆上的鉛筆上的HBHB、2B2B、2H2H的意義的意義 這些是表示鉛筆的硬度，是按照筆芯的硬度來定的,從 軟到硬分別為 6B,5B,4B,3B,2B,B,HB,H,2H,3H,4H,5H,6H B - Black 黑度 H - Hard 硬度 B數(shù)越多鉛筆就越黑越軟， H數(shù)越多就越硬顏色越淺。 HB是中間的。 鉛筆芯就是用石墨粉和粘土配比而制成的，石墨粉多 則軟，這說明鉛筆筆芯碳含量的高低 決定筆芯的軟硬以及顏色的深淺。 任何系統(tǒng)都任何系統(tǒng)都具有某種目的

17、具有某種目的，都要，都要實現(xiàn)實現(xiàn) 一定的功能一定的功能，這也正是區(qū)別不同系統(tǒng)，這也正是區(qū)別不同系統(tǒng) 的標(biāo)志。的標(biāo)志。 設(shè)計和分析一個系統(tǒng)時，必須先弄清設(shè)計和分析一個系統(tǒng)時，必須先弄清 其目的，否則就無法構(gòu)成一個良好、其目的，否則就無法構(gòu)成一個良好、 有序的現(xiàn)實系統(tǒng)。有序的現(xiàn)實系統(tǒng)。 (3)(3)目的性目的性 人們將發(fā)條、游絲、齒輪、表殼等零件組裝成人們將發(fā)條、游絲、齒輪、表殼等零件組裝成 鐘表，其目的是：鐘表，其目的是：_ 滿足人們對計時功能的需要滿足人們對計時功能的需要 （4 4）動態(tài)性）動態(tài)性 任何系統(tǒng)都是一個動態(tài)的系統(tǒng)，任何系統(tǒng)都是一個動態(tài)的系統(tǒng)， 處在處在運動變化和發(fā)展運動變化和發(fā)展之

18、中。之中。 運用系統(tǒng)動態(tài)的觀點運用系統(tǒng)動態(tài)的觀點, ,有助于我有助于我 們不僅看到系統(tǒng)的現(xiàn)狀們不僅看到系統(tǒng)的現(xiàn)狀, ,還看到系統(tǒng)還看到系統(tǒng) 的發(fā)展變化的發(fā)展變化, ,從而預(yù)測系統(tǒng)的未來從而預(yù)測系統(tǒng)的未來, , 掌握系統(tǒng)發(fā)展的規(guī)律。掌握系統(tǒng)發(fā)展的規(guī)律。 討論：臺式計算討論：臺式計算 機的機的CPU上安裝上安裝 的小風(fēng)扇為什么的小風(fēng)扇為什么 有時候轉(zhuǎn)得快，有時候轉(zhuǎn)得快， 有時候轉(zhuǎn)得慢？有時候轉(zhuǎn)得慢？ 因為在CPU下方有 一個溫度傳感裝 置，調(diào)整小風(fēng)扇 的轉(zhuǎn)速可以起到 動態(tài)控制CPU溫度 的目的。 “太陽每天都是新的太陽每天都是新的”，這說明，這說明任何事物都是不任何事物都是不 斷變化的斷變化的。任

19、何系統(tǒng)都是一個動態(tài)的系統(tǒng)，處在任何系統(tǒng)都是一個動態(tài)的系統(tǒng)，處在 運動變化和發(fā)展之中運動變化和發(fā)展之中。例如，任何一個機械傳動。例如，任何一個機械傳動 系統(tǒng)的零件之間都會有磨損，為了保持系統(tǒng)的性系統(tǒng)的零件之間都會有磨損，為了保持系統(tǒng)的性 能，必須定期給零件添加潤滑劑或更換零件。能，必須定期給零件添加潤滑劑或更換零件。 （5 5）環(huán)境適應(yīng)性）環(huán)境適應(yīng)性 對環(huán)境的適應(yīng)能力，保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性。對環(huán)境的適應(yīng)能力，保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性。 例如：例如：“春捂秋凍春捂秋凍” “春捂秋凍春捂秋凍”是一句衛(wèi)生諺語，這是人們維是一句衛(wèi)生諺語，這是人們維 護身體健康的經(jīng)驗，有一定的科學(xué)道理。護身體健康的經(jīng)

20、驗，有一定的科學(xué)道理。 “春捂春捂”就是說春季，氣溫剛轉(zhuǎn)暖，不要過就是說春季，氣溫剛轉(zhuǎn)暖，不要過 早脫掉棉衣。早脫掉棉衣。 “秋凍秋凍”就是說秋季氣溫就是說秋季氣溫 稍涼爽，不要過早過多稍涼爽，不要過早過多 地增加衣服。地增加衣服。 人自身就是一個系統(tǒng)，春天穿多 一些是對冬天的一種適應(yīng)和銜接 秋天穿少一點是對夏天的銜接和 向冬天過渡到一種準(zhǔn)備。 兩者都是為了使人的身體逐漸適 應(yīng)外界氣溫的變化而不至于生病 環(huán)境適應(yīng)性案例環(huán)境適應(yīng)性案例 動物保護色：保護動物的生存。 綠色草中的蟈蟈 北極熊 冬天和夏天的雷鳥 (6)層次性 系統(tǒng)無論大小，都可以分解為一系系統(tǒng)無論大小，都可以分解為一系 列的子系統(tǒng)，并

21、存在一定的層次結(jié)列的子系統(tǒng)，并存在一定的層次結(jié) 構(gòu)。系統(tǒng)各層次具有獨自的功能，構(gòu)。系統(tǒng)各層次具有獨自的功能， 他們通過相互聯(lián)系、相互作用共同他們通過相互聯(lián)系、相互作用共同 完成系統(tǒng)的整體功能。完成系統(tǒng)的整體功能。 系統(tǒng)的基本特性系統(tǒng)的基本特性 整體的角度整體的角度 聯(lián)系的觀點聯(lián)系的觀點 發(fā)展的眼光發(fā)展的眼光 適者生存適者生存 子系統(tǒng)子系統(tǒng) 哲學(xué)哲學(xué) 觀點觀點 (5)(5)環(huán)境適應(yīng)性環(huán)境適應(yīng)性 (4)(4)動態(tài)性動態(tài)性 (3)(3)目的性目的性 (2)(2)相關(guān)性相關(guān)性 (1)(1)整體性整體性 (6)(6)層次性層次性 系統(tǒng)的思想：系統(tǒng)的思想：作為系統(tǒng)，它們都具有整體性、 相關(guān)性、目的性和環(huán)境適應(yīng)性。系統(tǒng)的這些基 本特性就構(gòu)成了系統(tǒng)的基本思想。 系統(tǒng)分析的基本方法：系統(tǒng)分析的基本方法：運用系統(tǒng)的思想和定性 定量相結(jié)合的方法，對系統(tǒng)進行分析就是系統(tǒng) 分析的基本方法。 系統(tǒng)分析的目的系統(tǒng)分析的目的：減少設(shè)計決策