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《技术与设计2》苏教版(2019) 《系统与及其特性》
走进情境:系统无处不在
他们具有共同特点:
(1)由若干部分组成;
(2)部分与部分之间相互联系,形成一个整体;
(3)他们共同服务于同一个整体的目标;
任务一 认识系统及其构成
自行车是同学们最常用的交通工具。自行车是系统
提问:自行车由哪些构件组成。
车架、车把、鞍座、前叉、脚蹬、链轮、车闸等主要部件组成。
案例分析
常见事物都是有若干部分组成的,部分与部分之间相互联系的。
部件 功能
车把 控制自行车的方向
脚蹬 将人脚踩的力传递链轮链条上
链轮和链条 将动力传递到后轮,驱动自行车行走
前后轮 车轮的滚动带动自行车整体行进
车闸 控制自行车的速度
自行车各部件功能
1.车闸的橡皮松了
2.车把固定螺钉松了
3.链条断了
4.车轮的辐条断了
讨论:分析出现下列情况时会导致的后果?
刹车不灵
方向把不准
无法行进
受力不均容易引起车圈变形
讨论
活动:拆装中性笔
笔帽
笔杆
笔芯
中性笔是系统,笔帽、笔头、笔杆、笔芯是组成要素。
笔头
中性笔
(1)系统定义:
由相互联系、相互作用、相互依赖、相互制约的若干要素或部分组成的,具有特定功能的有机整体称为系统。
要素:构成系统的最主要的元素
部分:相对整体而言。
很多情况下要素和部分可以通用
1 什么是系统
说明
(2)构成系统必备的三个条件
①
至少有两个或者两个以上的要素(部分)才能组
成系统;
②
要素(部分)之间相互联系、相互作用,按照一定方式形成一个整体;
③
这个整体具有的功能是各个要素(部分)的功能中所没有的。
要素
结构
功能
构成系统必备的条件
请指出下列系统分别由哪些要素组成?
系统的名称 组成要素(部分)
台灯
自动铅笔
学校的多媒体教室
马上行动(75页)
灯泡、灯座、灯罩、支撑架、电线、开关
电脑、投影仪、音响设备、课桌椅、照明设备
笔杆、笔尖、固定护芯管、卡头、铅笔芯、弹簧,锁紧箍
班 级
人 物 事…
男生女生、老师、…….
班规、课程表、作息时间表…….
文具、书、灯、多媒体、空调、风扇 …….
讨论班级系统由哪些要素(部分)组成。
讨论
大的、较复杂的系统,根据一定的标准,可划分为若干子系统。每个子系统同样也要满足系统构成的三个条件。
如班级系统中有课桌椅子系统、多媒体教学子系统、照明子系统等。班级是学校的子系统,学校可以看作是教育系统的子系统。
(3)系统可划分为若干子系统
地球生态系统
海洋生态系统
陆地生态系统
淡水生态系统
自行车可以分为哪几个子系统,每一个系统还包含哪些零部件。
自行车
传动子系统:脚蹬、曲柄、链轮、链条等
制动子系统:车闸、闸线、闸皮
承重子系统:车轮、车架、后座、鞍座
转向子系统:车把、前叉等
马上行动P76
(4)系统的类型
1)按组成要素的性质分:自然系统、人造系统和复合系统。
自然系统——自然形成的系统。如天体、海洋、生态系统等。
人造系统——由人工制造加工而成的系统。如人造卫星、海运船只、机械设备,计算机系统等。
复合系统——既包含人造系统又包含自然系统。
2)按系统组成元素存在的形态分:实体系统(如生物系统、机械系统)、抽象系统(如哲学系统)
3)还可按系统的规模分:小型系统、中型系统、大型系统和巨型系统
4) 可按范围分:宏观系统、微观系统;
5)可按行业分:工业系统、农业系统、文教系统、商业
系统、金融系统等
6)按状态划分:静态系统和动态系统;稳态系统和非稳态系统;平衡系统、非平衡系统等;
7)按系统与环境的关系分:开放系统、封闭系统和孤立系统。
开放系统如商业系统、生产系统或生态系统等,封闭系统实例如密闭罐中的化学反应等
强调:我们要研究的系统主要是人造系统中的实体系统。
课堂练习
1.不属于构成台灯系统必备的条件的是( )
A.台灯有两个以上的要素
B.组成台灯的各要素相互联系
C.台灯具有照明功能
D.台灯具有合理的外形
2.我们认为自行车是一个系统,其依据是( )
①它由多个要素构成; ②要素之间形成整体;
③它具有代步的功能; ④它是一个成熟的产品。
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①②③④
D
A
FAST系统又称“中国天眼”,它属于( )
A.自然抽象系统 B.自然实体系统
C.人造实体系统 D.人造抽象系统
D
任务二 辨析系统的基本特性
系统的基本特性
系统的基本特性有:
整体性
相关性
目标性
动态性
环境适应性
哲学
观点
发展的眼光
整体的角度
联系的观点
①系统是一个整体,它不是各个要素的简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的。
分析一支球队的“战斗力”,不是看单个球员的能力,而是看球队的整体配合能力。
1)整体性(系统最基本的特性):
②不能离开整体去分析系统中的任何一个组成部分。一个系统组织得好不好,就看它的整体功能实现得好不好。
如一架飞机由几百万个零件组成,单个零件无法飞行,但是这些零件组装成飞机,就具有飞行的功能.
1)整体性(系统最基本的特性):
③系统的任何一个要素发生变化或出现故障时,都会影响其他要素或整体的功能的发挥.
如千里之堤,溃于蚁穴。
如“一着不慎,全盘皆输”
如:木桶的盛水量取决于最短
的那块木板高度。
1)整体性(系统最基本的特性):
请解释,罗丹这样做的目的何在,雕塑家的这一行为给你以怎样的启示?
案例分析
传说,法国著名雕塑家罗丹曾经给文学家巴尔扎克雕了一座塑像。塑像雕好后,大受人们的称赞,人们特别对雕像上巴尔扎克的一双手赞不绝口,都说这双手太逼真、太生动了。罗丹听到人们的议论后,却毫不犹豫地从塑像上砍去了这双手。
答:目的在于使人们注意雕像的整体,而不会再去注意这双手。给我们的启示:做任何事情,都要重视整体效应,必要的时候要舍得抛弃部分而保留整体。
巴尔扎克的雕像
2)相关性
相关性是指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联系。
如:自行车各主要部件之间关系;梁的跨度与梁的厚度之间的关系。
优点:室内少柱或无柱,可获得较大空间。
当柱与柱之间的梁的跨度增大时,则梁的厚度要相应加大。
1.“一着不慎,满盘皆输”是我们日常生活中的常用语言,它说明了系统基本特性中的( )
整体性 B. 相关性
C. 目的性 D. 环境适应性
课堂练习
A
家庭装修初期,在设计厨房水电管线位置时,要提前规划好涮洗区、烹饪区、储物区、电器区等,这说明系统具有( )
A. 动态性 B. 相关性 C. 两面性 D. 环境适应性
B
体现水电管线与涮洗区、烹饪区、储物区、电器区等的相关位置关系
课堂练习
整体性:侧重要素发生变化(故障)影响整体(其他要素)的功能的发挥。
相关性:体现了系统内部各要素之间或整体与部分之间的相互作用、相互联系。
如果两个要素组合出来有新功能,则体现整体性。 相关性是因,整体性是果,相关性不是整体性的具体表现,从外部表现与功能表现上来说,系统是整体的,从系统的内部来说是相关。 如“丢卒保车”目的是赢棋,整体是它的最终功能。
整体性还是相关性?
3)目的性
任何系统都具有某种目的,都要实现一定的功能,这也是区别不同系统的标志。系统的目的一般通过更具体的目标来实现。
按压式延时水龙头通过弹簧使阀芯复位,
实现了水龙头打开和“延时关闭”的目的。
3)目的性
设计和分析一个系统时,必须事先弄清其目的,否则就无法构成一个良好、有序的现实系统。
当系统存在多个目标时,要从整体协调的角度出发寻求平衡,以获得整体上的最佳效果。
完成课本P79马上行动
支撑身体
实现滑行、转弯
滑动时刹车
实现滑行的目的
任何系统都是动态的系统,处于运动变化和发展之中。
4)动态性
1.太阳每天都是新的
2.自行车运行一段时间要注意维护保养,看要不要再打气,螺丝要不要紧固;
3.人生病、看病、治疗过程;
4.任何一个机械传动系统的零件之间都会有磨损,为了保持系统的性能,必须定期给零件添加润滑剂或更换零件。
5.导弹跟踪系统
台式计算机上安装的小风扇为什么有时转得快,有时转得慢
完成课本P79马上行动
你认为有没有不具有动态性的系统?为什么?
一个系统与其所处的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换,外界环境的变化会引起系统功能和系统内各部分相互关系的变化。系统只有具有对环境的适应能力,才能保持和恢复系统原有的特性。
如山地自行车之所以能“翻山越岭”,适合各种路面。是由于它采用了结实的车架和避震结构,经受住颠簸。此外,它的合适的齿数比也使人骑起来省力。
在夏天就需要对一些机器的局部设施进行风冷、水冷等措施,以保持机器良好的工作状态。
5)环境适应性
人自身是一个系统,春天穿多一些是对冬天的一种适应,秋天穿少一些是对夏天气候的适应和向冬天过渡的一种准备。两者都是为了使人的身体逐渐适应气温的变化而不致于生病。
谈谈“春捂秋冻”的道理。
汽车胎压 温度变化 加压/减压
汽车在雨雪天行驶 雨雪导致路面湿滑 安装防滑链
各种特性不是彼此孤立存在的,不仅共同存在于一个系统之中,且既相互制约又和谐统一。
1、系统的含义
2、系统的类型
3、系统的基本特性
系统及其特性
本课小结
整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性
水是由氢和氧两种元素构成,但当你口喝需要喝水时,分别吸入氢气和氧气并不能为你解渴,这说明( ) A、至少要有两个或两个以上的要素才能构成系统 B、各要素(部分)之间相互联系、相互作用,按照一定的方式形成整体 C、系统整体所具有的功能是各个要素(部分)的功能中没有的 D、系统包含子系统,它又是更大系统的子系统
选择题
家用电饭锅由于传感器损坏导不正常使用,这反映了系统的( )
相关性 B. 整体性
C. 目的性 D. 环境适应性
B
在大自然中鹿、兔奔跑速度快,能逃避猛兽追捕;刺猬身上长尖刺,使猛兽无从下口;黄鼬遇敌时突放臭气.扰乱猛兽神志,影响其情绪,在其迟疑间跑掉。这是生态系统基本特性中的( )
A.整体性 B.相关性
C.动态性 D.环境适应性
选择题
D
根据病人的症状确诊,对症下药,进行治疗,但同一种病在同一个人身上,因为季节的不同,医生配的药会不同。这个现象说明的系统的什么基本特性( )
动态性 B. 相关性
C.整体性 D. 环境适应性
A
一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散放在一起没什么意义,但是如果将它们按照一定的结构形式造成一座桥梁,就具有了交通的功能,这个案例说明系统的什么基本特性?( )
A.目的性 B.动态性
C.整体性 D.环境适应性
选择题
c
飞机在空中飞行时,当受到大气对流颠簸的时候,飞机的检测装置接收到这一信号后,经过控制器的调整,能在短的时间内恢复平稳飞行状态,克服大气对飞行的影响,保持平稳飞行,这一事例体现了系统的( )。
动态性 B. 相关性
C. 环境适应性 D. 整体性
c
一种高档轿车的底盘能根据道路的情况自动升降,当行驶在平坦的公路上时,能够降到最低,以降低重心,提高高速行驶时的稳定性,当行驶到路况较差的路面时,底盘能自动升高,以保证汽车底盘不与路面碰撞。这种特性表明该轿车具有良好的( )
A、整体性 B、相关性
C、动态性 D、环境适应性
D