2019版 豫科版 高中通-用技術 必修 技術與設計2《第四章 控制及其設計》大單元整體教學設計2020課標

版豫科版高中通用技術必修技術與設計2《第四章控制及其設計》大單元整體教學設計[2020課標]一、內容分析與整合二、《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、內容分析與整合（一）教學內容分析《第四章控制及其設計》是高中通用技術必修模塊“技術與設計2”中的重要組成部分。本章節(jié)主要圍繞“控制”這一核心概念展開，深入探討了控制的基本概念、分類、控制系統(tǒng)組成及工作過程，以及控制系統(tǒng)的設計與實踐。通過本章學習，學生不僅能夠理解控制的基本原理，還能夠掌握控制系統(tǒng)設計的基本方法，培養(yǎng)解決實際控制問題的能力。1.控制的基本概念控制是指人按照一定的目的，對事物施加影響，使其向目標發(fā)展變化的過程和行為。通過“閉眼放硬幣”等小游戲，學生可以直觀感受到控制的存在及其重要性?？刂片F(xiàn)象在生活中無處不在，如溫度控制、壓力控制等，體現(xiàn)了控制技術在日常生活和工業(yè)生產中的廣泛應用。2.控制的分類根據(jù)人對控制過程的干預程度不同，控制可分為手動控制、自動控制和智能控制。手動控制依賴人的直接操作和判斷，自動控制則通過預設程序和反饋機制實現(xiàn)自我調節(jié)，而智能控制則進一步融合了人工智能技術，具備自適應、自學習和自協(xié)調能力。3.控制系統(tǒng)組成及工作過程控制系統(tǒng)由控制器、執(zhí)行器、檢測裝置等部分組成，通過反饋機制實現(xiàn)對被控量的精確調節(jié)。開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)是兩種基本類型，前者無反饋環(huán)節(jié)，后者則通過反饋機制提高控制精度。通過典型控制系統(tǒng)案例（如蒸汽機速度調節(jié)裝置、都江堰水利工程）的分析，學生可以深入理解控制系統(tǒng)的實際應用。4.控制系統(tǒng)的設計控制系統(tǒng)設計包括明確控制目的、確定被控量和控制量、選擇控制器和執(zhí)行器等步驟。通過自動升國旗裝置的設計案例，學生可以掌握控制系統(tǒng)設計的基本流程和方法，培養(yǎng)工程思維和創(chuàng)新設計能力。（二）單元內容分析本單元內容涵蓋了控制的基本概念、分類、控制系統(tǒng)組成及工作過程以及控制系統(tǒng)的設計與實踐等多個方面。這些內容不僅理論性強，而且實踐性突出，要求學生能夠將理論知識應用于實際問題的解決中。理論性內容：包括控制的基本概念、分類以及控制系統(tǒng)的組成和工作過程。這些內容是理解控制系統(tǒng)設計的基礎，要求學生準確掌握相關概念和原理。實踐性內容：主要通過典型控制系統(tǒng)案例分析和控制系統(tǒng)設計實踐來體現(xiàn)。學生需要運用所學知識解決實際問題，如設計自動升國旗裝置等。（三）單元內容整合為了將本單元內容有效整合起來，可以從以下幾個方面入手：以“控制”為核心概念貫穿始終：從控制的基本概念出發(fā)，逐步引入控制的分類、控制系統(tǒng)組成及工作過程等內容，最終落實到控制系統(tǒng)的設計與實踐上。理論與實踐相結合：在講授理論知識的同時，注重引入典型控制系統(tǒng)案例和控制系統(tǒng)設計實踐環(huán)節(jié)，幫助學生將理論知識轉化為解決實際問題的能力。注重培養(yǎng)核心素養(yǎng)：在教學過程中注重培養(yǎng)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等核心素養(yǎng)，為學生未來的學習和職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎。二、《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解根據(jù)《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》，通用技術的核心素養(yǎng)目標主要包括技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力五個方面。以下是對這些核心素養(yǎng)目標在本單元教學中的具體分解：（一）技術意識目標描述：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、技術倫理與道德意識。在本單元中的體現(xiàn)：控制的基本概念：通過“閉眼放硬幣”等小游戲和生活中控制現(xiàn)象的分析，引導學生感受控制的存在及其重要性，形成對控制的基本認識?？刂频姆诸悾和ㄟ^分析手動控制、自動控制和智能控制的特點和應用場景，引導學生理解不同控制方式對人、社會和環(huán)境的影響。控制系統(tǒng)案例：通過蒸汽機速度調節(jié)裝置、都江堰水利工程等典型案例的分析，引導學生理解技術在解決實際問題中的重要作用，培養(yǎng)技術意識。（二）工程思維目標描述：學生能認識系統(tǒng)與工程的多樣性和復雜性；能運用系統(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)劃并運用模擬和簡易建模等方法進行設計；能領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法并加以運用。在本單元中的體現(xiàn)：控制系統(tǒng)組成及工作過程：通過分析控制系統(tǒng)的組成和工作過程（包括控制器、執(zhí)行器、檢測裝置等部分以及開環(huán)和閉環(huán)兩種類型），引導學生理解系統(tǒng)的多樣性和復雜性，培養(yǎng)系統(tǒng)分析能力?？刂葡到y(tǒng)設計：通過自動升國旗裝置的設計案例，引導學生運用系統(tǒng)分析的方法進行要素分析、整體規(guī)劃，并嘗試進行簡易建模和設計實踐，培養(yǎng)工程思維。項目實踐：鼓勵學生以小組形式進行項目實踐（如設計并實現(xiàn)一個簡單的溫度控制系統(tǒng)），通過團隊合作和實際操作來深化對工程思維的理解和運用。（三）創(chuàng)新設計目標描述：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；能進行技術性能和指標的技術試驗和技術探究等實踐操作；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)：問題發(fā)現(xiàn)與明確：在控制系統(tǒng)設計實踐中，引導學生發(fā)現(xiàn)并提出實際問題（如如何設計一個穩(wěn)定的溫度控制系統(tǒng)）。創(chuàng)新構思方案：鼓勵學生運用所學知識提出創(chuàng)新性的構思方案（如結合物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)遠程溫度監(jiān)控和自動調節(jié)）。技術試驗與技術探究：組織學生進行技術試驗和技術探究（如測試溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度），驗證設計方案的可行性并進行優(yōu)化。設計方案評價與優(yōu)化：引導學生綜合考慮技術、經濟、社會和文化等因素對設計方案進行評價和優(yōu)化，提升創(chuàng)新設計能力。（四）圖樣表達目標描述：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；能分析技術對象的圖樣特征并會用手工和二維、三維設計軟件繪制簡單的技術圖樣；能通過圖樣表達設計構想并實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉換。在本單元中的體現(xiàn)：技術圖樣識讀：在教學過程中引入機械加工圖、控制框圖等常見技術圖樣供學生識讀和理解。圖樣繪制與設計：鼓勵學生運用手工或二維、三維設計軟件繪制簡單的控制系統(tǒng)圖樣（如溫度控制系統(tǒng)的框圖或流程圖），表達設計構想。圖樣分析與優(yōu)化：組織學生對繪制的圖樣進行分析和優(yōu)化討論，提高圖樣表達能力和設計水平。（五）物化能力目標描述：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并形成一定的操作經驗積累和感悟；能根據(jù)方案設計要求選擇材料和工具并進行模型或產品的成型制作、裝配及測試；能獨立完成模型或產品的成型制作和裝配工作并具有較強的動手實踐與創(chuàng)造能力。在本單元中的體現(xiàn)：材料選擇與工具使用：在控制系統(tǒng)設計實踐中引導學生根據(jù)方案設計要求選擇合適的材料和工具。模型或產品制作與裝配：組織學生進行模型或產品的成型制作和裝配工作（如制作并裝配一個簡易的溫度控制系統(tǒng)模型）。測試與優(yōu)化：對制作完成的模型或產品進行測試并根據(jù)測試結果進行優(yōu)化改進，提高物化能力。通過本單元的教學實踐，學生不僅能夠深入理解控制的基本概念、分類以及控制系統(tǒng)的組成和工作過程等理論知識，還能夠在實踐中運用所學知識解決實際問題，培養(yǎng)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)。這將為學生未來的學習和職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎。三、學情分析（一）已知內容分析高一學生在進入《控制及其設計》這一章節(jié)學習之前，已經完成了必修模塊《技術與設計1》的學習，并具備了一定的技術基礎知識和設計能力。通過《技術與設計1》的學習，學生已經熟悉了技術設計的一般過程，包括發(fā)現(xiàn)與明確問題、制訂設計方案、制作模型或原型、優(yōu)化設計方案、編寫技術作品說明書等環(huán)節(jié)。學生也掌握了一些基本的技術工具和材料的使用方法，如手工工具、木工工具、金工工具以及簡單的電子電工工具等。學生在日常生活中也接觸到了各種控制系統(tǒng)，如自動門、溫控空調、紅外感應水龍頭等，對控制現(xiàn)象有了一定的直觀感受。（二）新知內容分析《控制及其設計》這一章節(jié)是在學生已有技術設計基礎上的進一步深入和拓展，主要介紹了控制的基本概念、控制系統(tǒng)的組成及工作過程、控制系統(tǒng)的分類以及控制系統(tǒng)的設計方法。學生需要理解控制的含義及其在生產生活中的廣泛應用，掌握手動控制、自動控制和智能控制的特點及區(qū)別，了解開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成及工作過程，并能夠根據(jù)實際需求進行簡單的控制系統(tǒng)設計。具體來說，學生需要掌握的新知內容包括：控制的基本概念：理解控制的含義，即人按照一定的目的，對事物施加影響，使其向目標發(fā)展變化的過程和行為。需要認識到控制現(xiàn)象在生產生活中的廣泛存在及其重要性。控制系統(tǒng)的組成及工作過程：了解控制系統(tǒng)的基本組成，包括控制器、執(zhí)行器、檢測裝置等部分，以及它們各自的作用。掌握開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別，理解閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋原理及其在提高控制精度方面的作用?？刂频姆诸悾毫私馐謩涌刂?、自動控制和智能控制的特點及區(qū)別，能夠識別不同控制方式在實際應用中的體現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)的設計方法：掌握控制系統(tǒng)設計的基本流程，包括確定控制目的和要求、進行方案設計、選擇控制器和執(zhí)行器等步驟。能夠根據(jù)實際需求進行簡單的控制系統(tǒng)設計，并繪制控制系統(tǒng)方框圖。（三）學生學習能力分析高一學生正處于身心快速發(fā)展的階段，具有較強的好奇心和求知欲，對新鮮事物具有較強的探索欲望。學生在初中階段已經積累了一定的物理、化學、生物等自然科學知識，為學習《控制及其設計》這一章節(jié)提供了一定的知識基礎。學生在《技術與設計1》的學習過程中，已經掌握了一定的技術設計方法和工具使用技能，為學習控制系統(tǒng)設計打下了基礎。學生在學習《控制及其設計》這一章節(jié)時，也可能面臨一些挑戰(zhàn)?？刂葡到y(tǒng)涉及的知識點較多，且具有一定的抽象性，需要學生具備較強的邏輯思維能力和空間想象能力。控制系統(tǒng)設計需要綜合運用多個學科的知識和技能，對學生的綜合能力要求較高。教師在教學過程中需要注重引導學生將理論知識與實踐操作相結合，通過案例分析、項目實踐等方式，幫助學生加深對控制系統(tǒng)原理和設計方法的理解。（四）學習障礙突破策略為了幫助學生克服在學習《控制及其設計》這一章節(jié)時可能遇到的學習障礙，教師可以采取以下策略：創(chuàng)設情境，激發(fā)興趣：通過創(chuàng)設貼近學生生活實際的情境，如自動門、溫控空調等控制系統(tǒng)的應用實例，激發(fā)學生的學習興趣和好奇心。可以組織學生參觀相關企業(yè)或實驗室，讓學生親身體驗控制系統(tǒng)的實際應用，增強學習的直觀性和趣味性。案例分析，深化理解：選取典型的控制案例，如蒸汽機速度調節(jié)裝置、都江堰水利工程等，引導學生進行案例分析。通過分析案例中的控制現(xiàn)象、控制方式及控制效果等要素，幫助學生深入理解控制的含義、控制系統(tǒng)的組成及工作過程等知識點。動手實踐，提升能力：組織學生進行控制系統(tǒng)設計的實踐活動，如自動升國旗裝置的設計、水箱水位控制系統(tǒng)的設計等。通過實踐活動，讓學生親身體驗控制系統(tǒng)設計的全過程，掌握控制系統(tǒng)設計的基本方法和技能。鼓勵學生進行創(chuàng)新思維和創(chuàng)意設計，提升解決問題的能力和創(chuàng)新能力。跨學科整合，拓展視野：引導學生將控制系統(tǒng)設計與物理、化學、生物等學科知識相結合，進行跨學科整合學習。通過跨學科整合學習，幫助學生拓寬視野、拓展知識面，提高綜合運用多學科知識解決問題的能力。個別輔導，關注差異：針對學生在學習過程中可能存在的個體差異和學習障礙，教師應提供個別輔導和關注。通過了解學生的學習情況和需求，為學生提供個性化的學習建議和幫助，促進學生的全面發(fā)展。建立評價體系，及時反饋：建立科學合理的評價體系，及時對學生的學習情況進行反饋和評價。通過評價體系的建立和實施，幫助學生明確學習目標、了解學習進展、發(fā)現(xiàn)存在的問題并及時進行改進。教師也可以根據(jù)評價結果調整教學策略和方法，提高教學效果和質量。四、大主題或大概念設計大主題設計：《控制及其設計：構建智能生活》本單元圍繞“控制及其設計”這一主題，旨在通過一系列的教學活動，幫助學生理解控制的基本概念、分類以及控制系統(tǒng)的組成和工作過程，掌握控制系統(tǒng)的設計方法，并通過實踐活動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。通過本單元的學習，學生將能夠運用所學知識解決生活中的實際問題，理解控制技術在現(xiàn)代社會中的廣泛應用，為構建智能生活奠定堅實基礎。五、大單元目標敘寫通用技術的核心素養(yǎng)目標：技術意識：學生能夠理解控制技術在日常生活、工業(yè)生產和社會活動中的重要性和廣泛應用，形成對控制技術的敏感性和認同感。學生能夠分析控制技術對個人、社會和環(huán)境的影響，形成正確的技術價值觀和倫理觀。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解控制系統(tǒng)的組成和工作過程，識別并解決控制系統(tǒng)設計中的工程問題。學生能夠通過實踐活動，體驗工程設計的全過程，發(fā)展系統(tǒng)觀念、工程建模和權衡優(yōu)化等工程思維方法。創(chuàng)新設計：學生能夠在掌握控制基礎知識的基礎上，結合實際需求，進行創(chuàng)新性的控制系統(tǒng)設計。學生能夠通過技術試驗和技術探究，不斷優(yōu)化設計方案，提升創(chuàng)新設計能力。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制控制系統(tǒng)方框圖、流程圖等技術圖樣，準確表達設計構想。學生能夠運用計算機輔助設計軟件，進行控制系統(tǒng)的三維建模和仿真，提升圖樣表達能力。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，制作簡單的控制系統(tǒng)裝置，并進行調試和運行。學生能夠在制作過程中，注重工藝細節(jié)和質量控制，形成精益求精、追求卓越的工作態(tài)度。六、大單元教學重點理解控制的基本概念及其分類：學生需要明確控制的含義，理解控制是按照一定目的對事物施加影響，使其向目標發(fā)展變化的過程和行為。學生需要掌握手動控制、自動控制和智能控制的特點及其應用場景，理解不同控制方式的優(yōu)勢和局限性。掌握控制系統(tǒng)的組成及工作過程：學生需要理解控制系統(tǒng)的基本組成，包括控制器、執(zhí)行器、檢測裝置等，以及它們在控制系統(tǒng)中的作用。學生需要掌握開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別，理解反饋在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用，以及如何通過反饋提高控制精度。掌握控制系統(tǒng)的設計方法：學生需要了解控制系統(tǒng)設計的基本流程，包括明確控制目的、確定被控量、選擇控制方式、設計控制系統(tǒng)方框圖等步驟。學生需要能夠通過實踐活動，運用所學知識進行簡單的控制系統(tǒng)設計，包括繪制控制系統(tǒng)方框圖、編寫控制程序等。七、大單元教學難點理解控制系統(tǒng)的復雜性和動態(tài)性：控制系統(tǒng)往往涉及多個變量和因素，學生需要理解這些因素之間的相互作用和影響，以及它們對控制系統(tǒng)性能的影響。學生需要掌握系統(tǒng)分析方法，能夠識別并解決控制系統(tǒng)設計中的復雜問題，如干擾、時滯等。掌握反饋原理及其在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應用：反饋是閉環(huán)控制系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié)，學生需要理解反饋的原理和作用，以及如何通過反饋提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度。學生需要能夠通過實踐活動，體驗反饋在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用，如通過調整控制參數(shù)來優(yōu)化系統(tǒng)性能。將理論知識應用于實際控制系統(tǒng)設計：學生需要將所學的理論知識應用于實際控制系統(tǒng)設計中，這要求學生具備較高的綜合運用能力和創(chuàng)新能力。學生需要在設計過程中考慮多種因素，如成本、可靠性、可維護性等，并進行權衡和優(yōu)化，以設計出符合實際需求的控制系統(tǒng)。教學策略與實施建議：創(chuàng)設真實情境，激發(fā)學生的學習興趣：通過展示生活中的控制系統(tǒng)案例，如自動門、智能家居等，創(chuàng)設真實的學習情境，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。采用項目式學習，注重實踐操作：設計一系列與控制系統(tǒng)相關的項目任務，如自動升國旗裝置的設計、智能家居控制系統(tǒng)的設計等，讓學生在實踐操作中掌握理論知識。運用現(xiàn)代信息技術，提升教學效果：利用計算機輔助設計軟件、仿真軟件等現(xiàn)代信息技術手段，幫助學生進行控制系統(tǒng)的三維建模和仿真，提升教學效果。注重評價反饋，促進學生的全面發(fā)展：采用多樣化的評價方式，如自我評價、同伴評價、教師評價等，注重對學生學習過程和學習成果的評價反饋，促進學生的全面發(fā)展。加強跨學科整合，拓寬學生視野：將控制系統(tǒng)設計與數(shù)學、物理、計算機科學等學科知識相結合，加強跨學科整合，拓寬學生的知識視野和思維空間。通過以上教學策略和實施建議的實施，旨在幫助學生深入理解控制及其設計的相關知識，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，為構建智能生活奠定堅實基礎。八、大單元整體教學思路在高中通用技術必修課程《技術與設計2》中，《第四章控制及其設計》是一個至關重要的單元，它旨在幫助學生深入理解控制的基本概念、原理及其在日常生活中的應用，并能夠通過實踐活動掌握簡單的控制系統(tǒng)設計與調試方法。本單元的教學將圍繞通用技術核心素養(yǎng)目標展開，包括技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力，旨在全面提升學生的技術素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。以下是大單元整體教學思路的詳細闡述。一、教學目標設定（一）技術意識理解控制的重要性：學生能夠認識到控制在日常生活、工業(yè)生產和社會管理中的重要性，理解控制對提高生活質量、生產效率和社會秩序的作用。形成技術責任感：通過對控制技術的學習和實踐，學生能夠形成對技術使用的責任感和倫理意識，理解技術在促進社會進步的同時可能帶來的負面影響，并學會合理、安全地使用控制技術。技術文化感悟：學生能夠欣賞控制技術在不同文化背景下的應用和表現(xiàn)，理解控制技術與社會文化、經濟發(fā)展的相互關系，形成對技術文化的理解和尊重。（二）工程思維系統(tǒng)分析能力：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別控制系統(tǒng)中的各個組成部分及其相互關系，理解控制系統(tǒng)的工作原理和性能特點。問題解決能力：面對實際的控制問題，學生能夠運用工程思維，提出合理的解決方案，并進行優(yōu)化和改進，以達到預期的控制效果。決策與評估能力：在控制系統(tǒng)設計和調試過程中，學生能夠進行風險評估和決策分析，對設計方案和調試結果進行評估和優(yōu)化，提高解決實際工程問題的能力。（三）創(chuàng)新設計創(chuàng)新思維培養(yǎng)：通過控制系統(tǒng)的設計實踐，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，鼓勵學生提出新穎、實用的控制方案，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。設計實踐能力：學生能夠運用所學知識，結合實際需求，進行控制系統(tǒng)的設計、制作和調試，提高設計實踐能力?？鐚W科整合能力：在控制系統(tǒng)設計過程中，學生能夠整合多學科知識，如物理、數(shù)學、計算機等，形成跨學科的綜合設計能力。（四）圖樣表達技術圖樣繪制：學生能夠掌握常見技術圖樣的繪制方法，如流程圖、控制系統(tǒng)方框圖等，能夠清晰、準確地表達控制系統(tǒng)的設計方案。設計構想交流：通過技術圖樣，學生能夠有效地與他人交流設計構想，理解他人的設計意圖，提高溝通協(xié)作能力。圖樣優(yōu)化與創(chuàng)新：在控制系統(tǒng)設計過程中，學生能夠根據(jù)實際需求對技術圖樣進行優(yōu)化和創(chuàng)新，提高圖樣表達的準確性和實用性。（五）物化能力工具與材料選擇：學生能夠根據(jù)控制系統(tǒng)設計的需求，選擇合適的工具和材料，進行制作和調試。模型制作與調試：學生能夠按照設計方案，制作控制系統(tǒng)的模型，并進行調試和優(yōu)化，使其達到預期的控制效果。工匠精神培養(yǎng)：在制作和調試過程中，學生能夠注重細節(jié)和精度，培養(yǎng)精益求精、追求卓越的工匠精神。二、教學內容整合本單元的教學內容將圍繞控制的基本概念、分類、控制系統(tǒng)組成及工作過程、控制系統(tǒng)設計等方面展開。具體整合如下：控制的基本概念：介紹控制的含義、特點及其在日常生活中的應用，通過案例分析幫助學生理解控制的基本思想?？刂频姆诸悾焊鶕?jù)控制過程中人的干預程度不同，將控制分為手動控制、自動控制和智能控制，通過實例分析各種控制類型的特點和應用場景?？刂葡到y(tǒng)的組成及工作過程：詳細講解控制系統(tǒng)的組成部分（如控制器、執(zhí)行器、檢測裝置等）及其工作原理，通過方框圖表達控制系統(tǒng)的工作過程。重點介紹開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別及各自的優(yōu)勢?？刂葡到y(tǒng)設計：講解控制系統(tǒng)設計的流程和方法，通過案例（如自動升國旗裝置的設計）引導學生掌握控制系統(tǒng)設計的基本步驟和技巧。注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力和圖樣表達能力。三、教學策略與方法情境教學：創(chuàng)設與現(xiàn)實生活緊密相關的情境，如智能家居控制、工業(yè)生產自動化等，讓學生在情境中學習控制技術，提高學習興趣和積極性。項目式學習：以項目為載體，引導學生經歷控制系統(tǒng)設計、制作、調試的全過程，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。案例分析：選取典型控制案例，如蒸汽機速度調節(jié)裝置、都江堰水利工程等，通過分析案例幫助學生理解控制技術的原理和應用。合作學習：鼓勵學生分組合作，共同完成控制系統(tǒng)設計任務，培養(yǎng)團隊協(xié)作能力和溝通能力。信息技術融合：利用計算機輔助設計軟件進行控制系統(tǒng)設計和仿真，提高設計效率和準確性；利用網(wǎng)絡資源進行資料搜集和學習交流，拓寬學習視野。四、教學實施步驟引入階段：通過日常生活中的控制現(xiàn)象引入控制的基本概念，激發(fā)學生的學習興趣。新知講授：詳細講解控制的分類、控制系統(tǒng)的組成及工作過程等理論知識，通過案例分析加深理解。實踐操作：指導學生進行控制系統(tǒng)設計的實踐操作，包括繪制控制方框圖、選擇工具和材料、制作控制系統(tǒng)模型等。展示與評價：展示學生的設計成果，進行小組互評和教師評價，提出改進建議?？偨Y與反思：總結本單元的學習內容和學習方法，引導學生反思學習過程中的收獲和不足。五、學業(yè)評價設計過程性評價：關注學生在學習過程中的表現(xiàn)，如參與度、合作能力、創(chuàng)新思維等，通過課堂觀察、小組討論、項目進展報告等方式進行評價。作品評價：對學生的控制系統(tǒng)設計作品進行評價，包括設計方案的合理性、技術圖樣的準確性、模型制作的精度等方面。自我評價與互評：鼓勵學生進行自我評價和互評，通過反思學習過程中的得失，提高自我認知能力和團隊協(xié)作能力。考試評價：通過閉卷考試或開卷考試的方式，考查學生對控制基本概念、原理及應用的掌握情況。六、教學反思與改進在教學實施過程中，教師應及時進行教學反思，總結教學經驗，發(fā)現(xiàn)教學中存在的問題和不足，并提出改進措施。具體反思和改進方向如下：教學內容的深度與廣度：根據(jù)學生的學習情況和反饋，適時調整教學內容的深度和廣度，確保學生能夠理解和掌握所學知識。教學策略的有效性：關注教學策略的實施效果，如情境教學的創(chuàng)設是否有效、項目式學習的推進是否順利等，及時調整教學策略以提高教學效果。學生主體地位的發(fā)揮：在教學過程中，應注重發(fā)揮學生的主體地位，鼓勵學生積極參與、主動探索，提高學生的學習主動性和創(chuàng)造性。教學資源的整合與利用：充分利用校內外教學資源，如實驗室設備、網(wǎng)絡資源等，為學生的學習提供有力支持。注重教學資源的整合與利用，提高教學資源的利用效率。通過以上教學思路的實施，旨在全面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，為學生未來的學習和生活奠定堅實的基礎。通過不斷優(yōu)化教學策略和方法，提高教學質量和效果，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質人才做出貢獻。九、學業(yè)評價一、教學目標與評價目標設定教學目標：技術意識：學生能夠理解控制及其設計的基本概念、原理及其在日常生活和生產中的應用，形成對控制技術的初步認識和理解，增強對技術現(xiàn)象和技術問題的敏感度。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別控制問題中的關鍵要素，理解控制系統(tǒng)的組成和工作過程，形成初步的系統(tǒng)思維和工程建模能力。創(chuàng)新設計：學生能夠基于控制技術，提出創(chuàng)新性的設計方案，并能夠運用技術試驗等方法對方案進行驗證和優(yōu)化，形成一定的創(chuàng)新意識和設計能力。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制控制系統(tǒng)方框圖等常見技術圖樣，用技術語言準確表達設計構想，提高圖樣表達能力和技術交流能力。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，進行簡單的控制系統(tǒng)制作和調試，提高物化實現(xiàn)能力和動手實踐能力。評價目標：技術意識：評價學生對控制技術及其應用的理解和認識程度，包括控制的基本概念、原理及其在日常生活和生產中的應用。工程思維：評價學生運用系統(tǒng)分析的方法識別控制問題中的關鍵要素，理解控制系統(tǒng)的組成和工作過程的能力，以及系統(tǒng)思維和工程建模能力的初步形成情況。創(chuàng)新設計：評價學生基于控制技術提出創(chuàng)新性設計方案的能力，以及運用技術試驗等方法對方案進行驗證和優(yōu)化的能力。圖樣表達：評價學生識讀和繪制控制系統(tǒng)方框圖等常見技術圖樣的能力，以及用技術語言準確表達設計構想的能力。物化能力：評價學生根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具進行簡單的控制系統(tǒng)制作和調試的能力，以及物化實現(xiàn)能力和動手實踐能力的提高情況。二、評價內容與方式1.技術意識評價內容：學生對控制及其設計基本概念的理解程度。學生對控制技術在日常生活和生產中應用的認識程度。評價方式：課堂提問：通過提問了解學生對控制及其設計基本概念的理解情況。案例分析：通過案例分析討論控制技術在日常生活和生產中的應用實例，評價學生的認識程度。2.工程思維評價內容：學生運用系統(tǒng)分析的方法識別控制問題中關鍵要素的能力。學生理解控制系統(tǒng)組成和工作過程的能力。學生系統(tǒng)思維和工程建模能力的初步形成情況。評價方式：小組討論：組織學生圍繞控制系統(tǒng)案例進行討論，評價學生識別問題中關鍵要素的能力。方案設計：要求學生設計簡單的控制系統(tǒng)方案，評價學生理解控制系統(tǒng)組成和工作過程的能力以及系統(tǒng)思維和工程建模能力的初步形成情況。3.創(chuàng)新設計評價內容：學生基于控制技術提出創(chuàng)新性設計方案的能力。學生運用技術試驗等方法對方案進行驗證和優(yōu)化的能力。評價方式：方案設計：要求學生基于控制技術提出創(chuàng)新性設計方案，評價學生的創(chuàng)新設計能力。技術試驗：組織學生進行技術試驗，評價學生運用技術試驗等方法對方案進行驗證和優(yōu)化的能力。4.圖樣表達評價內容：學生識讀和繪制控制系統(tǒng)方框圖等常見技術圖樣的能力。學生用技術語言準確表達設計構想的能力。評價方式：圖樣繪制：要求學生繪制控制系統(tǒng)方框圖等常見技術圖樣，評價學生的圖樣表達能力。設計報告：要求學生撰寫設計報告，用技術語言準確表達設計構想，評價學生的技術交流能力。5.物化能力評價內容：學生根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具進行簡單的控制系統(tǒng)制作的能力。學生進行控制系統(tǒng)調試的能力。學生物化實現(xiàn)能力和動手實踐能力的提高情況。評價方式：制作實踐：組織學生進行控制系統(tǒng)制作實踐，評價學生選擇合適的材料和工具進行制作的能力。調試測試：要求學生對制作的控制系統(tǒng)進行調試測試，評價學生的調試能力和物化實現(xiàn)能力。作品展示：通過作品展示和評價，了解學生動手實踐能力的提高情況。三、評價實施1.課堂提問與討論在課堂教學中，通過提問和討論的方式了解學生對控制及其設計基本概念的理解程度，以及對控制技術在日常生活和生產中應用的認識程度。教師可以根據(jù)學生的回答情況給予及時的反饋和指導。2.案例分析選擇典型的控制系統(tǒng)案例，組織學生進行案例分析討論。通過案例分析，評價學生運用系統(tǒng)分析的方法識別控制問題中關鍵要素的能力，以及理解控制系統(tǒng)組成和工作過程的能力。通過討論交流，促進學生對控制技術及其應用的深入理解。3.方案設計要求學生基于控制技術提出創(chuàng)新性設計方案，并繪制相應的控制系統(tǒng)方框圖等技術圖樣。通過方案設計，評價學生的創(chuàng)新設計能力、圖樣表達能力以及系統(tǒng)思維和工程建模能力的初步形成情況。教師可以對學生的設計方案進行點評和指導，幫助學生完善設計方案。4.技術試驗組織學生進行技術試驗，驗證和優(yōu)化設計方案。通過技術試驗，評價學生運用技術試驗等方法對方案進行驗證和優(yōu)化的能力。技術試驗也是培養(yǎng)學生物化能力和動手實踐能力的重要途徑。教師應關注學生在技術試驗過程中的操作規(guī)范和安全問題。5.制作實踐與調試測試組織學生進行控制系統(tǒng)制作實踐，要求學生根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具進行制作。制作完成后，進行調試測試，確?？刂葡到y(tǒng)能夠正常工作。通過制作實踐和調試測試，評價學生的物化實現(xiàn)能力、動手實踐能力以及調試能力。教師可以對學生的作品進行點評和指導，幫助學生改進和完善作品。6.作品展示與評價通過作品展示和評價的方式，了解學生的學業(yè)成就和表現(xiàn)情況。作品展示可以是學生個人或小組的作品展示，也可以是班級范圍內的作品展示。在作品展示過程中，教師可以引導學生對作品進行評價和討論，促進學生對自己和他人作品的深入理解和認識。教師也可以根據(jù)學生的作品展示情況給予相應的評價和反饋。四、評價結果的運用1.反饋與指導根據(jù)評價結果，教師應及時給予學生反饋和指導。對于表現(xiàn)優(yōu)秀的學生，教師應給予肯定和鼓勵；對于表現(xiàn)不足的學生，教師應指出其存在的問題和不足之處，并提供相應的改進建議和指導措施。通過反饋與指導，幫助學生提高學業(yè)成就和表現(xiàn)水平。2.調整教學策略根據(jù)評價結果反映出來的問題和不足之處，教師應及時調整教學策略和方法。例如，針對學生對控制及其設計基本概念理解不透徹的問題，教師可以加強相關理論知識的講解和訓練；針對學生物化能力和動手實踐能力不足的問題，教師可以增加制作實踐和調試測試的環(huán)節(jié)和時間等。通過調整教學策略和方法，提高教學效果和質量。3.促進學生發(fā)展評價結果不僅反映了學生的學業(yè)成就和表現(xiàn)情況，也為學生提供了自我反思和發(fā)展的機會。教師應引導學生根據(jù)評價結果進行自我反思和總結，明確自己的優(yōu)點和不足之處，并制定相應的改進計劃和發(fā)展目標。教師也應鼓勵學生積極參加各種技術活動和實踐項目，拓展自己的技術視野和實踐經驗，促進自己的全面發(fā)展。十、大單元實施思路及教學結構圖1.詳細列出清晰的實施思路本單元《控制及其設計》的實施旨在通過一系列教學活動，幫助學生理解控制的基本概念、控制系統(tǒng)的組成及工作過程，并能進行簡單的控制系統(tǒng)設計。具體實施思路如下：情境導入與概念理解：通過生活實例和趣味游戲，創(chuàng)設情境，引導學生理解控制的基本概念，激發(fā)學生對控制的興趣。分類學習與案例分析：詳細介紹控制的分類，通過典型控制案例，加深學生對不同控制方式的理解。系統(tǒng)學習與組成分析：系統(tǒng)講解控制系統(tǒng)的組成及工作過程，區(qū)分開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，并通過案例分析加深理解。設計實踐與綜合評價：指導學生進行簡單的控制系統(tǒng)設計，通過實踐提升物化能力，并進行綜合評價?？偨Y反思與拓展延伸：總結本單元學習內容，反思學習過程，拓展控制技術的相關應用，鼓勵學生進一步探索。2.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）》，本單元的教學目標設定如下：（一）技術意識學生能夠理解控制技術在日常生活和生產中的重要性，形成對控制技術的基本認識和興趣。學生能夠分析控制技術對社會、環(huán)境和個人的影響，形成正確的技術使用觀念。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解控制系統(tǒng)的組成和工作過程。學生能夠識別控制系統(tǒng)中的問題，并提出初步的解決方案。（三）創(chuàng)新設計學生能夠根據(jù)控制需求，進行簡單的控制系統(tǒng)設計，提出創(chuàng)新性的解決方案。學生能夠運用所學的控制技術，進行技術試驗和探究，驗證設計方案的可行性。（四）圖樣表達學生能夠識讀和繪制簡單的控制系統(tǒng)方框圖，表達設計構想。學生能夠通過圖樣表達，與他人交流設計方案，聽取意見并進行優(yōu)化。（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，進行簡單的控制系統(tǒng)裝置的制作和調試。學生能夠通過實踐，提升動手能力和解決實際問題的能力。3.教學結構圖控制及其設計|+++|||控制的基本概念控制系統(tǒng)的組成及工作過程控制系統(tǒng)的設計||||||控制的含義控制的分類什么是控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的設計流程||||||典型控制案例開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)設計案例||自動升國旗裝置的設計4.具體教學實施步驟第一階段：情境導入與概念理解（2課時）第一課時：控制的含義教學活動：導入：通過“閉眼放硬幣”游戲，引導學生體驗控制的過程，激發(fā)興趣。講解：介紹控制的基本含義，結合日常生活實例，如空調溫度控制、交通信號燈控制等，幫助學生理解控制的概念。討論：組織學生討論生活中還有哪些控制現(xiàn)象，加深對控制含義的理解。作業(yè)：搜集生活中的控制現(xiàn)象，準備在下節(jié)課分享。第二課時：控制的分類與典型控制案例教學活動：講解：介紹控制的分類，包括手動控制、自動控制和智能控制，并詳細解釋每種控制方式的特點。案例分析：通過蒸汽機速度調節(jié)裝置、都江堰水利工程等典型控制案例，幫助學生理解不同控制方式在實際應用中的差異。討論：組織學生討論這些控制案例的優(yōu)缺點，以及它們在現(xiàn)代社會中的應用。作業(yè)：選擇一個自己感興趣的控制案例，進行深入研究，準備在下節(jié)課分享。第二階段：系統(tǒng)學習與組成分析（4課時）第三課時：什么是控制系統(tǒng)教學活動：講解：介紹控制系統(tǒng)的基本概念，包括控制系統(tǒng)的定義、組成和分類。實例分析：通過紅綠燈控制系統(tǒng)、自動水龍頭等實例，幫助學生理解控制系統(tǒng)的實際應用。討論：組織學生討論控制系統(tǒng)在日常生活和生產中的重要性。第四課時：開環(huán)控制系統(tǒng)教學活動：講解：詳細介紹開環(huán)控制系統(tǒng)的組成及工作過程，通過電暖器取暖控制系統(tǒng)等實例進行說明。實踐：指導學生進行開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖的繪制，加深對開環(huán)控制系統(tǒng)的理解。討論：分析開環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點及適用場景。第五課時：閉環(huán)控制系統(tǒng)教學活動：講解：詳細介紹閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成及工作過程，通過空調溫度控制系統(tǒng)等實例進行說明。比較：將閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)進行比較，分析它們的異同點。討論：組織學生討論閉環(huán)控制系統(tǒng)在日常生活和生產中的應用及其優(yōu)勢。第六課時：控制系統(tǒng)案例教學活動：案例分析：通過分析自行火炮、導彈控制系統(tǒng)、無人駕駛汽車等案例，幫助學生深入理解控制系統(tǒng)的復雜性和多樣性。討論：組織學生討論這些控制系統(tǒng)在軍事、交通等領域的應用及其重要性。作業(yè)：選擇一個控制系統(tǒng)案例，進行深入研究，并準備在下節(jié)課進行匯報。第三階段：設計實踐與綜合評價（4課時）第七課時：控制系統(tǒng)的設計流程教學活動：講解：介紹控制系統(tǒng)的設計流程，包括確定控制目的、分析控制要素、設計控制方案等步驟。討論：組織學生討論在設計控制系統(tǒng)時需要考慮哪些因素，如何確定控制量和被控量等。實踐：指導學生進行簡單的控制系統(tǒng)設計方案的制定，并繪制控制系統(tǒng)方框圖。第八課時：自動升國旗裝置的設計（上）教學活動：任務布置：介紹自動升國旗裝置的設計任務和要求。方案設計：指導學生進行自動升國旗裝置的設計方案的制定，包括確定控制目的、選擇控制方式、設計控制流程等。分組討論：學生分組討論設計方案，提出改進意見。第九課時：自動升國旗裝置的設計（下）教學活動：材料準備：指導學生根據(jù)設計方案準備所需的材料和工具。制作與調試：學生分組進行自動升國旗裝置的制作和調試，教師巡回指導。問題解決：針對制作過程中出現(xiàn)的問題，組織學生進行討論和解決。第十課時：綜合評價與反思教學活動：展示與評價：各小組展示自動升國旗裝置的設計成果，進行相互評價和教師點評?？偨Y反思：組織學生總結本單元的學習內容和學習過程，反思存在的問題和不足之處。拓展延伸：介紹控制技術在其他領域的應用，鼓勵學生進一步探索和學習。作業(yè)：撰寫本單元的學習心得和體會，準備在下節(jié)課進行分享。通過以上教學實施步驟，學生將全面理解和掌握控制及其設計的相關知識，提升通用技術的核心素養(yǎng)。十一、大情境、大任務創(chuàng)設一、大情境設計在現(xiàn)代社會，智能化和自動化技術的快速發(fā)展，使得控制系統(tǒng)廣泛應用于各行各業(yè)，極大地提高了生產效率和生活質量。為了讓學生更好地理解并掌握控制及其設計的基本原理和應用，我們設計了一個貼近學生生活、具有實踐意義的大情境——“智慧校園控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)”。二、大任務設計（一）大任務概述“智慧校園控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)”是一個綜合性的大任務，旨在通過真實情境下的實踐活動，引導學生綜合運用結構、流程、系統(tǒng)、控制等知識，完成一個具有實際應用價值的智慧校園控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。該任務將涵蓋從需求分析、系統(tǒng)設計、方案實施到測試評價的全過程，充分鍛煉學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。（二）大任務目標設定根據(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“智慧校園控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)”這一大任務的特點，我們設定了以下核心素養(yǎng)目標：技術意識：學生能夠認識到控制系統(tǒng)在智慧校園建設中的重要性，理解其對社會、環(huán)境和個人的影響。學生能夠形成對控制系統(tǒng)技術的基本認識和興趣，具備初步的技術使用和決策能力。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，對智慧校園控制系統(tǒng)的需求進行分析，明確系統(tǒng)的功能和性能要求。學生能夠識別系統(tǒng)設計中的關鍵問題，提出初步的解決方案，并進行方案的優(yōu)化和評估。創(chuàng)新設計：學生能夠根據(jù)智慧校園的實際需求，進行控制系統(tǒng)的創(chuàng)新設計，提出具有獨特性和實用性的設計方案。學生能夠運用所學的控制技術，進行技術試驗和探究，驗證設計方案的可行性，并不斷優(yōu)化設計方案。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制控制系統(tǒng)方框圖、流程圖等技術圖樣，清晰表達設計方案。學生能夠通過圖樣表達，與他人交流設計思想，聽取意見并進行優(yōu)化。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，進行智慧校園控制系統(tǒng)的制作和調試。學生能夠通過實踐，提升動手能力和解決實際問題的能力，完成控制系統(tǒng)的物化實現(xiàn)。（三）大任務實施步驟需求分析活動描述：引導學生參觀校園，觀察并記錄校園中需要控制系統(tǒng)進行管理的場景，如教室燈光、教室溫度、校園廣播、安全監(jiān)控等。通過小組討論，分析這些場景對控制系統(tǒng)的具體需求，包括控制對象、控制目的、控制精度等。核心素養(yǎng)目標：技術意識：認識控制系統(tǒng)在智慧校園建設中的應用價值。工程思維：運用系統(tǒng)分析的方法，明確控制系統(tǒng)的需求。系統(tǒng)設計活動描述：根據(jù)需求分析的結果，引導學生將智慧校園控制系統(tǒng)劃分為若干個子系統(tǒng)，如照明控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、廣播控制系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)等。針對每個子系統(tǒng)，進行詳細的系統(tǒng)設計，包括確定控制方式（手動控制、自動控制、智能控制）、選擇傳感器和執(zhí)行器、繪制控制系統(tǒng)方框圖等。核心素養(yǎng)目標：創(chuàng)新設計：根據(jù)實際需求，進行控制系統(tǒng)的創(chuàng)新設計。圖樣表達：繪制控制系統(tǒng)方框圖，清晰表達設計方案。方案實施活動描述：分組進行智慧校園控制系統(tǒng)的制作和調試。各組根據(jù)系統(tǒng)設計方案，選擇合適的材料和工具，制作控制系統(tǒng)的硬件部分，如傳感器、執(zhí)行器、控制電路板等。編寫控制程序，實現(xiàn)控制系統(tǒng)的軟件部分。在制作和調試過程中，鼓勵學生進行技術創(chuàng)新和優(yōu)化，提高控制系統(tǒng)的性能和可靠性。核心素養(yǎng)目標：物化能力：選擇合適的材料和工具，進行控制系統(tǒng)的制作和調試。工程思維：識別并解決制作和調試過程中遇到的問題，優(yōu)化控制系統(tǒng)性能。測試評價活動描述：完成控制系統(tǒng)的制作和調試后，組織學生進行系統(tǒng)測試。測試內容包括控制系統(tǒng)的功能測試、性能測試、穩(wěn)定性測試等。通過測試，評估控制系統(tǒng)的實際效果，發(fā)現(xiàn)存在的問題和不足，并提出改進方案。組織學生進行成果展示和交流，分享設計經驗和心得。核心素養(yǎng)目標：技術意識：評價控制系統(tǒng)在智慧校園建設中的實際應用效果。創(chuàng)新設計：根據(jù)測試結果，對控制系統(tǒng)進行優(yōu)化和改進。圖樣表達：通過成果展示和交流，清晰表達設計思想和實現(xiàn)過程。（四）大任務評價與反饋評價方式：采用過程性評價與結果性評價相結合的方式。過程性評價主要關注學生在需求分析、系統(tǒng)設計、方案實施等階段的表現(xiàn)，包括參與度、合作精神、創(chuàng)新能力等。結果性評價主要關注控制系統(tǒng)的實際效果和成果展示的質量。反饋機制：建立及時反饋機制，教師在任務實施過程中密切關注學生的進展和問題，及時給予指導和幫助。組織學生進行自我評價和相互評價，促進學生之間的交流和學習。在任務完成后，組織學生進行總結和反思，提煉設計經驗和教訓，為今后的學習和實踐提供參考。三、大任務實例——自動升旗控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)（一）任務背景為了增強校園文化的莊重性和儀式感，許多學校都安裝了自動升旗裝置。傳統(tǒng)的自動升旗裝置往往存在控制精度不高、穩(wěn)定性差等問題。我們設計了一個自動升旗控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)任務，旨在通過實踐活動，引導學生掌握控制系統(tǒng)的基本原理和設計方法，提高解決實際問題的能力。（二）任務目標設計并實現(xiàn)一個自動升旗控制系統(tǒng)，能夠精確控制國旗的升降速度和位置。繪制控制系統(tǒng)方框圖，清晰表達設計方案。制作并調試自動升旗控制系統(tǒng)的硬件和軟件部分。進行系統(tǒng)測試，評估控制系統(tǒng)的實際效果，并提出改進方案。（三）任務實施步驟需求分析參觀校園升旗臺，了解現(xiàn)有升旗裝置的工作原理和存在的問題。討論自動升旗控制系統(tǒng)的需求，包括控制精度、穩(wěn)定性、安全性等。系統(tǒng)設計確定控制方式：采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過反饋裝置提高控制精度和穩(wěn)定性。選擇傳感器和執(zhí)行器：選用光電傳感器檢測國旗位置，步進電機作為執(zhí)行器驅動國旗升降。繪制控制系統(tǒng)方框圖：包括控制器、傳感器、執(zhí)行器、反饋裝置等部分。方案實施選擇合適的材料和工具，制作控制系統(tǒng)的硬件部分，如光電傳感器支架、步進電機驅動板等。編寫控制程序，實現(xiàn)國旗的自動升降控制。包括初始化設置、位置檢測、速度控制等部分。進行硬件和軟件的聯(lián)調，確保系統(tǒng)能夠正常工作。測試評價進行系統(tǒng)測試，包括功能測試、性能測試、穩(wěn)定性測試等。評估控制系統(tǒng)的實際效果，記錄測試數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。根據(jù)測試結果，提出改進方案，并進行優(yōu)化和調整。組織成果展示和交流，分享設計經驗和心得。通過以上大情境、大任務的設計與實施，學生將能夠在真實情境下綜合運用結構、流程、系統(tǒng)、控制等知識，完成一個具有實際應用價值的智慧校園控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。這一過程不僅能夠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，還能夠培養(yǎng)學生的團隊合作精神和解決實際問題的能力。十二、單元學歷案（一）單元主題與課時單元主題：控制及其設計課時設計：情境導入與概念理解（2課時）第一課時：控制的含義第二課時：控制的分類與典型控制案例系統(tǒng)學習與組成分析（4課時）第三課時：什么是控制系統(tǒng)第四課時：開環(huán)控制系統(tǒng)第五課時：閉環(huán)控制系統(tǒng)第六課時：控制系統(tǒng)案例設計實踐與綜合評價（4課時）第七課時：控制系統(tǒng)的設計流程第八課時：自動升國旗裝置的設計（上）第九課時：自動升國旗裝置的設計（下）第十課時：綜合評價與反思（二）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）》和本單元的教學內容，設定以下學習目標：通用技術的核心素養(yǎng)目標：技術意識：學生能夠理解控制技術在日常生活和生產中的重要性，形成對控制技術的基本認識和興趣。學生能夠分析控制技術對社會、環(huán)境和個人的影響，形成正確的技術使用觀念。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解控制系統(tǒng)的組成和工作過程。學生能夠識別控制系統(tǒng)中的問題，并提出初步的解決方案。創(chuàng)新設計：學生能夠根據(jù)控制需求，進行簡單的控制系統(tǒng)設計，提出創(chuàng)新性的解決方案。學生能夠運用所學的控制技術，進行技術試驗和探究，驗證設計方案的可行性。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制簡單的控制系統(tǒng)方框圖，表達設計構想。學生能夠通過圖樣表達，與他人交流設計方案，聽取意見并進行優(yōu)化。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，進行簡單的控制系統(tǒng)裝置的制作和調試。學生能夠通過實踐，提升動手能力和解決實際問題的能力。（三）評價任務過程性評價：通過課堂討論、小組活動和作業(yè)完成情況，評價學生對控制概念、控制系統(tǒng)組成及工作過程的理解和掌握情況。通過觀察學生在控制系統(tǒng)設計過程中的表現(xiàn)，評價其創(chuàng)新設計能力、圖樣表達能力和物化能力。結果性評價：通過學生提交的控制系統(tǒng)設計方案、控制系統(tǒng)裝置的制作和調試結果，評價其設計思路、制作技能和問題解決能力。通過學生的綜合評價與反思報告，評價其對本單元學習內容的掌握情況和自我認知能力的提升。（四）學習過程情境導入與概念理解（2課時）第一課時：控制的含義教學活動：導入：通過“閉眼放硬幣”游戲，引導學生體驗控制的過程，激發(fā)興趣。講解：介紹控制的基本含義，結合日常生活實例，幫助學生理解控制的概念。討論：組織學生討論生活中還有哪些控制現(xiàn)象，加深對控制含義的理解。第二課時：控制的分類與典型控制案例教學活動：講解：介紹控制的分類，包括手動控制、自動控制和智能控制，并詳細解釋每種控制方式的特點。案例分析：通過蒸汽機速度調節(jié)裝置、都江堰水利工程等典型控制案例，幫助學生理解不同控制方式在實際應用中的差異。討論：組織學生討論這些控制案例的優(yōu)缺點及其在現(xiàn)代社會中的應用。系統(tǒng)學習與組成分析（4課時）第三課時：什么是控制系統(tǒng)教學活動：講解：介紹控制系統(tǒng)的基本概念，包括控制系統(tǒng)的定義、組成和分類。實例分析：通過紅綠燈控制系統(tǒng)、自動水龍頭等實例，幫助學生理解控制系統(tǒng)的實際應用。討論：組織學生討論控制系統(tǒng)在日常生活和生產中的重要性。第四課時：開環(huán)控制系統(tǒng)教學活動：講解：詳細介紹開環(huán)控制系統(tǒng)的組成及工作過程，通過電暖器取暖控制系統(tǒng)等實例進行說明。實踐：指導學生進行開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖的繪制，加深對開環(huán)控制系統(tǒng)的理解。討論：分析開環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點及適用場景。第五課時：閉環(huán)控制系統(tǒng)教學活動：講解：詳細介紹閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成及工作過程，通過空調溫度控制系統(tǒng)等實例進行說明。比較：將閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)進行比較，分析它們的異同點。討論：組織學生討論閉環(huán)控制系統(tǒng)在日常生活和生產中的應用及其優(yōu)勢。第六課時：控制系統(tǒng)案例教學活動：案例分析：通過分析自行火炮、導彈控制系統(tǒng)、無人駕駛汽車等案例，幫助學生深入理解控制系統(tǒng)的復雜性和多樣性。討論：組織學生討論這些控制系統(tǒng)在軍事、交通等領域的應用及其重要性。設計實踐與綜合評價（4課時）第七課時：控制系統(tǒng)的設計流程教學活動：講解：介紹控制系統(tǒng)的設計流程，包括確定控制目的、分析控制要素、設計控制方案等步驟。討論：組織學生討論在設計控制系統(tǒng)時需要考慮哪些因素，如何確定控制量和被控量等。實踐：指導學生進行簡單的控制系統(tǒng)設計方案的制定，并繪制控制系統(tǒng)方框圖。第八課時：自動升國旗裝置的設計（上）教學活動：任務布置：介紹自動升國旗裝置的設計任務和要求。方案設計：指導學生進行自動升國旗裝置的設計方案的制定，包括確定控制目的、選擇控制方式、設計控制流程等。分組討論：學生分組討論設計方案，提出改進意見。第九課時：自動升國旗裝置的設計（下）教學活動：材料準備：指導學生根據(jù)設計方案準備所需的材料和工具。制作與調試：學生分組進行自動升國旗裝置的制作和調試，教師巡回指導。問題解決：針對制作過程中出現(xiàn)的問題，組織學生進行討論和解決。第十課時：綜合評價與反思教學活動：展示與評價：各小組展示自動升國旗裝置的設計成果，進行相互評價和教師點評?？偨Y反思：組織學生總結本單元的學習內容和學習過程，反思存在的問題和不足之處。拓展延伸：介紹控制技術在其他領域的應用，鼓勵學生進一步探索和學習。（五）作業(yè)與檢測作業(yè)：每節(jié)課后布置相關作業(yè)，如搜集生活中的控制現(xiàn)象、分析控制案例、繪制控制系統(tǒng)方框圖、制定控制系統(tǒng)設計方案等。完成自動升國旗裝置的制作和調試，并撰寫設計報告和反思總結。檢測：通過課堂討論、小組活動和作業(yè)完成情況，檢測學生對控制概念、控制系統(tǒng)組成及工作過程的理解情況。通過觀察學生在控制系統(tǒng)設計、制作和調試過程中的表現(xiàn)，檢測其創(chuàng)新設計能力、圖樣表達能力和物化能力。（六）學后反思學生反思：引導學生回顧本單元的學習內容和學習過程，思考自己在哪些方面取得了進步，哪些方面還需要改進。鼓勵學生分享自己的學習心得和體會，以及在學習過程中遇到的困難和解決方法。教師反思：教師應對本單元的教學實施情況進行反思，總結成功經驗和不足之處。針對學生在學習過程中存在的問題和困惑，思考如何調整教學策略和方法，以提高教學效果。十三、學科實踐與跨學科學習設計一、引言《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升學生的技術素養(yǎng)，培養(yǎng)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。而《第四章控制及其設計》作為通用技術必修課程中的重要內容，不僅要求學生理解控制的基本概念、原理和應用，還強調通過實踐活動培養(yǎng)學生的跨學科整合能力和解決實際問題的能力。本學科實踐與跨學科學習設計將圍繞“控制及其設計”的主題，結合政治、物理、數(shù)學、計算機等多個學科的知識，通過多樣化的實踐活動，促進學生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。二、教學目標技術意識：學生能夠理解控制技術在日常生活和生產中的重要性，形成對控制技術的基本認識和興趣。學生能夠分析控制技術對社會、環(huán)境和個人的影響，形成正確的技術使用觀念。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解控制系統(tǒng)的組成和工作過程。學生能夠識別控制系統(tǒng)中的問題，并提出初步的解決方案。創(chuàng)新設計：學生能夠根據(jù)控制需求，進行簡單的控制系統(tǒng)設計，提出創(chuàng)新性的解決方案。學生能夠運用所學的控制技術，進行技術試驗和探究，驗證設計方案的可行性。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制簡單的控制系統(tǒng)方框圖，表達設計構想。學生能夠通過圖樣表達，與他人交流設計方案，聽取意見并進行優(yōu)化。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，進行簡單的控制系統(tǒng)裝置的制作和調試。學生能夠通過實踐，提升動手能力和解決實際問題的能力。三、學習目標理解控制的基本概念：了解控制的含義及其在日常生活和生產中的應用。理解手動控制、自動控制和智能控制的特點和區(qū)別。掌握控制系統(tǒng)的組成及工作過程：熟悉控制系統(tǒng)的基本組成，包括檢測裝置、控制裝置和執(zhí)行裝置。理解開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別及各自的特點。進行簡單的控制系統(tǒng)設計：能夠根據(jù)控制需求，確定被控量和控制量。能夠繪制控制系統(tǒng)方框圖，并制訂簡單的控制系統(tǒng)設計方案。提升圖樣表達和物化能力：能夠通過圖樣表達設計構想，與他人交流設計方案。能夠選擇合適的材料和工具，進行簡單的控制系統(tǒng)裝置的制作和調試。四、作業(yè)目標設定技術意識：觀察并記錄生活中常見的控制系統(tǒng)，分析其工作原理和應用場景。調研一項控制技術在某個領域的應用，撰寫調研報告。工程思維：分析一個現(xiàn)有的控制系統(tǒng)，指出其存在的問題并提出改進方案。設計一個簡單的控制系統(tǒng)模型，繪制控制系統(tǒng)方框圖并進行說明。創(chuàng)新設計：結合所學知識，設計一個具有創(chuàng)新性的控制系統(tǒng)，撰寫設計報告。參與小組討論，提出對現(xiàn)有控制系統(tǒng)的創(chuàng)新改進意見。圖樣表達：繪制一個控制系統(tǒng)的方框圖，清晰表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程。使用計算機輔助設計軟件，繪制控制系統(tǒng)的三維模型。物化能力：選擇合適的材料和工具，制作一個簡單的控制系統(tǒng)模型。對制作的控制系統(tǒng)模型進行調試，并記錄調試過程和結果。五、學科實踐與跨學科學習設計（一）實踐活動一：控制技術在日常生活中的應用調研活動目標：調研控制技術在日常生活中的應用場景。分析控制技術在不同領域中的作用和影響。活動步驟：分組調研：將學生分成若干小組，每組選擇一個調研方向（如家電控制、交通控制、工業(yè)生產控制等）。實地觀察：通過實地觀察、訪談等方式，了解控制技術在所選領域的應用情況。數(shù)據(jù)分析：整理調研數(shù)據(jù)，分析控制技術在不同領域中的作用和影響。匯報交流：各小組撰寫調研報告，并在班級內進行匯報交流?？鐚W科整合：物理：結合物理學中的力學、電學等知識，分析控制技術的工作原理。數(shù)學：運用數(shù)學模型對控制系統(tǒng)進行定量分析。信息技術：利用計算機模擬控制系統(tǒng)的工作過程。（二）實踐活動二：控制系統(tǒng)設計與制作活動目標：設計一個簡單的控制系統(tǒng)模型。選擇合適的材料和工具，制作控制系統(tǒng)模型并進行調試?；顒硬襟E：確定設計主題：選擇一個與生活或生產實際相關的控制主題，如自動澆花系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等。方案設計：根據(jù)所選主題，設計控制系統(tǒng)的組成和工作過程，繪制控制系統(tǒng)方框圖。材料選擇：根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具。制作與調試：制作控制系統(tǒng)模型，并進行調試和優(yōu)化。展示與評價：展示制作成果，進行小組互評和教師評價?？鐚W科整合：數(shù)學：運用數(shù)學知識對控制系統(tǒng)進行建模和分析。物理：結合物理學原理，設計控制系統(tǒng)的檢測裝置和執(zhí)行裝置。信息技術：利用計算機編程和仿真軟件對控制系統(tǒng)進行模擬和測試。（三）實踐活動三：智能控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)活動目標：設計一個智能控制系統(tǒng)模型，如智能家居控制系統(tǒng)、智能安防系統(tǒng)等。利用計算機編程和傳感器技術實現(xiàn)智能控制系統(tǒng)的功能?；顒硬襟E：需求分析：分析智能控制系統(tǒng)的功能需求和應用場景。方案設計：設計智能控制系統(tǒng)的組成和工作流程，繪制控制系統(tǒng)方框圖。硬件搭建：選擇合適的硬件設備，如傳感器、單片機、執(zhí)行器等，搭建智能控制系統(tǒng)的硬件平臺。軟件編程：利用計算機編程語言（如C語言、Python等）編寫智能控制系統(tǒng)的控制程序。系統(tǒng)調試：對智能控制系統(tǒng)進行調試和優(yōu)化，確保其正常運行。展示與評價：展示智能控制系統(tǒng)的實現(xiàn)成果，進行小組互評和教師評價。跨學科整合：信息技術：利用計算機編程和仿真技術實現(xiàn)智能控制系統(tǒng)的功能。物理：結合物理學原理，設計智能控制系統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行器。數(shù)學：運用數(shù)學知識對智能控制系統(tǒng)進行建模和分析。政治：探討智能控制系統(tǒng)在社會治理、公共安全等方面的應用和影響。六、總結與反思通過本單元的學科實踐與跨學科學習設計，學生不僅能夠深入理解控制技術的基本概念、原理和應用，還能夠通過實踐活動提升技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。跨學科學習設計促進了學生多學科知識的整合和應用能力的培養(yǎng)，為學生未來的學習和職業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎。在教學過程中，教師應注重引導學生主動探究、合作交流，鼓勵學生大膽創(chuàng)新和實踐，不斷提升學生的技術素養(yǎng)和綜合能力。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）》和《第四章控制及其設計》的教學內容，本單元的教學目標設定如下：技術意識：學生能夠理解控制技術在日常生活和生產中的重要性，形成對控制技術的基本認識和興趣。學生能夠分析控制技術對社會、環(huán)境和個人的影響，形成正確的技術使用觀念。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解控制系統(tǒng)的組成和工作過程。學生能夠識別控制系統(tǒng)中的問題，并提出初步的解決方案。創(chuàng)新設計：學生能夠根據(jù)控制需求，進行簡單的控制系統(tǒng)設計，提出創(chuàng)新性的解決方案。學生能夠運用所學的控制技術，進行技術試驗和探究，驗證設計方案的可行性。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制簡單的控制系統(tǒng)方框圖，表達設計構想。學生能夠通過圖樣表達，與他人交流設計方案，聽取意見并進行優(yōu)化。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，進行簡單的控制系統(tǒng)裝置的制作和調試。學生能夠通過實踐，提升動手能力和解決實際問題的能力。二、作業(yè)目標設定（一）技術意識目標1：學生通過實際案例分析，理解控制技術在不同領域的應用，增強對控制技術重要性的認識。學生搜集并整理控制技術在日常生活中的應用案例，分析其對個人生活和社會發(fā)展的影響。目標2：學生分析控制技術對環(huán)境和社會的影響，形成正確的技術使用觀念。學生撰寫一篇小論文，探討某項控制技術的優(yōu)缺點及其對社會、環(huán)境的影響。（二）工程思維目標1：學生通過分析控制系統(tǒng)的組成和工作過程，理解系統(tǒng)分析在控制設計中的應用。學生繪制一個開環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，并解釋其工作原理。目標2：學生識別控制系統(tǒng)中可能存在的問題，并提出初步的解決方案。學生針對一個具體的控制系統(tǒng)問題，提出改進方案，并撰寫報告。（三）創(chuàng)新設計目標1：學生根據(jù)控制需求，設計一個簡單的控制系統(tǒng)，提出創(chuàng)新性的解決方案。學生設計一個小型控制系統(tǒng)（如自動澆花系統(tǒng)、智能燈光控制系統(tǒng)等），并繪制設計方案圖。目標2：學生運用所學的控制技術，進行技術試驗和探究，驗證設計方案的可行性。學生進行控制系統(tǒng)模型的制作和調試，記錄試驗過程和數(shù)據(jù)，撰寫試驗報告。（四）圖樣表達目標1：學生識讀和繪制簡單的控制系統(tǒng)方框圖，表達設計構想。學生選擇一個控制系統(tǒng)案例，繪制其方框圖，并解釋各部分的功能。目標2：學生通過圖樣表達，與他人交流設計方案，聽取意見并進行優(yōu)化。學生在小組內分享自己的設計方案，聽取其他同學的意見和建議，對設計方案進行優(yōu)化。（五）物化能力目標1：學生根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，進行簡單的控制系統(tǒng)裝置的制作和調試。學生選擇合適的材料和工具，制作一個簡單的控制系統(tǒng)模型，并進行調試。目標2：學生通過實踐，提升動手能力和解決實際問題的能力。學生撰寫制作和調試過程中的心得體會，總結自己的收獲和不足。三、作業(yè)內容與要求（一）作業(yè)一：控制技術應用案例分析任務描述：學生搜集并整理控制技術在日常生活中的應用案例，分析其對個人生活和社會發(fā)展的影響。要求選擇一個具體的控制技術案例，撰寫一篇小論文，內容包括但不限于控制技術的應用領域、工作原理、優(yōu)缺點及其對社會、環(huán)境的影響。具體要求：論文結構清晰，包括引言、正文、結論等部分。正文部分要詳細闡述控制技術的工作原理和應用場景，分析其對個人生活和社會發(fā)展的影響。結論部分要總結控制技術的優(yōu)缺點，并提出改進建議。評價標準：內容完整，邏輯清晰。分析深入，見解獨到。語言表達準確，格式規(guī)范。（二）作業(yè)二：控制系統(tǒng)方框圖繪制與分析任務描述：學生選擇一個具體的控制系統(tǒng)案例（如紅綠燈控制系統(tǒng)、空調溫度控制系統(tǒng)等），繪制其方框圖，并解釋各部分的功能和工作原理。具體要求：方框圖要準確反映控制系統(tǒng)的組成和工作過程。對方框圖中的各個部分進行詳細說明，包括檢測裝置、控制裝置、執(zhí)行裝置等。分析控制系統(tǒng)的工作原理和可能存在的問題，提出改進建議。評價標準：方框圖繪制準確，布局合理。說明部分詳細完整，條理清晰。分析深入，建議合理。（三）作業(yè)三：創(chuàng)新控制系統(tǒng)設計任務描述：學生根據(jù)控制需求，設計一個簡單的控制系統(tǒng)（如自動澆花系統(tǒng)、智能燈光控制系統(tǒng)等），提出創(chuàng)新性的解決方案，并繪制設計方案圖。具體要求：設計方案要具有創(chuàng)新性和實用性。繪制詳細的設計方案圖，包括系統(tǒng)組成、工作流程等。說明設計方案的優(yōu)點和可能存在的問題，提出改進措施。評價標準：設計方案創(chuàng)新性強，實用性強。設計方案圖繪制規(guī)范，說明詳細。分析深入，改進措施合理。（四）作業(yè)四：控制系統(tǒng)模型制作與調試任務描述：學生根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，制作一個簡單的控制系統(tǒng)模型，并進行調試。記錄制作和調試過程中的心得體會，總結自己的收獲和不足。具體要求：制作過程要規(guī)范，注意安全。調試過程中要記錄數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，分析可能存在的問題和解決方案。撰寫心得體會，總結制作和調試過程中的經驗和教訓。評價標準：制作過程規(guī)范，成品質量高。調試數(shù)據(jù)記錄準確，分析深入。心得體會真實可信，總結到位。通過以上作業(yè)設計，學生將能夠全面理解和掌握控制及其設計的相關知識，提升通用技術的核心素養(yǎng)。這些作業(yè)設計也注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，促進學生的全面發(fā)展。十五、“教-學-評”一致性課時設計課程基本信息教材版本：2019版豫科版高中通用技術必修技術與設計2單元主題：第四章控制及其設計課時設計：依據(jù)大單元實施思路及教學結構圖，本單元共設計10課時。第一課時：控制的含義教學目標：技術意識：學生能夠理解控制的基本含義，認識控制現(xiàn)象在日常生活中的應用，形成對控制技術的興趣和敏感性。工程思維：通過觀察和體驗，學生能夠初步感知控制的基本過程，理解控制的基本要素。創(chuàng)新設計：通過討論和思考，學生能夠提出對控制現(xiàn)象的新見解，激發(fā)創(chuàng)新思維。圖樣表達：學生能夠用簡單的圖示表達控制的基本過程。物化能力：通過體驗活動，學生能夠動手實踐，初步體驗控制的過程。作業(yè)目標：搜集生活中的控制現(xiàn)象，準備下節(jié)課分享。教學過程：導入：通過“閉眼放硬幣”游戲，引導學生體驗控制的過程，激發(fā)興趣。講解：介紹控制的基本含義，結合日常生活實例（如空調溫度控制、交通信號燈控制等）幫助學生理解。討論：組織學生討論生活中還有哪些控制現(xiàn)象，加深對控制含義的理解。作業(yè)布置：搜集生活中的控制現(xiàn)象，準備下節(jié)課分享。評價方式：自我評價：學生反思自己在游戲中的體驗和收獲。小組評價：小組成員相互評價在討論中的表現(xiàn)和貢獻。教師評價：教師根據(jù)學生在課堂上的參與度和理解程度進行評價。第二課時：控制的分類與典型控制案例教學目標：技術意識：學生能夠了解控制的分類，理解手動控制、自動控制和智能控制的特點及應用場景。工程思維：通過案例分析，學生能夠識別不同控制方式在實際應用中的優(yōu)缺點。創(chuàng)新設計：通過討論，學生能夠提出對不同控制方式改進的建議。圖樣表達：學生能夠用簡單的圖示表達不同控制方式的區(qū)別。物化能力：通過案例分析，學生能夠初步理解控制技術在實際系統(tǒng)中的應用。作業(yè)目標：選擇一個自己感興趣的控制案例，進行深入研究，準備下節(jié)課分享。教學過程：講解：介紹控制的分類，包括手動控制、自動控制和智能控制，并詳細解釋每種控制方式的特點。案例分析：通過蒸汽機速度調節(jié)裝置、都江堰水利工程等典型控制案例，幫助學生理解不同控制方式在實際應用中的差異。討論：組織學生討論這些控制案例的優(yōu)缺點，以及它們在現(xiàn)代社會中的應用。作業(yè)布置：選擇一個控制案例，進行深入研究，準備下節(jié)課分享。評價方式：自我評價：學生反思自己對控制分類的理解程度。小組評價：小組成員相互評價在討論中的表現(xiàn)和貢獻。教師評價：教師根據(jù)學生在課堂上的參與度和理解程度進行評價。第三課時：什么是控制系統(tǒng)教學目標：技術意識：學生能夠理解控制系統(tǒng)的基本概念，認識控制系統(tǒng)在生產生活中的重要性。工程思維：通過分析實例，學生能夠理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。創(chuàng)新設計：通過討論，學生能夠提出對控制系統(tǒng)改進的新思路。圖樣表達：學生能夠用簡單的方框圖表達控制系統(tǒng)的基本組成。物化能力：通過實例分析，學生能夠初步理解控制系統(tǒng)的物化實現(xiàn)。作業(yè)目標：預習開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的內容，準備下節(jié)課的討論。教學過程：講解：介紹控制系統(tǒng)的基本概念，包括控制系統(tǒng)的定義、組成和分類。實例分析：通過紅綠燈控制系統(tǒng)、自動水龍頭等實例，幫助學生理解控制系統(tǒng)的實際應用。討論：組織學生討論控制系統(tǒng)在日常生活和生產中的重要性。作業(yè)布置：預習開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的內容，準備下節(jié)課的討論。評價方式：自我評價：學生反思自己對控制系統(tǒng)基本概念的理解程度。小組評價：小組成員相互評價在討論中的表現(xiàn)和貢獻。教師評價：教師根據(jù)學生在課堂上的參與度和理解程度進行評價。第四課時：開環(huán)控制系統(tǒng)教學目標：技術意識：學生能夠理解開環(huán)控制系統(tǒng)的基本概念和工作過程。工程思維：通過分析實例，學生能夠識別開環(huán)控制系統(tǒng)的組成和特點。創(chuàng)新設計：通過討論，學生能夠提出對開環(huán)控制系統(tǒng)改進的建議。圖樣表達：學生能夠用方框圖表達開環(huán)控制系統(tǒng)的組成和工作過程。物化能力：通過實例分析，學生能夠初步理解開環(huán)控制系統(tǒng)的物化實現(xiàn)。作業(yè)目標：繪制一個開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，并準備下節(jié)課分享。教學過程：講解：詳細介紹開環(huán)控制系統(tǒng)的組成及工作過程，通過電暖器取暖控制系統(tǒng)等實例進行說明。實踐：指導學生繪制開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，加深對開環(huán)控制系統(tǒng)的理解。討論：分析開環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點及適用場景。作業(yè)布置：繪制一個開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，并準備下節(jié)課分享。評價方式：自我評價：學生反思自己對開環(huán)控制系統(tǒng)理解的程度。小組評價：小組成員相互評價繪制的方框圖和討論中的表現(xiàn)。教師評價：教師根據(jù)學生在課堂上的繪制情況和討論表現(xiàn)進行評價。第五課時：閉環(huán)控制系統(tǒng)教學目標：技術意識：學生能夠理解閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本概念和工作過程。工程思維：通過分析實例，學生能夠識別閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和特點。創(chuàng)新設計：通過討論，學生能夠提出對閉環(huán)控制系統(tǒng)改進的建議。圖樣表達：學生能夠用方框圖表達閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和工作過程。物化能力：通過實例分析，學生能夠初步理解閉環(huán)控制系統(tǒng)的物化實現(xiàn)。作業(yè)目標：繪制一個閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，并準備下節(jié)課分享。教學過程：講解：詳細介紹閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成及工作過程，通過空調溫度控制系統(tǒng)等實例進行說明。比較：將閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)進行比較，分析它們的異同點。討論：組織學生討論閉環(huán)控制系統(tǒng)在日常生活和生產中的應用及其優(yōu)勢。作業(yè)布置：繪制一個閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，并準備下節(jié)課分享。評價方式：自我評價：學生反思自己對閉環(huán)控制系統(tǒng)理解的程度。小組評價：小組成員相互評價繪制的方框圖和討論中的表現(xiàn)。教師評價：教師根據(jù)學生在課堂上的繪制情況和討論表現(xiàn)進行評價。第六課時：控制系統(tǒng)案例教學目標：技術意識：學生能夠通過案例分析，深入理解控制系統(tǒng)的復雜性和多樣性。工程思維：通過分析復雜控制系統(tǒng)案例，學生能夠理解其組成和工作原理。創(chuàng)新設計：通過討論，學生能夠提出對復雜控制系統(tǒng)改進的建議。圖樣表達：學生能夠用方框圖表達復雜控制系統(tǒng)的組成和工作過程。物化能力：通過案例分析，學生能夠初步理解復雜控制系統(tǒng)的物化實現(xiàn)。作業(yè)目標：選擇一個控制系統(tǒng)案例，進行深入研究，并準備下節(jié)課匯報。教學過程：案例分析：通過分析自行火炮、導彈控制系統(tǒng)、無人駕駛汽車等案例，幫助學生深入理解控制系統(tǒng)的復雜性和多樣性。討論：組織學生討論這些控制系統(tǒng)在軍事、交通等領域的應用及其重要性。作業(yè)布置：選擇一個控制系統(tǒng)案例，進行深入研究，并準備下節(jié)課匯報。評價方式：自我評價：學生反思自己對復雜控制系統(tǒng)理解的程度。小組評價：小組成員相互評價在討論中的表現(xiàn)和貢獻。教師評價：教師根據(jù)學生在課堂上的參與度和理解程度進行評價。第七課時：控制系統(tǒng)的設計流程教學目標：技術意識：學生能夠理解控制系統(tǒng)設計的基本流程，認識設計流程的重要性。工程思維：通過案例分析，學生能夠掌握控制系統(tǒng)設計的方法和步驟。創(chuàng)新設計：通過討論，學生能夠提出對控制系統(tǒng)設計流程改進的建議。圖樣表達：學生能夠用圖示表達控制系統(tǒng)設計的流程。物化能力：通過案例分析，學生能夠初步理解控制系統(tǒng)設計的物化實現(xiàn)。作業(yè)目標：設計一個簡單的控制系統(tǒng)方案，并繪制方框圖，準備下節(jié)課分享。教學過程：講解：介紹控制系統(tǒng)設計的基本流程，包括確定控制目的、分析控制要素、設計控制方案等步驟。討論：組織學生討論在設計控制系統(tǒng)時需要考慮哪些因素，如何確定控制量和被控量等。實踐：指導學生設計一個簡單的控制系統(tǒng)方案，并繪制方框圖。作業(yè)布置：設計一個簡單的控制系統(tǒng)方案，并繪制方框圖，準備下節(jié)課分享。評價方式：自我評價：學生反思自己對控制系統(tǒng)設計流程理解的程度。小組