2019版 地質(zhì)版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修10 科技人文融合創(chuàng)新專題《第一章 科技人文融合創(chuàng)新概述》大單元整體教學設計2020課標

版地質(zhì)版高中通用技術(shù)選擇性必修10科技人文融合創(chuàng)新專題《第一章科技人文融合創(chuàng)新概述》大單元整體教學設計[2020課標]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中通用技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》分解三、學情分析四、大主題或大概念設計五、大單元目標敘寫六、大單元教學重點七、大單元教學難點八、大單元整體教學思路九、學業(yè)評價十、大單元實施思路及教學結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務創(chuàng)設十二、單元學歷案十三、學科實踐與跨學科學習設計十四、大單元作業(yè)設計十五、“教-學-評”一致性課時設計十六、大單元教學反思一、內(nèi)容分析與整合（一）教學內(nèi)容分析《科技人文融合創(chuàng)新專題》是高中通用技術(shù)選擇性必修10中的內(nèi)容，它深入探討了科技與人文融合的核心理念與實踐。本章內(nèi)容主要圍繞STS、STEM、STEM+等理念的發(fā)展歷程，科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)，以及各組成要素之間的區(qū)別與聯(lián)系展開。通過本章學習，學生不僅能夠理解科技人文融合創(chuàng)新的基本概念，還能掌握其在實際問題中的應用，從而提升他們的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。STS理念：STS是科學（Science）、技術(shù)（Technology）與社會（Society）的簡稱。它強調(diào)科學、技術(shù)與社會之間的相互作用和影響，關(guān)注科學技術(shù)的應用對社會產(chǎn)生的正面和負面影響。通過STS理念的學習，學生可以更好地理解科學、技術(shù)與社會之間的復雜關(guān)系，培養(yǎng)對技術(shù)應用的全面認識。STEM理念：STEM是科學（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學（Mathematics）的簡稱。STEM教育強調(diào)多學科交叉融合，旨在通過跨學科學習，提升學生的科學素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學素養(yǎng)。STEM教育鼓勵學生將所學知識應用于解決實際問題，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實踐能力。STEM+理念：STEM+理念在STEM的基礎上，進一步強調(diào)了人文藝術(shù)、信息技術(shù)等跨學科融合的重要性。它倡導將科學、技術(shù)、工程、數(shù)學與人文藝術(shù)、信息技術(shù)等領(lǐng)域的知識和方法相結(jié)合，以解決復雜問題，推動創(chuàng)新。STEM+理念鼓勵學生全面發(fā)展，培養(yǎng)他們的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。（二）單元內(nèi)容分析本章內(nèi)容分為兩節(jié)，第一節(jié)主要介紹了STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程和學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的意義；第二節(jié)則深入分析了科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)，以及各組成要素之間的區(qū)別與聯(lián)系，并探討了科技人文融合創(chuàng)新項目中各因素的制約關(guān)系和通約特性。第一節(jié)：STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程STS理念的發(fā)展歷程：從20世紀中期開始，隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，STS理念逐漸興起。它關(guān)注科學技術(shù)的應用對社會的影響，強調(diào)科學、技術(shù)與社會之間的相互作用。STEM理念的發(fā)展歷程：STEM理念起源于美國，旨在通過多學科交叉融合，提升學生的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。STEM教育強調(diào)實踐性和應用性，鼓勵學生將所學知識應用于解決實際問題。STEM+理念的發(fā)展：在STEM的基礎上，STEM+理念進一步強調(diào)了人文藝術(shù)、信息技術(shù)等跨學科融合的重要性。它倡導將多學科知識和方法相結(jié)合，以解決復雜問題，推動創(chuàng)新。第二節(jié)：科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)：科技人文融合創(chuàng)新蘊含了科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學和社會等多個學科領(lǐng)域的知識和方法。這些學科領(lǐng)域之間并不是簡單的疊加，而是形成了有機的整體，共同推動科技在社會發(fā)展和人們生活中的應用。組成要素的區(qū)別與聯(lián)系：科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學和社會等各學科領(lǐng)域之間存在著緊密的聯(lián)系和區(qū)別。科學是探索自然規(guī)律的基礎；技術(shù)是實現(xiàn)科學原理的手段；工程則是將科學和技術(shù)應用于實際問題的過程；藝術(shù)為科技產(chǎn)品提供審美和文化內(nèi)涵；數(shù)學為科學、技術(shù)和工程提供思維方法和分析工具；社會則是科技應用的背景和舞臺。制約關(guān)系和通約特性：在科技人文融合創(chuàng)新項目中，各因素之間存在著制約關(guān)系和通約特性。制約關(guān)系主要體現(xiàn)在科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學和社會等學科領(lǐng)域之間的相互影響和約束；通約特性則強調(diào)不同學科領(lǐng)域在解決問題時的共同目標和要求。（三）單元內(nèi)容整合本單元內(nèi)容整合了STS、STEM、STEM+等理念的發(fā)展歷程和科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析，旨在幫助學生全面理解科技人文融合創(chuàng)新的核心理念和實踐方法。通過本章學習，學生將能夠掌握科技人文融合創(chuàng)新的基本概念和應用技巧，提升他們的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。在教學過程中，教師可以采用案例分析、小組討論、項目實踐等多種教學方法，引導學生深入探究科技人文融合創(chuàng)新的實際應用。教師還可以結(jié)合當?shù)氐纳鐣?jīng)濟背景和學生的生活實際，設計具有針對性的教學活動，激發(fā)學生的學習興趣和積極性。二、《普通高中通用技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》分解根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，本單元的教學應圍繞通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標展開，即技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。以下是針對這些核心素養(yǎng)目標的詳細分解：（一）技術(shù)意識核心素養(yǎng)目標：學生能夠形成對技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問題的感知與體悟，理解技術(shù)的規(guī)范、標準與專利意識；能就某一技術(shù)領(lǐng)域?qū)θ?、社會、環(huán)境的影響作出一定的理性分析，形成技術(shù)的安全和責任意識、生態(tài)文明與環(huán)保意識、技術(shù)倫理與道德意識。在本單元中的體現(xiàn)：通過介紹STS、STEM、STEM+等理念的發(fā)展歷程，引導學生理解技術(shù)與社會、環(huán)境之間的相互作用和影響，培養(yǎng)他們的技術(shù)意識。在科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析中，強調(diào)技術(shù)規(guī)范、標準和專利意識的重要性，引導學生關(guān)注技術(shù)的合法性和合規(guī)性。通過案例分析，讓學生理解技術(shù)應用對社會、環(huán)境和個人的影響，培養(yǎng)他們的安全和責任意識、生態(tài)文明與環(huán)保意識、技術(shù)倫理與道德意識。（二）工程思維核心素養(yǎng)目標：學生能運用系統(tǒng)分析的方法，針對某一具體技術(shù)領(lǐng)域的問題進行要素分析、整體規(guī)劃，并運用模擬和簡易建模等方法進行設計；能領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法并加以運用；能進行簡單的風險評估和綜合決策。在本單元中的體現(xiàn)：在科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析中，引導學生理解結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，培養(yǎng)他們的工程思維。通過項目實踐，讓學生運用系統(tǒng)分析的方法，針對具體技術(shù)領(lǐng)域的問題進行要素分析和整體規(guī)劃，提升他們的工程設計能力。鼓勵學生進行風險評估和綜合決策，培養(yǎng)他們的決策能力和系統(tǒng)思維能力。（三）創(chuàng)新設計核心素養(yǎng)目標：學生能在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎上，收集相關(guān)信息，并運用人機關(guān)系及相關(guān)理論進行綜合分析，提出符合設計原則且具有一定創(chuàng)造性的構(gòu)思方案；能進行技術(shù)性能和指標的技術(shù)試驗、技術(shù)探究等實踐操作，準確地觀測、記錄與分析；能綜合各種社會文化因素評價設計方案并加以優(yōu)化。在本單元中的體現(xiàn)：在STEM+理念的學習中，強調(diào)跨學科融合的重要性，鼓勵學生將不同學科的知識和方法相結(jié)合，提出創(chuàng)新性的設計方案。通過項目實踐和技術(shù)試驗，讓學生親身體驗創(chuàng)新設計的過程和方法，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和實踐操作能力。引導學生綜合各種社會文化因素評價設計方案，培養(yǎng)他們的設計評價能力和優(yōu)化能力。（四）圖樣表達核心素養(yǎng)目標：學生能識讀簡單的機械加工圖及控制框圖等常見技術(shù)圖樣；能分析技術(shù)對象的圖樣特征，會用手工和二維、三維設計軟件繪制簡單的技術(shù)圖樣等；能通過圖樣表達設計構(gòu)想，用技術(shù)語言實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。在本單元中的體現(xiàn)：在科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析中，引導學生理解技術(shù)圖樣的重要性和應用場景，培養(yǎng)他們的圖樣表達能力。通過項目實踐和技術(shù)試驗，讓學生親手繪制和識讀技術(shù)圖樣，提升他們的圖樣繪制和識讀能力。鼓勵學生運用二維、三維設計軟件繪制技術(shù)圖樣，培養(yǎng)他們的計算機輔助設計能力。（五）物化能力核心素養(yǎng)目標：學生能知道常見材料的屬性和常用工具、基本設備的使用方法，了解一些常見工藝方法，并形成一定的操作經(jīng)驗積累和感悟；能根據(jù)方案設計要求，進行材料選擇、測試與規(guī)劃，工具選擇與使用，工藝設計與產(chǎn)品制作等；能獨立完成模型或產(chǎn)品的成型制作、裝配及測試，具有較強的動手實踐與創(chuàng)造能力。在本單元中的體現(xiàn)：在項目實踐中，引導學生根據(jù)方案設計要求選擇材料和工具，進行工藝設計與產(chǎn)品制作，培養(yǎng)他們的物化能力。鼓勵學生親自動手制作模型或產(chǎn)品，提升他們的動手實踐與創(chuàng)造能力。通過技術(shù)試驗和測試，讓學生體驗產(chǎn)品制作和測試的全過程，培養(yǎng)他們的產(chǎn)品測試和優(yōu)化能力。三、學情分析（一）已知內(nèi)容分析高中學生在進入通用技術(shù)課程學習之前，已經(jīng)通過基礎科學課程（如物理、化學、生物）對科學、技術(shù)、工程和數(shù)學（STEM）有了初步的認識。他們在這些課程中已經(jīng)掌握了一定的科學知識和基本的實驗技能，對科學現(xiàn)象、技術(shù)原理和工程應用有了一定的理解。通過人文社會學科的學習，學生們也具備了一定的社會、文化和藝術(shù)方面的知識。具體來說，學生們對于科學原理（如物理定律、化學反應）、技術(shù)應用（如日常生活中的電子設備、交通工具）以及基本的數(shù)學知識（如代數(shù)、幾何）都有較為扎實的基礎。在人文社會學科方面，學生們對社會現(xiàn)象、文化背景和藝術(shù)表現(xiàn)形式也有一定的了解。這些基礎知識為學生學習科技人文融合創(chuàng)新專題提供了必要的認知基礎。（二）新知內(nèi)容分析科技人文融合創(chuàng)新專題是在學生已有STEM知識的基礎上，進一步強調(diào)科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學和社會（STEAMS）之間的跨學科融合。本專題旨在通過真實的問題情境，綜合運用多學科知識，進行問題解決與科技創(chuàng)新。這要求學生不僅要理解各學科的基本概念和原理，還要學會如何將它們整合起來，應用于實際問題的解決中。具體來說，學生需要掌握以下新知內(nèi)容：STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程：了解科學、技術(shù)、社會（STS），科學、技術(shù)、工程、數(shù)學（STEM），以及STEM+理念的起源、發(fā)展和演變過程，理解這些理念在推動科技進步和社會發(fā)展中的重要作用。學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的意義：認識到不同學科之間的交叉融合對于知識創(chuàng)新的重要性，理解跨學科合作在解決復雜問題中的獨特優(yōu)勢?？萍既宋娜诤蟿?chuàng)新的結(jié)構(gòu)：了解科技人文融合創(chuàng)新的基本結(jié)構(gòu)，明確科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學和社會等各學科在其中的角色和作用?？萍既宋娜诤蟿?chuàng)新組成要素的區(qū)別和聯(lián)系：辨析STEAMS各組成要素之間的區(qū)別，理解它們之間的聯(lián)系，掌握它們在科技人文融合創(chuàng)新中的綜合運用方法?？萍既宋娜诤蟿?chuàng)新項目中各因素的制約關(guān)系和通約特性：分析科技人文融合創(chuàng)新項目中各因素之間的制約關(guān)系，理解通約特性在項目設計和實施中的重要作用，學會在項目中平衡和協(xié)調(diào)各因素之間的關(guān)系。（三）學生學習能力分析高中學生在通用技術(shù)課程的學習過程中，已經(jīng)展現(xiàn)出了較強的學習能力和探究精神。他們善于觀察、思考和解決問題，能夠運用所學知識進行實踐操作和創(chuàng)意設計。學生們也具備了一定的團隊合作能力和溝通能力，能夠在小組活動中共同完成任務。在科技人文融合創(chuàng)新專題的學習中，學生需要運用多種學習能力：跨學科整合能力：學生需要將科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學和社會等多學科知識整合起來，形成綜合性的認知體系。問題解決能力：學生需要面對真實的問題情境，運用所學知識進行分析、設計和解決問題。創(chuàng)新思維能力：學生需要在跨學科整合的基礎上，發(fā)揮創(chuàng)新思維，提出新穎的解決方案。團隊合作能力：學生需要在小組活動中與他人合作，共同完成任務，培養(yǎng)團隊合作精神和溝通能力。實踐操作能力：學生需要通過實踐操作來驗證和完善自己的設計方案，培養(yǎng)動手能力和實踐經(jīng)驗。（四）學習障礙突破策略在科技人文融合創(chuàng)新專題的學習中，學生可能會遇到一些學習障礙。為了幫助學生克服這些障礙，提高學習效果，可以采取以下策略：加強跨學科知識整合：通過跨學科案例教學、主題研討等方式，幫助學生理解不同學科之間的聯(lián)系和區(qū)別，掌握跨學科整合的方法。鼓勵學生在日常生活中關(guān)注科技、社會和藝術(shù)等方面的新進展，拓寬知識視野。創(chuàng)設真實問題情境：通過創(chuàng)設真實的問題情境，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。引導學生從實際問題出發(fā)，運用所學知識進行分析、設計和解決問題。鼓勵學生參與社會實踐和科技創(chuàng)新活動，增強實踐經(jīng)驗和創(chuàng)新能力。培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力：通過創(chuàng)新思維訓練、創(chuàng)意設計等方式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。鼓勵學生敢于質(zhì)疑、勇于探索、善于創(chuàng)新，提出新穎的解決方案。為學生提供展示和交流的平臺，讓他們分享自己的創(chuàng)意和成果，增強自信心和成就感。強化團隊合作與溝通：通過小組合作學習、項目式學習等方式，強化學生的團隊合作和溝通能力。鼓勵學生在小組活動中積極發(fā)表意見、分享資源、共同解決問題。為學生提供團隊協(xié)作和溝通技巧的培訓，提高他們的合作效率和溝通質(zhì)量。加強實踐操作與指導：通過實踐操作、技術(shù)試驗等方式，加強學生的動手能力和實踐經(jīng)驗。為學生提供必要的實踐條件和指導，幫助他們掌握基本的技術(shù)操作和實驗方法。鼓勵學生自主設計和實施實驗項目，培養(yǎng)他們的自主探究和創(chuàng)新能力。實施個性化教學：針對不同學生的學習特點和需求，實施個性化教學。關(guān)注學生的學習進度和反饋情況，及時調(diào)整教學計劃和策略。為學有余力的學生提供拓展性的學習資源和實踐機會；為學習有困難的學生提供個性化的輔導和支持。建立多元化評價體系：建立多元化的評價體系，關(guān)注學生的全面發(fā)展。除了傳統(tǒng)的考試評價外，還可以采用項目評價、同伴評價、自我評價等多種方式，全面評價學生的知識掌握情況、能力發(fā)展水平和學習態(tài)度表現(xiàn)。注重評價過程的反饋和指導作用，幫助學生及時發(fā)現(xiàn)和糾正學習中的問題。四、大主題或大概念設計本大單元教學設計的主題是“科技人文融合創(chuàng)新：從理念到實踐”。該主題旨在通過深入理解和實踐科技人文融合創(chuàng)新的理念，培養(yǎng)學生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力，提升學生的綜合素養(yǎng)。圍繞這一主題，我們將從STS、STEM、STEM+等理念的發(fā)展歷程出發(fā)，逐步深入到科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析，以及在實際項目中的應用與實踐。五、大單元目標敘寫通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標：技術(shù)意識：學生能夠理解科技人文融合創(chuàng)新對現(xiàn)代社會發(fā)展的重要性，形成積極的技術(shù)價值觀和社會責任感。學生能夠認識到技術(shù)與社會、環(huán)境、文化之間的相互作用，形成可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)觀念。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解科技人文融合創(chuàng)新項目中的多學科交叉特性，形成系統(tǒng)的工程思維。學生能夠識別并解決實際工程問題，考慮技術(shù)、經(jīng)濟、社會、環(huán)境等多方面因素，制定合理的解決方案。創(chuàng)新設計：學生能夠結(jié)合真實問題情境，提出具有創(chuàng)新性的設計方案，并能夠?qū)⑷宋乃囆g(shù)、社會科學等因素融入技術(shù)設計中。學生能夠運用多學科知識，進行跨學科的創(chuàng)新設計，形成具有獨特創(chuàng)意和實用價值的設計成果。圖樣表達：學生能夠熟練運用技術(shù)圖樣表達設計構(gòu)想，包括草圖、三視圖、流程圖、控制框圖等。學生能夠通過圖樣表達清晰傳達設計意圖，與團隊成員有效溝通，共同完善設計方案。物化能力：學生能夠根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型制作或產(chǎn)品原型開發(fā)。學生能夠運用所學的工藝知識和技能，完成產(chǎn)品的加工、裝配和測試，實現(xiàn)設計方案的物化。六、大單元教學重點理解科技人文融合創(chuàng)新的理念：深入解析STS、STEM、STEM+等理念的發(fā)展歷程和內(nèi)涵，理解這些理念如何推動科技與社會、人文的融合。通過案例分析，探討科技人文融合創(chuàng)新在推動社會進步、解決現(xiàn)實問題中的重要作用。掌握科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)：分析科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)，明確科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學、社會等各學科在其中的作用和相互關(guān)系。通過跨學科案例分析，理解各學科在科技人文融合創(chuàng)新項目中的具體運用和協(xié)同作用。提升創(chuàng)新設計與物化能力：結(jié)合真實問題情境，引導學生進行創(chuàng)新設計實踐，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和設計能力。強化學生的物化能力訓練，通過模型制作、產(chǎn)品原型開發(fā)等活動，提升學生的實踐操作能力。七、大單元教學難點跨學科知識的整合與應用：科技人文融合創(chuàng)新涉及多學科知識，學生需要具備較強的跨學科整合能力，能夠?qū)⒉煌瑢W科的知識和方法有機結(jié)合，解決實際問題。教師在教學中需要注重引導學生建立跨學科的知識體系，幫助學生形成系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)和綜合運用能力。創(chuàng)新設計能力的培養(yǎng)：創(chuàng)新設計是科技人文融合創(chuàng)新的核心內(nèi)容之一，但學生在實際設計過程中往往難以突破傳統(tǒng)思維束縛，提出具有創(chuàng)新性的設計方案。教師需要通過啟發(fā)式教學、案例分析等方法，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和設計能力。物化能力的提升：物化能力是科技人文融合創(chuàng)新成果實現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但學生在實際操作過程中可能面臨材料選擇、工具使用、工藝流程等方面的困難。教師需要加強對學生的物化能力訓練，提供充足的實踐機會和指導，幫助學生掌握必要的工藝知識和技能，提高物化能力。教學設計詳細內(nèi)容第一課時：STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程教學目標：理解STS、STEM、STEM+等理念的基本概念和發(fā)展歷程。分析這些理念在推動科技與社會、人文融合中的重要作用。教學活動：引入：通過討論科技在現(xiàn)代社會中的重要作用，引出STS、STEM、STEM+等理念。講解：分別介紹STS、STEM、STEM+等理念的發(fā)展歷程和內(nèi)涵。案例分析：選取核能利用、機器人項目、跨學科創(chuàng)新項目等案例，分析這些理念在實際應用中的體現(xiàn)。討論：分組討論這些理念對現(xiàn)代社會發(fā)展的影響和意義。第二課時：學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的意義教學目標：理解學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的重要性。分析跨學科知識整合在科技創(chuàng)新中的作用。教學活動：引入：通過回顧STS、STEM、STEM+等理念，引出學習領(lǐng)域融合的主題。講解：闡述學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的意義，包括促進新知識產(chǎn)生、推動學科交叉等。案例分析：選取諾貝爾獎獲獎者的知識交叉背景、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)等案例，分析跨學科知識整合在科技創(chuàng)新中的作用。討論：分組討論學習領(lǐng)域融合對未來科技發(fā)展的影響和啟示。第三課時：科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析教學目標：理解科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)和組成要素。分析各學科在科技人文融合創(chuàng)新中的作用和相互關(guān)系。教學活動：引入：通過回顧STS、STEM、STEM+等理念的發(fā)展歷程，引出科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析。講解：闡述科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)，包括科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學、社會等各學科的作用和相互關(guān)系。案例分析：選取FAST射電望遠鏡、載人潛水器“深海勇士”號等項目，分析各學科在其中的具體運用和協(xié)同作用。討論：分組討論各學科在科技人文融合創(chuàng)新中的重要性及其相互關(guān)系。第四課時：科技人文融合創(chuàng)新組成要素的區(qū)別和聯(lián)系教學目標：理解科技人文融合創(chuàng)新各組成要素的區(qū)別和聯(lián)系。掌握如何在實際項目中協(xié)調(diào)各要素之間的關(guān)系。教學活動：引入：通過回顧科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析，引出各組成要素的區(qū)別和聯(lián)系。講解：分別闡述科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學、社會等各要素的區(qū)別和聯(lián)系。案例分析：選取直飲水機、共享單車等項目，分析各要素在實際項目中的具體運用和相互關(guān)系。討論：分組討論如何在實際項目中協(xié)調(diào)各要素之間的關(guān)系，實現(xiàn)科技人文融合創(chuàng)新的最佳效果。第五課時：科技人文融合創(chuàng)新項目中各因素的制約關(guān)系和通約特性教學目標：理解科技人文融合創(chuàng)新項目中各因素的制約關(guān)系和通約特性。掌握如何在實際項目中處理各因素之間的制約關(guān)系，實現(xiàn)整體最優(yōu)。教學活動：引入：通過回顧科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)和各組成要素的區(qū)別和聯(lián)系，引出項目中各因素的制約關(guān)系和通約特性。講解：闡述科技人文融合創(chuàng)新項目中可能遇到的制約因素及其相互關(guān)系。案例分析：選取假肢手臂設計項目等案例，分析如何在設計中處理各因素之間的制約關(guān)系，實現(xiàn)整體最優(yōu)。討論：分組討論如何在實際項目中處理各因素之間的制約關(guān)系，確保項目的順利實施和最優(yōu)效果。第六課時：科技人文融合創(chuàng)新實踐教學目標：運用所學知識進行科技人文融合創(chuàng)新實踐。提升創(chuàng)新設計和物化能力。教學活動：引入：通過回顧科技人文融合創(chuàng)新的理論知識，引出實踐環(huán)節(jié)的重要性。分組實踐：學生分組選擇創(chuàng)新設計項目，進行跨學科的創(chuàng)新設計和物化實踐。教師指導：教師在實踐過程中提供必要的指導和幫助，確保項目的順利進行。成果展示：各小組展示創(chuàng)新設計成果，分享設計思路和制作過程。第七課時：評價與反思教學目標：對科技人文融合創(chuàng)新實踐進行評價和反思?？偨Y(jié)經(jīng)驗教訓，提出改進建議。教學活動：成果評價：采用自評、互評和教師評價相結(jié)合的方式，對創(chuàng)新設計成果進行評價。經(jīng)驗分享：各小組分享在實踐過程中的經(jīng)驗教訓和收獲。反思與改進：引導學生對實踐過程進行反思，提出改進建議?？偨Y(jié)展望：總結(jié)本次大單元教學的成果和不足，展望未來的科技人文融合創(chuàng)新實踐方向。通過以上教學設計，旨在幫助學生深入理解科技人文融合創(chuàng)新的理念和實踐方法，提升學生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力，為未來的科技創(chuàng)新和社會發(fā)展奠定堅實基礎。八、大單元整體教學思路教學目標設定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，本大單元“科技人文融合創(chuàng)新專題”旨在通過一系列的教學活動，引導學生理解科技人文融合創(chuàng)新的內(nèi)涵，掌握其基本理論和方法，并能在實際情境中應用這些理論和方法解決實際問題。具體教學目標設定如下：（一）技術(shù)意識理解技術(shù)現(xiàn)象及其對人、自然、社會的影響：學生能夠認識到科技人文融合創(chuàng)新是推動社會進步和發(fā)展的重要力量，理解其對人類生活和社會環(huán)境的積極影響和潛在風險。形成對技術(shù)使用的責任感：學生能夠形成對技術(shù)選擇、使用、決策過程中的倫理意識和社會責任感，能夠理性分析技術(shù)對社會、環(huán)境和個人的影響。增強技術(shù)文化理解與適應意識：學生能夠理解和尊重不同文化背景下的技術(shù)發(fā)展和應用，增強跨文化技術(shù)交流與合作的意識。（二）工程思維理解系統(tǒng)分析的方法：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別技術(shù)問題的特性和細節(jié)，明確制約條件和影響因素，提出可能的解決方案。掌握工程設計的基本方法：學生能夠掌握工程設計的一般流程，包括需求分析、方案設計、模型制作、測試優(yōu)化等環(huán)節(jié)，形成初步的工程設計能力。形成工程建模與仿真能力：學生能夠利用計算機輔助設計軟件進行工程建模和仿真，對設計方案進行性能評估和優(yōu)化。（三）創(chuàng)新設計發(fā)現(xiàn)與明確問題：學生能夠敏銳地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實生活中的技術(shù)問題，明確問題的本質(zhì)和關(guān)鍵要素。提出創(chuàng)新解決方案：學生能夠運用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法，提出符合設計原則的創(chuàng)新解決方案，并進行方案比較和權(quán)衡。進行技術(shù)試驗與驗證：學生能夠設計并實施技術(shù)試驗，對創(chuàng)新方案進行驗證和優(yōu)化，撰寫技術(shù)試驗報告。（四）圖樣表達識讀常見技術(shù)圖樣：學生能夠識讀機械加工圖、電路圖、流程圖、系統(tǒng)框圖等常見技術(shù)圖樣，理解其表達的設計意圖和技術(shù)要求。繪制技術(shù)圖樣：學生能夠運用手工繪圖工具和計算機輔助設計軟件，繪制規(guī)范的技術(shù)圖樣，表達設計構(gòu)想和方案。用技術(shù)語言交流設計思想：學生能夠運用技術(shù)語言準確表達設計思想和方案，與他人進行有效溝通和合作。（五）物化能力選擇材料與工具：學生能夠根據(jù)設計要求選擇合適的材料和工具，了解材料的屬性和加工方法。制作模型或原型：學生能夠利用所選材料和工具，制作符合設計要求的模型或原型，并進行裝配和調(diào)試。測試與優(yōu)化：學生能夠?qū)δＰ突蛟瓦M行測試，分析測試結(jié)果，提出優(yōu)化方案，并進行改進和完善。教學重點與難點教學重點理解科技人文融合創(chuàng)新的內(nèi)涵與意義：通過講解STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程，使學生理解科技人文融合創(chuàng)新的內(nèi)涵、特點及其對社會發(fā)展的重要意義。掌握科技人文融合創(chuàng)新的基本方法：通過案例分析，使學生掌握科技人文融合創(chuàng)新的基本方法，包括問題識別、方案設計、模型制作、測試優(yōu)化等環(huán)節(jié)。培養(yǎng)創(chuàng)新設計與物化能力：通過項目實踐，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力和物化能力，使學生能夠運用所學知識解決實際問題。教學難點跨學科知識的整合與應用：科技人文融合創(chuàng)新涉及多個學科領(lǐng)域的知識，如何將這些知識進行有效整合并應用于實際問題解決中是一個難點。創(chuàng)新思維與創(chuàng)造技法的培養(yǎng)：創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法的培養(yǎng)需要長期的實踐和積累，如何在教學過程中有效激發(fā)學生的創(chuàng)新思維并培養(yǎng)其創(chuàng)造技法是一個挑戰(zhàn)。項目實踐的組織與實施：項目實踐的組織與實施需要充分考慮學生的實際情況和能力水平，如何確保每個學生都能積極參與并有所收獲是一個難點。教學策略與方法教學策略問題導向教學：以真實的技術(shù)問題為導向，引導學生主動思考、積極探索，培養(yǎng)其問題解決能力。案例教學：選取典型的科技人文融合創(chuàng)新案例進行分析和討論，使學生深入理解其內(nèi)涵和方法。項目實踐：通過項目實踐的方式，讓學生在解決實際問題的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新設計和物化能力。教學方法講授法：通過教師的講解和演示，使學生掌握科技人文融合創(chuàng)新的基本理論和方法。討論法：組織學生就相關(guān)問題進行討論和交流，促進其思維碰撞和觀點分享。實踐法：通過實驗操作、項目實踐等方式，讓學生在實踐中學習和掌握相關(guān)知識和技能。教學過程設計第一階段：理論講授與案例分析（約2周）引入科技人文融合創(chuàng)新的概念：介紹STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程和內(nèi)涵，使學生對其有初步的認識。講解科技人文融合創(chuàng)新的意義：分析學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的意義，強調(diào)科技人文融合創(chuàng)新在推動社會進步和發(fā)展中的重要作用。案例分析：選取典型的科技人文融合創(chuàng)新案例進行分析，如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)、共享單車的設計與推廣等，使學生深入理解其方法和過程。第二階段：跨學科知識整合與思維訓練（約3周）跨學科知識整合：引導學生回顧和整理已學過的科學、技術(shù)、工程、數(shù)學、藝術(shù)、社會等學科知識，理解它們之間的聯(lián)系和區(qū)別。思維訓練：通過頭腦風暴、思維導圖等方式，訓練學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法，激發(fā)其想象力和創(chuàng)造力。小組討論：組織學生就跨學科知識整合和思維訓練的問題進行小組討論和交流，促進其思維碰撞和觀點分享。第三階段：項目實踐與創(chuàng)新設計（約4周）項目選題與方案設計：學生根據(jù)興趣和實際情況選擇科技人文融合創(chuàng)新的項目主題，進行方案設計。教師提供必要的指導和幫助。模型制作與測試優(yōu)化：學生根據(jù)方案設計制作模型或原型，并進行測試和優(yōu)化。教師關(guān)注制作過程和測試結(jié)果，及時給予反饋和指導。成果展示與評價：學生展示項目成果，進行自我評價和相互評價。教師根據(jù)評價標準和要求，對學生的成果進行評價和反饋。第四階段：總結(jié)反思與拓展延伸（約1周）總結(jié)反思：組織學生總結(jié)本次科技人文融合創(chuàng)新專題的學習過程和收獲，反思存在的問題和不足，提出改進意見和建議。拓展延伸：介紹科技人文融合創(chuàng)新的前沿動態(tài)和發(fā)展趨勢，鼓勵學生關(guān)注相關(guān)領(lǐng)域的研究和應用，培養(yǎng)其持續(xù)學習和探索的精神。教學評價設計評價原則全面性原則：評價應全面反映學生在知識掌握、能力提升、情感態(tài)度等方面的表現(xiàn)。過程性原則：評價應注重學生在學習過程中的表現(xiàn)和努力程度，而非僅關(guān)注最終結(jié)果。多元化原則：評價應采用多種方式和手段進行，包括自我評價、相互評價、教師評價等。評價內(nèi)容與方法知識掌握情況：通過課堂測試、作業(yè)完成情況等方式評價學生對科技人文融合創(chuàng)新基本理論和方法的掌握情況。能力提升情況：通過項目實踐、創(chuàng)新設計、模型制作等方式評價學生在創(chuàng)新思維、創(chuàng)造技法、物化能力等方面的提升情況。情感態(tài)度表現(xiàn)：通過觀察、訪談等方式評價學生在學習過程中的興趣、態(tài)度、合作精神等方面的表現(xiàn)。評價標準與要求知識掌握情況評價標準：能夠準確理解和表述科技人文融合創(chuàng)新的基本理論和方法；能夠運用所學知識分析和解決實際問題。能力提升情況評價標準：能夠提出具有創(chuàng)新性的設計方案；能夠獨立完成模型制作和測試優(yōu)化工作；能夠在團隊中發(fā)揮積極作用并有效溝通合作。情感態(tài)度表現(xiàn)評價標準：對科技人文融合創(chuàng)新專題有濃厚興趣和積極態(tài)度；能夠積極參與課堂討論和項目實踐活動；能夠與同學友好相處并共同完成任務。教學資源與保障教學資源教材與教輔資料：選用適合的教材和教輔資料作為學生學習的主要依據(jù)和輔助工具。網(wǎng)絡資源：利用互聯(lián)網(wǎng)資源查找相關(guān)資料和信息，拓寬學生的知識面和視野。實驗器材與工具：提供必要的實驗器材和工具供學生進行實驗操作和模型制作使用。教學保障師資保障：配備具有豐富教學經(jīng)驗和專業(yè)知識的教師擔任教學工作。設施保障：提供完善的教學設施和實驗條件以滿足教學需求。時間保障：合理安排教學時間以確保各項教學活動的順利進行。通過以上教學思路的設計與實施，旨在培養(yǎng)學生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等通用技術(shù)核心素養(yǎng)，提高其解決實際問題的能力和綜合素質(zhì)。九、學業(yè)評價教學目標技術(shù)意識：學生能夠理解科技人文融合創(chuàng)新的基本概念，認識到科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學、社會（STEAMS）等多學科在解決實際問題中的重要性，形成對科技人文融合創(chuàng)新技術(shù)的積極態(tài)度和責任感。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別和解決科技人文融合創(chuàng)新項目中的工程問題，理解各組成要素之間的相互關(guān)系，初步形成工程決策與管理的能力。創(chuàng)新設計：學生能夠基于真實問題情境，運用多學科知識與方法，提出創(chuàng)新性的解決方案，設計具有實用性和創(chuàng)意的科技人文融合創(chuàng)新項目。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制與科技人文融合創(chuàng)新項目相關(guān)的技術(shù)圖樣，運用圖形樣式對設計對象進行可視化的描述和交流，提升技術(shù)語言表達能力。物化能力：學生能夠選擇合適的材料和工具，根據(jù)設計方案制作模型或原型，通過技術(shù)試驗和測試，不斷優(yōu)化和完善項目，提升動手實踐能力和物化實現(xiàn)能力。學習目標理解科技人文融合創(chuàng)新的基本概念：學生能夠闡述STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程，理解科技人文融合創(chuàng)新的內(nèi)涵和意義。識別和解決工程問題：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別科技人文融合創(chuàng)新項目中的工程問題，理解各組成要素之間的相互關(guān)系，提出解決方案。提出創(chuàng)新性設計方案：學生能夠基于真實問題情境，運用多學科知識與方法，提出具有實用性和創(chuàng)意的科技人文融合創(chuàng)新項目設計方案。識讀和繪制技術(shù)圖樣：學生能夠識讀和繪制與科技人文融合創(chuàng)新項目相關(guān)的技術(shù)圖樣，運用圖形樣式準確表達設計構(gòu)想。制作模型或原型：學生能夠選擇合適的材料和工具，根據(jù)設計方案制作模型或原型，通過技術(shù)試驗和測試，不斷優(yōu)化和完善項目。評價目標設定一、技術(shù)意識評價目標1.1：學生能夠闡述STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程，理解科技人文融合創(chuàng)新的內(nèi)涵和意義。評價方式：通過課堂討論、小組報告、案例分析等形式，評價學生對STS、STEM、STEM+理念的理解程度。評價標準：A級：能夠準確闡述STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程，深刻理解科技人文融合創(chuàng)新的內(nèi)涵和意義。B級：能夠基本闡述STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程，對科技人文融合創(chuàng)新有一定的理解。C級：對STS、STEM、STEM+理念有一定了解，但對科技人文融合創(chuàng)新的內(nèi)涵和意義理解不夠深入。評價目標1.2：學生能夠認識到科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學、社會等多學科在解決實際問題中的重要性。評價方式：通過項目設計、案例分析、小組討論等形式，評價學生在實際問題解決中多學科知識的應用情況。評價標準：A級：能夠綜合運用多學科知識解決實際問題，展現(xiàn)出較高的跨學科整合能力。B級：能夠運用部分學科知識解決實際問題，但跨學科整合能力有待提高。C級：對多學科知識在解決實際問題中的應用缺乏認識，跨學科整合能力較弱。二、工程思維評價目標2.1：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別科技人文融合創(chuàng)新項目中的工程問題。評價方式：通過項目設計、案例分析、小組討論等形式，評價學生識別工程問題的能力。評價標準：A級：能夠準確識別項目中的工程問題，并運用系統(tǒng)分析的方法進行深入剖析。B級：能夠識別項目中的部分工程問題，但系統(tǒng)分析能力有待加強。C級：對工程問題的識別能力較弱，缺乏系統(tǒng)分析的方法。評價目標2.2：學生能夠理解科技人文融合創(chuàng)新項目中各組成要素之間的相互關(guān)系。評價方式：通過項目報告、小組討論、課堂展示等形式，評價學生對項目中各組成要素關(guān)系的理解程度。評價標準：A級：能夠深刻理解項目中各組成要素之間的相互關(guān)系，并能在項目設計中充分體現(xiàn)。B級：對項目中各組成要素的關(guān)系有一定理解，但在項目設計中體現(xiàn)不夠充分。C級：對各組成要素的關(guān)系理解模糊，項目設計中缺乏系統(tǒng)考慮。評價目標2.3：學生能夠提出科技人文融合創(chuàng)新項目的解決方案，并初步形成工程決策與管理的能力。評價方式：通過項目設計、方案設計、小組討論等形式，評價學生提出解決方案和進行工程決策與管理的能力。評價標準：A級：能夠提出切實可行的解決方案，展現(xiàn)出較高的工程決策與管理能力。B級：能夠提出基本可行的解決方案，但工程決策與管理能力有待加強。C級：提出的解決方案缺乏可行性，工程決策與管理能力較弱。三、創(chuàng)新設計評價目標3.1：學生能夠基于真實問題情境，提出具有實用性和創(chuàng)意的科技人文融合創(chuàng)新項目設計方案。評價方式：通過項目設計、創(chuàng)意提案、小組討論等形式，評價學生提出設計方案的創(chuàng)新性和實用性。評價標準：A級：能夠基于真實問題情境，提出具有高度創(chuàng)新性和實用性的設計方案。B級：能夠提出具有一定創(chuàng)新性和實用性的設計方案，但創(chuàng)新程度有待提升。C級：提出的設計方案缺乏創(chuàng)新性和實用性，難以滿足實際需求。評價目標3.2：學生能夠運用多學科知識與方法，進行項目設計的優(yōu)化和完善。評價方式：通過項目設計、方案修改、小組討論等形式，評價學生運用多學科知識進行項目設計優(yōu)化和完善的能力。評價標準：A級：能夠熟練運用多學科知識對項目設計進行優(yōu)化和完善，顯著提升設計質(zhì)量。B級：能夠運用部分學科知識對項目設計進行一定程度的優(yōu)化和完善。C級：缺乏運用多學科知識進行項目設計優(yōu)化和完善的能力。四、圖樣表達評價目標4.1：學生能夠識讀與科技人文融合創(chuàng)新項目相關(guān)的技術(shù)圖樣。評價方式：通過圖樣識讀測試、小組討論、案例分析等形式，評價學生識讀圖樣的能力。評價標準：A級：能夠準確識讀各種技術(shù)圖樣，理解圖樣的含義和用途。B級：能夠識讀部分技術(shù)圖樣，但對部分復雜圖樣的理解存在困難。C級：識讀圖樣的能力較弱，難以準確理解圖樣的含義和用途。評價目標4.2：學生能夠運用圖形樣式準確表達設計構(gòu)想，繪制科技人文融合創(chuàng)新項目的技術(shù)圖樣。評價方式：通過圖樣繪制作業(yè)、項目報告、小組討論等形式，評價學生繪制技術(shù)圖樣的能力。評價標準：A級：能夠運用圖形樣式準確表達設計構(gòu)想，繪制出規(guī)范、清晰的技術(shù)圖樣。B級：能夠繪制出基本符合要求的技術(shù)圖樣，但在細節(jié)表達和規(guī)范性方面有待提升。C級：繪制技術(shù)圖樣的能力較弱，難以滿足項目設計的需要。五、物化能力評價目標5.1：學生能夠選擇合適的材料和工具，根據(jù)設計方案制作模型或原型。評價方式：通過模型制作、原型開發(fā)、小組討論等形式，評價學生選擇合適的材料和工具進行物化實現(xiàn)的能力。評價標準：A級：能夠根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具，制作出符合要求的模型或原型。B級：能夠選擇部分合適的材料和工具進行模型或原型的制作，但在選擇合理性和制作質(zhì)量方面有待提升。C級：缺乏選擇合適的材料和工具進行模型或原型制作的能力。評價目標5.2：學生能夠通過技術(shù)試驗和測試，不斷優(yōu)化和完善科技人文融合創(chuàng)新項目。評價方式：通過技術(shù)試驗報告、項目測試記錄、小組討論等形式，評價學生進行技術(shù)試驗和測試的能力以及優(yōu)化和完善項目的能力。評價標準：A級：能夠制定科學的技術(shù)試驗方案，準確記錄試驗數(shù)據(jù)，根據(jù)試驗結(jié)果進行項目優(yōu)化和完善，顯著提升項目質(zhì)量。B級：能夠進行基本的技術(shù)試驗和測試，但試驗方案制定和數(shù)據(jù)分析能力有待加強，項目優(yōu)化和完善程度有限。C級：缺乏進行技術(shù)試驗和測試的能力，難以對項目進行有效優(yōu)化和完善。十、大單元實施思路及教學結(jié)構(gòu)圖一、大單元實施思路1.單元背景與目標設定《科技人文融合創(chuàng)新專題》是高中通用技術(shù)選擇性必修課程中的重要組成部分，旨在通過本單元的學習，使學生理解科技人文融合創(chuàng)新的內(nèi)涵、結(jié)構(gòu)及其在實際應用中的重要性，培養(yǎng)學生的跨學科綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。本單元以“科技人文融合創(chuàng)新”為主題，圍繞STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程、學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的意義、科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析等內(nèi)容展開，旨在培養(yǎng)學生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。2.實施策略（1）情境教學：通過創(chuàng)設真實的問題情境，引導學生主動探索科技人文融合創(chuàng)新的內(nèi)涵和重要性，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。（2）項目式學習：結(jié)合具體項目，如智能家居設計、橋梁設計等，讓學生在實踐中體驗科技人文融合創(chuàng)新的過程和方法，提升綜合應用能力。（3）跨學科整合：加強與物理、化學、生物、數(shù)學、藝術(shù)等學科的交叉融合，培養(yǎng)學生的跨學科綜合素養(yǎng)。（4）合作學習：鼓勵學生進行小組合作，通過討論、交流、協(xié)作等方式，共同解決問題，培養(yǎng)團隊合作精神和溝通能力。3.教學流程（1）導入階段：通過介紹科技人文融合創(chuàng)新的背景和意義，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。（2）新知講授：詳細講解STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程、學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的意義、科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。（3）實踐操作：結(jié)合具體項目，如智能家居設計、橋梁設計等，引導學生進行實踐操作，體驗科技人文融合創(chuàng)新的過程和方法。（4）總結(jié)提升：對學生的學習成果進行總結(jié)和評價，引導學生反思學習過程，提升綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。二、教學目標設定通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標：（一）技術(shù)意識學生能夠形成對科技人文融合創(chuàng)新的基本認識和理解，認識到其在現(xiàn)代社會中的重要性和價值。學生能夠結(jié)合具體案例，分析科技人文融合創(chuàng)新在實際應用中的問題和挑戰(zhàn)，形成批判性思維和解決問題的能力。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，對科技人文融合創(chuàng)新項目進行整體規(guī)劃和設計。學生能夠理解結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并將其應用于實際問題的解決過程中。（三）創(chuàng)新設計學生能夠基于真實問題情境，提出具有創(chuàng)新性的解決方案，并設計出相應的產(chǎn)品或系統(tǒng)。學生能夠綜合運用多學科知識，進行跨學科的創(chuàng)新設計，提升綜合應用能力。（四）圖樣表達學生能夠識讀和繪制與科技人文融合創(chuàng)新相關(guān)的技術(shù)圖樣，如機械加工圖、電子線路圖、流程圖等。學生能夠運用圖樣表達設計構(gòu)想，與他人進行交流和溝通，提升技術(shù)表達能力。（五）物化能力學生能夠根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型或產(chǎn)品的制作和裝配。學生能夠?qū)δＰ突虍a(chǎn)品進行技術(shù)測試和優(yōu)化，提升物化實現(xiàn)能力。三、教學結(jié)構(gòu)圖科技人文融合創(chuàng)新專題├──一、科技人文融合創(chuàng)新概述│├──1.STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程││├──1.1STS理念的發(fā)展││├──1.2STEM理念的興起││└──1.3STEM+理念的提出│├──2.學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的意義││├──2.1學科交叉融合的重要性││└──2.2典型案例分析│└──3.科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析│├──3.1科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)│├──3.2科技人文融合創(chuàng)新組成要素的區(qū)別和聯(lián)系│└──3.3科技人文融合創(chuàng)新項目中各因素的制約關(guān)系和通約特性├──二、大單元實施思路│├──1.單元背景與目標設定│├──2.實施策略││├──2.1情境教學││├──2.2項目式學習││├──2.3跨學科整合││└──2.4合作學習│└──3.教學流程│├──3.1導入階段│├──3.2新知講授│├──3.3實踐操作│└──3.4總結(jié)提升├──三、教學目標設定│├──1.技術(shù)意識│├──2.工程思維│├──3.創(chuàng)新設計│├──4.圖樣表達│└──5.物化能力└──四、具體教學實施步驟├──1.導入階段├──2.新知講授│├──2.1STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程│├──2.2學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的意義│└──2.3科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析├──3.實踐操作│├──3.1項目選擇與設計│├──3.2小組討論與方案制定│├──3.3模型或產(chǎn)品制作與裝配│└──3.4技術(shù)測試與優(yōu)化└──4.總結(jié)提升四、具體教學實施步驟1.導入階段（1課時）教學目標：激發(fā)學生對科技人文融合創(chuàng)新的興趣和探究欲望。引導學生了解本單元的學習內(nèi)容和目標。教學活動：通過展示科技人文融合創(chuàng)新的典型案例（如智能家居、無人駕駛汽車等），引導學生思考這些技術(shù)的創(chuàng)新點和應用價值。介紹本單元的學習內(nèi)容和目標，讓學生明確學習方向和重點。2.新知講授（6課時）教學目標：使學生理解STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程及其內(nèi)涵。使學生認識到學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的重要意義。使學生理解科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)及其組成要素的區(qū)別和聯(lián)系。教學活動：2.1STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程（2課時）STS理念的發(fā)展：介紹STS理念的起源、發(fā)展和應用，強調(diào)科學與技術(shù)、社會之間的相互關(guān)系。STEM理念的興起：講解STEM理念的內(nèi)涵、特點和重要性，以及STEM教育在全球范圍內(nèi)的實踐情況。STEM+理念的提出：闡述STEM+理念的含義和擴展領(lǐng)域，強調(diào)跨學科整合和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性。2.2學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的意義（2課時）學科交叉融合的重要性：通過案例分析（如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)），說明學科交叉融合在知識創(chuàng)新中的重要作用。典型案例分析：選取諾貝爾獎獲獎者的知識交叉背景作為案例，分析學科交叉對科技創(chuàng)新的影響和貢獻。2.3科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析（2課時）科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)：介紹科技人文融合創(chuàng)新的基本結(jié)構(gòu)和組成要素（科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學、社會）?？萍既宋娜诤蟿?chuàng)新組成要素的區(qū)別和聯(lián)系：通過對比分析，使學生理解各要素之間的區(qū)別和聯(lián)系，以及它們在科技人文融合創(chuàng)新中的作用。科技人文融合創(chuàng)新項目中各因素的制約關(guān)系和通約特性：以假肢手臂項目為例，分析項目中各因素的制約關(guān)系和通約特性，引導學生理解跨學科整合的復雜性和挑戰(zhàn)性。3.實踐操作（8課時）教學目標：使學生通過實踐操作體驗科技人文融合創(chuàng)新的過程和方法。培養(yǎng)學生的跨學科綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。教學活動：3.1項目選擇與設計（2課時）項目選擇：結(jié)合學校實際和學生興趣，選擇智能家居設計、橋梁設計等項目作為實踐載體。項目設計：引導學生對項目進行整體規(guī)劃和設計，明確項目目標、任務分工和時間安排。3.2小組討論與方案制定（2課時）小組討論：學生分組討論項目實施方案，分析項目中的關(guān)鍵問題和挑戰(zhàn)。方案制定：各組制定詳細的項目實施方案，包括設計思路、技術(shù)路線、材料選擇等。3.3模型或產(chǎn)品制作與裝配（2課時）材料準備：根據(jù)方案準備所需的材料和工具。制作與裝配：學生分組進行模型或產(chǎn)品的制作和裝配，教師巡回指導。3.4技術(shù)測試與優(yōu)化（2課時）技術(shù)測試：對制作完成的模型或產(chǎn)品進行技術(shù)測試，記錄測試數(shù)據(jù)。優(yōu)化改進：根據(jù)測試結(jié)果對模型或產(chǎn)品進行優(yōu)化改進，提升性能和質(zhì)量。4.總結(jié)提升（2課時）教學目標：對學生的學習成果進行總結(jié)和評價。引導學生反思學習過程，提升綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。教學活動：成果展示：各組展示項目成果，分享制作過程中的經(jīng)驗和體會。總結(jié)評價：教師對學生的學習成果進行總結(jié)評價，肯定成績，指出不足。反思交流：引導學生反思學習過程，討論如何進一步提升綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。拓展延伸：介紹科技人文融合創(chuàng)新領(lǐng)域的最新進展和未來趨勢，鼓勵學生持續(xù)關(guān)注并深入學習。十一、大情境、大任務創(chuàng)設教學目標設定通過本大情境、大任務的創(chuàng)設與實施，旨在達成以下通用技術(shù)核心素養(yǎng)目標：技術(shù)意識：學生能夠形成對科技人文融合創(chuàng)新的基本認識和理解，認識到其在現(xiàn)代社會中的重要性和價值；能夠結(jié)合具體案例，分析科技人文融合創(chuàng)新在實際應用中的問題和挑戰(zhàn)，形成批判性思維和解決問題的能力。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，對科技人文融合創(chuàng)新項目進行整體規(guī)劃和設計；能夠理解結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并將其應用于實際問題的解決過程中。創(chuàng)新設計：學生能夠基于真實問題情境，提出具有創(chuàng)新性的解決方案，并設計出相應的產(chǎn)品或系統(tǒng)；能夠綜合運用多學科知識，進行跨學科的創(chuàng)新設計，提升綜合應用能力。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制與科技人文融合創(chuàng)新相關(guān)的技術(shù)圖樣，如機械加工圖、電子線路圖、流程圖等；能夠運用圖樣表達設計構(gòu)想，與他人進行交流和溝通，提升技術(shù)表達能力。物化能力：學生能夠根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型或產(chǎn)品的制作和裝配；能夠?qū)δＰ突虍a(chǎn)品進行技術(shù)測試和優(yōu)化，提升物化實現(xiàn)能力。大情境、大任務創(chuàng)設大情境背景隨著科技的飛速發(fā)展和社會的快速進步，科技人文融合創(chuàng)新已成為推動社會進步和經(jīng)濟發(fā)展的重要動力。在現(xiàn)代社會中，無論是智能家居、無人駕駛汽車，還是醫(yī)療機器人、3D打印技術(shù)等，都是科技人文融合創(chuàng)新的典型代表。這些創(chuàng)新技術(shù)不僅極大地豐富了人們的生活方式，也提高了社會的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。為了更好地培養(yǎng)學生的科技人文融合創(chuàng)新能力，我們將創(chuàng)設一個大情境——“未來智慧城市設計與構(gòu)建”，通過這個大情境，學生將綜合運用科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學、社會等多學科知識，設計和構(gòu)建一個未來智慧城市模型。大任務設計任務一：未來智慧城市概念設計教學目標：技術(shù)意識：理解未來智慧城市的概念和特征，認識到科技人文融合創(chuàng)新在未來城市發(fā)展中的重要性。工程思維：運用系統(tǒng)分析的方法，對未來智慧城市進行整體規(guī)劃和設計。創(chuàng)新設計：基于真實問題情境，提出具有創(chuàng)新性的未來智慧城市設計方案。教學活動：情境導入：展示未來智慧城市的相關(guān)視頻和圖片，引導學生了解未來智慧城市的概念和特征。小組討論：分組討論未來智慧城市應具備哪些功能和特點，如智能交通、智能安防、智能能源管理等。概念設計：各小組根據(jù)討論結(jié)果，設計一份未來智慧城市的概念設計方案，包括設計思路、主要功能和特點等。方案展示：各小組展示概念設計方案，并進行互評和師評，提出改進建議。物化成果：未來智慧城市概念設計方案（包括文字描述和圖示）。任務二：未來智慧城市關(guān)鍵技術(shù)研究教學目標：技術(shù)意識：理解未來智慧城市關(guān)鍵技術(shù)的重要性和應用價值。工程思維：分析未來智慧城市關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)方式和應用場景。圖樣表達：繪制關(guān)鍵技術(shù)相關(guān)的技術(shù)圖樣，如智能交通系統(tǒng)流程圖、智能安防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖等。教學活動：技術(shù)講座：邀請行業(yè)專家或教師講解未來智慧城市的關(guān)鍵技術(shù)，如大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等。技術(shù)研究：各小組選擇一項關(guān)鍵技術(shù)進行深入研究，分析其原理、應用場景和實現(xiàn)方式。圖樣繪制：根據(jù)技術(shù)研究結(jié)果，繪制關(guān)鍵技術(shù)相關(guān)的技術(shù)圖樣，如智能交通系統(tǒng)流程圖、智能安防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖等。技術(shù)匯報：各小組進行技術(shù)匯報，展示技術(shù)研究成果和技術(shù)圖樣。物化成果：關(guān)鍵技術(shù)研究報告和技術(shù)圖樣。任務三：未來智慧城市模型構(gòu)建教學目標：物化能力：選擇合適的材料和工具，構(gòu)建未來智慧城市模型。創(chuàng)新設計：在模型構(gòu)建過程中融入創(chuàng)新設計元素，提升模型的實用性和美觀性。工程思維：對模型構(gòu)建過程進行系統(tǒng)規(guī)劃和優(yōu)化，確保模型的穩(wěn)定性和功能性。教學活動：材料準備：根據(jù)設計方案，準備所需的材料和工具，如紙板、塑料板、電子元器件等。模型構(gòu)建：各小組分工合作，按照設計方案構(gòu)建未來智慧城市模型。在構(gòu)建過程中，注重模型的穩(wěn)定性和功能性，同時融入創(chuàng)新設計元素。技術(shù)測試：對構(gòu)建好的模型進行技術(shù)測試，確保其各項功能正常運行。優(yōu)化改進：根據(jù)測試結(jié)果，對模型進行優(yōu)化改進，提升其實用性和美觀性。物化成果：未來智慧城市模型及測試報告。任務四：未來智慧城市展示與評價教學目標：圖樣表達：通過文字、圖示等方式，清晰表達未來智慧城市的設計理念和實現(xiàn)方式。技術(shù)意識：認識到科技人文融合創(chuàng)新在未來城市發(fā)展中的重要性，形成正確的技術(shù)觀和發(fā)展觀。物化能力：對構(gòu)建的智慧城市模型進行展示和講解，提升技術(shù)表達能力和溝通能力。教學活動：模型展示：各小組展示構(gòu)建的未來智慧城市模型，并對其進行講解和演示。互評與師評：組織學生進行互評和師評，對各小組的模型構(gòu)建、技術(shù)創(chuàng)新、圖樣表達等方面進行綜合評價。總結(jié)反思：引導學生對整個大情境、大任務實施過程進行總結(jié)反思，分享學習心得和體會。改進建議：根據(jù)評價結(jié)果和反思總結(jié)，提出未來智慧城市模型構(gòu)建和設計的改進建議。物化成果：未來智慧城市展示報告和綜合評價表。實施步驟與時間安排準備階段（第1-2周）確定大情境、大任務的具體內(nèi)容和要求。準備所需的材料和工具。組織學生進行情境導入和小組討論。概念設計階段（第3-4周）各小組進行未來智慧城市概念設計。展示和評價概念設計方案。關(guān)鍵技術(shù)研究階段（第5-6周）邀請專家進行技術(shù)講座。各小組選擇關(guān)鍵技術(shù)進行深入研究。繪制關(guān)鍵技術(shù)圖樣并進行技術(shù)匯報。模型構(gòu)建階段（第7-9周）準備材料和工具。各小組分工合作構(gòu)建未來智慧城市模型。進行技術(shù)測試和優(yōu)化改進。展示與評價階段（第10周）各小組展示未來智慧城市模型并進行講解。組織互評和師評。進行總結(jié)反思和改進建議的提出。通過以上大情境、大任務的創(chuàng)設與實施，學生將能夠綜合運用科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學、社會等多學科知識，進行未來智慧城市的設計與構(gòu)建。這不僅能夠提升學生的科技人文融合創(chuàng)新能力，還能夠培養(yǎng)他們的系統(tǒng)思維、創(chuàng)新設計和物化實現(xiàn)能力。十二、單元學歷案（一）單元主題與課時單元主題：科技人文融合創(chuàng)新專題課時設計：導入階段（1課時）新知講授（6課時）2.1STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程（2課時）2.2學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的意義（2課時）2.3科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析（2課時）實踐操作（8課時）3.1項目選擇與設計（2課時）3.2小組討論與方案制定（2課時）3.3模型或產(chǎn)品制作與裝配（2課時）3.4技術(shù)測試與優(yōu)化（2課時）總結(jié)提升（2課時）（二）學習目標根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，本單元的學習目標設定如下：通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標：（一）技術(shù)意識學生能夠形成對科技人文融合創(chuàng)新的基本認識和理解，認識到其在現(xiàn)代社會中的重要性和價值。學生能夠結(jié)合具體案例，分析科技人文融合創(chuàng)新在實際應用中的問題和挑戰(zhàn)，形成批判性思維和解決問題的能力。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，對科技人文融合創(chuàng)新項目進行整體規(guī)劃和設計。學生能夠理解結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并將其應用于實際問題的解決過程中。（三）創(chuàng)新設計學生能夠基于真實問題情境，提出具有創(chuàng)新性的解決方案，并設計出相應的產(chǎn)品或系統(tǒng)。學生能夠綜合運用多學科知識，進行跨學科的創(chuàng)新設計，提升綜合應用能力。（四）圖樣表達學生能夠識讀和繪制與科技人文融合創(chuàng)新相關(guān)的技術(shù)圖樣，如機械加工圖、電子線路圖、流程圖等。學生能夠運用圖樣表達設計構(gòu)想，與他人進行交流和溝通，提升技術(shù)表達能力。（五）物化能力學生能夠根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型或產(chǎn)品的制作和裝配。學生能夠?qū)δＰ突虍a(chǎn)品進行技術(shù)測試和優(yōu)化，提升物化實現(xiàn)能力。（三）評價任務本單元的評價任務將圍繞通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標展開，具體包括以下幾個方面：技術(shù)意識評價：通過課堂討論、案例分析、小組討論等方式，評價學生對科技人文融合創(chuàng)新的理解和認識程度，以及他們在解決實際問題時表現(xiàn)出的批判性思維和解決問題的能力。工程思維評價：通過觀察學生在項目規(guī)劃、設計過程中的表現(xiàn)，評價他們運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡方法的能力，以及對結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法的理解和應用情況。創(chuàng)新設計評價：通過學生提交的設計方案、產(chǎn)品原型或模型，評價他們在創(chuàng)新設計方面的能力和跨學科綜合應用能力。圖樣表達評價：通過學生繪制的技術(shù)圖樣，評價他們的圖樣表達能力和技術(shù)交流能力。物化能力評價：通過觀察學生在模型或產(chǎn)品制作、裝配過程中的表現(xiàn)，以及他們對模型或產(chǎn)品的技術(shù)測試和優(yōu)化情況，評價他們的物化實現(xiàn)能力。（四）學習過程1.導入階段（1課時）教學目標：激發(fā)學生對科技人文融合創(chuàng)新的興趣和探究欲望。引導學生了解本單元的學習內(nèi)容和目標。教學活動：通過展示科技人文融合創(chuàng)新的典型案例（如智能家居、無人駕駛汽車等），引導學生思考這些技術(shù)的創(chuàng)新點和應用價值。介紹本單元的學習內(nèi)容和目標，讓學生明確學習方向和重點。2.新知講授（6課時）2.1STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程（2課時）教學目標：使學生理解STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程及其內(nèi)涵。教學活動：STS理念的發(fā)展：介紹STS理念的起源、發(fā)展和應用，強調(diào)科學與技術(shù)、社會之間的相互關(guān)系。STEM理念的興起：講解STEM理念的內(nèi)涵、特點和重要性，以及STEM教育在全球范圍內(nèi)的實踐情況。STEM+理念的提出：闡述STEM+理念的含義和擴展領(lǐng)域，強調(diào)跨學科整合和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性。2.2學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的意義（2課時）教學目標：使學生認識到學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的重要意義。教學活動：學科交叉融合的重要性：通過案例分析（如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)），說明學科交叉融合在知識創(chuàng)新中的重要作用。典型案例分析：選取諾貝爾獎獲獎者的知識交叉背景作為案例，分析學科交叉對科技創(chuàng)新的影響和貢獻。2.3科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析（2課時）教學目標：使學生理解科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)及其組成要素的區(qū)別和聯(lián)系。教學活動：科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)：介紹科技人文融合創(chuàng)新的基本結(jié)構(gòu)和組成要素（科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學、社會）。組成要素的區(qū)別和聯(lián)系：通過對比分析，使學生理解各要素之間的區(qū)別和聯(lián)系，以及它們在科技人文融合創(chuàng)新中的作用。項目中各因素的制約關(guān)系和通約特性：以假肢手臂項目為例，分析項目中各因素的制約關(guān)系和通約特性，引導學生理解跨學科整合的復雜性和挑戰(zhàn)性。3.實踐操作（8課時）3.1項目選擇與設計（2課時）教學目標：使學生通過項目選擇與設計，體驗科技人文融合創(chuàng)新的過程和方法。教學活動：項目選擇：結(jié)合學校實際和學生興趣，選擇智能家居設計、橋梁設計等項目作為實踐載體。項目設計：引導學生對項目進行整體規(guī)劃和設計，明確項目目標、任務分工和時間安排。3.2小組討論與方案制定（2課時）教學目標：通過小組討論和方案制定，培養(yǎng)學生的團隊合作精神和溝通能力。教學活動：小組討論：學生分組討論項目實施方案，分析項目中的關(guān)鍵問題和挑戰(zhàn)。方案制定：各組制定詳細的項目實施方案，包括設計思路、技術(shù)路線、材料選擇等。3.3模型或產(chǎn)品制作與裝配（2課時）教學目標：使學生通過模型或產(chǎn)品制作與裝配，提升物化實現(xiàn)能力。教學活動：材料準備：根據(jù)方案準備所需的材料和工具。制作與裝配：學生分組進行模型或產(chǎn)品的制作和裝配，教師巡回指導。3.4技術(shù)測試與優(yōu)化（2課時）教學目標：使學生通過技術(shù)測試與優(yōu)化，提升模型或產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。教學活動：技術(shù)測試：對制作完成的模型或產(chǎn)品進行技術(shù)測試，記錄測試數(shù)據(jù)。優(yōu)化改進：根據(jù)測試結(jié)果對模型或產(chǎn)品進行優(yōu)化改進，提升性能和質(zhì)量。4.總結(jié)提升（2課時）教學目標：對學生的學習成果進行總結(jié)和評價，引導學生反思學習過程，提升綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。教學活動：成果展示：各組展示項目成果，分享制作過程中的經(jīng)驗和體會?？偨Y(jié)評價：教師對學生的學習成果進行總結(jié)評價，肯定成績，指出不足。反思交流：引導學生反思學習過程，討論如何進一步提升綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。拓展延伸：介紹科技人文融合創(chuàng)新領(lǐng)域的最新進展和未來趨勢，鼓勵學生持續(xù)關(guān)注并深入學習。（五）作業(yè)與檢測1.作業(yè)設計案例分析作業(yè)：要求學生分析一項科技人文融合創(chuàng)新的典型案例，撰寫案例分析報告，包括案例背景、創(chuàng)新點、應用價值等方面。設計作業(yè)：要求學生基于真實問題情境，提出一項具有創(chuàng)新性的解決方案，并設計相應的產(chǎn)品或系統(tǒng)。技術(shù)圖樣作業(yè)：要求學生繪制與技術(shù)設計相關(guān)的技術(shù)圖樣，如機械加工圖、電子線路圖、流程圖等。制作與測試作業(yè)：要求學生根據(jù)設計方案制作模型或產(chǎn)品，并進行技術(shù)測試和優(yōu)化。2.檢測方式課堂表現(xiàn)評價：通過觀察學生在課堂上的表現(xiàn)，評價他們對科技人文融合創(chuàng)新的理解和參與程度。作業(yè)評價：對學生的案例分析報告、設計方案、技術(shù)圖樣、模型或產(chǎn)品等進行評價，檢查他們對所學知識的掌握和應用情況。項目評價：通過項目展示和答辯，評價學生在項目規(guī)劃、設計、制作、測試等方面的綜合表現(xiàn)。（六）學后反思在完成本單元的學習后，請學生進行以下反思：知識掌握情況：回顧本單元所學內(nèi)容，思考自己對STS、STEM、STEM+理念以及科技人文融合創(chuàng)新的理解和掌握情況。能力提升情況：思考自己在技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達、物化能力等方面的提升情況，并舉例說明。學習方法總結(jié)：總結(jié)本單元學習過程中的有效學習方法，如案例分析、小組討論、實踐操作等，并思考如何將這些方法應用到未來的學習中。未來學習方向：根據(jù)自己的興趣和專長，確定未來在科技人文融合創(chuàng)新領(lǐng)域的學習方向和目標，并制定相應的學習計劃。通過本次單元學歷案的實施，旨在幫助學生深入理解科技人文融合創(chuàng)新的內(nèi)涵和結(jié)構(gòu)，提升他們的技術(shù)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，為未來的學習和職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎。十三、學科實踐與跨學科學習設計教學目標技術(shù)意識：學生能夠理解科技人文融合創(chuàng)新的基本概念及其在現(xiàn)實生活中的應用，認識到跨學科融合對技術(shù)創(chuàng)新的重要性。學生能夠結(jié)合具體案例，分析科技人文融合創(chuàng)新在解決實際問題中的作用，培養(yǎng)批判性思維和解決問題的能力。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，對科技人文融合創(chuàng)新項目進行整體規(guī)劃和設計。學生能夠理解結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并將其應用于跨學科創(chuàng)新項目中。創(chuàng)新設計：學生能夠基于真實的問題情境，提出具有創(chuàng)新性的解決方案，并設計出相應的跨學科產(chǎn)品或系統(tǒng)。學生能夠綜合運用多學科知識，進行跨學科的創(chuàng)新設計，提升綜合應用能力。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制與科技人文融合創(chuàng)新相關(guān)的技術(shù)圖樣，如機械加工圖、電子線路圖、流程圖等。學生能夠運用圖樣表達設計構(gòu)想，與他人進行交流和溝通，提升技術(shù)表達能力。物化能力：學生能夠根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型或產(chǎn)品的制作和裝配。學生能夠?qū)δＰ突虍a(chǎn)品進行技術(shù)測試和優(yōu)化，提升物化實現(xiàn)能力。學習目標理解科技人文融合創(chuàng)新的概念：學生能夠理解STS、STEM、STEM+等理念的發(fā)展歷程及其內(nèi)涵。學生能夠分析科技人文融合創(chuàng)新在推動社會進步和經(jīng)濟發(fā)展中的重要作用。掌握跨學科融合的方法：學生能夠?qū)W習并掌握跨學科融合的基本方法，如系統(tǒng)分析、比較權(quán)衡等。學生能夠運用這些方法對科技人文融合創(chuàng)新項目進行整體規(guī)劃和設計。提升創(chuàng)新設計能力：學生能夠基于真實的問題情境，提出創(chuàng)新性的解決方案，并設計出跨學科的產(chǎn)品或系統(tǒng)。學生能夠通過跨學科學習，提升綜合應用多學科知識的能力。增強技術(shù)圖樣表達能力：學生能夠識讀和繪制與科技人文融合創(chuàng)新相關(guān)的技術(shù)圖樣，提升技術(shù)表達能力。學生能夠通過圖樣表達設計構(gòu)想，與他人進行有效的溝通和交流。提高物化實現(xiàn)能力：學生能夠根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型或產(chǎn)品的制作和裝配。學生能夠?qū)δＰ突虍a(chǎn)品進行技術(shù)測試和優(yōu)化，提升物化實現(xiàn)能力。作業(yè)目標設定案例分析作業(yè)：學生需選擇一個科技人文融合創(chuàng)新的典型案例（如智能家居、無人駕駛汽車等），分析其中的STS、STEM、STEM+理念的應用情況。學生需撰寫案例分析報告，說明案例中的跨學科融合方法、創(chuàng)新點及其對社會經(jīng)濟的影響。跨學科設計方案作業(yè)：學生需結(jié)合所學內(nèi)容，選擇一個跨學科創(chuàng)新設計項目（如智能醫(yī)療輔助設備、環(huán)保節(jié)能建筑等），進行整體規(guī)劃和設計。學生需繪制設計方案圖，并編寫詳細的設計說明書，說明設計中的跨學科融合方法、技術(shù)難點及解決方案。技術(shù)圖樣繪制作業(yè)：學生需根據(jù)所選的跨學科創(chuàng)新設計項目，繪制相關(guān)的技術(shù)圖樣（如機械加工圖、電子線路圖、流程圖等）。學生需確保圖樣繪制準確、規(guī)范，能夠清晰表達設計構(gòu)想。模型制作與測試作業(yè)：學生需根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型或產(chǎn)品的制作和裝配。學生需對制作完成的模型或產(chǎn)品進行技術(shù)測試，記錄測試數(shù)據(jù)，并根據(jù)測試結(jié)果進行優(yōu)化改進。跨學科學習反思作業(yè)：學生需撰寫跨學科學習反思報告，總結(jié)跨學科學習過程中的收獲與不足。學生需提出改進跨學科學習方法的建議，并思考如何將所學知識應用于未來的學習和生活中。教學內(nèi)容與實施步驟一、導入階段（1課時）教學目標：激發(fā)學生對科技人文融合創(chuàng)新的興趣和探究欲望。引導學生了解本單元的學習內(nèi)容和目標。教學活動：展示科技人文融合創(chuàng)新的典型案例：通過多媒體展示智能家居、無人駕駛汽車等科技人文融合創(chuàng)新的典型案例，引導學生思考這些技術(shù)的創(chuàng)新點和應用價值。介紹本單元的學習內(nèi)容和目標：向?qū)W生介紹本單元的學習內(nèi)容（STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程、科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析等）和目標（提升跨學科融合能力、創(chuàng)新設計能力、技術(shù)圖樣表達能力和物化實現(xiàn)能力等）。二、新知講授（6課時）教學目標：使學生理解STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程及其內(nèi)涵。使學生認識到學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的重要意義。使學生理解科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)及其組成要素的區(qū)別和聯(lián)系。教學活動：STS、STEM、STEM+理念的發(fā)展歷程（2課時）STS理念的發(fā)展：介紹STS理念的起源、發(fā)展和應用，強調(diào)科學技術(shù)與社會之間的相互關(guān)系。通過案例分析（如核能利用及核災難），使學生理解科學技術(shù)的雙刃劍效應。STEM理念的興起：講解STEM理念的內(nèi)涵、特點和重要性，以及STEM教育在全球范圍內(nèi)的實踐情況。通過案例分析（如機器人項目、未來工程師項目），使學生理解STEM教育的實踐路徑。STEM+理念的提出：闡述STEM+理念的含義和擴展領(lǐng)域，強調(diào)跨學科整合和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性。通過案例分析（如跨學科創(chuàng)新項目），使學生理解STEM+教育的實施方式和效果。學習領(lǐng)域融合對知識創(chuàng)新的意義（2課時）學科交叉融合的重要性：通過案例分析（如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)），說明學科交叉融合在知識創(chuàng)新中的重要作用。引導學生討論學科交叉融合對個人成長和社會發(fā)展的意義。典型案例分析：選取諾貝爾獎獲獎者的知識交叉背景作為案例，分析學科交叉對科技創(chuàng)新的影響和貢獻。引導學生思考如何在跨學科學習中提升自己的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)分析（2課時）科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)：介紹科技人文融合創(chuàng)新的基本結(jié)構(gòu)和組成要素（科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學、社會）。通過圖表展示科技人文融合創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)模型，幫助學生理解各要素之間的關(guān)系?？萍既宋娜诤蟿?chuàng)新組成要素的區(qū)別和聯(lián)系：通過對比分析（如直飲水機的設計），使學生理解科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學、社會等各學科之間的區(qū)別和聯(lián)系。引導學生思考如何在跨學科學習中協(xié)調(diào)各學科的差異和沖突?？萍既宋娜诤蟿?chuàng)新項目中各因素的制約關(guān)系和通約特性：以假肢手臂項目為例，分析項目中各因素的制約關(guān)系和通約特性。引導學生思考如何在跨學科創(chuàng)新項目中處理各因素之間的制約關(guān)系和通約特性。三、實踐操作（8課時）教學目標：使學生通過實踐操作體驗科技人文融合創(chuàng)新的過程和方法。培養(yǎng)學生的跨學科綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。教學活動：項目選擇與設計（2課時）項目選擇：結(jié)合學校實際和學生興趣，選擇智能家居設計、橋梁設計、智能醫(yī)療輔助設備設計等跨學科創(chuàng)新項目作為實踐載體。項目設計：引導學生對項目進行整體規(guī)劃和設計，明確項目目標、任務分工和時間安排。鼓勵學生進行小組討論和頭腦風暴，提出創(chuàng)新性的解決方案。小組討論與方案制定（2課時）小組討論：學生分組討論項目實施方案，分析項目中的關(guān)鍵問題和挑戰(zhàn)。各組分享討論結(jié)果，相互借鑒和學習。方案制定：各組制定詳細的項目實施方案，包括設計思路、技術(shù)路線、材料選擇等。教師對各組方案進行點評和指導，提出改進建議。模型制作與裝配（2課時）材料準備：根據(jù)方案準備所需的材料和工具。引導學生選擇合適的材料和工具，確保模型制作的順利進行。制作與裝配：學生分組進行模型制作和裝配，教師巡回指導。鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)意和想象力，提升模型的美觀性和實用性。技術(shù)測試與優(yōu)化（2課時）技術(shù)測試：對制作完成的模型進行技術(shù)測試，記錄測試數(shù)據(jù)。引導學生分析測試數(shù)據(jù)，找出模型存在的問題和不足。優(yōu)化改進：根據(jù)測試結(jié)果對模型進行優(yōu)化改進，提升模型的性能和質(zhì)量。鼓勵學生進行多次測試和改進，直至模型達到預期效果。四、總結(jié)提升（2課時）教學目標：對學生的學習成果進行總結(jié)和評價。引導學生反思學習過程，提升綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。教學活動：成果展示：各組展示項目成果，分享制作過程中的經(jīng)驗和體會。引導學生相互學習和借鑒，提升跨學科融合能力?？偨Y(jié)評價：教師對學生的學習成果進行總結(jié)評價，肯定成績，指出不足。引導學生反思學習過程，思考如何進一步提升跨學科綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。反思交流：學生進行反思交流，討論如何改進跨學科學習方法和提升學習效果。鼓勵學生提出建設性意見和建議，促進班級共同進步。拓展延伸：介紹科技人文融合創(chuàng)新領(lǐng)域的最新進展和未來趨勢，鼓勵學生持續(xù)關(guān)注并深入學習。引導學生思考如何將所學知識應用于未來的學習和生活中，提升個人競爭力和社會適應能力。十四、大單元作業(yè)設計教學目標通過本章《科技人文融合創(chuàng)新概述》的學習，旨在培養(yǎng)學生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)，具體包括：技術(shù)意識：學生能夠形成對科技人文融合創(chuàng)新的基本認識和理解，認識到其在現(xiàn)代社會中的重要性和價值，能夠結(jié)合具體案例，分析科技人文融合創(chuàng)新在實際應用中的問題和挑戰(zhàn)，形成批判性思維和解決問題的能力。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，對科技人文融合創(chuàng)新項目進行整體規(guī)劃和設計，理解結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并將其應用于實際問題的解決過程中。創(chuàng)新設計：學生能夠基于真實問題情境，提出具有創(chuàng)新性的解決方案，并設計出相應的產(chǎn)品或系統(tǒng)，綜合運用多學科知識，進行跨學科的創(chuàng)新設計，提升綜合應用能力。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制與科技人文融合創(chuàng)新相關(guān)的技術(shù)圖樣，如機械加工圖、電子線路圖、流程圖等，運用圖樣表達設計構(gòu)想，與他人進行交流和溝通，提升技術(shù)表達能力。物化能力：學生能夠根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型或產(chǎn)品的制作和裝配，對模型或產(chǎn)品進行技術(shù)測試和優(yōu)化，提升物化實現(xiàn)能力。作業(yè)目標設定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標準（2017年版2020年