2020版 人教版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修6 智能家居應(yīng)用設(shè)計(jì)《第3章 智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)2020課標(biāo)_第1頁
2020版 人教版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修6 智能家居應(yīng)用設(shè)計(jì)《第3章 智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)2020課標(biāo)_第2頁
2020版 人教版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修6 智能家居應(yīng)用設(shè)計(jì)《第3章 智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)2020課標(biāo)_第3頁
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2020版 人教版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修6 智能家居應(yīng)用設(shè)計(jì)《第3章 智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)2020課標(biāo)_第5頁
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版人教版高中通用技術(shù)選擇性必修6智能家居應(yīng)用設(shè)計(jì)《第3章智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)[2020課標(biāo)]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》分解三、學(xué)情分析四、大主題或大概念設(shè)計(jì)五、大單元目標(biāo)敘寫六、大單元教學(xué)重點(diǎn)七、大單元教學(xué)難點(diǎn)八、大單元整體教學(xué)思路九、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)十二、單元學(xué)歷案十三、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)十四、大單元作業(yè)設(shè)計(jì)十五、“教-學(xué)-評(píng)”一致性課時(shí)設(shè)計(jì)十六、大單元教學(xué)反思一、內(nèi)容分析與整合(一)教學(xué)內(nèi)容分析本單元的教學(xué)內(nèi)容源自2020版人教版高中通用技術(shù)選擇性必修6《智能家居應(yīng)用設(shè)計(jì)》的第3章《智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)》。這一章節(jié)詳細(xì)介紹了智能家居產(chǎn)品的簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法,主要包括繼電器控制LED燈、數(shù)字溫濕度計(jì)、人體感應(yīng)燈以及電動(dòng)窗簾與智能窗簾等四個(gè)部分。這些內(nèi)容是智能家居系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分,旨在讓學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)踐,理解智能家居產(chǎn)品的基本原理、設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)方法。繼電器控制LED燈:通過繼電器這一電子開關(guān)元件,實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈的遠(yuǎn)程控制。此部分內(nèi)容有助于學(xué)生理解繼電器的工作原理及其在智能家居中的應(yīng)用,同時(shí)掌握基礎(chǔ)的電路連接和編程技能。數(shù)字溫濕度計(jì):利用DHT11等數(shù)字溫濕度傳感器,結(jié)合單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫濕度的測(cè)量和顯示。這一節(jié)內(nèi)容旨在讓學(xué)生了解數(shù)字傳感器的特性、模數(shù)轉(zhuǎn)換的原理以及如何通過編程讀取傳感器數(shù)據(jù)。人體感應(yīng)燈:通過HC-SR501人體紅外熱釋電傳感器,實(shí)現(xiàn)當(dāng)有人體靠近時(shí)自動(dòng)點(diǎn)亮LED燈的功能。這一節(jié)內(nèi)容著重于傳感器的應(yīng)用、電路設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)單的邏輯控制編程。電動(dòng)窗簾與智能窗簾:通過步進(jìn)電機(jī)、ULN2003驅(qū)動(dòng)電路及單片機(jī)控制,實(shí)現(xiàn)窗簾的自動(dòng)開關(guān)及智能控制。此部分內(nèi)容涵蓋了步進(jìn)電機(jī)的原理、驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)以及閉環(huán)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。(二)單元內(nèi)容分析本單元的教學(xué)內(nèi)容圍繞智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)展開,旨在通過一系列實(shí)踐活動(dòng),使學(xué)生掌握智能家居產(chǎn)品的基本原理、設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)方法。具體內(nèi)容包括:繼電器控制LED燈:繼電器工作原理:了解繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理及其在電路中的應(yīng)用。電路設(shè)計(jì)與連接:掌握繼電器控制電路的設(shè)計(jì)、元器件選擇與連接方法。編程控制:學(xué)習(xí)如何使用Arduino等單片機(jī)對(duì)繼電器進(jìn)行編程控制。數(shù)字溫濕度計(jì):傳感器特性:了解DHT11等數(shù)字溫濕度傳感器的特性及工作原理。模數(shù)轉(zhuǎn)換:掌握模數(shù)轉(zhuǎn)換的基本原理及在單片機(jī)中的應(yīng)用。數(shù)據(jù)讀取與顯示:學(xué)習(xí)如何通過編程讀取傳感器數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示。人體感應(yīng)燈:傳感器應(yīng)用:了解HC-SR501人體紅外熱釋電傳感器的應(yīng)用及工作原理。電路設(shè)計(jì):掌握基于傳感器的人體感應(yīng)燈電路設(shè)計(jì)方法。邏輯控制:學(xué)習(xí)如何通過編程實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的邏輯控制功能。電動(dòng)窗簾與智能窗簾:步進(jìn)電機(jī)原理:了解步進(jìn)電機(jī)的工作原理及驅(qū)動(dòng)方法。驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì):掌握ULN2003等驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。閉環(huán)控制:學(xué)習(xí)閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本原理及在智能窗簾中的應(yīng)用。(三)單元內(nèi)容整合本單元的教學(xué)內(nèi)容雖然涵蓋了智能家居產(chǎn)品的多個(gè)方面,但各節(jié)內(nèi)容之間存在著緊密的聯(lián)系。通過整合這些內(nèi)容,可以構(gòu)建一個(gè)完整的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架,使學(xué)生從整體上理解智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)方法。具體整合思路如下:基礎(chǔ)元件與技能:繼電器控制LED燈和數(shù)字溫濕度計(jì)部分為學(xué)生提供了智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)元件與技能,包括繼電器、傳感器、單片機(jī)編程等。這些基礎(chǔ)元件與技能是后續(xù)人體感應(yīng)燈和智能窗簾設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。傳感器應(yīng)用與邏輯控制:人體感應(yīng)燈部分進(jìn)一步拓展了傳感器的應(yīng)用范圍,并引入了簡(jiǎn)單的邏輯控制編程。通過這一部分的學(xué)習(xí),學(xué)生可以掌握基于傳感器的人體感應(yīng)燈設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)方法。驅(qū)動(dòng)電路與閉環(huán)控制:電動(dòng)窗簾與智能窗簾部分則引入了步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路及閉環(huán)控制等高級(jí)內(nèi)容。通過這一部分的學(xué)習(xí),學(xué)生可以了解智能家居產(chǎn)品中驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)方法以及閉環(huán)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。整體系統(tǒng)設(shè)計(jì):在掌握上述基礎(chǔ)元件、技能及設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上,學(xué)生可以將這些元素整合起來,設(shè)計(jì)一個(gè)完整的智能家居系統(tǒng)。通過整體系統(tǒng)設(shè)計(jì),學(xué)生可以深入理解智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)方法,并培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力。二、《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》分解根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,本單元的教學(xué)內(nèi)容旨在培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),具體包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)方面。以下是對(duì)這五個(gè)核心素養(yǎng)目標(biāo)在本單元教學(xué)中的具體分解:(一)技術(shù)意識(shí)技術(shù)現(xiàn)象與問題的感知與體悟:學(xué)生能夠感知智能家居技術(shù)現(xiàn)象,理解智能家居產(chǎn)品對(duì)人、自然、社會(huì)的影響。通過實(shí)踐活動(dòng),學(xué)生能夠體悟到智能家居技術(shù)在提高生活質(zhì)量、節(jié)能環(huán)保等方面的積極作用。技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)意識(shí):在設(shè)計(jì)智能家居產(chǎn)品時(shí),學(xué)生能夠遵循相關(guān)的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),確保產(chǎn)品的安全性、可靠性和實(shí)用性。學(xué)生能夠了解智能家居產(chǎn)品的專利意識(shí)、安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)等。技術(shù)決策與倫理意識(shí):在智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,學(xué)生能夠基于技術(shù)特性和用戶需求進(jìn)行技術(shù)決策。學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到智能家居技術(shù)發(fā)展帶來的倫理問題,如隱私保護(hù)、數(shù)據(jù)安全等,并能夠在設(shè)計(jì)中加以考慮。(二)工程思維系統(tǒng)分析與整體設(shè)計(jì):學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,對(duì)智能家居系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中,學(xué)生能夠識(shí)別系統(tǒng)中的各個(gè)組成部分及其相互關(guān)系,確保系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性和一致性。工程決策與風(fēng)險(xiǎn)管理:學(xué)生能夠在智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行工程決策,權(quán)衡各種因素以優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠識(shí)別智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的潛在風(fēng)險(xiǎn),并采取相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理措施。優(yōu)化與迭代:學(xué)生能夠基于用戶反饋和技術(shù)發(fā)展對(duì)智能家居產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化和迭代。在優(yōu)化和迭代過程中,學(xué)生能夠關(guān)注產(chǎn)品的性能提升、成本降低和用戶體驗(yàn)改善等方面。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)問題發(fā)現(xiàn)與需求分析:學(xué)生能夠敏銳地發(fā)現(xiàn)智能家居領(lǐng)域中的問題,并進(jìn)行需求分析。通過需求分析,學(xué)生能夠明確智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和功能要求。創(chuàng)意設(shè)計(jì)與方案構(gòu)思:學(xué)生能夠運(yùn)用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)。在方案構(gòu)思過程中,學(xué)生能夠提出多個(gè)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行比較和權(quán)衡。原型制作與測(cè)試驗(yàn)證:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作智能家居產(chǎn)品的原型,并進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。通過測(cè)試驗(yàn)證,學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題并進(jìn)行改進(jìn)和完善。(四)圖樣表達(dá)技術(shù)圖樣繪制與識(shí)讀:學(xué)生能夠掌握智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)中常用的技術(shù)圖樣繪制方法,如電路圖、流程圖、結(jié)構(gòu)圖等。學(xué)生能夠準(zhǔn)確識(shí)讀智能家居產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)圖樣,理解圖樣所表達(dá)的設(shè)計(jì)意圖和構(gòu)造要求。三維建模與渲染:對(duì)于一些復(fù)雜的智能家居產(chǎn)品,學(xué)生能夠運(yùn)用三維建模軟件進(jìn)行建模和渲染。通過三維建模和渲染,學(xué)生能夠直觀地展示智能家居產(chǎn)品的外觀和結(jié)構(gòu)特征。技術(shù)文檔編寫:學(xué)生能夠編寫智能家居產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)文檔,如設(shè)計(jì)說明書、使用手冊(cè)等。技術(shù)文檔應(yīng)包含產(chǎn)品的功能描述、使用方法、維護(hù)保養(yǎng)等內(nèi)容,確保用戶能夠正確、安全地使用產(chǎn)品。(五)物化能力材料選擇與加工:學(xué)生能夠根據(jù)智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求選擇合適的材料,并進(jìn)行加工處理。在材料選擇與加工過程中,學(xué)生能夠關(guān)注材料的性能、成本及環(huán)保性等方面。工具使用與設(shè)備操作:學(xué)生能夠熟練掌握智能家居產(chǎn)品制作過程中所需的工具和設(shè)備的使用方法。通過工具使用與設(shè)備操作,學(xué)生能夠高效地完成智能家居產(chǎn)品的制作任務(wù)。制作與調(diào)試:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作出智能家居產(chǎn)品的實(shí)物,并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。在制作與調(diào)試過程中,學(xué)生能夠關(guān)注產(chǎn)品的性能指標(biāo)、可靠性及用戶體驗(yàn)等方面,確保產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求。三、學(xué)情分析(一)已知內(nèi)容分析在進(jìn)入《智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)》大單元教學(xué)之前,學(xué)生已經(jīng)完成了必修模塊《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》和《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》的學(xué)習(xí),具備了基礎(chǔ)的技術(shù)設(shè)計(jì)能力,包括技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程、工藝與方案實(shí)現(xiàn)、技術(shù)交流與評(píng)價(jià)等方面的知識(shí)。在選擇性必修模塊中,學(xué)生已經(jīng)對(duì)電子控制技術(shù)有了初步的了解,掌握了模擬電路與數(shù)字電路的基本知識(shí),能夠識(shí)讀簡(jiǎn)單的電路圖,并具備了一定的電路搭建和調(diào)試能力。具體來說,在電子控制技術(shù)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)熟悉了晶體二極管和三極管的基本應(yīng)用,了解了傳感器的作用和分類,能夠使用萬用表檢測(cè)常見的傳感器,并能設(shè)計(jì)和搭建簡(jiǎn)單的電子控制系統(tǒng)。這些基礎(chǔ)知識(shí)為學(xué)習(xí)智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了必要的技術(shù)儲(chǔ)備。(二)新知內(nèi)容分析本大單元《智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)》主要包括四個(gè)教學(xué)內(nèi)容:繼電器控制LED燈、數(shù)字溫濕度計(jì)、人體感應(yīng)燈和電動(dòng)窗簾與智能窗簾。這些教學(xué)內(nèi)容涵蓋了智能家居中常見的控制技術(shù)和傳感器應(yīng)用,旨在通過實(shí)踐項(xiàng)目,使學(xué)生深入理解智能家居的工作原理,并具備設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易智能家居產(chǎn)品的能力。繼電器控制LED燈:學(xué)生將學(xué)習(xí)繼電器的工作原理,掌握繼電器的封裝及引腳功能,了解繼電器控制的實(shí)現(xiàn)方法,并通過實(shí)踐項(xiàng)目搭建繼電器控制LED燈的電路,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制LED燈的功能。數(shù)字溫濕度計(jì):學(xué)生將學(xué)習(xí)模數(shù)轉(zhuǎn)換的原理,了解數(shù)字傳感器模擬信號(hào)的特點(diǎn),掌握利用單片機(jī)和傳感器芯片構(gòu)建數(shù)字溫濕度計(jì)的方法,并通過實(shí)踐項(xiàng)目制作數(shù)字溫濕度計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。人體感應(yīng)燈:學(xué)生將了解人體感應(yīng)燈的設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)框架,掌握人體紅外熱釋電傳感器的應(yīng)用,理解人體感應(yīng)燈的實(shí)現(xiàn)流程,并通過實(shí)踐項(xiàng)目搭建人體感應(yīng)燈電路,實(shí)現(xiàn)人來燈亮、人走燈滅的功能。電動(dòng)窗簾與智能窗簾:學(xué)生將學(xué)習(xí)開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的原理,了解步進(jìn)電機(jī)的工作原理,掌握單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)窗簾開啟的過程,并通過實(shí)踐項(xiàng)目搭建智能窗簾系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)窗簾的智能控制。(三)學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析經(jīng)過之前的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)具備了一定的技術(shù)設(shè)計(jì)能力和電路搭建能力,能夠獨(dú)立完成一些基礎(chǔ)的技術(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)。智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)面較廣,需要學(xué)生綜合運(yùn)用電子控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、單片機(jī)編程等多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí),這對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提出了更高的要求。綜合應(yīng)用能力:學(xué)生需要將電子控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和單片機(jī)編程等知識(shí)綜合運(yùn)用,設(shè)計(jì)出功能完善的智能家居產(chǎn)品。這要求學(xué)生具備較強(qiáng)的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維。實(shí)踐能力:智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作需要學(xué)生進(jìn)行大量的實(shí)踐操作,包括電路搭建、程序編寫、系統(tǒng)調(diào)試等。學(xué)生需要具備較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力和問題解決能力。自主學(xué)習(xí)能力:智能家居技術(shù)發(fā)展迅速,新的技術(shù)和產(chǎn)品層出不窮。學(xué)生需要具備自主學(xué)習(xí)能力,能夠主動(dòng)獲取新知識(shí),跟上技術(shù)發(fā)展的步伐。(四)學(xué)習(xí)障礙突破策略針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中可能遇到的學(xué)習(xí)障礙,我們可以采取以下策略進(jìn)行突破:強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí):在教學(xué)開始前,通過復(fù)習(xí)電子控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和單片機(jī)編程等基礎(chǔ)知識(shí),幫助學(xué)生鞏固已學(xué)內(nèi)容,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。分解教學(xué)難點(diǎn):將智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容分解成若干個(gè)小任務(wù),每個(gè)小任務(wù)聚焦于一個(gè)具體的知識(shí)點(diǎn)或技能點(diǎn)。通過逐一完成小任務(wù),逐步突破教學(xué)難點(diǎn),最終完成整個(gè)智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作。提供豐富的教學(xué)資源:利用多媒體教學(xué)手段,如視頻、動(dòng)畫、仿真軟件等,直觀展示智能家居產(chǎn)品的工作原理和制作過程。提供詳細(xì)的教學(xué)資料和案例,幫助學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí)。加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié):通過大量的實(shí)踐操作,如電路搭建、程序編寫、系統(tǒng)調(diào)試等,提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和問題解決能力。鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維。組織小組合作學(xué)習(xí):將學(xué)生分成若干小組,每個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作。通過小組合作,促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作,共同解決問題,提高學(xué)習(xí)效果。引入企業(yè)案例:結(jié)合智能家居行業(yè)的實(shí)際案例,讓學(xué)生了解智能家居產(chǎn)品的市場(chǎng)需求和應(yīng)用前景。通過分析企業(yè)案例,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力,提高學(xué)習(xí)的針對(duì)性和實(shí)效性。開展項(xiàng)目評(píng)價(jià):在教學(xué)過程中,定期開展項(xiàng)目評(píng)價(jià)活動(dòng),對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行展示和評(píng)價(jià)。通過評(píng)價(jià)活動(dòng),及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,指出存在的問題和不足,幫助學(xué)生及時(shí)改進(jìn)和提高。通過展示優(yōu)秀的學(xué)習(xí)成果,激勵(lì)其他學(xué)生積極學(xué)習(xí)和創(chuàng)新。通過以上策略的實(shí)施,我們可以有效地突破學(xué)生在學(xué)習(xí)智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中可能遇到的學(xué)習(xí)障礙,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和創(chuàng)新能力。四、大主題或大概念設(shè)計(jì)本大單元以“智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)”為大主題,圍繞智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試,旨在通過實(shí)際項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生掌握智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)和方法。本單元將大概念“系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成”貫穿于整個(gè)教學(xué)過程,通過繼電器控制LED燈、數(shù)字溫濕度計(jì)、人體感應(yīng)燈、電動(dòng)窗簾與智能窗簾四個(gè)子項(xiàng)目,使學(xué)生深入理解智能家居產(chǎn)品的系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理及設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維、創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力。五、大單元目標(biāo)敘寫通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo):(一)技術(shù)意識(shí)學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到智能家居技術(shù)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的積極影響,形成對(duì)智能家居技術(shù)的興趣和認(rèn)同。學(xué)生能夠分析智能家居產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)特性和優(yōu)勢(shì),理解智能家居技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)和局限性。學(xué)生能夠關(guān)注智能家居技術(shù)的安全性和隱私保護(hù)問題,形成正確的技術(shù)使用觀念。(二)工程思維學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,對(duì)智能家居產(chǎn)品進(jìn)行整體規(guī)劃和設(shè)計(jì),理解智能家居系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理。學(xué)生能夠通過模擬和簡(jiǎn)易建模等方法,對(duì)智能家居產(chǎn)品進(jìn)行需求分析和方案優(yōu)化,提高問題解決能力。學(xué)生能夠進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和綜合決策,制定可行的智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)生能夠根據(jù)用戶需求,提出具有創(chuàng)新性的智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,能夠運(yùn)用人機(jī)關(guān)系理論進(jìn)行綜合分析。學(xué)生能夠通過技術(shù)試驗(yàn)和技術(shù)探究,對(duì)智能家居產(chǎn)品的性能進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化,提高設(shè)計(jì)方案的可行性和實(shí)用性。學(xué)生能夠結(jié)合社會(huì)文化因素,對(duì)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和優(yōu)化,提升設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。(四)圖樣表達(dá)學(xué)生能夠識(shí)讀和繪制智能家居產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)圖樣,如電路圖、流程圖、系統(tǒng)框圖等。學(xué)生能夠運(yùn)用手工繪圖工具和二維、三維設(shè)計(jì)軟件,將智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為詳細(xì)的設(shè)計(jì)圖樣。學(xué)生能夠通過圖樣表達(dá),清晰、準(zhǔn)確地傳達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想和技術(shù)要求,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的有效溝通。(五)物化能力學(xué)生能夠根據(jù)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,進(jìn)行模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配。學(xué)生能夠掌握智能家居產(chǎn)品制作過程中的關(guān)鍵技術(shù)和工藝方法,確保產(chǎn)品制作的精度和質(zhì)量。學(xué)生能夠?qū)χ悄芗揖赢a(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)測(cè)試和性能評(píng)估,撰寫技術(shù)測(cè)試和方案試驗(yàn)報(bào)告,提高物化實(shí)現(xiàn)能力。六、大單元教學(xué)重點(diǎn)智能家居系統(tǒng)的構(gòu)成與工作原理:通過繼電器控制LED燈、數(shù)字溫濕度計(jì)、人體感應(yīng)燈、電動(dòng)窗簾與智能窗簾等子項(xiàng)目,使學(xué)生深入理解智能家居系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理。系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成方法:引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,對(duì)智能家居產(chǎn)品進(jìn)行整體規(guī)劃和設(shè)計(jì),掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成的關(guān)鍵技術(shù)和方法。創(chuàng)新設(shè)計(jì)與優(yōu)化:鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合用戶需求,提出具有創(chuàng)新性的智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,并通過技術(shù)試驗(yàn)和技術(shù)探究,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。圖樣表達(dá)與制作技能:培養(yǎng)學(xué)生識(shí)讀和繪制技術(shù)圖樣的能力,掌握智能家居產(chǎn)品制作過程中的關(guān)鍵技術(shù)和工藝方法,提高物化實(shí)現(xiàn)能力。七、大單元教學(xué)難點(diǎn)系統(tǒng)思維的培養(yǎng):智能家居系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),需要學(xué)生具備系統(tǒng)思維,能夠從整體角度對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)。這需要教師在教學(xué)中逐步引導(dǎo)學(xué)生,通過實(shí)際項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的提升:智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要具備一定的創(chuàng)新性,而創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。教師需要在教學(xué)過程中,通過案例分析、頭腦風(fēng)暴等方式,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試新的設(shè)計(jì)思路和方法。技術(shù)圖樣的準(zhǔn)確表達(dá):技術(shù)圖樣是溝通設(shè)計(jì)意圖和技術(shù)要求的重要工具,需要學(xué)生具備較高的圖樣表達(dá)能力。由于學(xué)生個(gè)體差異較大,部分學(xué)生在圖樣表達(dá)方面可能存在困難。教師需要針對(duì)不同學(xué)生的情況,給予個(gè)性化的指導(dǎo)和幫助。物化實(shí)現(xiàn)過程中的精度與質(zhì)量控制:智能家居產(chǎn)品的制作過程中,精度和質(zhì)量控制是至關(guān)重要的。由于學(xué)生缺乏實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),可能在制作過程中難以保證產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。教師需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生制作過程的指導(dǎo)和監(jiān)督,幫助學(xué)生掌握關(guān)鍵技術(shù)和工藝方法,提高產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。本大單元以“智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)”為主題,圍繞智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試,旨在培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維、創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力。在教學(xué)過程中,教師需要注重培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力等核心素養(yǎng),同時(shí)針對(duì)教學(xué)難點(diǎn)給予個(gè)性化的指導(dǎo)和幫助,確保學(xué)生能夠全面掌握智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)和方法。八、大單元整體教學(xué)思路教學(xué)目標(biāo)設(shè)定本單元的教學(xué)目標(biāo)是圍繞《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中提出的通用技術(shù)核心素養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)定的,具體包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)方面。通過本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生將掌握智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本原理和方法,提升技術(shù)素養(yǎng),并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中,解決實(shí)際問題。(一)技術(shù)意識(shí)理解智能家居技術(shù)的概念及發(fā)展趨勢(shì):學(xué)生能夠理解智能家居的基本概念,認(rèn)識(shí)智能家居技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì),形成對(duì)智能家居技術(shù)的興趣和關(guān)注。分析智能家居產(chǎn)品的社會(huì)價(jià)值:學(xué)生能夠從技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境等多個(gè)角度分析智能家居產(chǎn)品的社會(huì)價(jià)值,理解智能家居技術(shù)對(duì)人們生活方式的影響。形成對(duì)智能家居技術(shù)的倫理意識(shí):學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)智能家居技術(shù)使用中可能涉及的倫理問題,如隱私保護(hù)、數(shù)據(jù)安全等,形成正確的技術(shù)倫理觀念。(二)工程思維運(yùn)用系統(tǒng)分析方法設(shè)計(jì)智能家居產(chǎn)品:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,將智能家居產(chǎn)品視為一個(gè)整體系統(tǒng),分析各組成部分之間的關(guān)系和相互作用,進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的需求分析和方案設(shè)計(jì):學(xué)生能夠針對(duì)智能家居產(chǎn)品的實(shí)際需求,進(jìn)行需求分析,并設(shè)計(jì)合理的方案,包括硬件選型、軟件設(shè)計(jì)等。進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和決策:在設(shè)計(jì)過程中,學(xué)生能夠識(shí)別可能的風(fēng)險(xiǎn)因素,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并基于評(píng)估結(jié)果做出合理的決策。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)提出創(chuàng)新性的智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案:學(xué)生能夠結(jié)合所學(xué)知識(shí)和實(shí)際情況,提出具有創(chuàng)新性的智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,包括功能創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新等。運(yùn)用創(chuàng)造技法進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化:學(xué)生能夠運(yùn)用創(chuàng)造技法,如智力激勵(lì)法、設(shè)問法等,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化,提高產(chǎn)品的實(shí)用性和用戶體驗(yàn)??紤]社會(huì)文化因素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià):在設(shè)計(jì)過程中,學(xué)生能夠綜合考慮社會(huì)文化因素,如審美觀念、使用習(xí)慣等,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。(四)圖樣表達(dá)識(shí)讀和繪制智能家居產(chǎn)品相關(guān)圖樣:學(xué)生能夠識(shí)讀智能家居產(chǎn)品相關(guān)的機(jī)械圖、電路圖等,并能夠運(yùn)用手工或計(jì)算機(jī)繪圖軟件繪制簡(jiǎn)單的圖樣。運(yùn)用圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想:學(xué)生能夠運(yùn)用圖樣準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,包括產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能、連接方式等,以便于與他人交流。對(duì)圖樣進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn):在設(shè)計(jì)過程中,學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際需要,對(duì)圖樣進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),提高圖樣的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。(五)物化能力選擇合適的材料和工具進(jìn)行制作:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的制作,包括電子元器件、傳感器、執(zhí)行器等。進(jìn)行產(chǎn)品的組裝和調(diào)試:學(xué)生能夠按照設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行產(chǎn)品的組裝和調(diào)試,確保產(chǎn)品能夠正常工作。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估:學(xué)生能夠?qū)χ谱魍瓿傻闹悄芗揖赢a(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估,包括功能測(cè)試、性能測(cè)試等,確保產(chǎn)品滿足設(shè)計(jì)要求。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)智能家居產(chǎn)品的基本原理和設(shè)計(jì)方法:包括傳感器的工作原理、控制電路的設(shè)計(jì)、通信協(xié)議的應(yīng)用等。智能家居產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì):鼓勵(lì)學(xué)生提出創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方案,提高產(chǎn)品的實(shí)用性和用戶體驗(yàn)。圖樣表達(dá)和物化能力的培養(yǎng):通過圖樣表達(dá)和物化能力的訓(xùn)練,提高學(xué)生的技術(shù)實(shí)踐能力和問題解決能力。教學(xué)難點(diǎn)系統(tǒng)分析方法的運(yùn)用:如何引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)分析方法進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì),識(shí)別各組成部分之間的關(guān)系和相互作用。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和決策的制定:如何幫助學(xué)生識(shí)別智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的風(fēng)險(xiǎn)因素,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并基于評(píng)估結(jié)果做出合理的決策。創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng):如何激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,鼓勵(lì)他們提出具有創(chuàng)新性的智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。教學(xué)策略與方法教學(xué)策略項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué):通過智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。情境教學(xué):創(chuàng)設(shè)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的真實(shí)情境,讓學(xué)生在情境中學(xué)習(xí)和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。合作學(xué)習(xí):鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組合作,共同完成設(shè)計(jì)任務(wù),培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力。案例教學(xué):通過分析智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的典型案例,幫助學(xué)生理解和掌握設(shè)計(jì)方法和技巧。教學(xué)方法講授法:通過教師的講解,幫助學(xué)生理解和掌握智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本原理和方法。演示法:通過教師的演示,展示智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程和制作方法,幫助學(xué)生直觀地理解所學(xué)知識(shí)。討論法:組織學(xué)生進(jìn)行小組討論,針對(duì)設(shè)計(jì)問題進(jìn)行交流和探討,培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和解決問題的能力。實(shí)踐法:引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作,通過動(dòng)手制作智能家居產(chǎn)品,提高學(xué)生的物化能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)流程與安排第1節(jié)繼電器控制LED燈教學(xué)流程:導(dǎo)入新課:通過展示智能家居中的LED燈控制場(chǎng)景,引入繼電器控制LED燈的教學(xué)主題。講授新知:講解繼電器的工作原理、封裝及引腳功能,以及如何通過繼電器控制LED燈。實(shí)踐操作:引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行繼電器控制LED燈的實(shí)驗(yàn)操作,包括電路搭建、軟件編程等??偨Y(jié)提升:總結(jié)繼電器控制LED燈的設(shè)計(jì)方法和注意事項(xiàng),引導(dǎo)學(xué)生思考如何將其應(yīng)用于智能家居產(chǎn)品中。時(shí)間安排:導(dǎo)入新課(5分鐘)講授新知(20分鐘)實(shí)踐操作(30分鐘)總結(jié)提升(10分鐘)第2節(jié)數(shù)字溫濕度計(jì)教學(xué)流程:復(fù)習(xí)舊知:回顧繼電器控制LED燈的設(shè)計(jì)方法和注意事項(xiàng)。導(dǎo)入新課:通過展示智能家居中的溫濕度監(jiān)測(cè)場(chǎng)景,引入數(shù)字溫濕度計(jì)的教學(xué)主題。講授新知:講解模數(shù)轉(zhuǎn)換的原理和意義,以及數(shù)字溫濕度計(jì)的工作原理和構(gòu)建方法。實(shí)踐操作:引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)字溫濕度計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作,包括電路搭建、軟件編程等。總結(jié)提升:總結(jié)數(shù)字溫濕度計(jì)的設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用場(chǎng)景,引導(dǎo)學(xué)生思考如何將其與其他智能家居產(chǎn)品集成。時(shí)間安排:復(fù)習(xí)舊知(5分鐘)導(dǎo)入新課(5分鐘)講授新知(20分鐘)實(shí)踐操作(30分鐘)總結(jié)提升(10分鐘)第3節(jié)人體感應(yīng)燈教學(xué)流程:復(fù)習(xí)舊知:回顧數(shù)字溫濕度計(jì)的設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用場(chǎng)景。導(dǎo)入新課:通過展示智能家居中的人體感應(yīng)燈場(chǎng)景,引入人體感應(yīng)燈的教學(xué)主題。講授新知:講解人體感應(yīng)燈的工作原理和設(shè)計(jì)框架,以及傳感器的選型和連接方法。實(shí)踐操作:引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行人體感應(yīng)燈的實(shí)驗(yàn)操作,包括電路搭建、軟件編程等??偨Y(jié)提升:總結(jié)人體感應(yīng)燈的設(shè)計(jì)方法和注意事項(xiàng),引導(dǎo)學(xué)生思考如何將其應(yīng)用于不同的智能家居場(chǎng)景中。時(shí)間安排:復(fù)習(xí)舊知(5分鐘)導(dǎo)入新課(5分鐘)講授新知(20分鐘)實(shí)踐操作(30分鐘)總結(jié)提升(10分鐘)第4節(jié)電動(dòng)窗簾與智能窗簾教學(xué)流程:復(fù)習(xí)舊知:回顧人體感應(yīng)燈的設(shè)計(jì)方法和注意事項(xiàng)。導(dǎo)入新課:通過展示智能家居中的電動(dòng)窗簾和智能窗簾場(chǎng)景,引入電動(dòng)窗簾與智能窗簾的教學(xué)主題。講授新知:講解電動(dòng)窗簾和智能窗簾的工作原理和控制方法,包括開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。實(shí)踐操作:引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電動(dòng)窗簾和智能窗簾的實(shí)驗(yàn)操作,包括電路搭建、軟件編程和系統(tǒng)調(diào)試等。總結(jié)提升:總結(jié)電動(dòng)窗簾和智能窗簾的設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用場(chǎng)景,引導(dǎo)學(xué)生思考如何將其與其他智能家居產(chǎn)品進(jìn)行集成和優(yōu)化。時(shí)間安排:復(fù)習(xí)舊知(5分鐘)導(dǎo)入新課(5分鐘)講授新知(20分鐘)實(shí)踐操作(40分鐘)總結(jié)提升(10分鐘)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)原則全面性原則:評(píng)價(jià)應(yīng)涵蓋技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)方面,全面反映學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。過程性原則:評(píng)價(jià)應(yīng)注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,包括學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法、實(shí)踐操作能力等,而不僅僅是學(xué)習(xí)結(jié)果。多元化原則:評(píng)價(jià)應(yīng)采用多種方式和手段,包括自我評(píng)價(jià)、同伴評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)等,以及紙筆測(cè)試、實(shí)踐操作、項(xiàng)目展示等多種形式。評(píng)價(jià)內(nèi)容與方法技術(shù)意識(shí):通過觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)、討論中的發(fā)言等,評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)智能家居技術(shù)的興趣、關(guān)注度和倫理意識(shí)。工程思維:通過學(xué)生提交的設(shè)計(jì)方案、需求分析報(bào)告等,評(píng)價(jià)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)分析方法進(jìn)行設(shè)計(jì)的能力、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和決策能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì):通過學(xué)生提交的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)方案、創(chuàng)意點(diǎn)子等,評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。圖樣表達(dá):通過學(xué)生繪制的圖樣、設(shè)計(jì)草圖等,評(píng)價(jià)學(xué)生的圖樣表達(dá)能力和設(shè)計(jì)構(gòu)想表達(dá)能力。物化能力:通過學(xué)生的實(shí)踐操作、作品展示等,評(píng)價(jià)學(xué)生的材料選擇能力、工具使用能力、組裝調(diào)試能力和測(cè)試評(píng)估能力。評(píng)價(jià)實(shí)施自我評(píng)價(jià):鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行自我評(píng)價(jià),反思自己的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果,提出改進(jìn)建議。同伴評(píng)價(jià):組織學(xué)生進(jìn)行同伴評(píng)價(jià),通過小組討論、互評(píng)作品等方式,促進(jìn)學(xué)生的相互學(xué)習(xí)和交流。教師評(píng)價(jià):教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、作業(yè)提交情況、實(shí)踐操作表現(xiàn)等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),及時(shí)給予反饋和指導(dǎo)。項(xiàng)目展示:在單元結(jié)束時(shí),組織學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目展示,通過展示作品、講解設(shè)計(jì)思路等方式,全面展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。通過以上教學(xué)思路的設(shè)計(jì)和實(shí)施,旨在幫助學(xué)生掌握智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本原理和方法,提升技術(shù)素養(yǎng),培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力,為未來的學(xué)習(xí)和生活打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。九、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié),旨在通過科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)方式,全面、客觀地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成效,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。本學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)基于《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,以智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ),從技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)維度出發(fā),對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)成就進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。(一)教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠理解智能家居系統(tǒng)的基本組成和工作原理,認(rèn)識(shí)到智能家居技術(shù)在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用價(jià)值,形成對(duì)智能家居技術(shù)的積極態(tài)度和理性認(rèn)識(shí)。學(xué)生能夠分析智能家居產(chǎn)品對(duì)人、社會(huì)、環(huán)境的影響,理解智能家居技術(shù)的倫理、安全和環(huán)保要求。工程思維:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,對(duì)智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行分析,明確設(shè)計(jì)目標(biāo)和約束條件。學(xué)生能夠運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、流程設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制設(shè)計(jì)等工程思維方法,進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠基于用戶需求,提出創(chuàng)新性的智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,能夠運(yùn)用創(chuàng)造技法進(jìn)行方案構(gòu)思和優(yōu)化。學(xué)生能夠通過技術(shù)試驗(yàn)和技術(shù)探究,驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性和有效性,提出改進(jìn)意見。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠識(shí)讀和繪制智能家居產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)圖樣,如電路圖、流程圖、控制框圖等。學(xué)生能夠運(yùn)用圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,用技術(shù)語言進(jìn)行思維轉(zhuǎn)換和交流。物化能力:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的制作和調(diào)試。學(xué)生能夠解決智能家居產(chǎn)品制作和調(diào)試過程中的技術(shù)問題,形成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工作態(tài)度。(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)繼電器控制LED燈:掌握繼電器的工作原理和引腳功能,了解繼電器控制的實(shí)現(xiàn)方法。能夠設(shè)計(jì)并搭建繼電器控制LED燈的電路,進(jìn)行程序編寫和調(diào)試。分析繼電器控制LED燈的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn),提出改進(jìn)意見。數(shù)字溫濕度計(jì):理解模數(shù)轉(zhuǎn)換的原理和意義,掌握數(shù)字溫濕度傳感器的使用方法。能夠設(shè)計(jì)并搭建數(shù)字溫濕度計(jì)的電路,進(jìn)行程序編寫和調(diào)試。分析數(shù)字溫濕度計(jì)的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn),提出改進(jìn)意見。人體感應(yīng)燈:了解人體紅外傳感器的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景。能夠設(shè)計(jì)并搭建人體感應(yīng)燈的電路,進(jìn)行程序編寫和調(diào)試。分析人體感應(yīng)燈的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn),提出改進(jìn)意見。電動(dòng)窗簾與智能窗簾:理解電動(dòng)窗簾和智能窗簾的工作原理和控制方式。能夠設(shè)計(jì)并搭建電動(dòng)窗簾或智能窗簾的控制系統(tǒng),進(jìn)行程序編寫和調(diào)試。分析電動(dòng)窗簾和智能窗簾的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn),提出改進(jìn)意見。(三)評(píng)價(jià)目標(biāo)設(shè)定技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠闡述智能家居技術(shù)的基本概念、發(fā)展歷程和應(yīng)用價(jià)值。學(xué)生能夠分析智能家居產(chǎn)品對(duì)人、社會(huì)、環(huán)境的影響,理解智能家居技術(shù)的倫理、安全和環(huán)保要求。學(xué)生能夠展示對(duì)智能家居技術(shù)的積極態(tài)度和理性認(rèn)識(shí)。工程思維:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,明確智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求和約束條件。學(xué)生能夠運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、流程設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制設(shè)計(jì)等工程思維方法,進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。學(xué)生能夠展示工程設(shè)計(jì)過程中的邏輯思維和問題解決能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠基于用戶需求,提出創(chuàng)新性的智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠運(yùn)用創(chuàng)造技法進(jìn)行方案構(gòu)思和優(yōu)化,展示創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。學(xué)生能夠通過技術(shù)試驗(yàn)和技術(shù)探究,驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性和有效性,提出改進(jìn)意見。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠識(shí)讀和繪制智能家居產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)圖樣,如電路圖、流程圖、控制框圖等。學(xué)生能夠運(yùn)用圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,用技術(shù)語言進(jìn)行思維轉(zhuǎn)換和交流。學(xué)生能夠展示圖樣表達(dá)的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。物化能力:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的制作和調(diào)試。學(xué)生能夠解決智能家居產(chǎn)品制作和調(diào)試過程中的技術(shù)問題,展示物化能力。學(xué)生能夠展示嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工作態(tài)度和工作成果。(四)評(píng)價(jià)內(nèi)容與方式過程性評(píng)價(jià):課堂表現(xiàn):觀察學(xué)生在課堂上的參與度、合作能力和問題解決能力。設(shè)計(jì)日志:要求學(xué)生記錄設(shè)計(jì)過程中的思考、嘗試和發(fā)現(xiàn),評(píng)價(jià)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維和創(chuàng)新能力。小組討論:組織學(xué)生進(jìn)行小組討論,評(píng)價(jià)學(xué)生的溝通協(xié)作能力和團(tuán)隊(duì)精神。作品評(píng)價(jià):作品展示:要求學(xué)生展示自己的設(shè)計(jì)作品,包括電路圖、程序代碼、實(shí)物模型等,評(píng)價(jià)學(xué)生的物化能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。功能測(cè)試:對(duì)作品進(jìn)行功能測(cè)試,評(píng)價(jià)作品的實(shí)用性和穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)報(bào)告:要求學(xué)生撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告,闡述設(shè)計(jì)思路、制作過程、測(cè)試結(jié)果和改進(jìn)意見,評(píng)價(jià)學(xué)生的圖樣表達(dá)能力和技術(shù)寫作能力。自我評(píng)價(jià)與互評(píng):自我評(píng)價(jià):鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià),反思自己的學(xué)習(xí)過程和成果,培養(yǎng)自我反思和自我提升的能力?;ピu(píng):組織學(xué)生進(jìn)行互評(píng),評(píng)價(jià)同學(xué)的作品和表現(xiàn),培養(yǎng)批判性思維和公正評(píng)價(jià)的能力。教師評(píng)價(jià):教師觀察:教師通過觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)、設(shè)計(jì)過程和作品展示,評(píng)價(jià)學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展情況。反饋與指導(dǎo):教師針對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)作品和報(bào)告,給予具體的反饋和指導(dǎo),幫助學(xué)生改進(jìn)和提升。(五)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與等級(jí)技術(shù)意識(shí):A級(jí):能夠準(zhǔn)確闡述智能家居技術(shù)的基本概念、發(fā)展歷程和應(yīng)用價(jià)值,深刻理解其對(duì)社會(huì)環(huán)境的影響。B級(jí):能夠基本闡述智能家居技術(shù)的基本概念和應(yīng)用價(jià)值,對(duì)社會(huì)環(huán)境的影響有一定認(rèn)識(shí)。C級(jí):對(duì)智能家居技術(shù)的基本概念和應(yīng)用價(jià)值有初步了解,但對(duì)社會(huì)環(huán)境的影響認(rèn)識(shí)不足。D級(jí):對(duì)智能家居技術(shù)缺乏基本了解。工程思維:A級(jí):能夠熟練運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法明確設(shè)計(jì)需求和約束條件,運(yùn)用多種工程思維方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。B級(jí):能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法明確設(shè)計(jì)需求和約束條件,進(jìn)行基本的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。C級(jí):對(duì)設(shè)計(jì)需求和約束條件有一定認(rèn)識(shí),但缺乏系統(tǒng)的分析和優(yōu)化能力。D級(jí):對(duì)設(shè)計(jì)需求和約束條件認(rèn)識(shí)不足,缺乏工程思維能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì):A級(jí):能夠基于用戶需求提出創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方案,運(yùn)用創(chuàng)造技法進(jìn)行構(gòu)思和優(yōu)化,方案具有實(shí)用性和創(chuàng)新性。B級(jí):能夠提出創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方案,但構(gòu)思和優(yōu)化能力有待提高。C級(jí):能夠模仿或改進(jìn)現(xiàn)有方案,但缺乏創(chuàng)新性。D級(jí):無法提出有效的設(shè)計(jì)方案。圖樣表達(dá):A級(jí):能夠準(zhǔn)確識(shí)讀和繪制智能家居產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)圖樣,圖樣表達(dá)準(zhǔn)確、規(guī)范、清晰。B級(jí):能夠識(shí)讀和繪制基本的技術(shù)圖樣,但準(zhǔn)確性和規(guī)范性有待提高。C級(jí):對(duì)技術(shù)圖樣的識(shí)讀和繪制能力有限。D級(jí):無法識(shí)讀和繪制技術(shù)圖樣。物化能力:A級(jí):能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇合適的材料和工具進(jìn)行制作和調(diào)試,作品功能完善、穩(wěn)定性好、制作精細(xì)。B級(jí):能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制作和調(diào)試,但作品功能或制作質(zhì)量有待提升。C級(jí):能夠完成基本的制作和調(diào)試工作,但作品存在明顯缺陷。D級(jí):無法完成制作和調(diào)試工作。(六)總結(jié)與反思通過本次智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià),旨在全面評(píng)估學(xué)生在技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)維度的核心素養(yǎng)發(fā)展情況。評(píng)價(jià)過程中注重過程性評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)相結(jié)合,通過課堂表現(xiàn)、設(shè)計(jì)日志、小組討論、作品展示、功能測(cè)試、設(shè)計(jì)報(bào)告等多種形式收集評(píng)價(jià)信息,確保評(píng)價(jià)的全面性和客觀性。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和互評(píng),培養(yǎng)自我反思和批判性思維能力。教師將根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果給予具體的反饋和指導(dǎo),幫助學(xué)生不斷改進(jìn)和提升核心素養(yǎng)。在未來的教學(xué)中,將繼續(xù)優(yōu)化評(píng)價(jià)體系和方法,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖一、大單元實(shí)施思路本大單元以《智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)》為主題,通過四個(gè)子課題(繼電器控制LED燈、數(shù)字溫濕度計(jì)、人體感應(yīng)燈、電動(dòng)窗簾與智能窗簾)的教學(xué),旨在培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。實(shí)施過程中,將注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí),讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中,掌握智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理、制作方法及調(diào)試技能。具體實(shí)施思路如下:情境導(dǎo)入:通過智能家居產(chǎn)品的展示和體驗(yàn),激發(fā)學(xué)生對(duì)智能家居技術(shù)的興趣,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)。知識(shí)講解:結(jié)合具體案例,講解智能家居產(chǎn)品的基本原理、技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景,為后續(xù)的設(shè)計(jì)制作打下基礎(chǔ)。項(xiàng)目設(shè)計(jì):引導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì),包括需求分析、方案設(shè)計(jì)、材料選擇、制作調(diào)試等環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和圖樣表達(dá)能力。實(shí)踐操作:指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的制作和調(diào)試,通過實(shí)踐操作,提升學(xué)生的物化能力和解決實(shí)際問題的能力。展示評(píng)價(jià):組織學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目展示和交流,通過互評(píng)和師評(píng),及時(shí)反饋學(xué)習(xí)成果,促進(jìn)學(xué)生反思和改進(jìn)。總結(jié)提升:對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行總結(jié),提煉出智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般方法和步驟,為后續(xù)學(xué)習(xí)提供借鑒。二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定(一)技術(shù)意識(shí)水平1:學(xué)生能夠結(jié)合個(gè)人生活經(jīng)歷,了解智能家居技術(shù)與人、自然、社會(huì)的關(guān)系,形成對(duì)智能家居技術(shù)的初步認(rèn)識(shí)和興趣。水平2:學(xué)生能夠通過案例分析,理解智能家居技術(shù)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)環(huán)境的影響,形成對(duì)智能家居技術(shù)的理性態(tài)度和評(píng)價(jià)。水平3:學(xué)生能夠自主搜集和分析智能家居技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),評(píng)價(jià)智能家居技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),形成正確的技術(shù)觀和生態(tài)文明觀。(二)工程思維水平1:學(xué)生能夠通過經(jīng)歷智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過程,初步進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的多因素分析,了解比較、權(quán)衡、優(yōu)化等系統(tǒng)分析的方法。水平2:學(xué)生能夠結(jié)合智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例的分析,總結(jié)歸納出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法,并能運(yùn)用系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、流程、控制等原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)。水平3:學(xué)生能夠就某一具體智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題,運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,識(shí)別技術(shù)問題的特性和細(xì)節(jié),明確制約條件和各種影響因素,提出可能的解決方案。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)水平1:學(xué)生能夠通過調(diào)查等方式,了解智能家居產(chǎn)品的特定需求和需要解決的主要技術(shù)問題,能借鑒技術(shù)設(shè)計(jì)案例和技術(shù)規(guī)范嘗試制訂解決技術(shù)問題的單一方案。水平2:學(xué)生能夠面對(duì)熟悉的技術(shù)情境,運(yùn)用技術(shù)語言分析智能家居產(chǎn)品的特定需求,明確需要解決的技術(shù)問題,能制訂解決技術(shù)問題的一個(gè)或多個(gè)方案。水平3:學(xué)生能夠面對(duì)較為復(fù)雜的技術(shù)情境,發(fā)現(xiàn)智能家居產(chǎn)品的多方面需求及關(guān)聯(lián)性,多角度分析需要解決的技術(shù)問題,能制訂符合一般設(shè)計(jì)原則和規(guī)范的多個(gè)方案,并通過技術(shù)試驗(yàn)等方式體驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般方法。(四)圖樣表達(dá)水平1:學(xué)生能夠結(jié)合智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)情境,識(shí)讀簡(jiǎn)單的技術(shù)圖樣,如草圖、三視圖等,能用簡(jiǎn)單的草圖表達(dá)與交流設(shè)計(jì)構(gòu)想。水平2:學(xué)生能夠在智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐中,繪制規(guī)范的設(shè)計(jì)圖紙,形成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣,能將簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案用二維、三維設(shè)計(jì)軟件表現(xiàn)出來。水平3:學(xué)生能夠識(shí)讀較為復(fù)雜的技術(shù)圖樣,如機(jī)械加工圖、電子電路圖等,在智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,能用較為復(fù)雜的草圖準(zhǔn)確表達(dá)與交流設(shè)計(jì)構(gòu)想,并結(jié)合不同技術(shù)領(lǐng)域,進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)。(五)物化能力水平1:學(xué)生能夠根據(jù)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求選擇合適的材料與工具,了解常用材料的屬性及加工方法,在材料及其加工過程中,具有基本的安全、環(huán)保和質(zhì)量意識(shí)。水平2:學(xué)生能夠根據(jù)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求進(jìn)行簡(jiǎn)單的技術(shù)試驗(yàn),對(duì)材料進(jìn)行性能測(cè)試,根據(jù)材料性能列出用料表,在實(shí)施設(shè)計(jì)方案的過程中,能從環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、質(zhì)量、美學(xué)等方面考慮材料的使用。水平3:學(xué)生能夠結(jié)合智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域,掌握一些特殊材料的屬性及加工方法,根據(jù)方案設(shè)計(jì)要求選擇材料和工具,確定方案實(shí)現(xiàn)的時(shí)序和工序,能嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致地完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配,并對(duì)模型或產(chǎn)品進(jìn)行基本的技術(shù)指標(biāo)測(cè)量。三、教學(xué)結(jié)構(gòu)圖智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)├──1.繼電器控制LED燈│├──1.1繼電器工作原理│├──1.2繼電器封裝及引腳功能│├──1.3電路搭建與軟件開發(fā)│└──1.4學(xué)習(xí)目標(biāo)與思考練習(xí)├──2.數(shù)字溫濕度計(jì)│├──2.1模數(shù)轉(zhuǎn)換原理│├──2.2DHT11傳感器介紹│├──2.3電路連接與軟件開發(fā)│└──2.4學(xué)習(xí)目標(biāo)與思考練習(xí)├──3.人體感應(yīng)燈│├──3.1HC-SR501工作原理│├──3.2電路連接與軟件開發(fā)│└──3.3學(xué)習(xí)目標(biāo)與思考練習(xí)└──4.電動(dòng)窗簾與智能窗簾├──4.1開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)├──4.2步進(jìn)電機(jī)原理├──4.3電路連接與軟件開發(fā)├──4.4智能窗簾控制系統(tǒng)└──4.5學(xué)習(xí)目標(biāo)與思考練習(xí)四、具體教學(xué)實(shí)施步驟第一步:情境導(dǎo)入(1課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:展示智能家居產(chǎn)品的實(shí)物或視頻,引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)智能家居的便利性和智能化特點(diǎn),激發(fā)學(xué)生對(duì)智能家居技術(shù)的興趣。教學(xué)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí),形成對(duì)智能家居技術(shù)的初步認(rèn)識(shí)和興趣。教學(xué)過程:教師展示智能家居產(chǎn)品,如智能音箱、智能燈泡、智能門鎖等。學(xué)生分組體驗(yàn)智能家居產(chǎn)品的功能,討論智能家居技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和潛在的應(yīng)用場(chǎng)景。教師總結(jié)智能家居技術(shù)的基本概念和發(fā)展趨勢(shì),明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)。第二步:知識(shí)講解(4課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:分別講解繼電器控制LED燈、數(shù)字溫濕度計(jì)、人體感應(yīng)燈、電動(dòng)窗簾與智能窗簾的基本原理和技術(shù)特點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo):技術(shù)意識(shí):理解智能家居技術(shù)的基本原理和應(yīng)用場(chǎng)景。工程思維:初步了解智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的系統(tǒng)分析方法。教學(xué)過程:繼電器控制LED燈:講解繼電器的工作原理和封裝引腳功能。演示繼電器控制LED燈的電路搭建和軟件開發(fā)過程。數(shù)字溫濕度計(jì):介紹模數(shù)轉(zhuǎn)換原理和DHT11傳感器。演示數(shù)字溫濕度計(jì)的電路連接和軟件開發(fā)過程。人體感應(yīng)燈:講解HC-SR501傳感器的工作原理。演示人體感應(yīng)燈的電路連接和軟件開發(fā)過程。電動(dòng)窗簾與智能窗簾:介紹開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)和步進(jìn)電機(jī)原理。演示電動(dòng)窗簾與智能窗簾的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第三步:項(xiàng)目設(shè)計(jì)(4課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:學(xué)生分組進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的項(xiàng)目設(shè)計(jì),包括需求分析、方案設(shè)計(jì)、材料選擇等環(huán)節(jié)。教學(xué)目標(biāo):創(chuàng)新設(shè)計(jì):培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和圖樣表達(dá)能力。工程思維:運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法進(jìn)行智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)。教學(xué)過程:需求分析:學(xué)生分組討論智能家居產(chǎn)品的特定需求和功能要求。方案設(shè)計(jì):學(xué)生根據(jù)需求分析結(jié)果,制訂智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案,包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等。材料選擇:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,列出材料清單。圖樣表達(dá):學(xué)生繪制智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖紙,包括電路圖、結(jié)構(gòu)圖等。第四步:實(shí)踐操作(8課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:學(xué)生分組進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的制作和調(diào)試,包括電路焊接、軟件編程、系統(tǒng)調(diào)試等環(huán)節(jié)。教學(xué)目標(biāo):物化能力:提升學(xué)生的物化能力和解決實(shí)際問題的能力。工程思維:通過實(shí)踐操作,加深對(duì)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理解。教學(xué)過程:電路焊接:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,進(jìn)行電路板的焊接和組裝。軟件編程:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案,編寫智能家居產(chǎn)品的控制程序。系統(tǒng)調(diào)試:學(xué)生進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的系統(tǒng)調(diào)試,包括功能測(cè)試、性能優(yōu)化等。問題解決:學(xué)生針對(duì)調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題,進(jìn)行分析和解決。第五步:展示評(píng)價(jià)(2課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:學(xué)生分組進(jìn)行項(xiàng)目展示和交流,通過互評(píng)和師評(píng),反饋學(xué)習(xí)成果。教學(xué)目標(biāo):技術(shù)意識(shí):形成對(duì)智能家居技術(shù)的理性態(tài)度和評(píng)價(jià)。創(chuàng)新設(shè)計(jì):通過項(xiàng)目展示,提升學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和表達(dá)能力。教學(xué)過程:項(xiàng)目展示:學(xué)生分組展示智能家居產(chǎn)品的實(shí)物和演示視頻,介紹產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路、制作過程和功能特點(diǎn)?;ピu(píng)和師評(píng):學(xué)生根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)展示項(xiàng)目進(jìn)行互評(píng)和師評(píng),提出改進(jìn)建議??偨Y(jié)反饋:教師總結(jié)展示項(xiàng)目的亮點(diǎn)和不足,提出后續(xù)學(xué)習(xí)的建議和方向。第六步:總結(jié)提升(1課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行總結(jié),提煉出智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般方法和步驟。教學(xué)目標(biāo):工程思維:總結(jié)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的系統(tǒng)分析方法。物化能力:提升解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)過程:回顧總結(jié):教師引導(dǎo)學(xué)生回顧整個(gè)學(xué)習(xí)過程,總結(jié)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本原理、方法和步驟。提煉方法:教師提煉出智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般方法和步驟,包括需求分析、方案設(shè)計(jì)、材料選擇、制作調(diào)試等環(huán)節(jié)。展望未來:教師鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中,積極參與智能家居技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)目標(biāo)設(shè)定通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo):(一)技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠理解智能家居技術(shù)在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用及其重要性,形成對(duì)智能家居技術(shù)的初步認(rèn)識(shí)和興趣,并能評(píng)價(jià)智能家居技術(shù)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)環(huán)境的影響。(二)工程思維:學(xué)生能夠經(jīng)歷智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過程,運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,識(shí)別并解決智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的技術(shù)問題,初步形成工程思維與解決問題的能力。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠針對(duì)智能家居產(chǎn)品的特定需求,運(yùn)用創(chuàng)新思維提出多種設(shè)計(jì)方案,并通過技術(shù)試驗(yàn)等方式體驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般方法。(四)圖樣表達(dá):學(xué)生能夠識(shí)讀智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的常見技術(shù)圖樣,并能運(yùn)用手工和二維、三維設(shè)計(jì)軟件繪制設(shè)計(jì)圖樣,表達(dá)與交流設(shè)計(jì)構(gòu)想。(五)物化能力:學(xué)生能夠根據(jù)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求選擇合適的材料與工具,完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配,并對(duì)模型或產(chǎn)品進(jìn)行基本的技術(shù)指標(biāo)測(cè)量。大情境創(chuàng)設(shè)隨著科技的飛速發(fā)展,智能家居技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透到我們的日常生活中,為我們的生活帶來了極大的便利和舒適。想象一下,當(dāng)你走進(jìn)家門,燈光自動(dòng)亮起,溫濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)到最舒適的狀態(tài),窗簾根據(jù)你的需求自動(dòng)開合……這一切不再只是科幻電影中的場(chǎng)景,而是智能家居技術(shù)為我們帶來的現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。在本單元的學(xué)習(xí)中,我們將置身于一個(gè)智能家居設(shè)計(jì)的真實(shí)情境中,扮演智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)師,從需求分析到方案設(shè)計(jì),再到材料選擇、制作調(diào)試,全程參與智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程。通過這個(gè)大情境,我們將深入理解智能家居技術(shù)的原理和應(yīng)用,掌握智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和技能,同時(shí)培養(yǎng)我們的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。大任務(wù)創(chuàng)設(shè)大任務(wù)名稱:智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)任務(wù)背景:隨著人們生活水平的提高,對(duì)家居環(huán)境的舒適性和智能化要求也越來越高。智能家居技術(shù)作為現(xiàn)代科技的重要應(yīng)用之一,正逐漸改變著我們的生活方式。本任務(wù)旨在通過智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),讓學(xué)生深入了解智能家居技術(shù)的原理和應(yīng)用,掌握智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和技能,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。任務(wù)目標(biāo):技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠理解智能家居技術(shù)在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用及其重要性,形成對(duì)智能家居技術(shù)的初步認(rèn)識(shí)和興趣。工程思維:學(xué)生能夠經(jīng)歷智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過程,運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,識(shí)別并解決智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的技術(shù)問題。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠針對(duì)智能家居產(chǎn)品的特定需求,運(yùn)用創(chuàng)新思維提出多種設(shè)計(jì)方案,并通過技術(shù)試驗(yàn)等方式體驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般方法。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠識(shí)讀智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的常見技術(shù)圖樣,并能運(yùn)用手工和二維、三維設(shè)計(jì)軟件繪制設(shè)計(jì)圖樣,表達(dá)與交流設(shè)計(jì)構(gòu)想。物化能力:學(xué)生能夠根據(jù)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求選擇合適的材料與工具,完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配,并對(duì)模型或產(chǎn)品進(jìn)行基本的技術(shù)指標(biāo)測(cè)量。任務(wù)內(nèi)容:本任務(wù)將圍繞四個(gè)子任務(wù)展開,每個(gè)子任務(wù)對(duì)應(yīng)一種智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。具體子任務(wù)如下:子任務(wù)一:繼電器控制LED燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)需求分析:分析LED燈控制的需求,確定使用繼電器控制LED燈的方案。方案設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)繼電器控制LED燈的電路圖,包括繼電器選型、電路設(shè)計(jì)等。材料選擇:根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇合適的材料和工具,如繼電器、LED燈、Arduino開發(fā)板等。制作調(diào)試:按照設(shè)計(jì)方案搭建電路,編寫控制程序,進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。成果展示:展示繼電器控制LED燈的實(shí)現(xiàn)效果,包括電路圖、程序代碼、實(shí)物展示等。子任務(wù)二:數(shù)字溫濕度計(jì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)需求分析:分析溫濕度測(cè)量的需求,確定使用DHT11傳感器和Arduino開發(fā)板實(shí)現(xiàn)數(shù)字溫濕度計(jì)的方案。方案設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)數(shù)字溫濕度計(jì)的電路圖,包括傳感器選型、電路設(shè)計(jì)等。材料選擇:根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇合適的材料和工具,如DHT11傳感器、Arduino開發(fā)板、顯示屏等。制作調(diào)試:按照設(shè)計(jì)方案搭建電路,編寫數(shù)據(jù)采集和顯示程序,進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。成果展示:展示數(shù)字溫濕度計(jì)的實(shí)現(xiàn)效果,包括電路圖、程序代碼、實(shí)物展示等。子任務(wù)三:人體感應(yīng)燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)需求分析:分析人體感應(yīng)燈的需求,確定使用HC-SR501傳感器和Arduino開發(fā)板實(shí)現(xiàn)人體感應(yīng)燈的方案。方案設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)人體感應(yīng)燈的電路圖,包括傳感器選型、電路設(shè)計(jì)等。材料選擇:根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇合適的材料和工具,如HC-SR501傳感器、Arduino開發(fā)板、LED燈等。制作調(diào)試:按照設(shè)計(jì)方案搭建電路,編寫控制程序,進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。成果展示:展示人體感應(yīng)燈的實(shí)現(xiàn)效果,包括電路圖、程序代碼、實(shí)物展示等。子任務(wù)四:電動(dòng)窗簾與智能窗簾的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)需求分析:分析電動(dòng)窗簾和智能窗簾的需求,確定使用步進(jìn)電機(jī)和Arduino開發(fā)板實(shí)現(xiàn)電動(dòng)窗簾與智能窗簾的方案。方案設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)電動(dòng)窗簾與智能窗簾的電路圖和控制流程圖,包括步進(jìn)電機(jī)選型、電路設(shè)計(jì)、控制策略等。材料選擇:根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇合適的材料和工具,如步進(jìn)電機(jī)、Arduino開發(fā)板、窗簾軌道等。制作調(diào)試:按照設(shè)計(jì)方案搭建電路,編寫控制程序,進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)窗簾的自動(dòng)開合和智能窗簾的自動(dòng)控制。成果展示:展示電動(dòng)窗簾與智能窗簾的實(shí)現(xiàn)效果,包括電路圖、控制流程圖、程序代碼、實(shí)物展示等。任務(wù)實(shí)施步驟:情境導(dǎo)入:通過展示智能家居產(chǎn)品的實(shí)物或視頻,激發(fā)學(xué)生對(duì)智能家居技術(shù)的興趣,明確學(xué)習(xí)任務(wù)和目標(biāo)。知識(shí)講解:結(jié)合具體案例,講解智能家居產(chǎn)品的基本原理、技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景,為后續(xù)的設(shè)計(jì)制作打下基礎(chǔ)。分組設(shè)計(jì):學(xué)生分組進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì),包括需求分析、方案設(shè)計(jì)、材料選擇等環(huán)節(jié)。教師提供必要的指導(dǎo)和支持。制作調(diào)試:學(xué)生分組進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的制作和調(diào)試,包括電路搭建、軟件編程、系統(tǒng)調(diào)試等環(huán)節(jié)。教師提供必要的幫助和反饋。展示評(píng)價(jià):學(xué)生分組進(jìn)行項(xiàng)目展示和交流,通過互評(píng)和師評(píng),反饋學(xué)習(xí)成果。教師總結(jié)展示項(xiàng)目的亮點(diǎn)和不足,提出后續(xù)學(xué)習(xí)的建議和方向。總結(jié)提升:對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行總結(jié),提煉出智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般方法和步驟,為后續(xù)學(xué)習(xí)提供借鑒。通過這個(gè)大任務(wù)的實(shí)施,學(xué)生將全面掌握智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和技能,同時(shí)培養(yǎng)技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力等通用技術(shù)核心素養(yǎng)。十二、單元學(xué)歷案(一)單元主題與課時(shí)單元主題:智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)課時(shí)設(shè)計(jì):情境導(dǎo)入(1課時(shí))知識(shí)講解(4課時(shí))繼電器控制LED燈(1課時(shí))數(shù)字溫濕度計(jì)(1課時(shí))人體感應(yīng)燈(1課時(shí))電動(dòng)窗簾與智能窗簾(1課時(shí))項(xiàng)目設(shè)計(jì)(4課時(shí))實(shí)踐操作(8課時(shí))繼電器控制LED燈(2課時(shí))數(shù)字溫濕度計(jì)(2課時(shí))人體感應(yīng)燈(2課時(shí))電動(dòng)窗簾與智能窗簾(2課時(shí))展示評(píng)價(jià)(2課時(shí))總結(jié)提升(1課時(shí))(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,結(jié)合本單元的教學(xué)內(nèi)容,設(shè)定以下教學(xué)目標(biāo):通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo):技術(shù)意識(shí)水平1:學(xué)生能夠結(jié)合個(gè)人生活經(jīng)歷,了解智能家居技術(shù)與人、自然、社會(huì)的關(guān)系,形成對(duì)智能家居技術(shù)的初步認(rèn)識(shí)和興趣。水平2:學(xué)生能夠通過案例分析,理解智能家居技術(shù)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)環(huán)境的影響,形成對(duì)智能家居技術(shù)的理性態(tài)度和評(píng)價(jià)。水平3:學(xué)生能夠自主搜集和分析智能家居技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),評(píng)價(jià)智能家居技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),形成正確的技術(shù)觀和生態(tài)文明觀。工程思維水平1:學(xué)生能夠通過經(jīng)歷智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過程,初步進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的多因素分析,了解比較、權(quán)衡、優(yōu)化等系統(tǒng)分析的方法。水平2:學(xué)生能夠結(jié)合智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例的分析,總結(jié)歸納出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法,并能運(yùn)用系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、流程、控制等原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)。水平3:學(xué)生能夠就某一具體智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題,運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,識(shí)別技術(shù)問題的特性和細(xì)節(jié),明確制約條件和各種影響因素,提出可能的解決方案。創(chuàng)新設(shè)計(jì)水平1:學(xué)生能夠通過調(diào)查等方式,了解智能家居產(chǎn)品的特定需求和需要解決的主要技術(shù)問題,能借鑒技術(shù)設(shè)計(jì)案例和技術(shù)規(guī)范嘗試制訂解決技術(shù)問題的單一方案。水平2:學(xué)生能夠面對(duì)熟悉的技術(shù)情境,運(yùn)用技術(shù)語言分析智能家居產(chǎn)品的特定需求,明確需要解決的技術(shù)問題,能制訂解決技術(shù)問題的一個(gè)或多個(gè)方案。水平3:學(xué)生能夠面對(duì)較為復(fù)雜的技術(shù)情境,發(fā)現(xiàn)智能家居產(chǎn)品的多方面需求及關(guān)聯(lián)性,多角度分析需要解決的技術(shù)問題,能制訂符合一般設(shè)計(jì)原則和規(guī)范的多個(gè)方案,并通過技術(shù)試驗(yàn)等方式體驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般方法。圖樣表達(dá)水平1:學(xué)生能夠結(jié)合智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)情境,識(shí)讀簡(jiǎn)單的技術(shù)圖樣,如草圖、三視圖等,能用簡(jiǎn)單的草圖表達(dá)與交流設(shè)計(jì)構(gòu)想。水平2:學(xué)生能夠在智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐中,繪制規(guī)范的設(shè)計(jì)圖紙,形成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣,能將簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案用二維、三維設(shè)計(jì)軟件表現(xiàn)出來。水平3:學(xué)生能夠識(shí)讀較為復(fù)雜的技術(shù)圖樣,如機(jī)械加工圖、電子電路圖等,在智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,能用較為復(fù)雜的草圖準(zhǔn)確表達(dá)與交流設(shè)計(jì)構(gòu)想,并結(jié)合不同技術(shù)領(lǐng)域,進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)。物化能力水平1:學(xué)生能夠根據(jù)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求選擇合適的材料與工具,了解常用材料的屬性及加工方法,在材料及其加工過程中,具有基本的安全、環(huán)保和質(zhì)量意識(shí)。水平2:學(xué)生能夠根據(jù)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求進(jìn)行簡(jiǎn)單的技術(shù)試驗(yàn),對(duì)材料進(jìn)行性能測(cè)試,根據(jù)材料性能列出用料表,在實(shí)施設(shè)計(jì)方案的過程中,能從環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、質(zhì)量、美學(xué)等方面考慮材料的使用。水平3:學(xué)生能夠結(jié)合智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域,掌握一些特殊材料的屬性及加工方法,根據(jù)方案設(shè)計(jì)要求選擇材料和工具,確定方案實(shí)現(xiàn)的時(shí)序和工序,能嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致地完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配,并對(duì)模型或產(chǎn)品進(jìn)行基本的技術(shù)指標(biāo)測(cè)量。(三)評(píng)價(jià)任務(wù)過程性評(píng)價(jià):通過課堂觀察、小組討論、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)踐操作等環(huán)節(jié),評(píng)價(jià)學(xué)生在技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力等方面的表現(xiàn)。成果性評(píng)價(jià):通過項(xiàng)目展示、作品評(píng)價(jià)、技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告、設(shè)計(jì)說明書等成果,評(píng)價(jià)學(xué)生在智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的綜合能力。自評(píng)與互評(píng):組織學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和相互評(píng)價(jià),通過評(píng)價(jià)表的形式,讓學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程和成果,同時(shí)借鑒他人的優(yōu)點(diǎn),改進(jìn)自己的不足。(四)學(xué)習(xí)過程第一步:情境導(dǎo)入(1課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:展示智能家居產(chǎn)品的實(shí)物或視頻,引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)智能家居的便利性和智能化特點(diǎn),激發(fā)學(xué)生對(duì)智能家居技術(shù)的興趣。教學(xué)過程:教師展示智能家居產(chǎn)品,如智能音箱、智能燈泡、智能門鎖等。學(xué)生分組體驗(yàn)智能家居產(chǎn)品的功能,討論智能家居技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和潛在的應(yīng)用場(chǎng)景。教師總結(jié)智能家居技術(shù)的基本概念和發(fā)展趨勢(shì),明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)。第二步:知識(shí)講解(4課時(shí))繼電器控制LED燈(1課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:講解繼電器的工作原理、封裝及引腳功能,演示繼電器控制LED燈的電路搭建和軟件開發(fā)過程。教學(xué)過程:介紹繼電器的工作原理和封裝引腳功能。演示繼電器控制LED燈的電路搭建和軟件開發(fā)過程。學(xué)生分組討論繼電器在智能家居中的應(yīng)用場(chǎng)景。數(shù)字溫濕度計(jì)(1課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:介紹模數(shù)轉(zhuǎn)換原理、DHT11傳感器,演示數(shù)字溫濕度計(jì)的電路連接和軟件開發(fā)過程。教學(xué)過程:介紹模數(shù)轉(zhuǎn)換原理和DHT11傳感器。演示數(shù)字溫濕度計(jì)的電路連接和軟件開發(fā)過程。學(xué)生分組討論數(shù)字溫濕度計(jì)在智能家居中的應(yīng)用場(chǎng)景。人體感應(yīng)燈(1課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:講解HC-SR501傳感器的工作原理,演示人體感應(yīng)燈的電路連接和軟件開發(fā)過程。教學(xué)過程:介紹HC-SR501傳感器的工作原理。演示人體感應(yīng)燈的電路連接和軟件開發(fā)過程。學(xué)生分組討論人體感應(yīng)燈在智能家居中的應(yīng)用場(chǎng)景。電動(dòng)窗簾與智能窗簾(1課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:介紹開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)原理,演示電動(dòng)窗簾與智能窗簾的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。教學(xué)過程:介紹開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)原理。演示電動(dòng)窗簾與智能窗簾的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。學(xué)生分組討論電動(dòng)窗簾與智能窗簾在智能家居中的應(yīng)用場(chǎng)景。第三步:項(xiàng)目設(shè)計(jì)(4課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:學(xué)生分組進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的項(xiàng)目設(shè)計(jì),包括需求分析、方案設(shè)計(jì)、材料選擇等環(huán)節(jié)。教學(xué)過程:需求分析:學(xué)生分組討論智能家居產(chǎn)品的特定需求和功能要求。方案設(shè)計(jì):學(xué)生根據(jù)需求分析結(jié)果,制訂智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案,包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等。材料選擇:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,列出材料清單。圖樣表達(dá):學(xué)生繪制智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖紙,包括電路圖、結(jié)構(gòu)圖等。第四步:實(shí)踐操作(8課時(shí))繼電器控制LED燈(2課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:學(xué)生分組進(jìn)行繼電器控制LED燈的電路焊接、軟件編程和系統(tǒng)調(diào)試。教學(xué)過程:電路焊接:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,進(jìn)行電路板的焊接和組裝。軟件編程:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案,編寫繼電器控制LED燈的控制程序。系統(tǒng)調(diào)試:學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試,確保繼電器控制LED燈正常工作。數(shù)字溫濕度計(jì)(2課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:學(xué)生分組進(jìn)行數(shù)字溫濕度計(jì)的電路連接、軟件編程和系統(tǒng)調(diào)試。教學(xué)過程:電路連接:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,進(jìn)行DHT11傳感器的電路連接。軟件編程:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案,編寫數(shù)字溫濕度計(jì)的控制程序。系統(tǒng)調(diào)試:學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試,確保數(shù)字溫濕度計(jì)正常工作。人體感應(yīng)燈(2課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:學(xué)生分組進(jìn)行人體感應(yīng)燈的電路連接、軟件編程和系統(tǒng)調(diào)試。教學(xué)過程:電路連接:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,進(jìn)行HC-SR501傳感器的電路連接。軟件編程:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案,編寫人體感應(yīng)燈的控制程序。系統(tǒng)調(diào)試:學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試,確保人體感應(yīng)燈正常工作。電動(dòng)窗簾與智能窗簾(2課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:學(xué)生分組進(jìn)行電動(dòng)窗簾與智能窗簾的電路連接、軟件編程和系統(tǒng)調(diào)試。教學(xué)過程:電路連接:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)和傳感器的電路連接。軟件編程:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案,編寫電動(dòng)窗簾與智能窗簾的控制程序。系統(tǒng)調(diào)試:學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試,確保電動(dòng)窗簾與智能窗簾正常工作。第五步:展示評(píng)價(jià)(2課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:學(xué)生分組進(jìn)行項(xiàng)目展示和交流,通過互評(píng)和師評(píng),反饋學(xué)習(xí)成果。教學(xué)過程:項(xiàng)目展示:學(xué)生分組展示智能家居產(chǎn)品的實(shí)物和演示視頻,介紹產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路、制作過程和功能特點(diǎn)?;ピu(píng)和師評(píng):學(xué)生根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)展示項(xiàng)目進(jìn)行互評(píng)和師評(píng),提出改進(jìn)建議??偨Y(jié)反饋:教師總結(jié)展示項(xiàng)目的亮點(diǎn)和不足,提出后續(xù)學(xué)習(xí)的建議和方向。第六步:總結(jié)提升(1課時(shí))活動(dòng)內(nèi)容:對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行總結(jié),提煉出智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般方法和步驟。教學(xué)過程:回顧總結(jié):教師引導(dǎo)學(xué)生回顧整個(gè)學(xué)習(xí)過程,總結(jié)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本原理、方法和步驟。提煉方法:教師提煉出智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般方法和步驟,包括需求分析、方案設(shè)計(jì)、材料選擇、制作調(diào)試等環(huán)節(jié)。展望未來:教師鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中,積極參與智能家居技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。(五)作業(yè)與檢測(cè)作業(yè)設(shè)計(jì)繼電器控制LED燈:設(shè)計(jì)并制作一個(gè)繼電器控制LED燈的電路,編寫控制程序,并進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。數(shù)字溫濕度計(jì):設(shè)計(jì)并制作一個(gè)數(shù)字溫濕度計(jì),編寫控制程序,并進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。人體感應(yīng)燈:設(shè)計(jì)并制作一個(gè)人體感應(yīng)燈,編寫控制程序,并進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。電動(dòng)窗簾與智能窗簾:設(shè)計(jì)并制作一個(gè)電動(dòng)窗簾與智能窗簾的控制系統(tǒng),編寫控制程序,并進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。檢測(cè)方式技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告:要求學(xué)生撰寫技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告,記錄設(shè)計(jì)思路、制作過程和調(diào)試結(jié)果。作品評(píng)價(jià):通過展示和評(píng)價(jià)學(xué)生的作品,檢驗(yàn)學(xué)生在智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的綜合能力。(六)學(xué)后反思學(xué)生反思:學(xué)生反思自己在智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的學(xué)習(xí)經(jīng)歷和收獲,總結(jié)自己的優(yōu)點(diǎn)和不足,提出改進(jìn)措施。教師反思:教師反思教學(xué)過程中的得失,總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提出改進(jìn)教學(xué)的建議和方向。十三、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)一、引言《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》明確提出了通用技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)目標(biāo),包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。智能家居應(yīng)用設(shè)計(jì)作為選擇性必修課程,不僅要求學(xué)生掌握智能家居產(chǎn)品的基本原理和設(shè)計(jì)方法,還要通過學(xué)科實(shí)踐和跨學(xué)科學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。本設(shè)計(jì)將以《智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)》第3章的教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)一系列學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng),旨在提升學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力。二、教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠理解智能家居技術(shù)的基本原理和應(yīng)用場(chǎng)景,形成對(duì)智能家居技術(shù)的興趣和初步認(rèn)識(shí)。學(xué)生能夠分析智能家居技術(shù)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)環(huán)境的影響,形成對(duì)智能家居技術(shù)的理性態(tài)度和評(píng)價(jià)。學(xué)生能夠關(guān)注智能家居技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),形成對(duì)新技術(shù)的好奇心和探索欲。工程思維:學(xué)生能夠通過智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程,初步掌握系統(tǒng)分析的方法,了解比較、權(quán)衡、優(yōu)化等工程思維的應(yīng)用。學(xué)生能夠結(jié)合智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例,總結(jié)歸納出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法,并能運(yùn)用系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、流程、控制等原理進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)。學(xué)生能夠針對(duì)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的具體問題,運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,提出解決方案,并進(jìn)行性能評(píng)估和優(yōu)化。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠通過調(diào)查和分析,了解智能家居產(chǎn)品的特定需求和需要解決的技術(shù)問題,能借鑒技術(shù)設(shè)計(jì)案例和技術(shù)規(guī)范嘗試制訂解決技術(shù)問題的方案。學(xué)生能夠面對(duì)熟悉的技術(shù)情境,運(yùn)用技術(shù)語言分析智能家居產(chǎn)品的需求,明確需要解決的技術(shù)問題,并能制訂解決技術(shù)問題的多個(gè)方案。學(xué)生能夠面對(duì)復(fù)雜的技術(shù)情境,發(fā)現(xiàn)智能家居產(chǎn)品的多方面需求及關(guān)聯(lián)性,多角度分析技術(shù)問題,能制訂符合設(shè)計(jì)原則和規(guī)范的多個(gè)方案,并通過技術(shù)試驗(yàn)等方式體驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般方法。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠結(jié)合智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)情境,識(shí)讀簡(jiǎn)單的技術(shù)圖樣,如草圖、三視圖等,能用簡(jiǎn)單的草圖表達(dá)與交流設(shè)計(jì)構(gòu)想。學(xué)生能夠在智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐中,繪制規(guī)范的設(shè)計(jì)圖紙,形成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣,能將簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案用二維、三維設(shè)計(jì)軟件表現(xiàn)出來。學(xué)生能夠識(shí)讀較為復(fù)雜的技術(shù)圖樣,如機(jī)械加工圖、電子電路圖等,在智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,能用較為復(fù)雜的草圖準(zhǔn)確表達(dá)與交流設(shè)計(jì)構(gòu)想,并結(jié)合不同技術(shù)領(lǐng)域,進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)。物化能力:學(xué)生能夠根據(jù)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求選擇合適的材料與工具,了解常用材料的屬性及加工方法,在材料及其加工過程中,具有基本的安全、環(huán)保和質(zhì)量意識(shí)。學(xué)生能夠根據(jù)智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求進(jìn)行簡(jiǎn)單的技術(shù)試驗(yàn),對(duì)材料進(jìn)行性能測(cè)試,根據(jù)材料性能列出用料表,在實(shí)施設(shè)計(jì)方案的過程中,能從環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、質(zhì)量、美學(xué)等方面考慮材料的使用。學(xué)生能夠結(jié)合智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域,掌握一些特殊材料的屬性及加工方法,根據(jù)方案設(shè)計(jì)要求選擇材料和工具,確定方案實(shí)現(xiàn)的時(shí)序和工序,能嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致地完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配,并對(duì)模型或產(chǎn)品進(jìn)行基本的技術(shù)指標(biāo)測(cè)量。三、學(xué)習(xí)目標(biāo)繼電器控制LED燈:掌握繼電器的工作原理和引腳功能。了解繼電器控制的實(shí)現(xiàn)方法。能夠設(shè)計(jì)并搭建繼電器控制LED燈的電路。數(shù)字溫濕度計(jì):掌握模數(shù)轉(zhuǎn)換的原理和意義。了解數(shù)字溫濕度傳感器的特點(diǎn)和工作原理。能夠設(shè)計(jì)并搭建數(shù)字溫濕度計(jì)的電路。人體感應(yīng)燈:了解人體感應(yīng)燈的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)框架。掌握人體紅外傳感器的應(yīng)用。能夠設(shè)計(jì)并搭建人體感應(yīng)燈的電路。電動(dòng)窗簾與智能窗簾:掌握開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的原理。了解步進(jìn)電機(jī)的工作原理和控制方法。能夠設(shè)計(jì)并搭建電動(dòng)窗簾與智能窗簾的控制系統(tǒng)。四、作業(yè)目標(biāo)設(shè)定技術(shù)意識(shí):分析智能家居產(chǎn)品在日常生活中的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)。調(diào)研智能家居產(chǎn)品的市場(chǎng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),撰寫調(diào)研報(bào)告。工程思維:設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居產(chǎn)品的系統(tǒng)方案,包括需求分析、方案設(shè)計(jì)、材料選擇等。對(duì)設(shè)計(jì)的智能家居產(chǎn)品進(jìn)行性能評(píng)估和優(yōu)化,提出改進(jìn)方案。創(chuàng)新設(shè)計(jì):針對(duì)智能家居產(chǎn)品的特定需求,提出創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案,并繪制設(shè)計(jì)圖紙。結(jié)合跨學(xué)科知識(shí),設(shè)計(jì)一種新型智能家居產(chǎn)品,并撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。圖樣表達(dá):繪制智能家居產(chǎn)品的三視圖、電路圖等技術(shù)圖樣。使用二維、三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)智能家居產(chǎn)品的外觀和結(jié)構(gòu)。物化能力:根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,制作智能家居產(chǎn)品的模型或原型。對(duì)制作的智能家居產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)測(cè)試和性能評(píng)估,撰寫測(cè)試報(bào)告。五、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)1.學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)(1)繼電器控制LED燈實(shí)踐活動(dòng)活動(dòng)目標(biāo):掌握繼電器的工作原理和控制方法,能夠設(shè)計(jì)并搭建繼電器控制LED燈的電路。活動(dòng)內(nèi)容:理論學(xué)習(xí):講解繼電器的工作原理、封裝及引腳功能。電路搭建:根據(jù)設(shè)計(jì)方案,搭建繼電器控制LED燈的電路。軟件開發(fā):編寫控制程序,實(shí)現(xiàn)繼電器對(duì)LED燈的控制。系統(tǒng)調(diào)試:對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試,確保LED燈能夠正常工作。展示評(píng)價(jià):展示作品,進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)和師評(píng)。(2)數(shù)字溫濕度計(jì)實(shí)踐活動(dòng)活動(dòng)目標(biāo):掌握模數(shù)轉(zhuǎn)換的原理和數(shù)字溫濕度傳感器的應(yīng)用,能夠設(shè)計(jì)并搭建數(shù)字溫濕度計(jì)?;顒?dòng)內(nèi)容:理論學(xué)習(xí):講解模數(shù)轉(zhuǎn)換的原理和數(shù)字溫濕度傳感器的特點(diǎn)。電路搭建:根據(jù)設(shè)計(jì)方案,搭建數(shù)字溫濕度計(jì)的電路。軟件開發(fā):編寫程序,實(shí)現(xiàn)溫濕度數(shù)據(jù)的讀取和顯示。系統(tǒng)調(diào)試:對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試,確保溫濕度數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確讀取和顯示。展示評(píng)價(jià):展示作品,進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)和師評(píng)。(3)人體感應(yīng)燈實(shí)踐活動(dòng)活動(dòng)目標(biāo):了解人體感應(yīng)燈的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)框架,掌握人體紅外傳感器的應(yīng)用,能夠設(shè)計(jì)并搭建人體感應(yīng)燈。活動(dòng)內(nèi)容:理論學(xué)習(xí):講解人體紅外傳感器的工作原理和設(shè)計(jì)框架。電路搭建:根據(jù)設(shè)計(jì)方案,搭建人體感應(yīng)燈的電路。軟件開發(fā):編寫程序,實(shí)現(xiàn)人體感應(yīng)燈的控制。系統(tǒng)調(diào)試:對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試,確保人體感應(yīng)燈能夠正常工作。展示評(píng)價(jià):展示作品,進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)和師評(píng)。(4)電動(dòng)窗簾與智能窗簾實(shí)踐活動(dòng)活動(dòng)目標(biāo):掌握開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的原理,了解步進(jìn)電機(jī)的工作原理和控制方法,能夠設(shè)計(jì)并搭建電動(dòng)窗簾與智能窗簾的控制系統(tǒng)?;顒?dòng)內(nèi)容:理論學(xué)習(xí):講解開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的原理、步進(jìn)電機(jī)的工作原理。電路搭建:根據(jù)設(shè)計(jì)方案,搭建電動(dòng)窗簾與智能窗簾的控制系統(tǒng)電路。軟件開發(fā):編寫程序,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)窗簾與智能窗簾的控制。系統(tǒng)調(diào)試:對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試,確保電動(dòng)窗簾與智能窗簾能夠正常工作。展示評(píng)價(jià):展示作品,進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)和師評(píng)。2.跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)(1)智能家居與信息技術(shù)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)目標(biāo):結(jié)合信息技術(shù)知識(shí),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)智能家居產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制功能?;顒?dòng)內(nèi)容:理論學(xué)習(xí):講解網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、Web開發(fā)技術(shù)等相關(guān)知識(shí)。系統(tǒng)設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)智能家居產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制方案,包括前端界面設(shè)計(jì)、后端服務(wù)器搭建等。軟件開發(fā):編寫前端和后端程序,實(shí)現(xiàn)智能家居產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制功能。系統(tǒng)測(cè)試:對(duì)遠(yuǎn)程控制功能進(jìn)行測(cè)試,確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。展示評(píng)價(jià):展示作品,進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)和師評(píng)。(2)智能家居與物理學(xué)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)目標(biāo):結(jié)合物理學(xué)知識(shí),分析智能家居產(chǎn)品中的物理現(xiàn)象和原理?;顒?dòng)內(nèi)容:理論學(xué)習(xí):講解電路原理、光學(xué)原理、力學(xué)原理等相關(guān)知識(shí)。實(shí)驗(yàn)探究:通過實(shí)驗(yàn)探究智能家居產(chǎn)品中的物理現(xiàn)象和原理,如光電效應(yīng)、電磁感應(yīng)等。數(shù)據(jù)分析:對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,得出相關(guān)結(jié)論。報(bào)告撰寫:撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果。展示評(píng)價(jià):展示實(shí)驗(yàn)報(bào)告和成果,進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)和師評(píng)。(3)智能家居與藝術(shù)設(shè)計(jì)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)目標(biāo):結(jié)合藝術(shù)設(shè)計(jì)知識(shí),設(shè)計(jì)智能家居產(chǎn)品的外觀和界面?;顒?dòng)內(nèi)容:理論學(xué)習(xí):講解色彩搭配、界面設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)。設(shè)計(jì)實(shí)踐:根據(jù)智能家居產(chǎn)品的功能需求,設(shè)計(jì)其外觀和界面。方案優(yōu)化:對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化,確保其既美觀又實(shí)用。模型制作:根據(jù)設(shè)計(jì)方案,制作智能家居產(chǎn)品的模型或原型。展示評(píng)價(jià):展示設(shè)計(jì)作品和模型,進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)和師評(píng)。六、總結(jié)與反思通過本次學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施,學(xué)生不僅能夠深入理解智能家居產(chǎn)品的基本原理和設(shè)計(jì)方法,還能夠在實(shí)踐中培養(yǎng)技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力等核心素養(yǎng)??鐚W(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施,有助于拓寬學(xué)生的知識(shí)面和視野,提高其綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決問題的能力。在后續(xù)的教學(xué)實(shí)踐中,我們將繼續(xù)探索和優(yōu)化學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施策略,以更好地促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。十四、大單元作業(yè)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)本單元的教學(xué)目標(biāo)旨在通過智能家居簡(jiǎn)易產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。通過具體項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與制作,學(xué)生將掌握智能家居產(chǎn)品的基本原理、制作方法及調(diào)試技能,提升解決實(shí)際問題的能力。二、作業(yè)目標(biāo)設(shè)定(一)技術(shù)意識(shí)理解智能家居技術(shù)與人、自然、社會(huì)的關(guān)系:學(xué)生能夠結(jié)合個(gè)人生活經(jīng)歷,了解智能家居技術(shù)在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用及其對(duì)人類社會(huì)的影響,形成對(duì)智能家居技術(shù)的初步認(rèn)識(shí)和興趣。分析智能家居技術(shù)對(duì)社會(huì)環(huán)境的影響:通過案例分析,學(xué)生能夠理解智能家居技術(shù)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)環(huán)境的影響,形成對(duì)智能家居技術(shù)的理性態(tài)度和評(píng)價(jià)。關(guān)注智能家居技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì):學(xué)生能夠自主搜集和分析智能家居技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),評(píng)價(jià)智能家居技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),形成正確的技術(shù)觀和生態(tài)文明觀。(二)工程思維經(jīng)歷智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過程:學(xué)生能夠通過經(jīng)歷智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過程,初步進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的多因素分析,了解比較、權(quán)衡、優(yōu)化等系統(tǒng)分析的方法。運(yùn)用系統(tǒng)分析方法進(jìn)行設(shè)計(jì):學(xué)生能夠結(jié)合智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例的分析,總結(jié)歸納出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法,并能運(yùn)用系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、流程、控制等原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)。識(shí)別并解決技術(shù)問題:學(xué)生能夠就某一具體智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題,運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,識(shí)別技術(shù)問題的特性和細(xì)節(jié),明確制約條件和各種影響因素,提出可能的解決方案。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)了解智能家居產(chǎn)品的特定需求:學(xué)生能夠通過調(diào)查等方式,了解智能家居產(chǎn)品的特定需求和需要解決的主要技術(shù)問題,能借鑒技術(shù)設(shè)計(jì)案例和技術(shù)規(guī)范嘗試制訂解決技術(shù)問題的單一方案。制訂多個(gè)解決方案:學(xué)生能夠面對(duì)熟悉的技術(shù)情境,運(yùn)用技術(shù)語言分析智能家居產(chǎn)品的特定需求,明確需要解決的技術(shù)問題,能制訂解決技術(shù)問題的一個(gè)或多個(gè)方案。體驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法:學(xué)生能夠面對(duì)較為復(fù)雜的技術(shù)情境,發(fā)現(xiàn)智能家居產(chǎn)品的多方面需求及關(guān)聯(lián)性,多角度分析需要解決的技術(shù)問題,能制訂符合一般設(shè)計(jì)原則和規(guī)范的多個(gè)方案,并通過技術(shù)試驗(yàn)等方式體驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般方法。(四)圖樣表達(dá)識(shí)讀

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