資源簡(jiǎn)介

第三節(jié) 系統(tǒng)的優(yōu)化
一、教學(xué)內(nèi)容分析
1.教學(xué)內(nèi)容在教材中的地位
粵教版通用技術(shù)必修二《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第三章第三節(jié)的《系統(tǒng)的優(yōu)化》，教材內(nèi)容包括系統(tǒng)優(yōu)化的意義、影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。課本以陶瓷窯爐的優(yōu)化案例說(shuō)明系統(tǒng)優(yōu)化的意義，再以千煙洲立體生態(tài)農(nóng)業(yè)為例，影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素直接影響生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的因素。最后通過(guò)手?jǐn)S模型飛機(jī)的性能優(yōu)化，探究影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。
結(jié)合教材內(nèi)容，本課的教學(xué)重點(diǎn)放在影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素分析及其通過(guò)手?jǐn)S模型飛機(jī)的性能優(yōu)化，探究影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。
2.教學(xué)重點(diǎn)：系統(tǒng)優(yōu)化的意義和影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。
3.教學(xué)難點(diǎn)：分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素，學(xué)會(huì)如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化。
二、教學(xué)對(duì)象分析
本課的教學(xué)對(duì)象是高二年級(jí)的學(xué)生，他們已經(jīng)學(xué)習(xí)了前面的二節(jié)課，第一節(jié)的認(rèn)識(shí)系統(tǒng)和第二節(jié)系統(tǒng)分析，對(duì)系統(tǒng)的概念和分析有一定的基礎(chǔ)和理解。但學(xué)生在具體問(wèn)題的分析過(guò)程中，往往會(huì)局限于問(wèn)題的表面，不能靈活運(yùn)用系統(tǒng)的思想和方法進(jìn)行優(yōu)化。所以，這節(jié)課主要是對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，幫助學(xué)生從宏觀上把握系統(tǒng)優(yōu)化的全過(guò)程，帶領(lǐng)學(xué)生探究和領(lǐng)略系統(tǒng)優(yōu)化的意義與方法。
對(duì)本節(jié)課的系統(tǒng)優(yōu)化的意義對(duì)于生產(chǎn)、生活實(shí)踐等有較大的實(shí)用價(jià)值，易于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。模型飛的優(yōu)化探究實(shí)踐則對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力有一定的要求，反復(fù)的實(shí)踐測(cè)試則考驗(yàn)同學(xué)們的耐心、毅力等。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.技術(shù)意識(shí):能夠自主搜集、分析相關(guān)數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)一項(xiàng)技術(shù)的積極或消極影響，并判斷其發(fā)展趨勢(shì)。
2.創(chuàng)新設(shè)計(jì):面對(duì)某一具體系統(tǒng)情境，能明確要解決的問(wèn)題，根據(jù)要優(yōu)化的系統(tǒng)和限制條件，制訂優(yōu)化系統(tǒng)的方案。
3.工程思維:能確定一個(gè)生活或生產(chǎn)中的簡(jiǎn)單對(duì)象，分析影響系統(tǒng)的因素，并嘗試通過(guò)改變輸人、過(guò)程、反饋和干擾等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。
四、教學(xué)策略
通過(guò)創(chuàng)設(shè)探究情境，激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的濃厚興趣，引導(dǎo)學(xué)生開展探究系統(tǒng)優(yōu)化的活動(dòng)、讓學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)來(lái)解決問(wèn)題、完成任務(wù)，體會(huì)成功的喜悅，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)的目的。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生以小組為單位相互交流和評(píng)價(jià)，從而實(shí)現(xiàn)合作學(xué)習(xí)。
五、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
新課導(dǎo)入 以紫砂壺、瓷器等為導(dǎo)入，展示紫砂壺、陶瓷器美觀等。 在古代，海上貿(mào)易的興起和繁榮，需要大量的瓷器運(yùn)向世界各地，使得中國(guó)的瓷器供不應(yīng)求。 但是瓷器燒制窯爐卻存在以下幾個(gè)問(wèn)題： 1.窯爐燒制容量不夠大。 2.膛火的溫度不夠高。 3.高溫窯火容易導(dǎo)致窯爐倒塌。 1.泉州德化縣月記窯通過(guò)什么關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了窯爐的優(yōu)化 2.窯爐設(shè)備的改進(jìn)有什么意義 觀看視頻思考 通過(guò)生活中的瓷器案例引發(fā)學(xué)生興趣，引出概念。
系統(tǒng)優(yōu)化的意義 1.觀看泉州德化縣月記窯視頻，思考視頻中的陶瓷窯爐的優(yōu)化。 2. 陶瓷窯爐通過(guò)什么關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了窯爐的優(yōu)化 3.系統(tǒng)的優(yōu)化就是在給定條件下，通過(guò)一定的手段和方法，使系統(tǒng)獲得更佳功能或更佳效益的過(guò)程。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化，就可以在一定資源條件下，取得最佳的效果，而投入的人力、物力、財(cái)力達(dá)到最小。 觀看思考 系統(tǒng)優(yōu)化在現(xiàn)實(shí)生活中的意義
影響系統(tǒng)優(yōu)化的因 提問(wèn)：既然系統(tǒng)優(yōu)化對(duì)實(shí)際生產(chǎn)能提高效益，哪我們?cè)趺礃觼?lái)分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素 閱讀、思考
素 呢？ 閱讀千煙洲立體生態(tài)農(nóng)業(yè)案例（教材103頁(yè)）,思考案例中系統(tǒng)優(yōu)化的目的、約束條件和影響的因素。 背景：過(guò)去的千煙洲是一個(gè)貧窮落后的小ft村，土地貧瘠，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)單一，只開墾了溝谷、河灘上的土地，重點(diǎn)生產(chǎn)糧食。 1.系統(tǒng)優(yōu)化的目的：改善生態(tài)環(huán)境，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。 2.系統(tǒng)優(yōu)化的約束條件：亞熱帶紅壤丘陵地區(qū)的地形、氣候、生物生長(zhǎng)習(xí)性等 3.影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素：直接影響生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的因素。 優(yōu)化思路從ft上到ft下，大體布局為 用材林(闊葉林或針闊混交林) 、 經(jīng)濟(jì)林和毛竹 、果園或人工草地、農(nóng)田、 魚塘、這種ft區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，既有中、遠(yuǎn)期林果生產(chǎn)的收益，又有短期可收益的農(nóng)、牧、漁業(yè)的發(fā)展。當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)走上了可持續(xù)發(fā)展道路。 觀看視頻、思考 分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素，學(xué)會(huì)如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化
模型飛機(jī)的優(yōu)化 1. 目的通過(guò)手?jǐn)S模型飛機(jī)的性能優(yōu)化，探究影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。 2.要求（1）手?jǐn)S飛機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)，飛機(jī)離地高度相同，飛機(jī)飛行角度和離開時(shí)的初速度一樣。（2）飛機(jī)飛行、著地姿勢(shì)正確。 3 評(píng)判標(biāo)準(zhǔn) 飛機(jī)在空中沿直線滑翔的距離越長(zhǎng)越好。 4.材料及工具 泡沫板 1 塊、鉛筆、刻度尺、剪刀、美工刀、普通鐵釘若干枚、雙面膠、回形針若干枚、細(xì)砂紙、橡皮圈若干、護(hù)目鏡等。 制作探究思考 明確要解決的問(wèn)題，根據(jù)要優(yōu)化的系統(tǒng)和限制條件，分析影響系統(tǒng)的因素，制訂優(yōu)化系統(tǒng)
機(jī)身長(zhǎng)：41CM、寬：4.5CM、高 3CM 機(jī)冀長(zhǎng)：46CM、寬：8CM 下面我們來(lái)學(xué)習(xí)模型飛機(jī)制作視頻點(diǎn)擊視頻 設(shè)計(jì)制作好打磨后的模型飛機(jī) 模型飛機(jī)在沒(méi)有配重情況下，制作好后首次試飛 方 配整置 和翼 的方案
沒(méi)有配重 情況下 飛行距離 （米） 影響因素 優(yōu)化方法
首次試飛 2.94 空氣阻力較大 配重（加鐵釘三根） 及調(diào)整重心位置
優(yōu)化后第一次試飛 點(diǎn)擊視頻
飛行次數(shù) 飛行距離 （米） 影響因素 優(yōu)化方法
第一次 3.70 空氣阻力還是較大，滑翔距離不夠 繼續(xù)配重及調(diào)整重心位置
優(yōu)化后第二次試飛 點(diǎn)擊視頻
飛行次數(shù) 飛行距離 （米） 影響因素 優(yōu)化
第一次 3.70 空氣阻力還是較大，滑翔距離不夠 繼續(xù)及調(diào)心位
第二次 4.80 機(jī)翼不平衡及粘貼不牢固 加固整機(jī)置
優(yōu)化后第三次試飛 點(diǎn)擊視頻第三次
飛行次數(shù) 飛行距離 （米） 影響因素 優(yōu)化方法
第一次 3.70 空氣阻力還是較大，滑翔距離夠 繼續(xù)配重及調(diào)整重心位置
第二次 4.80 機(jī)翼不平衡及粘貼不牢固 加固和調(diào)整 機(jī)翼位置
第三次 6.90 飛機(jī)重量稍重點(diǎn) 減配重及調(diào)整 重心位置
優(yōu)化 1 結(jié)論：在機(jī)身長(zhǎng)度、機(jī)翼、尾翼不變的情況下，適當(dāng)?shù)呐渲丶罢{(diào)整重心位置，飛機(jī)系統(tǒng)達(dá)到協(xié)調(diào)最優(yōu)的最好。 5. 結(jié)合制作模型飛機(jī)的體會(huì)、探究模型飛機(jī)飛行調(diào)整技術(shù)，分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素 問(wèn)題 1、通過(guò)哪些部件的優(yōu)化，增加模型飛機(jī)直線滑翔的距離？ 優(yōu)化的方法 機(jī)身、機(jī)冀、尾冀等部件的優(yōu)化來(lái)增加直線滑翔距離 6、飛機(jī)是否越輕越好 為什么要加配重物？ 優(yōu)化的方法 不是越輕越好！如果飛機(jī)質(zhì)量太輕，空氣阻力對(duì)飛機(jī)影響很大，適當(dāng)?shù)脑黾优渲赜欣陲w機(jī)向前滑翔 7、一般模型飛機(jī)機(jī)翼的外形設(shè)計(jì)都是呈
窄長(zhǎng)形的，為什么 模型飛機(jī)優(yōu)化 2 在機(jī)身長(zhǎng)度、尾翼等不變的情況下，機(jī)翼的長(zhǎng)短的變化對(duì)模型飛機(jī)飛行距離的影響。
飛行次數(shù) 機(jī)翼長(zhǎng)度 （厘米） 飛行距離（米）
第一次 25 4.90
第二次 35 9.30
第三次 50 4.00
優(yōu)化 2 結(jié)論：在機(jī)身長(zhǎng)度、尾翼、配重等不變的情況下,并不是機(jī)翼 越長(zhǎng)，模型飛機(jī)飛行就越穩(wěn)定，而是和飛機(jī)系統(tǒng)達(dá)到協(xié)調(diào)最優(yōu)的最好。 系統(tǒng)的優(yōu)化不僅要注重系統(tǒng)中組成部分(要素)的優(yōu)化，還要注重組成部分(要素)之間、組成部分(要素)與整體之間的協(xié)調(diào)和連接的有序性。
總結(jié)梳理 1． 系統(tǒng)優(yōu)化的意義：系統(tǒng)的優(yōu)化就是在給定條件下，通過(guò)一定的手段和方法，使系統(tǒng)獲得更佳功能或更佳效益的過(guò)程。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化，就可以在一定資源條件下，取得最佳的效果，而投入的人力、物力、財(cái)力達(dá)到最小。 2． 影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素： （1）系統(tǒng)優(yōu)化是一個(gè)不斷驗(yàn)證、完善的過(guò)程 （2）系統(tǒng)的優(yōu)化不僅要注重系統(tǒng)中組成部 思考 總結(jié)所學(xué)知識(shí)，加深理解
分(要素)的優(yōu)化，還要注重組成部分(要素)之間、組成部分(要素)與整體之間的協(xié)調(diào)和連接的有序性。

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