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文檔簡介
版蘇教版高中通用技術必修技術與設計1《第四章方案的構思及方法》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構圖十一、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《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》明確指出,通用技術課程旨在提高學生的學科核心素養(yǎng),包括技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。在必修模塊“技術與設計1”中,第四章《方案的構思及方法》是一個關鍵章節(jié),它涉及設計過程中方案構思的核心內(nèi)容。本章通過三個主要任務——設計中的人機關系、方案的構思過程、常用的構思方法,系統(tǒng)地引導學生理解并掌握設計構思的基本方法和技巧。在“設計中的人機關系”部分,學生需要認識到人機關系在設計中的重要性,理解人機關系要實現(xiàn)的目標,并探究實現(xiàn)合理人機關系的方式。這一任務有助于學生形成以人為本的設計理念,理解技術產(chǎn)品如何更好地服務于人?!胺桨傅臉嬎歼^程”部分則強調(diào)設計分析、構思設計方案以及比較和權衡設計方案的重要性。學生需要通過實踐活動,掌握設計分析的基本方法,能夠構思出符合設計要求的設計方案,并學會比較和權衡不同方案的優(yōu)缺點?!俺S玫臉嬎挤椒ā辈糠謩t介紹了幾種常用的設計構思方法,包括形態(tài)分析法、聯(lián)想法、設問法和仿生法。這些方法為學生提供了多樣化的設計思路,有助于他們在設計實踐中靈活運用,提高設計創(chuàng)新能力。(二)單元內(nèi)容分析本單元《方案的構思及方法》作為“技術與設計1”模塊的重要組成部分,其教學內(nèi)容涵蓋了設計構思的全過程和方法。本單元包含以下三個主要部分:設計中的人機關系:任務一:尋找身邊的人機關系。通過觀察和分析日常生活中的物品與人之間的關系,理解人機關系的概念和重要性。任務二:理解人機關系要實現(xiàn)的目標。探討人機關系在設計中應達到的目標,如高效、安全、舒適和健康等。任務三:探究實現(xiàn)合理人機關系的方式。分析如何實現(xiàn)合理的人機關系,包括考慮不同人群的需求、靜態(tài)與動態(tài)人的需求、生理與心理需求以及信息的交互等。方案的構思過程:任務一:進行設計分析,構思設計方案。通過案例分析和實踐活動,掌握設計分析的基本方法,能夠構思出符合設計要求的設計方案。任務二:比較、權衡設計方案。學會比較和權衡不同設計方案的優(yōu)缺點,選擇最佳方案或綜合各方案優(yōu)點進行改進。常用的構思方法:任務一:體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法。通過實踐體驗,掌握形態(tài)分析法和聯(lián)想法的基本原理和應用方法。任務二:嘗試應用設問法和仿生法。了解設問法和仿生法的基本概念和特點,嘗試在設計實踐中應用這些方法。(三)單元內(nèi)容整合在整合本單元內(nèi)容時,需要注重以下幾個方面的聯(lián)系和融合:理論與實踐相結合:通過案例分析、實踐活動等方式,將理論知識與實踐操作緊密結合,幫助學生理解和掌握設計構思的基本方法和技巧。知識與技能并重:在強調(diào)知識學習的同時,注重培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神。通過設計任務、項目實踐等方式,提高學生的設計能力和解決實際問題的能力??鐚W科融合:在設計構思過程中,鼓勵學生結合其他學科的知識和方法,如數(shù)學、物理、藝術等,進行跨學科的綜合應用和創(chuàng)新。情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng):通過設計實踐活動,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、合作精神、批判性思維等情感態(tài)度與價值觀,提高學生的綜合素養(yǎng)。二、《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》分解通用技術的核心素養(yǎng)目標(一)技術意識水平1:能結合具體的技術案例,加深對技術性質與發(fā)展歷史的理解,形成親近技術的情感與理性;闡述技術與人、自然、社會的關系,辨析技術的目的性、實踐性、綜合性、兩面性、專利性等;具有技術使用的安全意識、規(guī)范意識、倫理意識、環(huán)保意識和責任意識,形成技術的文化理解與適應意識等。水平2:能在技術活動的過程中,恰當處理人技關系,形成規(guī)范、安全的技術習慣;能結合具體案例的辨析,形成對技術的理性態(tài)度和評價;能調(diào)查并分析某一具體技術選擇、使用、決策過程中的倫理問題;能通過案例辨析,形成抵制侵犯知識產(chǎn)權的意識;能結合具體案例分析,理解技術對歷史、社會及環(huán)境的影響。水平3:能結合某一具體技術領域,調(diào)查并分析個體及群體的價值觀如何促進或阻礙技術的發(fā)展,理解技術活動需要綜合運用多種知識;能夠自主搜集、分析相關數(shù)據(jù),評價一項技術的積極或消極影響,并判斷其發(fā)展趨勢;能結合具體技術發(fā)展案例,分析其對當前及今后的社會、文化、經(jīng)濟、環(huán)境等可能產(chǎn)生的影響;面對熟悉復雜的技術情境,能夠較為合理地進行風險評估。水平4:能綜合各種數(shù)據(jù)與信息,就某一技術領域對個人、社會、環(huán)境的影響作出判斷,形成正確的技術觀和生態(tài)文明觀;能在適當?shù)臅r機參與社會有關技術發(fā)展與應用的討論與決策;能夠運用趨勢分析等評估技巧,對某一技術的未來發(fā)展作出判斷;能在技術實踐活動中,整合應用人文、科學、社會等多方面知識。水平5:能綜合多個技術領域,調(diào)查并分析個體及群體的價值觀、倫理規(guī)范是如何影響技術發(fā)展的;分析并評價一些重要的技術對個人、社會、環(huán)境的影響,學會進行技術決策;學會從多元文化的角度評價技術產(chǎn)品,具有一定的對技術文化的評價和選擇能力,樹立牢固的社會主義生態(tài)文明觀。(二)工程思維水平1:能通過經(jīng)歷技術設計的一般過程,初步進行設計方案的多因素分析,了解比較、權衡、優(yōu)化等系統(tǒng)分析的方法;通過常見典型的技術系統(tǒng)案例分析,感知系統(tǒng)和工程現(xiàn)象,理解系統(tǒng)的基本特性,考察并解釋輸入、過程、輸出及各種因素是如何影響系統(tǒng)的,形成初步的工程意識與思維。水平2:能結合系統(tǒng)設計案例的分析,總結歸納出系統(tǒng)設計的方法,并能運用系統(tǒng)、結構、流程、控制等原理和系統(tǒng)分析方法,進行簡單的技術設計活動,嘗試解決技術問題;能確定一個生活或生產(chǎn)中的簡單對象,分析影響系統(tǒng)的因素,嘗試通過改變輸入、過程、輸出、反饋和干擾等對系統(tǒng)進行優(yōu)化設計。水平3:能就某一具體技術領域中明確的技術問題,運用系統(tǒng)分析的方法,識別技術問題的特性和細節(jié),明確制約條件和各種影響因素,提出可能的解決方案;在進行簡單的技術方案設計時,嘗試運用模擬試驗或數(shù)學模型來考慮各種影響因素,并進行決策分析和性能評估。水平4:能就某一技術領域中較為復雜的問題情境,運用系統(tǒng)分析的方法將任務具體化,形成可能的解決方案,并能不斷優(yōu)化改進;能初步運用簡單的模擬試驗或數(shù)學模型對某一技術方案作出性能和風險評估,發(fā)展工程思維。水平5:能整合運用科學、技術、數(shù)學、工程等方面的知識,綜合多個技術領域進行系統(tǒng)分析和方案設計;運用模擬試驗或數(shù)學模型評價設計方案,通過趨勢分析、風險評估等對其進行優(yōu)化和改進。(三)創(chuàng)新設計水平1:能通過調(diào)查等方式,了解用戶特定需求和需要解決的主要技術問題,能借鑒技術設計案例和技術規(guī)范嘗試制訂解決技術問題的單一方案;體驗技術設計的一般過程與方法;具有參與技術創(chuàng)新設計的愉悅情感。水平2:面對熟悉的技術情境,能運用技術語言分析用戶特定需求,明確需要解決的技術問題;能根據(jù)設計對象和現(xiàn)有條件制訂解決技術問題的一個或多個單一方案;能針對某個技術問題解決實例,設計一般的試驗方案,撰寫試驗報告,初步掌握技術設計的一般方法,形成基本的技術設計能力;具有良好的人機觀念和親近技術的情感。水平3:面對較為復雜的技術情境,能運用人機理論,發(fā)現(xiàn)用戶的多方面需求及關聯(lián)性,多角度分析需要解決的技術問題;通過多種渠道搜集與所設計產(chǎn)品有關的各種信息并進行處理,能制訂符合一般設計原則和規(guī)范的多個方案;能嘗試通過技術試驗等方式體驗技術創(chuàng)新設計的一般方法,形成初步的技術創(chuàng)新設計能力;感受技術設計相關的文化現(xiàn)象。水平4:能運用用戶模型分析方法,提煉用戶的獨特需求,確認所要解決的特定技術問題;能依據(jù)設計需求制訂符合一般設計原則和規(guī)范的多個方案,并進行初步的比較與權衡;能通過技術試驗與技術探究等方法掌握技術創(chuàng)新設計的一般方法,形成一定的創(chuàng)新設計能力;領悟技術創(chuàng)新設計相關文化的豐富內(nèi)涵。水平5:能綜合運用多種方法,挖掘用戶的潛在需求,多視角認識所要解決的技術問題,形成對用戶需求和技術問題的敏感性;能運用數(shù)學與工程方法進行比較和權衡,在多個方案中選定滿足設計要求的最佳方案或改進原有方案;能自行設計技術試驗,進行技術探究,熟練運用技術設計與創(chuàng)新的一般方法,結合各種社會文化因素,形成較高的創(chuàng)新設計能力。(四)圖樣表達水平1:能結合日常生活情境,體會技術語言的重要性,分析歸納技術語言的種類及其應用;能通過具體實物展示,識讀常見的技術圖樣,如草圖、三視圖、簡單的機械加工圖;能用簡單的草圖表達與交流設計構想。水平2:能在較為簡單的技術設計實踐中,繪制規(guī)范的設計圖紙,形成良好的設計習慣;能識讀常見的技術圖樣,如流程圖、控制系統(tǒng)方框圖,并能表達簡單的設計方案;能將簡單的設計方案用二維、三維設計軟件表現(xiàn)出來。水平3:能識讀機械、電子等技術領域常見的技術圖樣,如一般的機械加工圖和簡單的電子電路圖等;能用較詳細的草圖表達設計構想,并使用設計文件、日志等記錄設計的創(chuàng)意、過程和結果。水平4:能識讀較為復雜的技術圖樣,如草圖、三視圖、機械加工圖等;能在熟悉而復雜的問題情境中,用較為復雜的草圖,準確表達與交流設計構想;能結合不同技術領域,在較為熟練運用常見技術圖樣基礎上,進行方案的設計;能將簡單的設計方案用二維、三維設計軟件表現(xiàn)出來,并不斷進行優(yōu)化和改進。水平5:能面對難度較高的問題情境,用較為復雜的草圖,準確表達與交流設計構想;面對復雜情境時,能主動選擇與綜合運用圖樣或其他技術語言表達設計構想,形成用技術語言進行思維轉換的能力。(五)物化能力水平1:能根據(jù)設計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)保和質量意識。水平2:能根據(jù)設計要求進行簡單的技術試驗,對材料進行性能測試,根據(jù)材料性能列出用料表;在實施設計方案的過程中,能從環(huán)境、經(jīng)濟、社會、質量、美學等方面考慮材料的使用,掌握基本的工具使用方法。水平3:能結合某一技術領域,掌握一些特殊材料的屬性及加工方法,根據(jù)方案設計要求選擇材料和工具,確定方案實現(xiàn)的時序和工序;能嚴謹細致地完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配,并對模型或產(chǎn)品進行基本的技術指標測量。水平4:能分析設計方案,并根據(jù)方案設計要求選擇合適的材料,具有初步的工具思維和工匠精神,完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配;能對模型或產(chǎn)品進行基本的技術測試和技術指標測量,撰寫簡單的技術測試和方案試驗的報告。水平5:能根據(jù)方案設計要求綜合選擇材料和工具,具有一定的材料規(guī)劃意識和工具思維;能對模型或產(chǎn)品進行基本的技術測試,撰寫技術測試和方案試驗的報告,并能從效率、形式、流程等方面進行方案的評價與優(yōu)化,形成精益求精、追求卓越的良好品格。三、學情分析(一)已知內(nèi)容分析在進入《第四章方案的構思及方法》的教學之前,學生已經(jīng)完成了《技術及其性質》單元的學習,對技術的基本概念、性質、價值以及技術發(fā)展歷史有了初步的了解。在此基礎上,學生對技術設計的過程和重要性有了一定的認識,能夠通過具體案例理解技術的社會影響和文化內(nèi)涵。學生還具備了一定的信息技術基礎,能夠使用計算機進行簡單的繪圖和設計操作。在以往的學習經(jīng)歷中,學生可能已經(jīng)接觸過一些簡單的技術設計項目,如手工制作、簡單的模型制作等,這些經(jīng)驗為他們理解技術設計的一般過程提供了實踐基礎。學生在物理、化學、生物等學科中積累的科學知識和實驗技能,也為他們進行技術設計提供了必要的支持。(二)新知內(nèi)容分析《第四章方案的構思及方法》是《技術與設計1》模塊的核心內(nèi)容之一,旨在引導學生深入理解技術設計過程中的方案構思方法,掌握設計中的人機關系處理技巧,以及常用的構思方法。本章節(jié)的教學內(nèi)容主要分為三個部分:設計中的人機關系:通過任務一、任務二、任務三,引導學生尋找身邊的人機關系,理解人機關系要實現(xiàn)的目標,探究實現(xiàn)合理人機關系的方式。這一部分內(nèi)容側重于培養(yǎng)學生的技術意識和人文關懷,使他們在設計過程中能夠充分考慮人的需求和使用體驗。方案的構思過程:通過任務一、任務二,指導學生進行設計分析,構思設計方案,并比較、權衡不同的設計方案。這一部分內(nèi)容旨在培養(yǎng)學生的工程思維和創(chuàng)新設計能力,使他們能夠運用系統(tǒng)分析的方法,針對具體問題提出多個解決方案,并進行優(yōu)化選擇。常用的構思方法:通過任務一、任務二,讓學生體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法,嘗試應用設問法和仿生法。這一部分內(nèi)容旨在拓寬學生的設計思路,激發(fā)他們的創(chuàng)新潛能,使他們能夠靈活運用多種構思方法進行技術設計。(三)學生學習能力分析邏輯思維能力:高中學生已經(jīng)具備了一定的邏輯思維能力,能夠進行簡單的邏輯推理和分析。在技術設計過程中,學生需要運用這些能力對問題進行分解、歸納和演繹,從而提出合理的解決方案。動手能力:通過以往的學習和實踐經(jīng)歷,學生已經(jīng)積累了一定的動手能力。在技術設計過程中,學生需要將構思轉化為具體的作品或模型,這就需要他們具備一定的動手能力和實踐經(jīng)驗。信息技術應用能力:隨著信息技術的普及和發(fā)展,高中學生已經(jīng)具備了一定的信息技術應用能力。在技術設計過程中,學生可以利用計算機輔助設計軟件進行繪圖和設計操作,提高設計效率和精度。創(chuàng)新能力:高中學生正處于思維活躍、好奇心強的階段,具備較強的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在技術設計過程中,學生可以嘗試運用新的構思方法和設計理念,提出具有創(chuàng)新性的解決方案。(四)學習障礙突破策略加強理論與實踐的結合:針對部分學生對技術設計理論理解不深的問題,教師可以通過具體的案例分析和實踐操作來加強理論與實踐的結合。例如,在講解人機關系時,可以選取學生身邊的物品進行分析和討論;在設計分析階段,可以讓學生親自動手進行模型制作和測試。引導學生積極參與課堂討論:為了培養(yǎng)學生的工程思維和創(chuàng)新設計能力,教師可以設計一些開放性的問題或任務,引導學生積極參與課堂討論和交流。例如,在比較和權衡設計方案時,可以讓學生分組進行討論和辯論;在體驗構思方法時,可以讓學生分享自己的創(chuàng)意和想法。利用現(xiàn)代信息技術手段輔助教學:為了提高教學效果和學生的學習興趣,教師可以利用現(xiàn)代信息技術手段輔助教學。例如,利用多媒體課件展示設計案例和構思方法;利用計算機輔助設計軟件進行繪圖和設計操作;利用網(wǎng)絡資源進行拓展學習和交流互動。注重個體差異和因材施教:針對學生在學習能力和興趣方面的差異,教師可以采取因材施教的策略。例如,對于動手能力強、對實踐操作感興趣的學生,可以多安排一些模型制作和測試的任務;對于邏輯思維能力強、對理論分析感興趣的學生,可以多安排一些案例分析和討論的任務。教師還可以根據(jù)學生的實際情況進行個別輔導和指導。建立多元化的評價體系:為了全面評價學生的學習成果和能力發(fā)展,教師可以建立多元化的評價體系。例如,除了傳統(tǒng)的筆試和作業(yè)評價外,還可以增加課堂表現(xiàn)、小組討論、模型制作、創(chuàng)新設計等多個評價維度。教師還可以鼓勵學生進行自我評價和相互評價,培養(yǎng)他們的自我反思和團隊協(xié)作能力。通過以上策略的實施,可以有效地突破學生在學習《第四章方案的構思及方法》過程中可能遇到的障礙,提高他們的學習興趣和積極性,培養(yǎng)他們的技術意識和創(chuàng)新能力。四、大主題或大概念設計大主題設計:創(chuàng)新設計與合理人機關系的實現(xiàn)本單元以“創(chuàng)新設計與合理人機關系的實現(xiàn)”為大主題,旨在通過系列教學任務,引導學生深入理解設計中的人機關系,掌握方案構思的基本方法,并能夠運用這些方法進行具有創(chuàng)新性的技術產(chǎn)品設計。強調(diào)在設計過程中綜合考慮技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等通用技術核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。大概念設計:設計中的人機關系:理解人機關系的基本概念及其在設計中的重要性,掌握實現(xiàn)合理人機關系的方法。方案構思方法:掌握形態(tài)分析法、聯(lián)想法、設問法、仿生法等常用構思方法,并能夠靈活運用這些方法進行創(chuàng)新設計。創(chuàng)新設計:在設計過程中融入創(chuàng)新思維,提出具有創(chuàng)新性的設計方案,解決實際問題。圖樣表達:通過圖樣準確表達設計構想,提升技術圖樣繪制能力。物化能力:將設計構想轉化為實際產(chǎn)品,提升動手實踐能力和物化能力。五、大單元目標敘寫通用技術的核心素養(yǎng)目標:技術意識:學生能夠理解技術現(xiàn)象,形成對人工世界和人技關系的基本觀念。學生能夠分析技術的社會、文化、環(huán)境影響,形成技術的安全、責任、倫理和環(huán)保意識。工程思維:學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,針對技術問題進行要素分析、整體規(guī)劃,并運用模擬和簡易建模等方法進行設計。學生能夠進行風險評估和綜合決策,形成初步的工程意識和系統(tǒng)思維。創(chuàng)新設計:學生能夠在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎上,收集相關信息,運用人機關系及相關理論進行綜合分析,提出具有創(chuàng)新性的設計方案。學生能夠進行技術性能和指標的技術試驗、技術探究等實踐操作,優(yōu)化設計方案。圖樣表達:學生能夠識讀簡單的機械加工圖及控制框圖等常見技術圖樣,繪制草圖、簡單的三視圖,用技術語言交流設計思想和成果。學生能夠利用設計軟件繪制二維、三維技術圖樣,表達復雜設計構想。物化能力:學生能夠根據(jù)設計方案選擇材料和工具,進行模型或產(chǎn)品的成型制作、裝配及測試。學生能夠體驗工匠精神對技術制造質量的獨特作用,形成嚴謹細致、精益求精的工作態(tài)度。六、大單元教學重點設計中的人機關系理解:深入理解人機關系的基本概念及其在設計中的重要性,掌握實現(xiàn)合理人機關系的方法。方案構思方法的掌握與應用:熟練掌握形態(tài)分析法、聯(lián)想法、設問法、仿生法等常用構思方法,并能夠靈活運用這些方法進行創(chuàng)新設計。創(chuàng)新設計能力的培養(yǎng):通過實踐活動,激發(fā)學生的創(chuàng)新思維,提升解決實際問題的能力。圖樣表達能力的提升:通過圖樣繪制練習,提高學生的技術圖樣表達能力,使其能夠準確表達設計構想。物化能力的培養(yǎng):通過動手實踐活動,提升學生的動手實踐能力和物化能力,使其能夠將設計構想轉化為實際產(chǎn)品。七、大單元教學難點如何在實際設計中合理應用人機關系理論:學生需要理解并掌握人機關系理論,但在實際設計中如何合理應用這些理論,使設計既符合人的生理和心理需求,又滿足功能要求,是一個難點。構思方法的靈活運用與創(chuàng)新:雖然學生掌握了多種構思方法,但在實際設計過程中如何靈活運用這些方法,并結合創(chuàng)新思維提出具有創(chuàng)新性的設計方案,是一個挑戰(zhàn)。圖樣表達的準確性:學生需要準確地將設計構想通過圖樣表達出來,這對于學生的空間想象能力和圖樣繪制能力提出了較高要求。物化過程中的問題解決:在將設計構想轉化為實際產(chǎn)品的過程中,學生可能會遇到各種問題和挑戰(zhàn),如材料選擇、工具使用、工藝流程等,需要他們具備較強的解決問題能力和動手實踐能力。教學設計詳細方案(示例)課程導入(1課時)活動內(nèi)容:通過展示生活中常見的設計產(chǎn)品(如手機、電腦、家具等),引導學生思考這些產(chǎn)品是如何滿足人們的需求的,從而引出設計中的人機關系概念?;顒幽繕耍杭ぐl(fā)學生對設計的興趣,初步理解人機關系在設計中的重要性。任務一:尋找身邊的人機關系(1課時)活動內(nèi)容:分組活動:學生分組觀察教室、圖書館、宿舍等場所的物品,找出其中的人機關系。匯報交流:各小組匯報觀察結果,討論不同物品如何滿足人的需求?;顒幽繕耍和ㄟ^實踐活動,使學生深入理解人機關系的概念,并學會在生活中尋找和分析人機關系。任務二:理解人機關系要實現(xiàn)的目標(2課時)活動內(nèi)容:案例分析:通過分析典型案例(如手機界面設計、家具尺寸設計等),討論人機關系要實現(xiàn)的目標(如高效、安全、舒適、健康等)。小組討論:學生分組討論如何在設計中實現(xiàn)這些目標,提出自己的見解?;顒幽繕耍菏箤W生明確人機關系要實現(xiàn)的目標,并能夠在設計中考慮這些目標。任務三:探究實現(xiàn)合理人機關系的方式(2課時)活動內(nèi)容:方法介紹:介紹實現(xiàn)合理人機關系的方法(如人體工程學原理、用戶調(diào)研等)。實踐操作:學生分組進行實踐操作,如設計一款符合人體工程學的椅子或桌子,并進行評估和改進?;顒幽繕耍菏箤W生掌握實現(xiàn)合理人機關系的方法,并能夠在設計中應用這些方法。任務一:進行設計分析,構思設計方案(2課時)活動內(nèi)容:設計任務:給出一個具體的設計任務(如設計一款便攜式水杯),引導學生進行分析和構思。小組討論:學生分組進行設計分析,提出初步的設計方案?;顒幽繕耍菏箤W生掌握設計分析的方法,能夠構思出初步的設計方案。任務二:比較、權衡設計方案(2課時)活動內(nèi)容:方案展示:各小組展示自己的設計方案,并進行說明。比較權衡:引導學生對各個設計方案進行比較和權衡,選出最優(yōu)方案或綜合各個方案的優(yōu)點進行改進?;顒幽繕耍菏箤W生學會比較和權衡設計方案,提升決策能力。任務一:體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法(2課時)活動內(nèi)容:方法介紹:介紹形態(tài)分析法和聯(lián)想法的基本原理和應用場景。實踐操作:學生分組運用形態(tài)分析法和聯(lián)想法進行創(chuàng)意設計,如設計一款新型文具或玩具?;顒幽繕耍菏箤W生掌握形態(tài)分析法和聯(lián)想法,并能夠在設計中應用這些方法。任務二:嘗試應用設問法和仿生法(2課時)活動內(nèi)容:方法介紹:介紹設問法和仿生法的基本原理和應用場景。實踐操作:學生分組運用設問法和仿生法進行創(chuàng)意設計,如設計一款環(huán)保包裝或智能家居產(chǎn)品?;顒幽繕耍菏箤W生掌握設問法和仿生法,并能夠在設計中應用這些方法,提升創(chuàng)新設計能力。圖樣表達與物化能力培養(yǎng)(4課時)活動內(nèi)容:圖樣表達:引導學生繪制設計圖樣,包括草圖、三視圖等。物化實踐:學生分組進行模型制作或原型開發(fā),將設計構想轉化為實際產(chǎn)品?;顒幽繕耍禾嵘龑W生的圖樣表達能力和物化能力,使其能夠將設計構想準確表達并轉化為實際產(chǎn)品??偨Y與反思(1課時)活動內(nèi)容:成果展示:各小組展示設計成果,分享設計過程中的經(jīng)驗和收獲。反思總結:引導學生對整個設計過程進行反思和總結,提出改進意見?;顒幽繕耍菏箤W生對整個設計過程有清晰的認識和理解,提升自我反思和總結能力。通過以上教學設計方案的實施,學生將深入理解設計中的人機關系,掌握方案構思的基本方法,并能夠在設計中融入創(chuàng)新思維和通用技術核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。通過圖樣表達和物化實踐活動的開展,學生的圖樣表達能力和動手實踐能力也將得到顯著提升。八、大單元整體教學思路教學目標設定根據(jù)《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》的要求,結合2019版蘇教版高中通用技術必修《技術與設計1》中《第四章方案的構思及方法》的教學內(nèi)容,本大單元的教學目標設定如下,旨在全面培養(yǎng)學生的通用技術核心素養(yǎng)。(一)技術意識形成對技術現(xiàn)象及技術問題的感知與體悟:學生能夠通過觀察和分析日常生活中的人機關系現(xiàn)象,理解技術產(chǎn)品如何滿足人的需求,形成對技術的基本認識。樹立技術規(guī)范和標準意識:學生能夠理解并遵守技術產(chǎn)品的設計規(guī)范和標準,認識到技術標準和規(guī)范對于保障人機關系和諧的重要性。分析技術對人、社會、環(huán)境的影響:學生能夠分析具體技術產(chǎn)品對人、社會、環(huán)境的影響,形成理性的技術價值觀,具備技術倫理和道德意識。(二)工程思維運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法:學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,對技術問題進行多因素分析,明確制約條件和影響因素,提出可能的解決方案。進行整體規(guī)劃和優(yōu)化設計:學生能夠針對具體的技術問題,進行整體規(guī)劃和優(yōu)化設計,運用模擬和簡易建模等方法進行設計,提高問題解決能力。理解結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法:學生能夠通過實踐活動,理解結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法,并能夠在實際設計中加以應用。(三)創(chuàng)新設計提出具有創(chuàng)造性的構思方案:學生能夠基于技術問題的分析,提出符合設計原則且具有創(chuàng)新性的構思方案,展現(xiàn)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。進行技術試驗和探究:學生能夠通過技術試驗和探究,驗證和優(yōu)化設計方案,提高技術實踐和問題解決能力。綜合評價和優(yōu)化設計方案:學生能夠結合社會、文化、經(jīng)濟等多方面因素,對設計方案進行綜合評價和優(yōu)化,提高綜合設計能力。(四)圖樣表達識讀和繪制技術圖樣:學生能夠識讀和繪制簡單的機械加工圖、電子線路圖等技術圖樣,理解圖樣在技術交流中的重要性。用技術語言交流設計思想:學生能夠運用技術語言準確表達設計思想,通過圖樣、模型等方式與他人進行技術交流。提高技術圖樣表達能力:通過實踐活動,學生能夠不斷提高技術圖樣的繪制和表達能力,為未來的技術設計和交流打下堅實基礎。(五)物化能力選擇合適的材料和工具: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。進行模型或原型的制作:學生能夠進行模型或原型的制作,掌握基本的工具使用方法和加工技巧。測試和評估技術產(chǎn)品:學生能夠對制作完成的技術產(chǎn)品進行測試和評估,分析其性能和效果,提出改進意見。教學整體思路本大單元教學將以《第四章方案的構思及方法》為核心內(nèi)容,圍繞設計中的人機關系和方案的構思過程展開,通過一系列實踐活動和項目任務,培養(yǎng)學生的通用技術核心素養(yǎng)。具體教學思路如下:(一)創(chuàng)設情境,引入主題通過展示日常生活中常見的技術產(chǎn)品,如手機、電腦、家具等,引導學生觀察和分析這些人機關系產(chǎn)品,理解技術產(chǎn)品如何滿足人的需求,激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。引入本單元的主題——方案的構思及方法,為后續(xù)的學習奠定基礎。(二)理解人機關系,培養(yǎng)技術意識任務一:尋找身邊的人機關系活動設計:組織學生分組觀察教室、圖書館、宿舍等場所中的技術產(chǎn)品,記錄并分析這些產(chǎn)品如何與人發(fā)生交互作用,形成人機關系。教學目標:通過實踐活動,使學生理解人機關系的概念和重要性,培養(yǎng)對技術現(xiàn)象的感知和體悟。任務二:理解人機關系要實現(xiàn)的目標案例分析:選取典型案例,如手機的設計、家具的舒適度等,引導學生分析這些產(chǎn)品如何實現(xiàn)高效、安全、舒適等人機關系目標。討論交流:組織學生分組討論,分享各自觀察和分析的結果,加深對人機關系目標的理解。教學目標:通過案例分析和討論交流,使學生明確人機關系要實現(xiàn)的目標,樹立技術規(guī)范和標準意識。任務三:探究實現(xiàn)合理人機關系的方式實踐活動:設計實踐活動,如改進教室桌椅的設計、優(yōu)化圖書館的閱讀環(huán)境等,引導學生探究實現(xiàn)合理人機關系的方式。方案設計:要求學生分組進行方案設計,提出改進意見和措施,并制作模型或原型進行展示和評估。教學目標:通過實踐活動和方案設計,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和問題解決能力,理解技術對人、社會、環(huán)境的影響。(三)構思設計方案,培養(yǎng)工程思維任務一:進行設計分析,構思設計方案案例分析:選取典型技術產(chǎn)品案例,如臺燈、椅子等,引導學生進行分析和設計構思。設計任務:要求學生根據(jù)分析結果,進行設計方案構思,明確設計要求和約束條件。教學目標:通過案例分析和設計任務,使學生掌握設計分析的基本方法,培養(yǎng)系統(tǒng)分析和比較權衡的能力。任務二:比較、權衡設計方案方案展示:組織學生分組展示各自的設計方案,進行交流和討論。比較權衡:引導學生對不同方案進行比較和權衡,分析各自的優(yōu)缺點和適用性。優(yōu)化方案:在比較和權衡的基礎上,要求學生優(yōu)化設計方案,提高設計的合理性和可行性。教學目標:通過方案展示和比較權衡,培養(yǎng)學生的批判性思維和優(yōu)化設計能力,理解結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法。(四)體驗構思方法,培養(yǎng)創(chuàng)新設計能力任務一:體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法方法介紹:介紹形態(tài)分析法和聯(lián)想法的基本原理和應用步驟。實踐活動:設計實踐活動,如設計一款新型手機支架、改進教室的黑板擦等,引導學生運用形態(tài)分析法和聯(lián)想法進行構思。教學目標:通過實踐活動,使學生掌握形態(tài)分析法和聯(lián)想法的應用技巧,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。任務二:嘗試應用設問法和仿生法方法介紹:介紹設問法和仿生法的基本原理和應用步驟。設計任務:要求學生運用設問法和仿生法進行設計方案構思,如設計一款環(huán)保購物袋、改進自行車的剎車系統(tǒng)等。教學目標:通過設計任務,使學生掌握設問法和仿生法的應用技巧,提高創(chuàng)新設計能力,結合社會、文化、經(jīng)濟等多方面因素進行綜合設計。(五)圖樣表達與物化能力培養(yǎng)圖樣表達訓練基礎訓練:組織學生進行圖樣表達的基礎訓練,如繪制簡單的機械加工圖、電子線路圖等。案例分析:選取典型案例進行分析和討論,引導學生理解圖樣表達的重要性和應用場景。實踐應用:在設計方案中要求學生繪制詳細的技術圖樣,并進行交流和評估。教學目標:通過基礎訓練、案例分析和實踐應用,提高學生的圖樣表達能力,為技術交流打下基礎。物化能力培養(yǎng)材料選擇:組織學生了解不同材料的屬性和加工方法,學會根據(jù)設計要求選擇合適的材料。工具使用:介紹常用的工具和設備的使用方法,引導學生進行實踐操作。模型制作:要求學生根據(jù)設計方案制作模型或原型,進行測試和評估。教學目標:通過材料選擇、工具使用和模型制作等實踐活動,培養(yǎng)學生的物化能力,提高技術實踐和問題解決能力。(六)綜合評價與反思綜合評價設計方案評價:組織學生對各自的設計方案進行綜合評價,分析方案的優(yōu)缺點和改進方向。圖樣表達評價:對學生的圖樣表達能力進行評價,提出改進建議。物化成果評價:對模型或原型的制作質量和測試效果進行評價,肯定成績并指出不足。教學反思學生反思:引導學生對學習過程進行反思和總結,提煉學習經(jīng)驗和教訓。教師反思:教師對教學過程進行反思和總結,分析教學效果和存在的問題,提出改進措施。教學目標:通過綜合評價與反思,促進學生的學習和發(fā)展,同時提高教師的教學水平和課程實施效果。通過以上教學思路的實施,本大單元教學將全面培養(yǎng)學生的通用技術核心素養(yǎng),提高學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力,為學生的未來發(fā)展奠定堅實基礎。九、學業(yè)評價一、教學目標與學習目標根據(jù)《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》和2019版蘇教版高中通用技術必修《技術與設計1》第四章《方案的構思及方法》的教學內(nèi)容,本章節(jié)的教學目標和學習目標設定如下:教學目標技術意識:學生能夠理解人機關系在設計中的重要性,認識到技術產(chǎn)品應滿足人的需求,形成“以人為本”的設計觀念。工程思維:學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法,對設計方案進行科學合理的構思與優(yōu)化。創(chuàng)新設計:學生能夠基于人機關系及設計要求,提出具有創(chuàng)新性的設計方案,并通過技術試驗進行驗證和優(yōu)化。圖樣表達:學生能夠使用圖形語言清晰表達設計構思,繪制規(guī)范的設計圖紙,并與他人有效交流設計方案。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,完成模型或原型的制作,并進行測試與優(yōu)化。學習目標理解人機關系:學生能夠識別和分析生活中的人機關系,理解人機關系要實現(xiàn)的目標。設計方案構思:學生能夠進行設計分析,運用多種構思方法提出合理的設計方案。比較權衡方案:學生能夠比較和權衡不同設計方案,選出最優(yōu)方案并進行優(yōu)化。圖樣表達與交流:學生能夠使用圖形語言準確表達設計構思,并與他人有效交流設計方案。模型制作與測試:學生能夠根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具,完成模型或原型的制作,并進行測試與優(yōu)化。二、評價目標設定技術意識評價指標:學生能否準確識別生活中的人機關系,并理解其重要性。學生能否從技術產(chǎn)品的設計出發(fā),考慮人的需求和使用習慣。學生能否形成“以人為本”的設計觀念,并在設計方案中體現(xiàn)。評價方法:觀察學生在課堂討論和案例分析中的表現(xiàn),評估其對人機關系的理解。通過設計任務書或問卷調(diào)查,了解學生對人機關系的認知程度。審查學生的設計方案,評估其是否體現(xiàn)了“以人為本”的設計觀念。工程思維評價指標:學生能否運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法對設計方案進行構思與優(yōu)化。學生能否識別設計方案中的關鍵因素,并進行合理的取舍和調(diào)整。學生能否在設計過程中考慮多種因素,如成本、效率、安全等。評價方法:觀察學生在設計方案構思過程中的表現(xiàn),評估其工程思維能力。通過小組討論和方案評審,了解學生對設計方案的比較權衡能力。審查學生的設計文檔和修改記錄,評估其對設計方案的優(yōu)化能力。創(chuàng)新設計評價指標:學生能否基于人機關系及設計要求提出具有創(chuàng)新性的設計方案。學生能否運用多種構思方法激發(fā)創(chuàng)新思維,如形態(tài)分析法、聯(lián)想法等。學生能否通過技術試驗驗證設計方案的可行性和有效性。評價方法:通過創(chuàng)新設計比賽或項目實踐,評估學生的創(chuàng)新設計能力。審查學生的設計文檔和構思過程記錄,了解其創(chuàng)新思維的運用情況。觀察學生在技術試驗過程中的表現(xiàn),評估其對設計方案的驗證能力。圖樣表達評價指標:學生能否使用圖形語言清晰表達設計構思。學生能否繪制規(guī)范的設計圖紙,并準確標注尺寸和說明。學生能否與他人有效交流設計方案,解釋設計意圖和思路。評價方法:審查學生的設計圖紙和模型制作文檔,評估其圖樣表達能力。通過課堂展示和小組討論,了解學生與他人交流設計方案的能力。觀察學生在模型制作過程中的表現(xiàn),評估其圖樣表達的準確性和實用性。物化能力評價指標:學生能否根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具。學生能否完成模型或原型的制作,并進行測試與優(yōu)化。學生能否在制作過程中考慮成本、效率和安全等因素。評價方法:觀察學生在模型制作過程中的表現(xiàn),評估其物化能力。審查學生的模型制作文檔和測試記錄,了解其制作和測試過程。通過模型展示和評審,評估學生模型制作的實用性和優(yōu)化效果。三、學業(yè)評價實施評價方式課堂表現(xiàn)評價:通過觀察學生在課堂上的參與度、發(fā)言質量和小組合作情況,評估其對教學內(nèi)容的掌握程度和應用能力。作業(yè)與練習評價:通過批改學生的作業(yè)和練習,了解其知識掌握情況和技能應用水平,及時給予反饋和指導。項目實踐評價:通過組織學生進行項目實踐或設計任務,評估其綜合運用所學知識解決實際問題的能力。自我評價與同伴評價:鼓勵學生進行自我評價和同伴評價,培養(yǎng)其反思能力和合作精神。評價工具課堂觀察記錄表:用于記錄學生在課堂上的表現(xiàn),包括參與度、發(fā)言質量、小組合作情況等。作業(yè)與練習批改記錄表:用于批改學生的作業(yè)和練習,記錄其知識掌握情況和技能應用水平。項目實踐評價表:用于評估學生在項目實踐中的表現(xiàn),包括設計方案的創(chuàng)新性、圖樣表達的準確性、模型制作的實用性和優(yōu)化效果等。自我評價與同伴評價表:用于引導學生進行自我評價和同伴評價,培養(yǎng)其反思能力和合作精神。評價流程明確評價目標和標準:根據(jù)教學目標和學習目標,明確評價目標和標準,確保評價的針對性和有效性。選擇評價方式和工具:根據(jù)評價目標和標準選擇合適的評價方式和工具,如課堂觀察、作業(yè)批改、項目實踐等。實施評價:按照評價流程和要求實施評價,收集學生的表現(xiàn)數(shù)據(jù)和成果資料。分析反饋:對收集到的數(shù)據(jù)和資料進行分析和處理,及時給予學生反饋和指導,幫助其改進和提高??偨Y反思:對整個評價過程進行總結和反思,總結經(jīng)驗教訓,不斷完善評價體系和方法。四、評價案例案例一:課堂觀察評價評價目標:評估學生對人機關系的理解程度。評價標準:能夠準確識別生活中的人機關系(3分)能夠理解人機關系的重要性(2分)能夠形成“以人為本”的設計觀念(2分)能夠積極參與課堂討論(1分)能夠準確表達個人觀點(1分)評價過程:在課堂上組織學生進行人機關系案例分析,觀察學生的參與度和發(fā)言質量。根據(jù)學生的表現(xiàn)給予相應的分數(shù)評價,并記錄在課堂觀察記錄表中。課后對記錄表進行整理和分析,了解學生的掌握情況和應用能力。案例二:項目實踐評價評價目標:評估學生的創(chuàng)新設計能力和物化能力。評價標準:設計方案具有創(chuàng)新性(3分)圖樣表達準確清晰(2分)模型制作實用性強(2分)能夠進行優(yōu)化和改進(2分)團隊合作良好(1分)評價過程:組織學生進行“生態(tài)魚缸及其支架”設計項目實踐。要求學生分組進行設計、圖樣表達和模型制作。在項目完成后組織展示和評審活動,根據(jù)評價標準給予相應的分數(shù)評價。收集學生的設計文檔、圖樣和模型作為評價依據(jù)。對學生的表現(xiàn)進行總結和反饋,提出改進建議。十、大單元實施思路及教學結構圖一、大單元實施思路大單元實施思路以《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》為指導,以“方案的構思及方法”為核心內(nèi)容,旨在通過一系列豐富多彩的教學活動,引導學生經(jīng)歷技術設計的一般過程,形成技術設計的基本能力和素養(yǎng)。具體實施思路如下:創(chuàng)設真實情境,激發(fā)學習興趣通過展示生活中的實際案例,如智能家居、智能穿戴設備等,讓學生感受到技術的魅力,激發(fā)他們的學習興趣和探索欲望。理解人機關系,明確設計目標通過任務一“尋找身邊的人機關系”,引導學生觀察并思考生活中的人機關系,理解人機關系的內(nèi)涵和重要性。通過任務二“理解人機關系要實現(xiàn)的目標”,讓學生明確設計應達到的目標,如高效、安全、舒適、健康等。探究實現(xiàn)方式,掌握設計原則通過任務三“探究實現(xiàn)合理人機關系的方式”,引導學生探究實現(xiàn)合理人機關系的方法,掌握設計的基本原則和方法。進行設計分析,構思設計方案通過任務一“進行設計分析,構思設計方案”,引導學生對設計對象進行深入分析,明確設計要求和約束條件,構思出初步的設計方案。比較權衡方案,優(yōu)化設計方案通過任務二“比較、權衡設計方案”,讓學生對不同方案進行比較和權衡,找出最佳方案或綜合各方案的優(yōu)點進行改進。體驗構思方法,提高創(chuàng)新能力通過任務一“體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法”,讓學生體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法在構思中的應用,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。通過任務二“嘗試應用設問法和仿生法”,引導學生嘗試應用設問法和仿生法進行方案構思,提高創(chuàng)新能力。實踐物化能力,體驗制作過程通過動手制作模型或原型,讓學生體驗技術設計的全過程,提高物化能力,形成嚴謹細致、精益求精的工作態(tài)度??偨Y反思評價,提升核心素養(yǎng)對整個設計過程進行總結和反思,評價學生的設計方案和制作過程,提出改進意見,提升學生的核心素養(yǎng)。二、教學目標設定根據(jù)《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》,本大單元的教學目標設定如下:技術意識學生能形成對人工世界和人技關系的基本觀念,理解技術的規(guī)范、標準與專利意識。學生能就某一技術領域對人、社會、環(huán)境的影響作出一定的理性分析,形成技術的安全和責任意識、生態(tài)文明與環(huán)保意識、技術倫理與道德意識。工程思維學生能認識系統(tǒng)與工程的多樣性和復雜性,運用系統(tǒng)分析的方法,針對某一具體技術領域的問題進行要素分析、整體規(guī)劃。學生能領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法,并進行簡單的風險評估和綜合決策。創(chuàng)新設計學生能在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎上,收集相關信息,并運用人機關系及相關理論進行綜合分析,提出符合設計原則且具有一定創(chuàng)造性的構思方案。學生能進行技術性能和指標的技術試驗、技術探究等實踐操作,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。圖樣表達學生能識讀簡單的機械加工圖及控制框圖等常見技術圖樣,分析技術對象的圖樣特征。學生能用手工和二維、三維設計軟件繪制簡單的技術圖樣,通過圖樣表達設計構想,用技術語言實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉換。物化能力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,形成一定的操作經(jīng)驗積累和感悟。學生能根據(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。三、教學結構圖++|方案的構思及方法|++|v++|一、設計中的人機關系|++|v++|(一)尋找身邊的人機關系||(二)理解人機關系要實現(xiàn)的目標||(三)探究實現(xiàn)合理人機關系的方式|++|v++|二、方案的構思過程|++|v++|(一)進行設計分析||(二)比較、權衡設計方案|++|v++|三、常用的構思方法|++|v++|(一)體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法||(二)嘗試應用設問法和仿生法|++|v++|實踐物化能力|++|v++|總結反思評價|++四、具體教學實施步驟第一步:創(chuàng)設真實情境,激發(fā)學習興趣(1課時)活動設計:展示智能家居、智能穿戴設備等生活中的實際案例,引導學生觀察并思考這些產(chǎn)品是如何滿足人們的需求的。教學目標:激發(fā)學生的學習興趣和探索欲望,為后續(xù)學習奠定基礎。第二步:理解人機關系,明確設計目標(2課時)任務一:尋找身邊的人機關系(1課時)活動設計:分組讓學生觀察教室、宿舍、食堂等場所,找出其中的人機關系,并記錄下來。教學目標:引導學生理解人機關系的內(nèi)涵和重要性,為后續(xù)設計打下基礎。任務二:理解人機關系要實現(xiàn)的目標(1課時)活動設計:結合任務一找出的人機關系,引導學生討論這些關系應實現(xiàn)的目標,如高效、安全、舒適、健康等。教學目標:讓學生明確設計應達到的目標,為后續(xù)設計提供方向。第三步:探究實現(xiàn)方式,掌握設計原則(2課時)任務三:探究實現(xiàn)合理人機關系的方式(2課時)活動設計:分組讓學生針對某一具體產(chǎn)品(如臺燈、椅子等),探究實現(xiàn)合理人機關系的方式,并記錄下來。教學目標:讓學生掌握設計的基本原則和方法,為后續(xù)設計提供指導。第四步:進行設計分析,構思設計方案(3課時)任務一:進行設計分析,構思設計方案(3課時)活動設計:分組討論:讓學生分組討論某一具體設計項目(如可調(diào)節(jié)亮度的學生用小臺燈的設計),明確設計要求和約束條件。繪制草圖:引導學生根據(jù)討論結果繪制初步的設計草圖,并標注出主要尺寸和參數(shù)。方案交流:各小組展示設計方案,并進行交流和討論,提出改進意見。教學目標:讓學生經(jīng)歷設計分析的過程,構思出初步的設計方案,培養(yǎng)團隊合作精神和溝通能力。第五步:比較權衡方案,優(yōu)化設計方案(2課時)任務二:比較、權衡設計方案(2課時)活動設計:方案展示:各小組展示設計方案,并闡述設計思路和優(yōu)缺點。比較權衡:引導學生對不同方案進行比較和權衡,找出最佳方案或綜合各方案的優(yōu)點進行改進。優(yōu)化方案:各小組根據(jù)討論結果優(yōu)化設計方案,并繪制出最終的設計圖紙。教學目標:讓學生學會比較和權衡不同方案的方法,培養(yǎng)批判性思維和創(chuàng)新能力。第六步:體驗構思方法,提高創(chuàng)新能力(2課時)任務一:體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法(1課時)活動設計:形態(tài)分析法體驗:以臺燈為例,引導學生運用形態(tài)分析法對臺燈進行拆分和重組,構思出多種設計方案。聯(lián)想法體驗:讓學生嘗試運用聯(lián)想法進行方案構思,如從自然形態(tài)、文化符號等中汲取靈感。教學目標:讓學生體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法在構思中的應用,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。任務二:嘗試應用設問法和仿生法(1課時)活動設計:設問法應用:引導學生運用設問法對某一具體產(chǎn)品(如雨傘)進行設計分析,提出多種改進方案。仿生法應用:讓學生嘗試從自然生物中尋找靈感,進行仿生設計,如模仿蜘蛛網(wǎng)設計一種新型的懸掛裝置。教學目標:讓學生嘗試應用設問法和仿生法進行方案構思,提高創(chuàng)新能力。第七步:實踐物化能力,體驗制作過程(4課時)活動設計:材料準備:根據(jù)設計方案準備所需的材料和工具。模型制作:分組讓學生動手制作模型或原型,體驗技術設計的全過程。測試優(yōu)化:對制作出的模型或原型進行測試和優(yōu)化,確保其滿足設計要求。成果展示:各小組展示制作成果,并進行交流和評價。教學目標:讓學生體驗物化能力的重要性,提高動手實踐和解決問題的能力。第八步:總結反思評價,提升核心素養(yǎng)(1課時)活動設計:總結反思:引導學生對整個設計過程進行總結和反思,分析成功經(jīng)驗和不足之處。評價反饋:對學生的設計方案和制作過程進行評價和反饋,提出改進意見。提升素養(yǎng):結合評價結果,引導學生進一步提升技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養(yǎng)。教學目標:通過總結反思和評價反饋,幫助學生提升核心素養(yǎng),為后續(xù)學習打下堅實基礎。十一、大情境、大任務創(chuàng)設教學設計背景通用技術課程作為高中教育的重要組成部分,旨在通過技術設計與操作學習,提高學生的技術素養(yǎng)和綜合能力。本次教學設計以蘇教版高中通用技術必修《技術與設計1》第四章《方案的構思及方法》為內(nèi)容,圍繞“設計中的人機關系”及“方案的構思過程”兩大主題,通過大情境、大任務的創(chuàng)設,引導學生深入理解技術設計的基本原理和方法,培養(yǎng)其技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養(yǎng)。教學目標設定(一)技術意識學生能形成對人工世界和人技關系的基本觀念,理解技術的規(guī)范、標準與專利意識。學生能就某一技術領域對人、社會、環(huán)境的影響作出理性分析,形成技術的安全和責任意識、生態(tài)文明與環(huán)保意識、技術倫理與道德意識。(二)工程思維學生能認識系統(tǒng)與工程的多樣性和復雜性,運用系統(tǒng)分析的方法,針對某一具體技術領域的問題進行要素分析、整體規(guī)劃。學生能領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法,并進行簡單的風險評估和綜合決策。(三)創(chuàng)新設計學生能在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎上,收集相關信息,并運用人機關系及相關理論進行綜合分析,提出符合設計原則且具有一定創(chuàng)造性的構思方案。學生能進行技術性能和指標的技術試驗、技術探究等實踐操作,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。(四)圖樣表達學生能識讀簡單的機械加工圖及控制框圖等常見技術圖樣,分析技術對象的圖樣特征。學生能用手工和二維、三維設計軟件繪制簡單的技術圖樣,通過圖樣表達設計構想,用技術語言實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉換。(五)物化能力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,形成一定的操作經(jīng)驗積累和感悟。學生能根據(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。大情境設計情境主題:智慧校園創(chuàng)新設計大賽情境背景:隨著科技的飛速發(fā)展,智慧校園建設已成為提升學校教育質量和管理效率的重要手段。為了推動校園智能化進程,學校決定舉辦一場“智慧校園創(chuàng)新設計大賽”,鼓勵學生結合所學知識,圍繞校園生活中的實際問題,提出創(chuàng)新性的設計方案,改善師生的學習和生活環(huán)境。大任務設計任務一:尋找身邊的人機關系活動設計:分組觀察:將學生分為若干小組,每組分配不同的校園區(qū)域(如教室、圖書館、食堂、宿舍、操場等),要求學生在指定區(qū)域內(nèi)仔細觀察,尋找并記錄生活中存在的人機關系。案例分析:引導學生分析所記錄的人機關系,思考這些關系如何影響師生的學習和生活,以及如何通過設計加以改善。教學目標:培養(yǎng)學生觀察和分析生活中人機關系的能力。引導學生理解人機關系的重要性,為后續(xù)設計打下基礎。任務二:理解人機關系要實現(xiàn)的目標活動設計:小組討論:結合任務一找到的人機關系,組織學生分組討論這些人機關系應實現(xiàn)的目標,如高效、安全、舒適、健康等。案例分析:通過具體案例(如智能教室的設計、無障礙通道的設置等),引導學生深入理解人機關系目標的重要性。教學目標:讓學生明確設計應達到的目標,為后續(xù)設計提供方向。培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作和溝通能力。任務三:探究實現(xiàn)合理人機關系的方式活動設計:分組探究:學生分組選擇某一具體產(chǎn)品(如課桌椅、圖書館書架、校園照明系統(tǒng)等),探究實現(xiàn)合理人機關系的方式,并記錄下來。方案展示:各組展示探究成果,交流實現(xiàn)合理人機關系的不同方法。教學目標:讓學生掌握設計的基本原則和方法,為后續(xù)設計提供指導。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和批判性思維能力。任務四:進行設計分析,構思設計方案活動設計:確定設計主題:以“智慧校園”為主題,學生自主選擇具體的設計項目(如智能門禁系統(tǒng)、自動調(diào)節(jié)光線的教室照明系統(tǒng)、校園垃圾分類回收站等)。設計分析:引導學生對所選項目進行深入分析,明確設計要求和約束條件。構思設計方案:根據(jù)設計分析的結果,學生分組構思設計方案,繪制初步的設計草圖,并標注出主要尺寸和參數(shù)。教學目標:讓學生經(jīng)歷設計分析的過程,培養(yǎng)邏輯思維和問題解決能力。通過草圖繪制,培養(yǎng)學生的圖樣表達能力。任務五:比較、權衡設計方案活動設計:方案展示:各組展示設計方案,并闡述設計思路和優(yōu)缺點。比較權衡:引導學生對不同方案進行比較和權衡,找出最佳方案或綜合各方案的優(yōu)點進行改進。優(yōu)化方案:各組根據(jù)討論結果優(yōu)化設計方案,并繪制出最終的設計圖紙。教學目標:培養(yǎng)學生的比較和權衡能力,學會在多種方案中選擇最佳方案。通過方案優(yōu)化,提升學生的創(chuàng)新設計能力。任務六:體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法活動設計:形態(tài)分析法體驗:以某一具體設計項目(如智能垃圾桶)為例,引導學生運用形態(tài)分析法對垃圾桶進行拆分和重組,構思出多種設計方案。聯(lián)想法體驗:讓學生嘗試運用聯(lián)想法進行方案構思,如從自然形態(tài)、文化符號等中汲取靈感,設計具有創(chuàng)新性的校園設施。教學目標:讓學生通過實際操作體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法在構思中的應用。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和想象力。任務七:嘗試應用設問法和仿生法活動設計:設問法應用:引導學生運用設問法對某一具體產(chǎn)品(如校園自動售賣機)進行設計分析,提出多種改進方案。仿生法應用:讓學生嘗試從自然生物中尋找靈感,進行仿生設計,如模仿蜘蛛網(wǎng)設計一種新型的校園安全防護網(wǎng)。教學目標:讓學生掌握設問法和仿生法的應用方法,提高創(chuàng)新設計能力。培養(yǎng)學生的觀察力和模仿能力,學會從自然界中汲取設計靈感。任務八:實踐物化能力,體驗制作過程活動設計:材料準備:學生根據(jù)設計方案準備所需的材料和工具。模型制作:分組讓學生動手制作模型或原型,體驗技術設計的全過程。測試優(yōu)化:對制作出的模型或原型進行測試和優(yōu)化,確保其滿足設計要求。成果展示:各小組展示制作成果,并進行交流和評價。教學目標:培養(yǎng)學生的動手實踐能力和解決問題的能力。通過模型制作和測試優(yōu)化,提升學生的物化能力。任務九:總結反思評價,提升核心素養(yǎng)活動設計:總結反思:引導學生對整個設計過程進行總結和反思,分析成功經(jīng)驗和不足之處。評價反饋:對學生的設計方案和制作過程進行評價和反饋,提出改進意見。提升素養(yǎng):結合評價結果,引導學生進一步提升技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養(yǎng)。教學目標:通過總結和反思,幫助學生鞏固所學知識,提升綜合能力。通過評價反饋,幫助學生發(fā)現(xiàn)不足,明確改進方向。教學實施建議注重情境創(chuàng)設:在教學過程中,應注重創(chuàng)設真實的學習情境,激發(fā)學生的學習興趣和積極性。通過智慧校園創(chuàng)新設計大賽這一大情境,將理論知識與實際應用緊密結合,提高學生的參與度和獲得感。強化實踐操作:通用技術課程強調(diào)實踐操作和動手能力。在教學過程中,應為學生提供充足的實踐機會,讓他們親自動手制作模型或原型,體驗技術設計的全過程。通過實踐操作,培養(yǎng)學生的物化能力和創(chuàng)新精神。鼓勵創(chuàng)新思維:創(chuàng)新是通用技術課程的核心素養(yǎng)之一。在教學過程中,應鼓勵學生大膽想象、勇于創(chuàng)新,嘗試運用不同的構思方法和設計理念來解決問題。通過創(chuàng)新設計大賽等形式,激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。注重團隊協(xié)作:通用技術課程的學習往往需要團隊合作。在教學過程中,應注重學生團隊協(xié)作能力的培養(yǎng),通過小組討論、分工合作等方式,提高學生的溝通能力和團隊協(xié)作精神。加強評價反饋:評價是教學過程中的重要環(huán)節(jié)。在教學過程中,應加強對學生的評價反饋,及時發(fā)現(xiàn)和糾正學生的問題,幫助他們明確改進方向。應注重評價的多元化和全面性,從多個角度評價學生的表現(xiàn),促進其全面發(fā)展。通過本次大情境、大任務的創(chuàng)設和實施,旨在引導學生深入理解技術設計的基本原理和方法,培養(yǎng)其技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養(yǎng),為未來的學習和生活打下堅實的基礎。十二、單元學歷案(一)單元主題與課時單元主題:方案的構思及方法課時設計:第1課時:創(chuàng)設真實情境,激發(fā)學習興趣第2課時:任務一尋找身邊的人機關系第3課時:任務二理解人機關系要實現(xiàn)的目標第4課時:任務三探究實現(xiàn)合理人機關系的方式第5-7課時:任務一進行設計分析,構思設計方案第8-9課時:任務二比較、權衡設計方案第10課時:任務一體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法第11課時:任務二嘗試應用設問法和仿生法第12-15課時:實踐物化能力(動手制作模型或原型)第16課時:總結反思評價,提升核心素養(yǎng)(二)學習目標通用技術的核心素養(yǎng)目標:技術意識:學生能形成對人工世界和人技關系的基本觀念,理解技術的規(guī)范、標準與專利意識。學生能就某一技術領域對人、社會、環(huán)境的影響作出一定的理性分析,形成技術的安全和責任意識、生態(tài)文明與環(huán)保意識、技術倫理與道德意識。工程思維:學生能認識系統(tǒng)與工程的多樣性和復雜性,運用系統(tǒng)分析的方法,針對某一具體技術領域的問題進行要素分析、整體規(guī)劃。學生能領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法,并進行簡單的風險評估和綜合決策。創(chuàng)新設計:學生能在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎上,收集相關信息,并運用人機關系及相關理論進行綜合分析,提出符合設計原則且具有一定創(chuàng)造性的構思方案。學生能進行技術性能和指標的技術試驗、技術探究等實踐操作,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。圖樣表達:學生能識讀簡單的機械加工圖及控制框圖等常見技術圖樣,分析技術對象的圖樣特征。學生能用手工和二維、三維設計軟件繪制簡單的技術圖樣,通過圖樣表達設計構想,用技術語言實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉換。物化能力: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,形成一定的操作經(jīng)驗積累和感悟。學生能根據(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。(三)評價任務過程性評價:在每個任務完成后,通過小組討論、自評和互評的方式,評價學生在設計分析、構思方案、制作模型等方面的表現(xiàn)。教師觀察學生在課堂上的參與度、合作情況和問題解決能力,及時給予反饋和指導。成果性評價:學生提交的設計方案、草圖、模型等作品,根據(jù)評價標準進行打分和評價。組織學生進行成果展示和交流,通過師生共同評價,選出優(yōu)秀作品進行表彰。核心素養(yǎng)評價:根據(jù)學生在技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等方面的表現(xiàn),綜合評定學生的核心素養(yǎng)水平。(四)學習過程第1課時:創(chuàng)設真實情境,激發(fā)學習興趣活動設計:展示智能家居、智能穿戴設備等生活中的實際案例,引導學生觀察并思考這些產(chǎn)品是如何滿足人們的需求的。教學目標:激發(fā)學生的學習興趣和探索欲望,為后續(xù)學習奠定基礎。第2課時:任務一尋找身邊的人機關系活動設計:分組讓學生觀察教室、宿舍、食堂等場所,找出其中的人機關系,并記錄下來。教學目標:引導學生理解人機關系的內(nèi)涵和重要性,為后續(xù)設計打下基礎。第3課時:任務二理解人機關系要實現(xiàn)的目標活動設計:結合任務一找出的人機關系,引導學生討論這些關系應實現(xiàn)的目標,如高效、安全、舒適、健康等。教學目標:讓學生明確設計應達到的目標,為后續(xù)設計提供方向。第4課時:任務三探究實現(xiàn)合理人機關系的方式活動設計:分組讓學生針對某一具體產(chǎn)品(如臺燈、椅子等),探究實現(xiàn)合理人機關系的方式,并記錄下來。教學目標:讓學生掌握設計的基本原則和方法,為后續(xù)設計提供指導。第5-7課時:任務一進行設計分析,構思設計方案活動設計:分組討論:讓學生分組討論某一具體設計項目(如可調(diào)節(jié)亮度的學生用小臺燈的設計),明確設計要求和約束條件。繪制草圖:引導學生根據(jù)討論結果繪制初步的設計草圖,并標注出主要尺寸和參數(shù)。方案交流:各小組展示設計方案,并進行交流和討論,提出改進意見。教學目標:讓學生經(jīng)歷設計分析的過程,構思出初步的設計方案,培養(yǎng)團隊合作精神和溝通能力。第8-9課時:任務二比較、權衡設計方案活動設計:方案展示:各小組展示設計方案,并闡述設計思路和優(yōu)缺點。比較權衡:引導學生對不同方案進行比較和權衡,找出最佳方案或綜合各方案的優(yōu)點進行改進。優(yōu)化方案:各小組根據(jù)討論結果優(yōu)化設計方案,并繪制出最終的設計圖紙。教學目標:讓學生學會比較和權衡不同方案的方法,培養(yǎng)批判性思維和創(chuàng)新能力。第10課時:任務一體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法活動設計:形態(tài)分析法體驗:以臺燈為例,引導學生運用形態(tài)分析法對臺燈進行拆分和重組,構思出多種設計方案。聯(lián)想法體驗:讓學生嘗試運用聯(lián)想法進行方案構思,如從自然形態(tài)、文化符號等中汲取靈感。教學目標:讓學生體驗形態(tài)分析法和聯(lián)想法在構思中的應用,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。第11課時:任務二嘗試應用設問法和仿生法活動設計:設問法應用:引導學生運用設問法對某一具體產(chǎn)品(如雨傘)進行設計分析,提出多種改進方案。仿生法應用:讓學生嘗試從自然生物中尋找靈感,進行仿生設計,如模仿蜘蛛網(wǎng)設計一種新型的懸掛裝置。教學目標:讓學生嘗試應用設問法和仿生法進行方案構思,提高創(chuàng)新能力。第12-15課時:實踐物化能力(動手制作模型或原型)活動設計:材料準備:根據(jù)設計方案準備所需的材料和工具。模型制作:分組讓學生動手制作模型或原型,體驗技術設計的全過程。測試優(yōu)化:對制作出的模型或原型進行測試和優(yōu)化,確保其滿足設計要求。成果展示:各小組展示制作成果,并進行交流和評價。教學目標:讓學生體驗物化能力的重要性,提高動手實踐和解決問題的能力。第16課時:總結反思評價,提升核心素養(yǎng)活動設計:總結反思:引導學生對整個設計過程進行總結和反思,分析成功經(jīng)驗和不足之處。評價反饋:對學生的設計方案和制作過程進行評價和反饋,提出改進意見。提升素養(yǎng):結合評價結果,引導學生進一步提升技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養(yǎng)。教學目標:通過總結反思和評價反饋,幫助學生提升核心素養(yǎng),為后續(xù)學習打下堅實基礎。(五)作業(yè)與檢測作業(yè)設計:每節(jié)課后布置相關作業(yè),如設計草圖、分析報告、調(diào)研記錄等。周末作業(yè)包括設計方案的完善、模型制作的準備等。檢測方式:通過課堂提問、小組討論、作品展示等方式進行過程性檢測。通過單元測試、期末考試等方式進行結果性檢測。(六)學后反思學生反思:引導學生對自己的學習過程進行反思,總結自己的優(yōu)點和不足。鼓勵學生提出改進意見和建議,以便教師及時調(diào)整教學策略。教師反思:教師對自己的教學過程進行反思,總結成功經(jīng)驗和不足之處。根據(jù)學生的反饋和學業(yè)評價結果,不斷改進教學方法和手段,提高教學效果。十三、學科實踐與跨學科學習設計教學目標技術意識:通過跨學科實踐活動,學生能夠形成對人工世界和人技關系的基本觀念,理解技術的規(guī)范、標準與專利意識。學生能夠就某一技術領域對人、社會、環(huán)境的影響作出一定的理性分析,形成技術的安全和責任意識、生態(tài)文明與環(huán)保意識、技術倫理與道德意識。工程思維:學生能夠認識系統(tǒng)與工程的多樣性和復雜性,運用系統(tǒng)分析的方法,針對某一具體技術領域的問題進行要素分析、整體規(guī)劃。學生能夠領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法,并進行簡單的風險評估和綜合決策。創(chuàng)新設計:學生能在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎上,收集相關信息,并運用人機關系及相關理論進行綜合分析,提出符合設計原則且具有一定創(chuàng)造性的構思方案。學生能夠進行技術性能和指標的技術試驗、技術探究等實踐操作,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。圖樣表達:學生能夠識讀簡單的機械加工圖及控制框圖等常見技術圖樣,分析技術對象的圖樣特征。學生能夠用手工和二維、三維設計軟件繪制簡單的技術圖樣,通過圖樣表達設計構想,用技術語言實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉換。物化能力:學生能夠知道常見材料的屬性和常用工具、基本設備的使用方法,形成一定的操作經(jīng)驗積累和感悟。學生能夠根據(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。學習目標通過跨學科實踐活動,學生能理解和體驗設計中的人機關系,明確設計目標,并探討實現(xiàn)合理人機關系的途徑與方法。學生能運用設計分析方法,梳理產(chǎn)品設計的一般關系,明確具體設計要求,并制訂符合設計原則和相關設計規(guī)范的完整設計方案。學生能通過比較和權衡,優(yōu)化設計方案,并選擇合適的構思方法,完成產(chǎn)品的方案構思。學生能運用圖樣表達設計構想,通過跨學科學習,提升技術意識和工程思維能力。作業(yè)目標設定技術意識:學生能夠結合跨學科知識,分析具體案例中的人機關系,理解技術對人、社會、環(huán)境的影響,形成正確的技術觀和安全、責任意識。工程思維:學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,對跨學科項目中的技術問題進行要素分析、整體規(guī)劃,并進行風險評估和綜合決策。創(chuàng)新設計:學生能夠結合跨學科知識,提出具有創(chuàng)新性的設計方案,并進行技術試驗和技術探究,優(yōu)化設計方案。圖樣表達:學生能夠識讀和繪制跨學科項目中的技術圖樣,通過圖樣表達設計構想,實現(xiàn)思維轉換。物化能力:學生能夠根據(jù)跨學科項目要求,選擇合適的材料和工具,完成模型或產(chǎn)品的成型制作、裝配及測試,提升動手實踐與創(chuàng)造能力。學科實踐與跨學科學習設計一、引言通用技術課程強調(diào)技術設計的實踐性和創(chuàng)造性,而跨學科學習能夠為學生提供更廣闊的視野和更豐富的資源,有助于培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)。本設計旨在通過跨學科實踐活動,將通用技術課程與其他學科相結合,提升學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。二、跨學科實踐活動設計(一)活動主題:智能家居系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)活動背景:隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,智能家居系統(tǒng)已經(jīng)逐漸進入人們的日常生活。本活動旨在通過跨學科學習,引導學生設計并實現(xiàn)一個簡易的智能家居系統(tǒng),培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)?;顒幽繕耍杭夹g意識:學生能夠理解智能家居系統(tǒng)的基本原理和應用場景,形成對技術的敏感性和創(chuàng)新意識。工程思維:學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,對智能家居系統(tǒng)進行整體規(guī)劃和設計。創(chuàng)新設計:學生能夠結合跨學科知識,提出具有創(chuàng)新性的智能家居系統(tǒng)設計方案。圖樣表達:學生能夠繪制智能家居系統(tǒng)的控制框圖和電路圖,表達設計構想。物化能力:學生能夠選擇合適的硬件和軟件,完成智能家居系統(tǒng)的制作和調(diào)試?;顒硬襟E:跨學科知識準備(2課時)物理學科:學習電路基礎知識,了解電阻、電容、電感等元件的特性。計算機學科:學習編程語言(如Arduino),了解傳感器和執(zhí)行器的工作原理。美術學科:學習色彩搭配和界面設計,提升產(chǎn)品外觀美感。系統(tǒng)設計分析(2課時)學生分組討論智能家居系統(tǒng)的功能需求,如燈光控制、溫度調(diào)節(jié)、安防監(jiān)控等。運用系統(tǒng)分析的方法,對智能家居系統(tǒng)進行整體規(guī)劃,明確各模塊的功能和相互關系。方案構思與呈現(xiàn)(2課時)學生運用形態(tài)分析法、聯(lián)想法等構思方法,提出多種設計方案。繪制智能家居系統(tǒng)的控制框圖和電路圖,用圖樣表達設計構想。硬件選擇與軟件編程(4課時)學生根據(jù)設計方案選擇合適的硬件,如Arduino開發(fā)板、傳感器、執(zhí)行器等。學習編程語言,編寫智能家居系統(tǒng)的控制程序。系統(tǒng)制作與調(diào)試(4課時)學生分組制作智能家居系統(tǒng)的硬件部分,如電路連接、傳感器安裝等。進行系統(tǒng)調(diào)試,測試各模塊的功能和相互之間的通信。成果展示與評價(2課時)各小組展示智能家居系統(tǒng)的功能和特點,分享設計經(jīng)驗和心得。教師和學生共同評價各小組的設計成果,提出改進建議。(二)活動主題:環(huán)保書包的設計與制作活動背景:隨著環(huán)保意識的增強,環(huán)保材料的應用越來越受到重視。本活動旨在通過跨學科學習,引導學生設計并制作一款環(huán)保書包,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力?;顒幽繕耍杭夹g意識:學生能夠了解環(huán)保材料的特點和應用場景,形成環(huán)保意識。工程思維:學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,對環(huán)保書包進行整體規(guī)劃和設計。創(chuàng)新設計:學生能夠結合跨學科知識,提出具有創(chuàng)新性的環(huán)保書包設計方案。圖樣表達:學生能夠繪制環(huán)保書包的設計圖紙,表達設計構想。物化能力:學生能夠選擇合適的環(huán)保材料,完成環(huán)保書包的制作?;顒硬襟E:跨學科知識準備(2課時)化學學科:學習環(huán)保材料的種類和特性,了解材料的可降解性和環(huán)保性。數(shù)學學科:學習幾何圖形的計算和測量,為書包尺寸設計提供依據(jù)。美術學科:學習色彩搭配和圖案設計,提升書包外觀美感。需求分析與設計構思(2課時)學生分組討論環(huán)保書包的功能需求,如容量、舒適度、耐用性等。運用形態(tài)分析法、聯(lián)想法等構思方法,提出多種設計方案。方案呈現(xiàn)與優(yōu)化(2課時)學生繪制環(huán)保書包的設計圖紙,用圖樣表達設計構想。各小組展示設計方案,通過討論和比較,優(yōu)化設計方案。材料選擇與制作準備(2課時)學生根據(jù)設計方案選擇合適的環(huán)保材料,如可降解塑料、再生布料等。準備制作工具,如縫紉機、剪刀、針線等。書包制作與調(diào)試(4課時)學生分組制作環(huán)保書包,進行裁剪、縫合、裝飾等工序。對書包進行調(diào)試,檢查尺寸、舒適度等是否符合設計要求。成果展示與評價(2課時)各小組展示環(huán)保書包的成品,分享制作經(jīng)驗和心得。教師和學生共同評價各小組的制作成果,提出改進建議。三、跨學科學習資源與環(huán)境支持學習資源:圖書館資源:提供跨學科書籍和期刊,供學生查閱和學習。網(wǎng)絡資源:提供在線課程和視頻教程,幫助學生自主學習跨學科知識。實驗室資源:提供實驗設備和工具,支持學生進行跨學科實踐活動。環(huán)境支持:跨學科教室:配備多媒體設備和實驗臺,便于學生進行跨學科學習和實踐活動。校外實踐基地:與當?shù)仄髽I(yè)合作,建立校外實踐基地,為學生提供實踐機會。四、跨學科學習評價過程性評價:觀察學生在跨學科學習過程中的表現(xiàn),記錄學生的參與度、合作能力和創(chuàng)新能力。對學生的設計方案、圖紙和制作過程進行評價,及時反饋和改進。成果性評價:對學生的設計成果和制作成品進行評價,評估其創(chuàng)新性、實用性和美觀性。通過展示和匯報活動,評價學生的表達能力和團隊合作精神。反思性評價:引導學生對跨學科學習過程進行反思和總結,評價自己的學習成效和不足之處。鼓勵學生提出改進建議,為今后的跨學科學習提供參考。五、總結與展望通過跨學科實踐活動的設計與實施,學生能夠在通用技術課程的學習過程中融入其他學科知識,提升綜合素養(yǎng)。我們將繼續(xù)探索更多跨學科學習的途徑和方法,為學生提供更豐富的學習資源和更廣闊的學習空間。我們也將不斷優(yōu)化跨學科學習的評價體系,確保學生的學習成效得到全面、客觀的評價。十四、大單元作業(yè)設計一、教學目標根據(jù)《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》的要求,以及本單元《第四章方案的構思及方法》的教學內(nèi)容,本大單元作業(yè)設計旨在全面提升學生的通用技術核心素養(yǎng),具體包括以下幾個方面:技術意識:學生能夠形成對人工世界和人技關系的基本觀念,理解技術的規(guī)范、標準與專利意識。能就某一技術領域對人、社會、環(huán)境的影響作出一定的理性分析,形成技術的安全和責任意識、生態(tài)文明與環(huán)保意識、技術倫理與道德
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