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教学设计:系统和要素

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用联系的观点看问题(二)

——系统优化法

2013.3.27

一、 复习环节:

整体和部分的辩证关系原理:

【原理内容:】

整体和部分的关系。二者区别:含义不同;地位和功能不同:整体居于主导地位,整体具有部分根本没有的功能,当部分以有序、合理、优化的结构形成整体时,整体功能大于各部分功能之和,当部分以无序欠佳的结构形成整体时,就会损害整体功能的发挥。二者联系:相互依存;相互影响:整体的性能状态和变化会影响部分,部分的优劣变化也影响和制约整体功能的发挥。

【方要求:】

 整体由部分构成,整体居于主导地位,统率部分,整体的功能状态及其变化会影响部分.——要树立全局观念,立足整体,统筹全局,选择最佳方案

 部分构成整体,部分的功能及其变化会影响整体功能,有时会对整体起决定作用。——要重视局部作用,搞好局部,用局部发展推动整体发展

二、导入环节:

田忌赛马

孙膑是春秋战国时期的著名军事家,他同齐国的将军田忌很要好。田忌经常同齐威王赛马,马分三等,在比赛时,总是以上马对上马,中马对中马,下马对下马。因为齐威王每一个等级的马都要比田忌的强,所以田忌屡战屡败。孙膑知道此事以后,对田忌说:“再同他比一次吧,我有办法使你得胜。”临场赛马那天,孙膑先以下马对齐威王的上马,再以上马对他的中马,最后以中马对他的下马。比赛结果,一败两胜,田忌赢了。同样的马匹由于调换了一下比赛程序,就得到了反败为胜的结果。

 从哲学的角度他运用的是什么思维方法?

 说说田忌是怎样运用这一方法的?

友情提示——系统优化法——田忌不在于一匹马的比赛结果,而是统筹全局,根据对方的部署,调整马的出场次序。什么是系统?什么是要素,什么是系统优化法?掌握这一方法对我们工作、学习、生活有什么帮助?

三、板书环节:系统的含义→要素的含义→系统的特征→系统优化法的内容→系统优化发的的要求

四、学生朗读环节:P58——59三个自然段(两遍)

五、讲授环节:

农夫过河的故事

有一个农夫带一匹狼、一只羊和一棵白菜过河。如果没有农夫看管,则狼要吃羊,羊要吃白菜。但是船很小,每次农夫只能带一样东西过河。

 请问农夫该如何解决此难题?

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。

 从哲学角度,农夫运用了什么思维方法?怎样运用这一思维方法?

在农夫过河的故事中,农夫、狼、羊、白菜构成了一个相互联系、相互作用、相互制约的整体、系统,农夫、狼、羊、白菜是这个系统中的要素。

农夫此方案的 优点一是农夫通过四次的来来回回,最大限度的从整体出发看问题、解决问题,达到预期的目的,而不在于某一局部、某一环节、要素的得失(比如农夫在解决问题当中不辞辛苦,把羊拉过去,又拉过来)。

田忌不在于一匹马的比赛结果,而是统筹全局,根据对方的部署,调整马的出场次序。

赢得4×100米接力赛取决于下列一些因素:①每位运动员跑得快。接棒准,配合默契。②根据四位运动员的特点,合理分配起跑段、弯道段、冲刺段的任务。③班上同学组成的啦啦队鼓劲。④要合作!懂得单靠任何一个人的努力都不可能取得胜利

同时,根据各个要素之间的利害关系,调整渡河次序,合理安排渡河次序,使得系统出现优化组合,避免了损失。)

①系统是由相互联系和相互作用的诸要素构成的统一整体,要素是组成一个整体而相互作用的部分。掌握系统优化的方法,要着眼于事物的整体性;要注意遵循系统内部结构的有序性;要注重系统内部结构的优化趋向。

②系统优化的方法要求我们用综合的思维方式来认识事物。要着眼于事物 的整体,从整体出发,把各个部分、各个要素联系起来进行考察,统筹考虑优组合。

丁渭修宫殿

宋真宗祥符年间,由于皇城失火,宏伟的昭君宫被烧毁,大臣丁渭受命全权负责宫殿的修复。这在当时,工程浩大,不仅要进行完整的施工设计,还要解决诸多的困难:清理垃圾、堆放垃圾、烧砖烧瓦无处取土、大型木材石料运输极为困难。

丁渭对此提出了一个巧妙的“一箭三雕”的方案:先在宫殿前的街道挖沟,取土烧砖烧瓦——再把京城附近的汴水引入沟渠中,形成一条运河——用船把各地的木材石料等建筑材料运到宫前,解决了运输问题——最后沟渠撤水,把清墟的碎砖烂瓦和建筑垃圾就地回填,修复了原来的街道。

挖街取土烧砖→引汴水运木材→重修宫殿→添沟恢复御街

 如果我们穿越时空的隧道,回到宋朝,皇帝命你全权负责宫殿的修复?你会怎样?

清理垃圾→运走垃圾→设计→烧砖烧瓦→从别处运送木材、石料→修建

 该修复方案导致什么结果?

耗费大量的人力、物力、财力,成本增加,耗时长。

 大臣丁渭在修建宫殿的整个过程运用了什么哲学思维方法?

从空间上来看,整个宫殿的修复是一个系统(工程),挖沟取土、烧砖烧瓦、引汴水形成运河、运输石料建材、重建宫殿、沟渠撤水、用建筑垃圾填埋沟渠是这个系统的要素。

 这一思维方法有什么优点?

聪明的丁渭在整个工程的修复过程中打破常规性思维,创造性思维。

丁渭着眼于整个工程整体性,统筹全局,通盘考虑,从整体从发,把各个要素、各个部分联系起来加以考虑,注重系统内部要素、部分的调整、优化、组合,比如按正常思维,先要清理、运走垃圾,然后购买、运输建筑材料,

丁渭先是挖沟取土烧砖,然后引水形成运河,运输建筑材料,最后撤水用垃圾填埋沟渠,实现了系统内部结构的优化组合,节约了成本。

①系统是由相互联系和相互作用的诸要素构成的统一整体,要素是组成一个整体而相互作用的部分。掌握系统优化的方法,要着眼于事物的整体性;要注意遵循系统内部结构的有序性;更要注重系统内部结构的优化趋向。

②系统内部各要素的结合使整体的功能具有了趋向强化的特征,但整体的功能不是部分的简单相加,当部分以有序、合理、优化的结构形成整体时,整体功能大于各部分功能之和,当部分以无序欠佳的结构形成整体时,就会损害整体功能的发挥。

1+1+1=0,即3三个和尚没水喝

《三个和尚》中的歌词:“一个和尚挑呀挑水喝,两个和尚抬呀抬水喝,三个和尚没水喝呀没呀没水喝。——三个和尚的故事(一个和尚挑水喝,两个和尚抬水喝,三个和尚没水喝),为什么会出现这样的结果呢?

导致这一结果的根本原因就在于人数虽然多了,但没有形成合理的结构,不是相互支持,相互促进,而是相互制肘,相互消磨,结果各要素的力量或作用被内耗了,出现了1+1+1=0即<3的效应。结构要素互不合作,处于无序状态。

为三个和尚设计管理组织方案,使他们协调统一始终有水喝。比比谁的方案最有创意!学生四人一组,分组讨论,并说出自己的方案,

我国著名经济学家厉以宁就三个和尚没水喝的故事,设计了一些方案,我们看他是怎么设计的:

第一座庙:三个小和尚商量后把路分成三段,三个人接力挑水,水缸就满了。

第二座庙:老和尚给三个小和尚制定新的规矩,谁挑的水最多,晚上加一道菜;谁挑的水最少,菜减半甚至吃白饭,直到逐出寺庙。于是,三个小和尚你追我赶,一会儿把水缸挑满了。

第三座庙:三个小和尚商量,山上的竹子很多,咱们干嘛挑水呢!砍一些竹子,打通它,连成一个输水管,河边装一个轱辘。第一个和尚摇轱辘,水桶上去了;第二个和尚站在高处,把水桶里的水往漏斗里一倒,灌入水槽;第三个和尚在庙里接水,把水缸装满。三个小和尚分工不同,三天一轮换。

★请从哲学角度分别分析三座庙里三个小和尚做法所蕴含的哲理。

①第一座庙三个小和尚分工协作把水缸挑满,这说明整体与部分是相互联系,相互影响的。部分以有序、合理、优化的结构形成整体时,整体功能大于各部分功能之和,即1+1+1>3效应,当部分以无序欠佳的结构形成整体时,整体功能小于各部分功能之和,即1+1+1《3。

②第二座庙制定严格的奖惩制度,促使三个小和尚很快把水缸挑满,这说明适宜的规则(或正确的思想意识)对事物发展起着积极的促进作用。

③第三座庙三个小和尚充分发挥了主观能动性,引水上山,说明改造世界要想取得成功,就必须把尊重客观规律,利用客观条件和发挥主观能动性有机地结合起来。

(第一座庙的和尚发明了接力挑水法,靠的是协作、团结的精神,搞了“机制创新”。

第二座庙的和尚订了新的庙规,这就是“管理创新”。

第三座庙的和尚用竹子做成输水管道,三个和尚靠技术创新解决了吃水问题)

洛中的校园建设(备用)

洛中的校园建设始于2004年,那时拆了旧楼盖新楼,拆了平房建楼房,本也无可厚非。问题是东一座,西一座,你这个样,它那个样,教学楼拥挤着,教 学楼住宅楼紧挨着,显得浮躁而不舒服。校园路面是水泥铺了一次又挖一次,挖了一次又铺一次,水泥过后再挖下水道,硬化之后再挖开埋电线,常常是领导指手画脚,教师摇头叹气,民工说是搞活经济。对此,你怎么看?

(校园建设忽视了系统的整体性)

六、课堂小结环节:

(1)系统与要素的含义——系统是由相互联系和相互作用的诸要素构成的统一整体,要素是组成一个系统、整体而相互作用的部分,是作为整体的组成元素、因素、方面、部分而存在。

(2)系统基本特征——整体性、有序性、内部结构的优化趋向(优化性)

(3)系统优化方法的内容

①系统优化的方法,要求我们着眼于事物的整体性——坚持整体性原则

系统作为一个整体具有它的每一个部分都不能单独具有的功能

《庸人治驼》说的是山东有一医生能治一切驼背,方法之独特、手术之简便举世无双。一驼背者备厚礼求治,医生说:“包你背直。”说罢,他就让驼背者伏在地上,他在驼背上放一门板,蹦上去就是几下,那驼背者起先杀猪般嚎叫:“你要踩死我呀?”医生说:“只要驼背能直,哪管生死乎?”这就犯了不顾大局,舍本逐末的错误。

②要注意遵循系统内部结构的有序性——坚持有序性原则,系统的各要素总是按照一定的顺序和方向发生作用的。

例子:生物中的天敌灭虫、蛇的天敌太多了,哺乳动物中的獾、鼬、浣熊、刺猬等;鸟类中的鹰、雕、鹫、犀鸟、鹳等,元素的分子排列

③——要注重系统内部结构的优化趋向——坚持优化性原则,优化性原则整体的功能不是部分的简单相加,整体大于部分之和,从而为人们的认识和实践提供各种优化的方案。

如作家柏阳说过,中国人擅长窝里斗,一个中国人是一条龙,三个中国人加起来一只虫,一个日本人是头猪,三个日本人加起来就是一条龙。

(系统优化的方法:第一,要着眼于事物的整体性;第二,要注意遵循系统内部结构的有序性;第三,要注重系统内部结构的优化趋向。)

(4) 系统优化的法的要求:

系统优化的方法要求我们用综合的思维方式来认识事物。要着眼于事物的整体,从整体出发,把各个部分、各个要素联系起来进行考察,统筹考虑,优化组合,最终形成关于这一事物的完整准确的认识。

七、知识拓展:

(1)系统的优化意义

系统优化的意义就是以最小的投入,获取系统的最佳效益或最佳功能。

(2)什么是系统的优化

系统的优化是指在给定的条件(或约束)下,根据系统的优化目标,采取一定的手段和方法,使系统的目标值达到最大化(或最小化)。

八、实际应用(合作探究)

1.学生每天的时间是一定的,在一定的时间里,我们要安排好学习、锻炼、休息等各个环节。时间安排的是否合理、科学,直接关系到我们每天的学习效率,关系到我们自身的全面发展。

按系统优化原则,围绕“怎样合理安排时间,才能取得好的学习成绩,促进人的全面发展”,请为你自己设计一个方案。

2.近两年,随着洛南中学办学规模的扩大,三个教学班已达到88个,学生人数已达 6000多,每每放学经常出现拥挤的不堪状况,存在安全隐患,学生从教室到出大门需要10几分钟。

如何解决学生放学拥挤的状况?请提出解决这一问题的几种方案,运用系统分析方法选择一种经济、最有效可行、最容易实现的办法

九、作业布置:

按系统优化原则,围绕“怎样合理安排时间,才能取得好的学习成绩,促进人的全面发展”,请为你自己设计一个方案。

十、课堂练兵

■【合作探究】庆祝我国首次月球探测工程成功大会在人民大会堂举行。会议指出,我国首次月球探测工程,是集各方之力、汇各方之智的全国大协作工程,是体现现代化科学管理要求的大型复杂系统工程。工程接口协调复杂,涉及领域广,参研参试单位多,有数百个单位、上万人参加。国防科工委会同各有关部门成立了工程领导小组,任命了工程总指挥和总设计师“两总”系统,明确目标、分解任务、落实责任,精心组织工程的实施。参加工程研制、建设、试验、科学应用的各部门和单位以及广大科技工作者,同心同德、众志成城,相互支持、形成合力,协调解决了大量难题,走出了一条投入少、速度快、效益好的发展路子。

请结合材料,说明我国是如何运用系统优化方法保障工程成功的。

【参】

(1)着眼于事物的整体。系统作为一个整体,具有它的每一要素都不能单独具有的功能。我国首次月球探测工程是大型、复杂、系统的工程,每一个单独的领域都不可能完成。它的成功,是围绕整体目标、全国协作的结果。

(2)注意系统内部结构的有序性。系统内部都具有层次等级式的结构,系统的各要素

总是按照一定的顺序和方向发生作用,国防科工委会同各有关部门成立工程领导小组,任命了工程总指挥和总设计师“两总”系统,明确目标、分解任务、落实责任,保证了工程有序、有效实施。

(3)注重系统内部结构的优化趋向。系统内部各要素的结合;使整体的功能具有趋向强化的特征,使整体功能大于部分之和。参加工程各部门和单位以及科学工作者,同心同德,众志成城,相互支持,形成合力,协调解决了大量难题,走出了一条投入少、速度快、效益好的发展路子。

(4)运用综合的思维方法认识事物。我国首次月球探测工程的实施,体现了现代科学管理的要求,既着眼整体,从整体出发认识事物和系统化组合,又把事物和系统的各个部分和要素联系起来进行考查,统筹考虑,优化组合,最终形成了对如何实施探月工程完整、准确的认识,保障了工程的成功。

■材料一:党的十六届六中全会作出了《关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定》,按照民主法治、公平正义、诚信友爱、充满活力、安定有序、人与自然和谐相处的总要求……推动社会建设与经济建设、政治建设、文化建设协调发展。

材料二:某县是个传统农业大县,但城乡收入差距大,农村社会事业比较落后,农民社会保险率比较低;为了发展经济,该县引进了几个化工项目,但由于污染严重,当地居民经常上访,县领导却认为这是农民,影响经济发展而草草了之;兴建了一个大型的小商品市场,由于缺乏有效管理,却带来假冒伪劣产品的盛行。

运用系统优化的方法,谈谈该县该如何建设和谐社会?

【参】

(1)设和谐社会是一个系统,社会建设和经济建设、政治建设、文化建设则是要素。

(2)系统优化的方法,要求我们运用综合的思维方式.在建设和谐社会时着眼于其整体性,统筹全局,既要注重经济建设,又要做到社会建设和经济建设、政治建设、文化建设协调发展,缺一不可。

(3)遵循系统内部的有序性和注重系统内部结构的优化趋向,该县建设和谐社会,要缩小城乡差距,发展农村社会保障事业,调动农民的积极性;发展经济要和保护环境相结合,注重政治文明建设;加强社会管理,建设和谐文化,讲究诚信。

十一、备用资料

 分粥

有七个人曾经住在一起,每天分一大桶粥。要命的是,粥每天都不够。一开始,他们抓阄决定谁来分粥,每天轮一个。于是每周下来,他们只有一天是饱的,就是自己分粥的那一天。后来他们推选出一个道德高尚的人出来分粥,强权就会产生,大家开始挖空心思去讨好他,贿赂他,搞得整个小团体乌烟瘴气。然后,大家开始组成三人的分粥委员会及四人的评选委员会,但互相攻击扯皮下来,粥吃到嘴里全是凉的。

★你能想个办法让他们吃上热粥吗?

方法:轮流分粥,但分粥的人要等其它人都挑完后拿剩下的最后一碗。为了不让自己吃到最少的,每人都尽量分得平均,就算不平,也只能认了。大家快快乐乐,和和气气,

日子越过越好。

■短板效应

又称“木桶效应”。它是指如果把系统比喻成一个用一块块木板箍起来的木桶,则每一块板代表了一个子系统,那么就存在短板效应:木桶中的哪一块板最短,木桶的装水水平只能达到最短的这块板的水平。这告诉我们系统论的一个道理:子系统薄弱,影响和制约着总系统的水平。

与之相联系,还存在所谓高板效应,即木桶中的哪一块板最高,木桶的装水水平不可能达到最高这块板的顶端。这告诉我们系统论的一个道理:子系统最优,不一定达到总系统的最优。疏板效应,即木桶中各块板的水平一样,但板块之间有缝隙,木桶的水平也不能升高。这告诉我们系统论的一个道理:各个子系统配合得不好,也影响着总系统的水平。

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