高二下册《系统的分析》教案分析
高中通用技术 系统的分析说课稿ppt

4 教学设计
环节四:空中飞椅探索,体验优化过程
学生探究:空中飞椅
学生4人一组,利用jiaoshi提供的大、中、 小不同的齿轮等资料对上节课完成的“空中飞 椅”进行系统优化,优化的目标为“为老年人 设计一款空中飞椅,要求飞椅的转速要慢一些, 请提出自己小组的优化方案”。
环节四:空中飞椅探索,体验优化过程
预设时间环:节5一分:钟过河系统分析,引入新课 具体做法:学生分析,jiaoshi演示
小设游计戏意:图与目的:引导学生用系统分析方法 解决有问一题个,农并夫让带学一生意条识狼到、:一“只顺羊利和过一河的 筐要方 杂 ”白吃案 的 ,菜羊即系从过,为统而河羊系,既。要统我使如吃优 们 学果白要化 生进的 理没菜行结 解有。定果 “农但性” 系夫是定, 统看船量再优管很的指化,小科出的则,学“意分对义狼只析于”复, 够识农到夫学带习一本样课东内西容的过必河要。性请,你又帮不农会夫使学解生 决觉难得题本?课教学内容过难。
系统的优化
系统的优化---说课项目
1 教材分析 2 学情分析 3 教学模式 4 教学设计 5 板书设计 6 课堂评价 7 资源开发
1 教材分析
3.2.1
深入
3.2.2
系统分析及 其一般步骤
综合
系统的优化
基
础
“要重视通技用术技系统思术3的.1结想课构和程方标系第统法准3三的.2章分的:析 教学重系”统要3的.环3设节计
小组汇报,jiaoshi总结 设计意图与目的:通过此案例的学习,使 学生理解目标函数、约束条件等名词,并 指导学生归纳出学案上的“系统的优化”、 “影响系统优化的因素”这两个知识点。同 时,借助这个案例,学生看到了系统优化 的价值,产生了学习系统优化方法的愿望, 从而引出案例二的学习。
高中通用技术苏教版必修2 二系统的分析

岛高二班姓名
系统分析(学案)
一、系统分析的定义
系统分析是一种决策方法。
(请从书上76页找到系统分析的定义并在它下面划上横线)
二、系统分析的一般步骤
1、明确问题,设立目标
2、收集资料,制定方案
3、分析计算,评价比较
4、检验核实,作出决策
三、系统分析的主要原则
1、原则:丁谓修复皇宫,田忌赛马。
2、原则:优选法,“三三进九不如二五一十”。
3、原则:孝襄高速公路,现代医学“中西医”结合。
课堂活动:
请用系统分析的主要原则分析左图学校规划建设不合理的地方,并将你们分析后的方案贴在右图。
四、作业
同学们,你们肯定去过不少主题乐园吧,像迪士尼、欢乐谷。
请你们以小组为单位,设计一个主题乐园,乐园可供成人、青少年和儿童游玩。
根据你们的需要,设定乐园的场馆、商店、餐馆等其他场所,请运用系统分析的方法让这些相关元素布局合理、协调统一,形成一个有特定主题的游乐园。
(可附页)
主题乐园。
《系统的分析》教学课件

系统分析方法的比较与选择
定性分析与定量分析
定性分析注重事物的本质和特征,定量分析注重事物的数 量关系和变化规律。根据问题的性质和要求,选择合适的 分析方法。
静态分析与动态分析
静态分析关注系统的当前状态和结构,动态分析关注系统 的变化过程和发展趋势。根据问题的特点,选择适当的分 析方法。
因果分析与相关分析
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感谢您的观看
05 系统分析的挑战与未来发 展
系统分析面临的挑战
复杂性问题
系统分析往往涉及多个领域和因素,使得问题的复杂性增加,难以 进行全面、准确的分析。
数据获取与处理难度
在进行系统分析时,需要大量的数据支持。然而,数据的获取、处 理和分析过程往往面临多种挑战,如数据质量不高、数据缺失等。
模型建立与验证
系统分析需要借助各种模型进行分析和预测。然而,模型的建立需要 充分考虑实际情况,并进行严格的验证,以确保其准确性和可靠性。
系统分析的未来展望
更加智能化的系统分析工具
未来的系统分析工具将更加注重智能化技术的应用,如自 然语言处理、机器学习等,以提高分析效率和准确性。
更加精准的数据获取与处理
随着数据技术的不断发展,未来的系统分析将更加注重数 据的精准获取和处理,以提高数据质量和分析效果。
更加广泛的应用领域
未来的系统分析将更加广泛地应用于各个领域,包括经济、 社会、环境等,为各个领域的发展提供更加有力的支持。
《系统的分析》教学课件
目录
• 引言 • 系统分析的方法论 • 系统分析的技术工具 • 系统分析在实践中的应用 • 系统分析的挑战与未来发展 • 课程总结与复习
01 引言
课程的目的和重要性
二系统的分析-优秀

系统的分析一、教学目标1知识与技能目标通过简单的系统案例分析,理解什么是系统分析,初步掌握系统分析的基本方法。
2过程与方法目标能运用系统分析的基本方法对生活、学习、工作中遇到的问题进行科学合理的分析。
3情感态度和价值观目标学生能运用系统分析的步骤与原则,提高自己解决实际问题的能力,提升技术素养。
二、教学重点掌握系统分析的基本方法三、教学难点运用系统分析的基本方法分析处理身边的问题。
四、教学方法讲授法,案例分析教学法,启发式教学法,探究式教学法。
五、教学准备多媒体幻灯片活动材料六、教学过程(一)复习旧课:1什么是系统相互作用、相互联系、相互依赖和相互制约的要素或部分构成的有特定功能的有机整体称为系统。
2我们常见的系统有哪些呢提问:宏观:操作系统、银行系统、教学系统、生态系统、交通系统……微观:汽车、桌子、灯……(二)引入新课这些系统关系到我们生活的方方面面,您看出行——交通系统,寄东西——物流系统,就拿我们生活中最简单的买东西来言,就是一个完整的支付系统。
以前买东西我们需要:银行取钱(银行系统)——去商店(交通系统)——购物(购物系统)——销售(销售系统)——付款(付款系统)——运输(物流系统);并且在购物中用现金交易,又要找零,现金携带易丢失、不安全等;其中要素多,如果中间环节协调不好,就会费时、费力,浪费资源。
改进:淘宝,微信支付,刷脸支付小结:在这个过程中目标——购物始终不变,只是功能在不断的完善;依据功能的更新,处理好各要素之间的关系;1什么是系统分析拟定一套有效的处理步骤和程序或对原有系统提出改进方案的过程,这就是今天我们学习的系统设计。
2系统分析的方法系统是由要素构成的,为了发挥系统的功能、实现系统的目的,运用科学的方法对系统的要素进行考察、分析、比较、试验并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序。
板书: 要素—————整体———————------目标系统分析就是一个过程,通过过程分析,找出最佳方案,达到最优目标案例1:田忌赛马(观看视频——让学生分析)目标:赢得比赛要素:人,马,对战方案方法:考察、分析、比较、试验决策:最佳方案——系统分析小结:同样的要素,不同的方案,其结果截然不同,可见在我们的生产、生活中系统分析非常的重要,那有没有规律可循,引出系统分析的步骤。
高二信息技术教学课件:系统的分析解析

系统分析的一般步骤可以描述为:
明确问题 设立目标
收集资料 制定方案
分析计算 评价比较
检验核实 作出决策
案例分析——田忌赛马(P78思考)
1、田忌与齐王的三局赛 马可以有哪几种方案 ?
2、孙膑所出的主意,为 什么能使田忌赢了齐王?
田忌与齐王的三局赛马有以下六中方案
田忌 齐王
上马 : 上马
1
中马 : 中马
齐王齐王齐王齐王上马上马上马上马中马中马中马中马下马下马下马下马上马上马上马上马中马中马下马下马下马下马中马中马上马上马中马中马中马中马下马下马下马下马上马上马上马上马中马中马中马中马上马上马下马下马下马下马上马上马下马下马中马中马上马上马下马下马中马中马上马上马下马下马中马中马中马中马下马下马上马上马田忌要赢齐王只能采用第田忌要赢齐王只能采用第33种方案种方案除地下室外的相邻两个防火分区当防火墙上有防火门连通且两个防火分区建筑面积之和不超过规范规定的一个防火分区面积的14倍可设一个安全出口
请分析这一事件的问题所 在,你认为怎样处理更合理?
答案:三家共同协商,一次性解决问题。
科学性原则
系统分析一方面要有严格的工 作步骤,另一方面尽可能地运用 科学方法和数学工具进行定量分 析,使决策的过程和结果更具说 服力。
系统科学性分析的例子——优选法(阅读P79)
2007年9月7日凌晨,台湾宜兰南澳东偏南方外海 74.6公里发生里氏6.6级的强烈地震,造成大陆 至美国的海底电缆中断。由于电缆浅埋于海底, 断裂的确切部位不知。怎样尽快找到断裂部位?
运用华罗庚发明的优选法可使寻找断位的次数 最少。方法是将电缆排查的长度范围设定为1, 在0.618处测两端电缆,确定那一段断裂后,用 同样的办法查含有断位的那一段电缆,直至查 到的。当 存在多个目标时,需要综合分析,统筹兼 顾,不可顾此失彼,因小失大。
系统的分析 (共35张PPT)

“村长”的做法错在哪里?
这个案例告诉我们,毁林虽然能致富,但造成水土流 失,危害很大,通过这个案例我们发现既要提高群众的经 济水平,又要保护生态环境如果片面强调一方面就会产生 偏差,只有进行综合分析,才能实现双丰收。
系统化的方法要求我们用综合的思维方式来认识事物。
既要······又要······
综合性原则
家→学校
60%的情况
方案1
下25分钟
40%的情况 下45分钟
2455XX00..46==1158 33分钟
50%的情况
下15分钟 15X0.5=7.5
方案2
30%的情况 下25分钟
25X0.3=7.5 25分钟
20%的情况 50X0.2=10
下50分钟
要致富,先砍树
过去,有些地区的群众都有“靠山吃山”的 思想观念,且群众收入的60%是靠砍伐树木。
水电
▲
B
木工
油漆
▲ ▲
水电
▲
C
木工
油漆
▲ ▲
组织方式
流水施工
工期(周)
15
课堂小结
1.系统分析 2.系统分析的一般步骤: 明确问题,设立目标 ;收集资料,制定方案; 分析计算,评价比较;检验核实,作出决策。 3.系统分析的主要原则 整体性原则 科学性原则 综合性原则 4.系统的优化 1)系统优化的意义;2)数学建模;3)最优化方法;4)系统 优化的意义;5)系统优化的实现
2020 1:37:35 AM01:37:352020/12/14
• 11、自己要先看得起自己,别人才会看得起你。12/14/
谢 谢 大 家 2020 1:37 AM12/14/2020 1:37 AM20.12.1420.12.14
系统地分析报告参考教案设计

第二节系统的分析一、教学目标通过教学,能使学生达到以下目标:知识与技能1.能通过案例分析和旋转木马的实践活动,初步掌握系统分析的根本方法。
2. 了解系统分析方法在日常生活和工农业生产中的广泛应用。
3. 理解系统优化的意义,能结合旋转木马和厨具安装两个实践活动,分析影响系统优化的因素。
过程与方法1.通过亲手搭建旋转木马模型,经历观察、分析、安装、测试、调试等过程,学会简单的系统分析方法。
2.通过旋转木马和厨具安装的实践活动,体验系统优化的过程,开展实践能力和创造能力。
情感、态度、价值观1.养成从事技术活动必须具备的严谨、负责、进取的良好品质。
2.通过小组合作学习,培养合作能力。
3.通过优化旋转木马和厨具安装的实践活动,培养勇于创新的个性品质。
二、教学重难点1.初步掌握系统分析的根本方法。
2. 能结合实例分析影响系统优化的因素。
三、教学分析教学思路:通过英、法制造“协和〞式客机与日本丰田汽车公司制造节能小型汽车的案例分析,使学生感悟到系统分析的重要性,意识到学习系统分析的必要性,激发学生主动学习的意愿,导入新课。
第一局部:通过对“过河问题〞的分析和讨论,使学生对系统分析有个初步认识;通过旋转木马的实践活动,引导学生总结、归纳出系统分析的一般步骤;通过对“我们在对旋转木马进展系统分析时,应用了哪些系统的根本特性?〞这个问题的讨论,使学生理解系统分析应该遵循整体性原如此、科学性原如此、综合性原如此这三个主要原如此;通过“田忌赛马〞的案例分析,使学生经历运用系统分析的根本方法来解决问题的过程。
第二局部:通过旋转木马的实践活动,使学生理解什么是系统优化,体会不同的目标对应着不同的优化结果;通过厨具安装的实践活动,使学生理解影响系统优化的因素是指对系统的目标产生显著影响,并且可以人为调节的因素;通过分析如何减少学生就餐排队的时间以与对教室供电线路的优化设计,使学生进一步巩固所学知识。
这一节涉与到两个重要概念:系统分析和系统优化。
系统的分析

《系统的分析》教学案例章节:第三单元系统与设计第二节系统的分析课时:第1课时一、课程学习目标1. 知识与技能目标初步掌握系统分析的基本方法,知道系统分析的主要原则。
2. 过程与方法目标能运用系统分析的基本方法对生活、学习、工作中遇到的各种案例进行科学合理的分析。
3. 情感态度和价值观目标树立系统分析问题的观念,培养系统分析的观点,结合实例分析影响系统优化的因素。
二、重点难点探究重点:⑴系统分析的概念;⑵初步掌握系统分析的基本方法。
难点:能进行简单的系统分析,并做出决策。
三、教学方法讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。
四、教学准备:导学案资料、多媒体、评价表五、教学过程(一)引入新课(系统分析,承上启下)* 了解层级知识找出本章书中存在的系统的具体案例,并初步进行分析。
(每人书写分析一个案例)案例(系统)组成特性分析* 巩固旧知识回顾分析上节课的知识,并展示总结知识答案。
(二)新课教学* 理解新知识1、系统分析及其目的系统分析是指为了发挥系统的功能,实现系统的目标,运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验,并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序,或对原有的系统提出改进方案的过程。
目的:寻求解决问题的最佳决策。
案例1:海口城市公交系统(教师逐步引导学生简要从系统的组成、整体性、相关性、动态性进行分析)2、系统分析的一般步骤:明确问题,设定目标→收集资料,制定方案→分析计算,评价比较→检验核实,作出决策案例2:结合田忌赛马案例并思考系统分析的过程。
(教师通过教学课件的步骤演示田忌赛马中如何系统分析的过程)3、系统分析的主要原则:① 整体性原则(先整体,后部分;先全局,后局部;先全过程,后某个阶段;先长远,后当前)案例3:丁谓修复皇宫马上行动:“有一段时间内我们常走的街道由于被连续挖开了几次,造成了人力物力资源的浪费,同时也给我们的生活造成了极大的不便,究其原因是几个不同的施工单位在这段时间里分别进行了各自的工程施工”,针对这段话请简单回答:(1)问题产生的原因是什么?(2)从系统分析的角度来看,如何安排更合理?②科学性原则(严格步骤,科学方法和数学工具进行定量分析)案例4:三三进九不如二五一十③综合性原则(统筹兼顾,不可顾此失彼,因小失大)。
3.2系统分析与设计 教案-2020-2021学年高二苏教版2019通用技术必修《技术与设计2》

第三单元系统及其设计3.2系统分析与设计教案一、教材分析:“系统分析与设计”是本单元的第二节内容,是“系统设计的优化与实现”的基础。
本节内容涉及工程思维、创新设计、图样表达等核心素养,其中,系统观念、工程建模等基本思想和方法是结构、流程、系统、控制设计的基本思想和方法。
本节由“探究系统分析的一般过程和基本方法”和“体验简单系统设计的过程”两个任务构成。
“探究系统分析的一般过程和基本方法”侧重通过案例分析学习系统分析的一般过程、基本方法和原则,“体验简单系统设计的过程”侧重经历简单系统设计的过程,在实践中了解系统设计应考虑的主要问题,掌握系统设计的一般步骤。
二、教学目标:1. 通过学习简易工程中的系统分析案例,初步掌握系统分析的基本方法,能结合实例进行系统分析。
2. 通过简单系统的设计实践,初步学会简单系统设计的基本方法,能针对真实世界中的简易工程项目进行系统设计。
三、教学重难点教学重点:初步学会简单系统设计的基本方法。
教学难点:学会系统分析的方法。
四、教学过程(一)走入情境1.在现实生活中,我们每个人都会面临各种各样的选择和决策。
如选什么科目高考,上什么大学,做什么工种等等!2.观看视频“老鼠开会”,视频中小老鼠系统的分析了如何对付猫的内容。
提问:小老鼠们最终决策是什么?可行吗?众老鼠们根据他们平常生活中的经验,在众方案中选择了“给猫挂铃铛”这样一个决策。
但是由谁去给猫挂铃铛?怎样才能挂得上呢?这些细节问题却无从解决。
3.决策分类决策可分为经验决策和科学决策。
系统分析就是科学决策的基础。
(二)系统分析的一般过程1.明确问题设立目标明确所分析的系统及其结构,确定所要研究问题的性质和范围,提出所要达到的目标,明确约束条件。
2.收集资料制订方案收集相关资料,制订解决问题的各种备选方案,进行多目标的权衡与分析,并明确技术实践路线。
3.分析计算评价比较对系统进行整体分析,对各子系统进行分析,对系统进行建模与推演,将各种方案进行评价对比。
教学案例:《系统的分析》

教学案例:《系统的分析》请结合你的教学实例,谈谈如何在专题性设计教学时体现技术思想和方法。
在“技2”教材中,有不少内容可以设计为专题性知识。
:《系统的分析》教学目标:理解系统优化的意义,能结合实例分析影响系统优化的因素。
教材中有一则“案例分析”,主要讲“农业间作套种”。
我对这种农业知识不了解,就很难分析这个案例。
我从报纸上找到一则信息:世界最长的海底电缆穿越琼州海峡系统工程。
经过精心挑选内容,我把它引入到中。
在分析案例前,我先讲解几个概念:“目标函数”、“约束条件”、“影响系统优化的因素”。
其中,对后两个概念做一点区别:“约束条件”是人为不能调节的因素,这是客观存在的;“影响系统优化的因素”是人为可以调节的因素。
接下来,我告诉学生这则案例的内容。
由于海南岛地理位置特殊,1914年通电以来岛上电力供应一直是孤岛运行的独立系统,电力供应安全性、可靠性低,特别是年台风“达维”的袭击,直接让整个海南岛陷入黑暗。
与大陆电网相连成为海南人民的迫切愿望。
为此,南方电网xx年决定开工建设海南电网与南方主网跨海联网工程。
该工程是我国第一个500千伏超高压、长距离、较大容量的跨海联网工程,也是世界上继加拿大之后第二个同类工程,在亚洲其建设规模第一。
项目总投资接近25亿元,其中海缆工程投资约15亿元,其中第一根海缆铺设从xx年3月11日开始。
29日,第三根海缆终于在海南林诗岛站成功登陆。
据介绍,登陆后,还将经过14.5公里的架空线路连接至新建海南500千伏福山变电站,这也是海南第一个500千伏的变电站。
目前,福山变电站土建施工已完成97%,一次电气安装工程量已完成近90%,预计4月底具备带电条件。
随着海缆铺设完成,预计6月底海南联网工程可竣工投产。
对此,南方电网超高压输电公司负责人还表示,实现联网至少可以释放海南电网现有备用容量约33万千瓦,也即一年可以为海南增加约15亿千瓦时电,可基本满足海南这几年新增的电力需求。
系统分析教案

复习所学内容
2分钟
新课教学
一、系统分析的含义
过渡:在日常生活中,每个人都会面临选择、面临决策,那么决策方法有那些呢?
1.决策的方法
决策方法有经验决策和科学决策;
系统分析是一种科学决策的方法。
通过公交路线的设置说明两种决策方法的优劣,进一步说明科学决策对系统分析的重要性。
4.数学模型的套用不局限于最大或最小。命题考试的时候应该多用数学知识来计算结果。
5.p83页装修施工的组织优化,三只施工队9周完成施工任务,那么每个工种一个施工队,完成需要15周,书上没有达到成本和工期的最优化。
以上问题是浙江海盐高级中学 周晓宇提出。
课题
3.2系统的分析
授课人
周晓宇
教学
方法
讲授、任务驱动
教学目标
知识与技能:初步掌握系统分析的基本方法。
过程与方法:能运用系统分析的基本方法对生活、学习、工作中遇到的问题进行科学合理的分析。
情感态度价值观:树立系统分析问题的观念,培养系统分析的观点。学生能运用系统分析的基本方法,对自己准确定位,协调好自己与同学、老师、长辈等之间的关系。
2.系统分析的含义
为了发挥系统的功能,实现系统的目标,运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验,并在此基础上拟定一套有效处理步骤和程序,或对原来的系统提出改进方案的过程,就是系统分析。1.车闸的橡皮松了 刹车不灵
案例分析:汉字激光照排系统系统
讲解本案例主要是让学生明白到汉字激光照排对我国印刷、出版、传媒等众多部门的重要性,同时也让学生知道本项技术是我国的技术水平已经达到国际先进水平。
案例分析:田忌赛马
通过案例,给学生亲自感受系统分析过程的机会。
《系统的分析导学案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》

《系统的分析》导学案第一课时一、导学目标1.理解系统的概念和特点。
2.掌握系统的分类和系统分析的基本步骤。
3.了解系统分析在解决问题和优化方案中的作用。
二、导学内容1.系统的概念和特点系统是由一组相互联系的元素组成,以达到某一特定目标的整体。
系统具有整体性、开放性、动态性、目标性和互动性等特点。
2.系统的分类系统可以分为自然系统和人工系统,自然系统是由自然现象组成,人工系统是由人为构建的系统。
根据系统处理的信息类型,可以分为开放系统和闭合系统。
3.系统分析的基本步骤系统分析是对一个系统进行全面、深入研究,从而找出系统的优点和缺点,并提出改进方案。
其基本步骤包括系统界定、系统建模、系统评价和系统优化。
4.系统分析的作用系统分析可以帮助我们更好地理解问题的本质,找出问题的根源,并提出优化方案。
通过系统分析,可以提高工作效率,降低成本,提升质量。
三、讨论与分享1.讨论系统在日常生活中的应用,以及系统分析在解决问题中的实际案例。
2.分享个人对系统的理解及对系统分析方法的看法。
3.针对系统分析的优缺点展开讨论,并提出自己的见解。
四、拓展延伸1.就如何提高系统分析能力进行思考,并分享自己的方法和经验。
2.了解系统分析在不同领域的应用,如管理、工程、信息技术等。
3.阅读相关文献,进一步了解系统的发展历程和理论。
五、学生思考1.你认为什么样的系统更容易进行分析?2.你在日常生活中遇到过什么问题需要系统分析?3.你认为系统分析对于解决问题有何重要意义?六、作业任务1.完成相关课堂练习,加深对系统概念和特点的理解。
2.选择一个系统进行分析,并提出相应的改进建议。
3.撰写一篇关于系统分析的心得体会或案例分析。
七、课后反思通过本节课的学习,我对系统概念和分析方法有了更深入的了解,也掌握了系统分析的基本步骤和作用。
同时,我也意识到系统分析在解决问题和优化方案中的重要性,希望在以后的学习和工作中能够更好地运用系统分析方法,提高自己的分析能力和解决问题的效率。
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高二下册《系统的分析》教案分析 本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址 第二课时系统的分析 一、教学目标 .知识与技能目标 能结合生产生活中的实例,理解系统优化的意义,并能结合实例分析影响系统优化的因素。 2.过程与方法目标 能运用系统分析的基本方法对生活、学习、工作中遇到的问题进行科学合理的分析,并提出优化的方案。 3.情感态度和价值观目标 树立系统分析问题的观念,培养系统分析的观点。 增强学生面对技术世界的信心以及个人、社会、环境的责任心。 二、教学重点:系统优化的方法和一般步骤。 三、教学难点:系统优化的方法和一般步骤。 四、教学方法:讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。 五、设计思想 .教材分析 系统优化是系统分析的深入,也是系统的结构和系统分析的综合,又是系统设计的基础,更是系统设计过程中的重要环节,它是是本书的重要内容之一。本内容是让学生“理解系统优化的意义,能结合实例分析影响系统优化的因素”。 2.设计理念 本内容是要求学生通过“观察、分析、比较、核实”等方法做出正确的决策,从而理解系统分析的含义,学会系统分析的方法,体会系统分析在生活中的作用,形成初步的系统观。 3.教学策略设计 (1)通过搭建模具引导学生自己进行研究探讨性学习。 (2)通过案例分析,使学生明白系统分析的一般步骤及其原则性。 (3)运用马上行动让学生做出决策,学以致用。 4.学情分析 进入系统的内容,学生的兴趣明显比前期活跃,显然系统分析的深入符合高二学生的智力发展需求。但是,学生在对某个系统的分析容易陷入原有的逻辑思维,而不能很好地应用系统的思想和方法分析和解决问题,不能很好理解系统优化的约束条件和影响系统优化的因素。因此,系统优化的约束条件和影响系统优化的因素成了本节教学内容上的难点。 六、教学准备:旋转木马的搭建模具、多媒体 七、教学过程 (一)引入新课(系统分析,承上启下) 情景设置:有一个农夫带一条狼、一只羊和一筐白菜过河。如果没有农夫看管,则狼要吃羊,羊要吃白菜。但是船很小,只够农夫带一样东西过河。请你帮农夫解决难题? 学生:1.农夫带着羊首先过河,农夫回来; 2.农夫与狼过河,农夫与羊回来; 3.农夫搬白菜过河,农夫回来; 4.农夫与羊一起过河。 教师提问:说说你们对该系统分析的过程? 学生:问题的突破口在——狼与白菜能够共存!农夫、狼、羊、白菜和船组成了这个系统。系统中各要素是一个整体,都依赖农夫过河;最大的问题是“船很小,只够农夫带一样东西过河”和“没有农夫看管,则狼要吃羊,羊要吃白菜”的冲突。我们联系已知条件,做了一系列的分析实验,但是比较其他方案不能实现所有要素都安全过河。最后得出以上方案。 教师:你们的思维过程很有价值,很清晰。而且在系统分析的过程中抓住了系统分析的三大原则——整体性、科学性、综合性。 现实生活中,有很多产品在不断更新,系统在不断的升级。做任何事情我们都追求更好,希望投入尽可能少,回报越多越好。为了使系统达到最优的目标所提出的各种解决方法,称为最优方法。但是有很多复杂系统,实施方案五花八门、干扰因素四面八方,我们不可能的逐个比较权衡,或者漫无目的瞎蒙。因此我们有必要进行定性定量的科学分析,寻找系统最优值。 (二)新课教学 1.案例分析: 案例一:“农作物种植系统的优化——农作物间作套种” 槟榔林套种香草兰收益高 香草兰——香料之王,是藤本植物,需要有支柱攀缘,并要求适度的荫蔽。测定结果表明50%的荫蔽度有利于香草兰的生长发育。荫蔽有两种,一种是死荫蔽,通过修建人工荫棚的办法达到控制荫蔽度的目的。这种方式需要水泥柱或石柱作为香草兰棚架或攀缘的支柱。另一种是活荫蔽:可选择天然树木或人工种植的椰子、槟榔等作物为活支柱,以控制活支柱树冠来调节种植园的荫蔽度。园地的选择要选择近水源且排水良好、有机质含量高、比较肥沃疏松的微酸性土壤;台风主风方向有良好屏障比较静风的向阳缓坡地或平地。 XX年,符良接受了中国热带农业科学院香料饮料研究所专家的建议,在槟榔林下套种了20亩香草兰种苗,通过对香草兰的水肥管理,使槟榔的产量较纯槟榔林提高15-20%。经过精心培育,现在棵棵香草兰上挂满了沉甸甸的豆荚。预计20亩香草兰到11月份总收入可达285000元。现场一位管理人员给记者算了一笔帐,40亩槟榔园年收入72万元左右,间种可使槟榔增收8万,再加上香草兰的收入,每亩土地较单纯种槟榔增收约9000元!经发酵生香的商品香草兰豆荚含有250多种发挥性芳香族成分及有机酸、糖、树脂、矿物质等丰富成分,香气独特,留香时间长达2~3年,被广泛用于高档食品和饮料的配香原料,在发酵业、化妆及医药等领域均有应用,具有用途广、经济价值高的特点。目前国内售价为1000~1200元人民币/千克。 教师提问:符良为什么选择活 荫蔽种植,而不采纳传统的死隐蔽种植? 学生A:一块地种槟榔又种香草兰,提高了土地利用率; 学生B:对香草兰的水肥管理,使槟榔的产量较纯槟榔林提高; 学生c:槟榔可作为活支柱供香草兰攀爬,节省了石柱的费用; 学生D:槟榔叶子还可以遮光,节省遮光网的费用; 教师总结:活荫蔽的改良不仅增产、增收还提高了土地利用率,可见活荫蔽系统比死荫蔽系统,功能更强大,效果更优。 教师提问:香草兰套种的收益如此诱人,我们为何不把香草兰套种到稻田里、麦田里,甚至套种到沙漠中与杨树为友呢? 讨论交流,小组汇报„„ X组:香草兰与水稻的生长土壤环境不同,不能套种;小麦的生长气候要求又有差异也不能套种;沙漠风沙大且土壤也不适合香草兰生长。香草兰种植受生长特性、地理环境、气候和天气等条件的约束,并不适宜随处种植,而且与矮个植物种植也没有体现出遮阳的优势或者节约石柱费用等优势,另外由于营养需求的差异,即使能共存在一块地如果没有实现增产目的,套种的系统优化没也就没有太大的意义„„ 教师总结:系统优化的效果是理想的,但是不同情况的系统优化会遇到不同的约束条件,应该采取不同的手段和方法应对,使系统的目标在一定的条件中达到最大值。系统的优化都是为了发掘有限资源的无限潜能,使资源获得充分的利用,体现更高的价值,实现投入最小,效果最佳的目的。 又例如:云南一些山区农民的甘蔗生长缓慢,减产已成定局.为了减少旱灾损失,乘雨水来临之际,在甘蔗田套种玉米。 例如:建筑材料的改进也是一项优化技术,以往建筑物的墙体多采用实心砖,现在采用了空心砖,在保证强度、隔热隔音效果的同时,节省了材料。 教师:案例中,目标与土地的单位面积农作物收益和之间的关系在技术中我们称为——目标函数;农作物的生长特性、条件、气候等因素对作物套种起着限制作用,并且是不能人为解决的,称为——约束条件;套种的技术水平、田间管理、病虫防治等对产量产值有直接影响,即影响因素,可见影响因素是可以人为调节的。最优方法通常是在一定人力、物力、财力资源条件下,使经济效果(如产值、利润等)达到最大,并使投入的人力、物力达到最小的方法。 教师:在生活中,我们经常会遇到一些复杂的数字问题,纯定量分析是不够的,我们常常是借助数学手段定量与定性结合的分析比较,寻求最优方案。这种用数学公式、图表等描述客观事物的特征模型的思想就是建模思想,建立的模型就叫数学模型。它是真实系统的一种抽象。 案例二:利润问题 某家具厂要安排一周的计划,产品是桌子和椅子。制作一张桌子需4平方木板及20小时工时,制作一张椅子需6平方木板及18小时工时;每周拥有木材板料600平方,可用工时400小时;每张桌子利润50元,每只椅子利润60元。按合同每周至少要交付8张桌子和5张椅子。假定所有产品都能销售,那么该每周生产桌子和椅子分别为多少时,利润最大? 教师提问:这里,系统需要进行最优化的目标是什么? 学生:获得利润最大值。 教师提问:利润受到哪些人为可调节的因素影响? 学生:每周生产桌子和椅子的数目。 教师提问:在这个利润问题的系统中,又存在哪些不能人为解决的约束条件呢? 学生:制作一张桌子需4平方木板及20小时工时,制作一张椅子需6平方木板及18小时工时;每张桌子利润50元,每只椅子利润60元。 教师:若把利润最大值用表示,变量每周生产桌子数用表示,每周生产椅子数用表示,请你根据已知条件,列出求解最优化问题的有关数学式子。 其中式体现了目标与产量、利润总和之间的关系,也就是目标函数。(2)(3)(4)(5)式则体现了约束条件。 教师:数学思维很清晰!下面就请大家算一算的解,找出最大利润值。 学生:算不出来! 教师引导:仔细观察这四个约束条件的式子,找出数据中体现出受限最大的约束条件是哪个? 学生:工时! 教师:好,请你将最主要的约束条件(3)与目标函数式(1)联系起来,看看你能不能发现影响因素与最优值的关系。 学生:生产椅子所需工时少利润大,生产桌子所需工时多利润反而小!生产的椅子越多利润越大。 教师:那我们干脆不生产桌子了,专门生产椅子,可不可以? 学生:不行,至少要生产8张桌子! 教师:哦,原来还有约束条件(3)的限制。那好我们就生产8张桌子,算一算椅子最多可以生产多少张? 学生:13张! 教师:8张桌子,13张椅子。把你们经过一番分析计算选择的这两个变量的解代入约束条件看看是否超出了约束条件的限制范围。 学生:都在约束条件范围内。 教师:再利用这两个变量的解,算一算利润最大值是多少? 学生:1180元。 教师:我们再随意找几对满足约束条件的的解带入目标函数检验一下,1180是不是利润最大值。如:(每个小组分别用一对计算) 学生交流: 教师总结:以上计算表明,我们找到经过数学方法求出的就是最优值!回忆我们求解的过程,最优化方法解决问题的一般步骤: (1)提出系统需要进行最优化的问题,收集有关资料和数据;