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版地質(zhì)版高中通用技術(shù)必修技術(shù)與設(shè)計(jì)2《第四章控制及其設(shè)計(jì)》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)[2020課標(biāo)]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》分解三、學(xué)情分析四、大主題或大概念設(shè)計(jì)五、大單元目標(biāo)敘寫(xiě)六、大單元教學(xué)重點(diǎn)七、大單元教學(xué)難點(diǎn)八、大單元整體教學(xué)思路九、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)十二、單元學(xué)歷案十三、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)十四、大單元作業(yè)設(shè)計(jì)十五、“教-學(xué)-評(píng)”一致性課時(shí)設(shè)計(jì)十六、大單元教學(xué)反思一、內(nèi)容分析與整合(一)教學(xué)內(nèi)容分析《第四章控制及其設(shè)計(jì)》是高中通用技術(shù)必修課程《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》中的一個(gè)重要章節(jié)。本章內(nèi)容通過(guò)引入控制的概念,幫助學(xué)生理解控制在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,以及控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程。教學(xué)內(nèi)容涵蓋了控制的含義、控制在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用、典型控制系統(tǒng)案例分析、控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程、控制系統(tǒng)框圖的繪制方法、控制系統(tǒng)的干擾因素、控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì)以及控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)等多個(gè)方面。通過(guò)學(xué)習(xí)本章內(nèi)容,學(xué)生不僅能夠掌握控制的基本概念和技術(shù)原理,還能夠培養(yǎng)技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力等通用技術(shù)核心素養(yǎng)。(二)單元內(nèi)容分析本單元內(nèi)容以“控制及其設(shè)計(jì)”為核心,圍繞控制的基本概念、控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程、控制系統(tǒng)框圖的繪制、控制系統(tǒng)的干擾因素以及控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì)等方面展開(kāi)。具體內(nèi)容分析如下:控制的概念及其應(yīng)用:首先通過(guò)實(shí)例引入控制的概念,如蒸汽機(jī)車、雞舍自動(dòng)飲水器、空調(diào)機(jī)制冷/制熱等,讓學(xué)生理解控制是通過(guò)一定的手段使事物沿著某一確定的方向發(fā)展。接著探討控制在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,如三峽截流、神舟號(hào)飛船飛行控制、電冰箱溫度控制等,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到控制技術(shù)的重要性和廣泛應(yīng)用??刂葡到y(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程:通過(guò)分析自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)和水箱水位控制系統(tǒng)等典型案例,讓學(xué)生了解控制系統(tǒng)的基本組成,包括傳感器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)。探討開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程,以及閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋原理和抗干擾性能??刂葡到y(tǒng)框圖的繪制:介紹控制系統(tǒng)框圖的繪制方法,包括框圖中通道與環(huán)節(jié)的概念,以及如何繪制簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的框圖。通過(guò)繪制框圖,幫助學(xué)生更直觀地理解控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程??刂葡到y(tǒng)的干擾因素:分析控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中可能受到的干擾因素,如環(huán)境溫度變化對(duì)空調(diào)控制系統(tǒng)的影響、陣風(fēng)對(duì)飛機(jī)俯仰姿態(tài)控制系統(tǒng)的影響等。探討控制系統(tǒng)如何抑制干擾影響,保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì):介紹如何形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,包括解析被控對(duì)象的基本特性、確定被控量和控制量、選用開(kāi)環(huán)控制或閉環(huán)控制等步驟。通過(guò)案例分析,如聲控?zé)粝到y(tǒng)和棚室溫度控制系統(tǒng),讓學(xué)生理解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路和方法??刂葡到y(tǒng)的實(shí)現(xiàn):探討控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,包括制作、調(diào)試、運(yùn)行和改進(jìn)等步驟。通過(guò)實(shí)踐活動(dòng),如亮度可調(diào)臺(tái)燈的制作和減壓水箱的模擬實(shí)施,讓學(xué)生親身體驗(yàn)控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試過(guò)程,增強(qiáng)物化能力。(三)單元內(nèi)容整合本單元內(nèi)容以“控制及其設(shè)計(jì)”為主線,將控制的基本概念、控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程、控制系統(tǒng)框圖的繪制、控制系統(tǒng)的干擾因素以及控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì)等方面有機(jī)整合在一起。通過(guò)案例分析、實(shí)踐活動(dòng)和討論交流等方式,引導(dǎo)學(xué)生逐步深入理解控制系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力等通用技術(shù)核心素養(yǎng)。注重將理論知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合,讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)、在學(xué)習(xí)中實(shí)踐,提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。二、《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》分解通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》,通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)方面。以下是對(duì)這五個(gè)方面核心素養(yǎng)目標(biāo)的詳細(xì)分解:(一)技術(shù)意識(shí)技術(shù)意識(shí)是對(duì)技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問(wèn)題的感知與體悟。在本單元教學(xué)中,技術(shù)意識(shí)的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:理解控制技術(shù)的重要性:通過(guò)介紹控制在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用實(shí)例,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到控制技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的重要作用,形成對(duì)控制技術(shù)的積極態(tài)度和責(zé)任感。關(guān)注技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):通過(guò)分析控制技術(shù)的發(fā)展歷程和未來(lái)趨勢(shì),引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注技術(shù)發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài),增強(qiáng)對(duì)技術(shù)的敏感性和洞察力。理性看待技術(shù)問(wèn)題:在討論控制系統(tǒng)的干擾因素和解決方案時(shí),引導(dǎo)學(xué)生理性分析技術(shù)問(wèn)題,提出科學(xué)合理的解決方案,培養(yǎng)批判性思維和問(wèn)題解決能力。(二)工程思維工程思維是以系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡為核心的一種籌劃性思維。在本單元教學(xué)中,工程思維的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:系統(tǒng)分析控制系統(tǒng):通過(guò)分析控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)思維方法分析控制系統(tǒng)的各個(gè)組成部分及其相互作用關(guān)系,理解系統(tǒng)的整體性和層次性。比較權(quán)衡設(shè)計(jì)方案:在控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì)過(guò)程中,引導(dǎo)學(xué)生比較不同設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn),權(quán)衡各種因素(如成本、性能、可靠性等),選擇最優(yōu)方案。優(yōu)化控制系統(tǒng)性能:通過(guò)討論控制系統(tǒng)的干擾因素和解決方案,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用工程思維方法優(yōu)化控制系統(tǒng)的性能,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指基于技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)新性方案構(gòu)思的一系列問(wèn)題解決過(guò)程。在本單元教學(xué)中,創(chuàng)新設(shè)計(jì)的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:激發(fā)創(chuàng)新思維:通過(guò)案例分析和實(shí)踐活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力,鼓勵(lì)學(xué)生提出新穎獨(dú)特的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力:通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)與明確問(wèn)題、制訂設(shè)計(jì)方案、制作模型或原型、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案等過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和問(wèn)題解決能力。注重實(shí)踐創(chuàng)新:鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中探索和創(chuàng)新,嘗試將新技術(shù)、新材料應(yīng)用于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制作中,提高實(shí)踐創(chuàng)新能力。(四)圖樣表達(dá)圖樣表達(dá)是指運(yùn)用圖形樣式對(duì)意念中或客觀存在的技術(shù)對(duì)象進(jìn)行可視化的描述和交流。在本單元教學(xué)中,圖樣表達(dá)的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:識(shí)讀和繪制控制系統(tǒng)框圖:通過(guò)介紹控制系統(tǒng)框圖的繪制方法,引導(dǎo)學(xué)生識(shí)讀和繪制簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)框圖,掌握?qǐng)D形表達(dá)的基本技能。運(yùn)用圖樣進(jìn)行設(shè)計(jì)交流:在控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì)過(guò)程中,鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用圖樣進(jìn)行設(shè)計(jì)交流,提高技術(shù)圖樣的表達(dá)能力和交流能力。結(jié)合實(shí)物進(jìn)行設(shè)計(jì)表達(dá):通過(guò)實(shí)踐活動(dòng),如亮度可調(diào)臺(tái)燈的制作和減壓水箱的模擬實(shí)施,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)物進(jìn)行設(shè)計(jì)表達(dá),增強(qiáng)圖樣表達(dá)的直觀性和準(zhǔn)確性。(五)物化能力物化能力是指將意念中的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的能力。在本單元教學(xué)中,物化能力的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:掌握基本制作技能:通過(guò)實(shí)踐活動(dòng),如亮度可調(diào)臺(tái)燈的制作和減壓水箱的模擬實(shí)施,讓學(xué)生掌握基本的制作技能和工具使用方法。經(jīng)歷物化實(shí)現(xiàn)過(guò)程:引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從設(shè)計(jì)到制作、調(diào)試、運(yùn)行和改進(jìn)的全過(guò)程,體驗(yàn)物化實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性。注重實(shí)踐反思:鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中不斷反思和改進(jìn)自己的作品,提高物化實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量和效率。通過(guò)評(píng)價(jià)和展示學(xué)生的作品,激發(fā)學(xué)生的成就感和自信心。三、學(xué)情分析在教學(xué)設(shè)計(jì)中,學(xué)情分析是確保教學(xué)活動(dòng)有效性和針對(duì)性的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)學(xué)情分析,教師可以更好地了解學(xué)生的認(rèn)知水平、已有知識(shí)結(jié)構(gòu)和潛在的學(xué)習(xí)障礙,從而有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)策略,提高教學(xué)效果。以下是對(duì)《第四章控制及其設(shè)計(jì)》的學(xué)情分析。(一)已知內(nèi)容分析技術(shù)基礎(chǔ)認(rèn)知:學(xué)生在必修課程《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》中已經(jīng)學(xué)習(xí)了技術(shù)的基本性質(zhì)、技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過(guò)程、常見(jiàn)材料及其加工方法、技術(shù)圖樣的識(shí)讀與繪制等基礎(chǔ)知識(shí),具備了一定的技術(shù)認(rèn)知和設(shè)計(jì)能力。物理與數(shù)學(xué)知識(shí):高中物理課程中,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí),以及基本的代數(shù)、幾何和概率統(tǒng)計(jì)知識(shí),這些為理解控制系統(tǒng)的基本原理和計(jì)算提供了基礎(chǔ)。信息技術(shù)應(yīng)用:在信息技術(shù)課程中,學(xué)生已經(jīng)掌握了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)操作、辦公軟件應(yīng)用、簡(jiǎn)單的編程邏輯等知識(shí),這些能力對(duì)于理解電子控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)仿真有一定的幫助。生活經(jīng)驗(yàn):學(xué)生在日常生活中經(jīng)常接觸到各種自動(dòng)控制設(shè)備,如自動(dòng)門(mén)、空調(diào)、洗衣機(jī)等,對(duì)這些設(shè)備的工作原理有一定的感性認(rèn)識(shí)。(二)新知內(nèi)容分析控制的基本概念:學(xué)生需要理解控制的含義、控制在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,以及手動(dòng)控制、自動(dòng)控制、智能控制的特點(diǎn)??刂葡到y(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程:學(xué)生需要了解開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別,掌握控制系統(tǒng)各組成部分(傳感器、控制器、執(zhí)行器、反饋環(huán)節(jié))的功能及其相互作用,理解控制系統(tǒng)的工作過(guò)程??刂葡到y(tǒng)框圖的繪制:學(xué)生需要學(xué)會(huì)繪制控制系統(tǒng)框圖,理解框圖中的通道與環(huán)節(jié),以及各量(輸入量、輸出量、控制量、反饋量)之間的關(guān)系??刂葡到y(tǒng)的干擾與穩(wěn)定性:學(xué)生需要了解控制系統(tǒng)的干擾因素,理解干擾對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,以及如何采取措施抑制干擾??刂葡到y(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì):學(xué)生需要掌握如何形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,包括解析對(duì)象基本特性、確定被控量與控制量、選用開(kāi)環(huán)或閉環(huán)控制、繪制控制系統(tǒng)框圖等步驟。控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與調(diào)試:學(xué)生需要了解控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,包括制作、調(diào)試、評(píng)價(jià)和改進(jìn)等環(huán)節(jié),以及在實(shí)際操作中可能遇到的問(wèn)題和解決方法。(三)學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析邏輯思維能力:高中生已經(jīng)具備一定的邏輯思維能力,能夠理解和分析復(fù)雜問(wèn)題,但在將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決時(shí),還需要進(jìn)一步的引導(dǎo)和訓(xùn)練。動(dòng)手實(shí)踐能力:通過(guò)《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)具備了一定的動(dòng)手實(shí)踐能力,能夠完成簡(jiǎn)單的模型制作和技術(shù)試驗(yàn)。但在面對(duì)復(fù)雜的控制系統(tǒng)制作時(shí),還需要提高精細(xì)操作和調(diào)試能力。信息技術(shù)應(yīng)用能力:學(xué)生已經(jīng)具備了一定的信息技術(shù)應(yīng)用能力,能夠使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和操作。但在利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制系統(tǒng)仿真和數(shù)據(jù)分析方面,還需要進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。團(tuán)隊(duì)合作能力:高中生已經(jīng)具備了一定的團(tuán)隊(duì)合作能力,能夠在小組內(nèi)進(jìn)行有效的溝通和協(xié)作。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,需要進(jìn)一步加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作,共同解決問(wèn)題。(四)學(xué)習(xí)障礙突破策略理論與實(shí)踐相結(jié)合:針對(duì)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)理解不透徹的問(wèn)題,可以通過(guò)實(shí)例分析和實(shí)驗(yàn)演示相結(jié)合的方式,將抽象的理論知識(shí)與具體的應(yīng)用場(chǎng)景相結(jié)合,幫助學(xué)生更好地理解控制系統(tǒng)的基本原理和工作過(guò)程。分步教學(xué):將復(fù)雜的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程分解為多個(gè)小步驟,逐步引導(dǎo)學(xué)生完成每個(gè)步驟的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。例如,在繪制控制系統(tǒng)框圖時(shí),可以先讓學(xué)生繪制簡(jiǎn)單的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)框圖,再逐漸過(guò)渡到復(fù)雜的閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。強(qiáng)化動(dòng)手實(shí)踐:針對(duì)學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐方面的不足,可以增加實(shí)驗(yàn)課程和模型制作環(huán)節(jié),讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試技能。可以設(shè)立實(shí)驗(yàn)小組,讓學(xué)生在小組內(nèi)分工合作,共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。利用信息技術(shù)輔助教學(xué):利用計(jì)算機(jī)仿真軟件和技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)等信息技術(shù)手段,幫助學(xué)生進(jìn)行控制系統(tǒng)仿真和數(shù)據(jù)分析。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析,學(xué)生可以更深入地理解控制系統(tǒng)的工作原理和性能特點(diǎn)。加強(qiáng)師生互動(dòng)與反饋:在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和遇到的問(wèn)題,及時(shí)給予指導(dǎo)和反饋。可以通過(guò)課堂討論、課后作業(yè)和在線交流等方式,與學(xué)生保持密切的溝通和互動(dòng),幫助他們克服學(xué)習(xí)障礙。培養(yǎng)創(chuàng)新思維:在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新思維,提出新穎的設(shè)計(jì)方案和解決方法。通過(guò)案例分析、頭腦風(fēng)暴等活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)學(xué)情分析,教師可以更全面地了解學(xué)生的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)需求,從而有針對(duì)性地制定教學(xué)策略和方法,幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙,提高教學(xué)效果。在《第四章控制及其設(shè)計(jì)》的教學(xué)中,教師應(yīng)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合、分步教學(xué)、強(qiáng)化動(dòng)手實(shí)踐、利用信息技術(shù)輔助教學(xué)、加強(qiáng)師生互動(dòng)與反饋以及培養(yǎng)創(chuàng)新思維等方面的工作,以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。四、大主題或大概念設(shè)計(jì)本大單元以“控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”為大主題或大概念,旨在通過(guò)一系列教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生深入理解控制系統(tǒng)的基本原理、組成、工作過(guò)程及其在實(shí)際生活中的應(yīng)用。通過(guò)設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng),學(xué)生將體驗(yàn)到技術(shù)設(shè)計(jì)的全過(guò)程,包括發(fā)現(xiàn)與明確問(wèn)題、制訂設(shè)計(jì)方案、制作模型或原型、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案等,從而培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。五、大單元目標(biāo)敘寫(xiě)(一)技術(shù)意識(shí)學(xué)生能夠理解控制及其設(shè)計(jì)在日常生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,形成對(duì)控制技術(shù)重要性的認(rèn)識(shí)。學(xué)生能夠分析控制現(xiàn)象,理解控制的基本原理,形成積極的技術(shù)價(jià)值觀。(二)工程思維學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法,對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行整體規(guī)劃和設(shè)計(jì)。學(xué)生能夠識(shí)別并分析控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵要素,理解各要素之間的相互關(guān)系,形成系統(tǒng)的工程思維。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)生能夠在掌握基本控制原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際需求,進(jìn)行控制系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。學(xué)生能夠運(yùn)用創(chuàng)新技法,對(duì)控制系統(tǒng)方案進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),提高設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和實(shí)用性。(四)圖樣表達(dá)學(xué)生能夠識(shí)讀并繪制控制系統(tǒng)的方框圖、流程圖等技術(shù)圖樣,準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠運(yùn)用二維、三維設(shè)計(jì)軟件等工具,對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行可視化表達(dá),提高圖樣表達(dá)能力。(五)物化能力學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,制作控制系統(tǒng)的模型或原型。學(xué)生能夠調(diào)試并優(yōu)化控制系統(tǒng),解決制作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,提高物化實(shí)現(xiàn)能力。六、大單元教學(xué)重點(diǎn)控制系統(tǒng)的基本原理和組成:學(xué)生需要深入理解控制的基本概念、原理及其在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,掌握控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程??刂葡到y(tǒng)框圖的繪制:學(xué)生需要學(xué)會(huì)繪制控制系統(tǒng)的方框圖、流程圖等技術(shù)圖樣,準(zhǔn)確表達(dá)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案??刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn):學(xué)生需要結(jié)合實(shí)際需求,設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)模型或原型,通過(guò)實(shí)踐體驗(yàn)技術(shù)設(shè)計(jì)的全過(guò)程。七、大單元教學(xué)難點(diǎn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和實(shí)用性:如何引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際需求,進(jìn)行控制系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),提高設(shè)計(jì)的實(shí)用性和創(chuàng)新性,是本單元的教學(xué)難點(diǎn)之一??刂葡到y(tǒng)制作與調(diào)試過(guò)程中的問(wèn)題解決:學(xué)生在制作和調(diào)試控制系統(tǒng)模型或原型的過(guò)程中,可能會(huì)遇到各種問(wèn)題,如何引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,提高物化實(shí)現(xiàn)能力,也是本單元的教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué)策略與方法案例分析:通過(guò)典型的控制系統(tǒng)案例分析,引導(dǎo)學(xué)生理解控制的基本原理和組成,掌握控制系統(tǒng)的工作過(guò)程。實(shí)踐操作:組織學(xué)生進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作實(shí)踐活動(dòng),通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐體驗(yàn)技術(shù)設(shè)計(jì)的全過(guò)程,提高學(xué)生的物化能力。小組討論與合作學(xué)習(xí):鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作學(xué)習(xí),通過(guò)交流和分享經(jīng)驗(yàn),提高解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。項(xiàng)目式學(xué)習(xí):以項(xiàng)目為載體,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),通過(guò)完成項(xiàng)目任務(wù),深入理解控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。教學(xué)安排第四節(jié)控制系統(tǒng)的干擾一、典型控制系統(tǒng)案例分析通過(guò)分析人體體溫控制系統(tǒng)和飛機(jī)俯仰姿態(tài)控制系統(tǒng)等典型案例,引導(dǎo)學(xué)生理解控制系統(tǒng)中的干擾現(xiàn)象及其影響,掌握干擾因素的分析方法。二、干擾因素引導(dǎo)學(xué)生分析控制系統(tǒng)中可能存在的干擾因素,理解干擾因素對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響,掌握抑制干擾的措施和方法。第五節(jié)控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì)一、如何形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案通過(guò)聲控?zé)粝到y(tǒng)和棚室溫度控制系統(tǒng)等案例,引導(dǎo)學(xué)生理解控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的基本思路和方法,掌握確定被控量、控制量以及選用開(kāi)環(huán)或閉環(huán)控制等關(guān)鍵步驟。二、控制系統(tǒng)方案初步設(shè)計(jì)方法的討論組織學(xué)生進(jìn)行小組討論,分享各自的設(shè)計(jì)思路和方法,通過(guò)交流和討論,加深對(duì)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)方法的理解,提高設(shè)計(jì)能力。第六節(jié)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)一、在控制系統(tǒng)制作中顯身手組織學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,制作控制系統(tǒng)的模型或原型。在制作過(guò)程中,教師應(yīng)及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助,解決學(xué)生遇到的問(wèn)題。二、學(xué)會(huì)控制系統(tǒng)(裝置)調(diào)試引導(dǎo)學(xué)生對(duì)制作完成的控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,觀察其工作效果,分析可能存在的問(wèn)題,并進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。通過(guò)調(diào)試過(guò)程,提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力和物化實(shí)現(xiàn)能力。三、評(píng)價(jià)與改進(jìn)組織學(xué)生對(duì)各自制作的控制系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià),包括設(shè)計(jì)方案的合理性、制作工藝的精細(xì)度、工作效果的穩(wěn)定性等方面。鼓勵(lì)學(xué)生提出改進(jìn)意見(jiàn),進(jìn)一步完善控制系統(tǒng)。學(xué)習(xí)控制及其設(shè)計(jì)的小結(jié)在本單元學(xué)習(xí)結(jié)束后,組織學(xué)生進(jìn)行小結(jié),回顧控制系統(tǒng)的基本原理、組成、工作過(guò)程及其在實(shí)際生活中的應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)在學(xué)習(xí)過(guò)程中的收獲和體會(huì),分享各自的經(jīng)驗(yàn)和成果。通過(guò)小結(jié)活動(dòng),加深學(xué)生對(duì)控制及其設(shè)計(jì)的理解,提高技術(shù)素養(yǎng)和綜合能力。八、大單元整體教學(xué)思路《第四章控制及其設(shè)計(jì)》是高中通用技術(shù)必修課程《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》中的重要內(nèi)容。本單元旨在通過(guò)一系列教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生深入理解控制的概念、原理和應(yīng)用,掌握控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程,學(xué)會(huì)繪制控制系統(tǒng)框圖,分析控制系統(tǒng)的干擾因素,并能夠初步設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)。本單元的教學(xué)設(shè)計(jì)將圍繞通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)展開(kāi),包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定(一)技術(shù)意識(shí)通過(guò)本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能夠:理解控制的概念及其重要性:認(rèn)識(shí)到控制在日常生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,理解控制對(duì)于提高生產(chǎn)效率、保障安全、改善生活品質(zhì)等方面的作用。形成對(duì)控制技術(shù)的敏感性和興趣:通過(guò)觀察和分析身邊的控制系統(tǒng)實(shí)例,激發(fā)學(xué)生對(duì)控制技術(shù)的興趣和探索欲望,培養(yǎng)對(duì)新技術(shù)的好奇心和求知欲。培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用的責(zé)任感和倫理意識(shí):在了解控制技術(shù)應(yīng)用的同時(shí),認(rèn)識(shí)到技術(shù)應(yīng)用可能帶來(lái)的社會(huì)影響,培養(yǎng)負(fù)責(zé)任地使用技術(shù)的態(tài)度。(二)工程思維通過(guò)本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能夠:掌握控制系統(tǒng)的基本組成和工作原理:理解控制系統(tǒng)由傳感器、控制器、執(zhí)行器等基本元件組成,以及這些元件如何協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)控制功能。運(yùn)用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法:通過(guò)分析不同類型的控制系統(tǒng)(如開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)),學(xué)會(huì)運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法比較不同方案的優(yōu)缺點(diǎn),選擇最優(yōu)方案。形成初步的工程設(shè)計(jì)和優(yōu)化能力:在控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,學(xué)會(huì)考慮系統(tǒng)的性能、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等因素,進(jìn)行初步的工程設(shè)計(jì)和優(yōu)化。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)通過(guò)本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能夠:激發(fā)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力:在控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中,鼓勵(lì)學(xué)生提出新的想法和解決方案,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造力。掌握創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般方法:通過(guò)案例分析和項(xiàng)目實(shí)踐,學(xué)會(huì)運(yùn)用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),提高問(wèn)題解決能力。體驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的全過(guò)程:從問(wèn)題識(shí)別、方案設(shè)計(jì)、原型制作到測(cè)試優(yōu)化,全程參與創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程,積累創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。(四)圖樣表達(dá)通過(guò)本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能夠:掌握常見(jiàn)技術(shù)圖樣的繪制方法:學(xué)會(huì)使用手工繪圖工具和計(jì)算機(jī)繪圖軟件繪制控制系統(tǒng)框圖、流程圖等常見(jiàn)技術(shù)圖樣。提高圖樣表達(dá)能力:通過(guò)繪制控制系統(tǒng)框圖等實(shí)踐活動(dòng),提高學(xué)生的圖樣表達(dá)能力和技術(shù)交流能力。理解圖樣在技術(shù)設(shè)計(jì)和交流中的作用:認(rèn)識(shí)到圖樣是技術(shù)設(shè)計(jì)和交流的重要工具,學(xué)會(huì)通過(guò)圖樣準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計(jì)思想和方案。(五)物化能力通過(guò)本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能夠:掌握簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試方法:通過(guò)動(dòng)手制作和調(diào)試簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)(如聲控?zé)?、溫度控制系統(tǒng)等),提高學(xué)生的物化能力和實(shí)踐操作能力。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度和精益求精的工匠精神:在制作和調(diào)試過(guò)程中,注重細(xì)節(jié)和質(zhì)量,追求完美和精確,培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神。提高綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力:將所學(xué)的控制原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法等知識(shí)綜合應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決中,提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。二、大單元整體教學(xué)思路(一)教學(xué)內(nèi)容整合與情境創(chuàng)設(shè)本單元的教學(xué)內(nèi)容涉及控制的概念、控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程、控制系統(tǒng)框圖的繪制、控制系統(tǒng)的干擾因素分析以及控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)等多個(gè)方面。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,本單元將通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境和項(xiàng)目任務(wù)來(lái)整合教學(xué)內(nèi)容。例如,可以設(shè)計(jì)一個(gè)“智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”的項(xiàng)目任務(wù),讓學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中逐步掌握控制及其設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)和技能。(二)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施控制實(shí)例觀察與分析:通過(guò)展示蒸汽機(jī)車、磁浮列車、雞舍自動(dòng)飲水器、空調(diào)機(jī)等控制實(shí)例的視頻或圖片資料,引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程,理解控制的概念和原理??刂葡到y(tǒng)基本組成和工作過(guò)程學(xué)習(xí):通過(guò)典型控制系統(tǒng)案例分析(如自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)、水箱水位控制系統(tǒng)等),講解控制系統(tǒng)的基本組成(傳感器、控制器、執(zhí)行器等)和工作過(guò)程(輸入、處理、輸出、反饋等)。通過(guò)技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)(如繪制控制系統(tǒng)框圖、分析控制系統(tǒng)工作過(guò)程等),加深學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)基本組成和工作過(guò)程的理解??刂葡到y(tǒng)框圖繪制與解讀:講解控制系統(tǒng)框圖的繪制方法和注意事項(xiàng),引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)控制系統(tǒng)的工作原理繪制簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)框圖。通過(guò)解讀和分析控制系統(tǒng)框圖,幫助學(xué)生理解控制系統(tǒng)中各元件之間的相互作用和關(guān)系。控制系統(tǒng)干擾因素分析:通過(guò)典型控制系統(tǒng)案例分析(如人體體溫控制系統(tǒng)、飛機(jī)俯仰姿態(tài)控制系統(tǒng)等),講解控制系統(tǒng)中的干擾因素及其影響。引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)際控制系統(tǒng)中的干擾因素,并探討減少或消除干擾的方法。控制系統(tǒng)方案初步設(shè)計(jì):在了解控制系統(tǒng)基本組成、工作過(guò)程和干擾因素的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì)。通過(guò)小組討論和案例分析等方式,幫助學(xué)生確定控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、功能需求和技術(shù)方案。鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力,提出新穎實(shí)用的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。控制系統(tǒng)制作與調(diào)試:在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生分組進(jìn)行簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試(如聲控?zé)?、溫度控制系統(tǒng)等)。在制作過(guò)程中,注重培養(yǎng)學(xué)生的物化能力和實(shí)踐操作能力;在調(diào)試過(guò)程中,注重培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度。評(píng)價(jià)與改進(jìn):通過(guò)展示和評(píng)價(jià)學(xué)生的控制系統(tǒng)作品,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)制作和調(diào)試過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。鼓勵(lì)學(xué)生提出改進(jìn)意見(jiàn)和創(chuàng)新想法,進(jìn)一步完善控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和作品。通過(guò)評(píng)價(jià)學(xué)生的作品和表現(xiàn),促進(jìn)學(xué)生對(duì)控制及其設(shè)計(jì)的深入理解和應(yīng)用。(三)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)與反饋本單元的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)將采用多元化的評(píng)價(jià)方式,包括課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)、作品評(píng)價(jià)、項(xiàng)目評(píng)價(jià)等。課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)主要關(guān)注學(xué)生的參與度、思維活躍度和合作交流能力等方面;作品評(píng)價(jià)主要關(guān)注學(xué)生的控制系統(tǒng)作品的設(shè)計(jì)思路、制作質(zhì)量和創(chuàng)新性等方面;項(xiàng)目評(píng)價(jià)主要關(guān)注學(xué)生在項(xiàng)目任務(wù)完成過(guò)程中的綜合表現(xiàn)和創(chuàng)新成果等方面。通過(guò)多元化的評(píng)價(jià)方式,全面、客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和發(fā)展水平,為后續(xù)教學(xué)提供有針對(duì)性的反饋和指導(dǎo)。三、教學(xué)反思與改進(jìn)在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和反饋意見(jiàn),及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和方法。例如,如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)的工作原理理解不夠深入,可以通過(guò)增加案例分析和技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)來(lái)加強(qiáng)學(xué)生的理解和掌握;如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生在控制系統(tǒng)制作和調(diào)試過(guò)程中遇到困難,可以提供更多的指導(dǎo)和支持,幫助學(xué)生克服困難并取得成功。教師還應(yīng)不斷反思和改進(jìn)自己的教學(xué)方法和手段,努力提高教學(xué)效果和質(zhì)量。通過(guò)以上教學(xué)思路的實(shí)施,旨在使學(xué)生全面理解和掌握控制及其設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)和技能,培養(yǎng)通用技術(shù)的核心素養(yǎng)能力。通過(guò)項(xiàng)目任務(wù)和實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,提高他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。九、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)通用技術(shù)課程作為高中教育的重要組成部分,旨在培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,針對(duì)2019版地質(zhì)版高中通用技術(shù)必修《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第四章《控制及其設(shè)計(jì)》的教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)以下學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方案。一、教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠理解控制及其設(shè)計(jì)的基本概念,認(rèn)識(shí)到控制在生產(chǎn)、生活中的重要性,形成對(duì)控制技術(shù)應(yīng)用的敏感性和責(zé)任感。工程思維:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法,分析控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程,理解反饋和干擾在控制系統(tǒng)中的作用,形成初步的工程思維。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際需求,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)方案,并能夠通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)和調(diào)試,不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,提升創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠識(shí)讀和繪制控制系統(tǒng)方框圖,用圖形語(yǔ)言表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程,提升技術(shù)圖樣表達(dá)能力。物化能力:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,制作簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)裝置,進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)行,提升物化能力和實(shí)踐能力。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)理解控制及其設(shè)計(jì)的基本概念:學(xué)生能夠明確控制的定義,理解控制在生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用。掌握控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程:學(xué)生能夠分析典型控制系統(tǒng)的案例,理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程,包括傳感器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)的作用。繪制控制系統(tǒng)方框圖:學(xué)生能夠掌握控制系統(tǒng)方框圖的繪制方法,用圖形語(yǔ)言表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。分析控制系統(tǒng)的干擾因素:學(xué)生能夠理解干擾對(duì)控制系統(tǒng)的影響,學(xué)會(huì)分析控制系統(tǒng)的干擾因素,并提出相應(yīng)的解決措施。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)方案:學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際需求,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)方案,包括確定被控量、控制量,選擇傳感器、控制器和執(zhí)行器等。制作和調(diào)試控制系統(tǒng)裝置:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,制作簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)裝置,進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)行,提出改進(jìn)方案。三、評(píng)價(jià)目標(biāo)技術(shù)意識(shí)評(píng)價(jià):通過(guò)課堂討論、案例分析等方式,評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)控制及其設(shè)計(jì)的基本概念的理解程度,以及對(duì)控制技術(shù)應(yīng)用的敏感性和責(zé)任感。工程思維評(píng)價(jià):通過(guò)設(shè)計(jì)任務(wù)、技術(shù)試驗(yàn)等方式,評(píng)價(jià)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法分析控制系統(tǒng)組成和工作過(guò)程的能力,以及理解反饋和干擾在控制系統(tǒng)中的作用。創(chuàng)新設(shè)計(jì)評(píng)價(jià):通過(guò)設(shè)計(jì)方案、作品展示等方式,評(píng)價(jià)學(xué)生根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)方案的能力,以及通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)和調(diào)試不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的能力。圖樣表達(dá)評(píng)價(jià):通過(guò)繪制控制系統(tǒng)方框圖、技術(shù)圖樣等方式,評(píng)價(jià)學(xué)生識(shí)讀和繪制控制系統(tǒng)方框圖的能力,以及用圖形語(yǔ)言表達(dá)控制系統(tǒng)組成和工作過(guò)程的能力。物化能力評(píng)價(jià):通過(guò)制作和調(diào)試控制系統(tǒng)裝置、作品展示等方式,評(píng)價(jià)學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)裝置的能力,以及進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)行的能力。四、評(píng)價(jià)內(nèi)容與方法1.技術(shù)意識(shí)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)內(nèi)容:學(xué)生對(duì)控制及其設(shè)計(jì)的基本概念的理解程度,以及對(duì)控制技術(shù)應(yīng)用的敏感性和責(zé)任感。評(píng)價(jià)方法:課堂討論:組織學(xué)生討論控制技術(shù)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例,評(píng)價(jià)學(xué)生的發(fā)言質(zhì)量和參與度。案例分析:選取典型的控制系統(tǒng)案例,讓學(xué)生分析控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程,評(píng)價(jià)學(xué)生的分析能力和理解能力。問(wèn)卷調(diào)查:設(shè)計(jì)問(wèn)卷調(diào)查學(xué)生對(duì)控制技術(shù)應(yīng)用的看法和態(tài)度,評(píng)價(jià)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)和責(zé)任感。2.工程思維評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)內(nèi)容:學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法分析控制系統(tǒng)組成和工作過(guò)程的能力,以及理解反饋和干擾在控制系統(tǒng)中的作用。評(píng)價(jià)方法:設(shè)計(jì)任務(wù):給定一個(gè)實(shí)際的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù),讓學(xué)生分析控制系統(tǒng)的需求,確定被控量、控制量,選擇傳感器、控制器和執(zhí)行器等,評(píng)價(jià)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和系統(tǒng)分析能力。技術(shù)試驗(yàn):組織學(xué)生進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn),讓學(xué)生觀察和分析控制系統(tǒng)的輸出響應(yīng),評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和數(shù)據(jù)分析能力。小組討論:分組討論控制系統(tǒng)的反饋和干擾問(wèn)題,讓學(xué)生提出解決措施,評(píng)價(jià)學(xué)生的討論質(zhì)量和解決問(wèn)題的能力。3.創(chuàng)新設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)內(nèi)容:學(xué)生根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)方案的能力,以及通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)和調(diào)試不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的能力。評(píng)價(jià)方法:設(shè)計(jì)方案:要求學(xué)生提交控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,包括設(shè)計(jì)思路、系統(tǒng)組成、工作原理等,評(píng)價(jià)學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)新性和可行性。作品展示:組織學(xué)生進(jìn)行作品展示,讓學(xué)生介紹設(shè)計(jì)方案的亮點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn),評(píng)價(jià)學(xué)生的表達(dá)能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。技術(shù)試驗(yàn)和調(diào)試:讓學(xué)生進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)和調(diào)試,觀察控制系統(tǒng)的輸出響應(yīng),評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和調(diào)試能力。4.圖樣表達(dá)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)內(nèi)容:學(xué)生識(shí)讀和繪制控制系統(tǒng)方框圖的能力,以及用圖形語(yǔ)言表達(dá)控制系統(tǒng)組成和工作過(guò)程的能力。評(píng)價(jià)方法:繪制方框圖:要求學(xué)生繪制控制系統(tǒng)方框圖,評(píng)價(jià)學(xué)生的繪圖規(guī)范性和準(zhǔn)確性。圖樣識(shí)讀:給出典型的控制系統(tǒng)方框圖,讓學(xué)生識(shí)讀并解釋方框圖的意義,評(píng)價(jià)學(xué)生的圖樣識(shí)讀能力。作品評(píng)價(jià):評(píng)價(jià)學(xué)生在設(shè)計(jì)方案和作品展示中圖樣表達(dá)的質(zhì)量和清晰度。5.物化能力評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)內(nèi)容:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)裝置的能力,以及進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)行的能力。評(píng)價(jià)方法:作品制作:要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作控制系統(tǒng)裝置,評(píng)價(jià)學(xué)生的制作工藝和物化能力。調(diào)試運(yùn)行:讓學(xué)生調(diào)試和運(yùn)行控制系統(tǒng)裝置,觀察裝置的輸出響應(yīng),評(píng)價(jià)學(xué)生的調(diào)試能力和問(wèn)題解決能力。作品展示:組織學(xué)生進(jìn)行作品展示,讓學(xué)生介紹制作過(guò)程和調(diào)試經(jīng)驗(yàn),評(píng)價(jià)學(xué)生的表達(dá)能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。五、評(píng)價(jià)實(shí)施評(píng)價(jià)主體:評(píng)價(jià)主體包括教師、學(xué)生自評(píng)和互評(píng)。教師應(yīng)根據(jù)評(píng)價(jià)目標(biāo)和內(nèi)容,設(shè)計(jì)合理的評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和互相評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)過(guò)程:評(píng)價(jià)過(guò)程應(yīng)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程,包括課前準(zhǔn)備、課堂討論、設(shè)計(jì)任務(wù)、技術(shù)試驗(yàn)、作品制作、調(diào)試運(yùn)行和作品展示等環(huán)節(jié)。教師應(yīng)及時(shí)記錄學(xué)生的表現(xiàn),給予反饋和指導(dǎo)。評(píng)價(jià)結(jié)果:評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)以等級(jí)或分?jǐn)?shù)形式呈現(xiàn),包括優(yōu)秀、良好、合格和待改進(jìn)等。教師還應(yīng)給出具體的評(píng)價(jià)意見(jiàn)和建議,幫助學(xué)生改進(jìn)和提高。六、總結(jié)與反思通過(guò)本次學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施,旨在全面評(píng)價(jià)學(xué)生在《控制及其設(shè)計(jì)》這一章節(jié)中的學(xué)習(xí)成果和能力表現(xiàn)。教師應(yīng)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和方法,幫助學(xué)生提升技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和互相評(píng)價(jià),培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)能力。通過(guò)不斷的教學(xué)反思和改進(jìn),推動(dòng)通用技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的全面發(fā)展。十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖1.實(shí)施思路根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,本單元以“控制及其設(shè)計(jì)”為主題,旨在通過(guò)一系列的教學(xué)活動(dòng),幫助學(xué)生理解控制的基本概念、掌握控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程,并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)施思路如下:情境創(chuàng)設(shè)與引入:通過(guò)實(shí)際生活中的控制實(shí)例,引發(fā)學(xué)生對(duì)控制的興趣,明確控制的重要性和廣泛應(yīng)用。理論講授與案例分析:系統(tǒng)講解控制的概念、控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程,通過(guò)典型案例分析,加深學(xué)生對(duì)控制原理的理解。實(shí)踐操作與體驗(yàn):組織學(xué)生進(jìn)行控制系統(tǒng)框圖的繪制、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作的實(shí)踐活動(dòng),通過(guò)親自動(dòng)手,體驗(yàn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。討論與交流:引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論和交流,分享各自的設(shè)計(jì)思路和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)思維碰撞和共同提高。評(píng)價(jià)與反思:對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)作品和實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思和總結(jié),提升他們的自我認(rèn)知和改進(jìn)能力。2.教學(xué)目標(biāo)設(shè)定通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo):(一)技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠感知生活中控制現(xiàn)象的普遍性和重要性,形成積極的技術(shù)價(jià)值觀。學(xué)生能夠理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應(yīng)用,認(rèn)識(shí)到控制技術(shù)對(duì)個(gè)人、社會(huì)和環(huán)境的影響。(二)工程思維:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠針對(duì)具體的控制問(wèn)題,進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃,并提出解決方案。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠基于控制問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)新性方案構(gòu)思,提出具有創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的控制原理和技術(shù),進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),體驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程。(四)圖樣表達(dá):學(xué)生能夠識(shí)讀和繪制控制系統(tǒng)框圖,用圖形樣式表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠通過(guò)圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,用技術(shù)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)有形與無(wú)形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。(五)物化能力:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,進(jìn)行控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試。學(xué)生能夠解決控制系統(tǒng)制作和調(diào)試過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題,提高物化實(shí)現(xiàn)的能力。3.教學(xué)結(jié)構(gòu)圖大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖├──1.情境創(chuàng)設(shè)與引入│├──控制實(shí)例展示│└──控制重要性講解├──2.理論講授與案例分析│├──控制概念講解│├──控制系統(tǒng)基本組成│├──控制系統(tǒng)工作過(guò)程│└──典型案例分析├──3.實(shí)踐操作與體驗(yàn)│├──控制系統(tǒng)框圖繪制│├──控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作│└──控制系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化├──4.討論與交流│├──小組討論│└──全班交流├──5.評(píng)價(jià)與反思│├──作品評(píng)價(jià)│└──過(guò)程反思└──學(xué)習(xí)控制及其設(shè)計(jì)的小結(jié)4.具體教學(xué)實(shí)施步驟第一步:情境創(chuàng)設(shè)與引入活動(dòng)1:控制實(shí)例展示教學(xué)內(nèi)容:展示蒸汽機(jī)車、雞舍自動(dòng)飲水器、空調(diào)機(jī)制冷/制熱等控制實(shí)例。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)圖片、視頻或?qū)嵨镎故?,讓學(xué)生直觀感受控制現(xiàn)象。教學(xué)目的:引發(fā)學(xué)生對(duì)控制的興趣,明確控制的重要性和廣泛應(yīng)用?;顒?dòng)2:控制重要性講解教學(xué)內(nèi)容:講解控制在生產(chǎn)、生活中的重要作用,如提高生產(chǎn)效率、保障安全、改善生活質(zhì)量等。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)案例分析,讓學(xué)生理解控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和價(jià)值。教學(xué)目的:加深學(xué)生對(duì)控制重要性的認(rèn)識(shí),形成積極的技術(shù)價(jià)值觀。第二步:理論講授與案例分析活動(dòng)1:控制概念講解教學(xué)內(nèi)容:講解控制的概念、控制的類型(手動(dòng)控制、自動(dòng)控制、智能控制)等。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)PPT展示、板書(shū)講解等方式,讓學(xué)生理解控制的基本概念。教學(xué)目的:使學(xué)生掌握控制的基本概念,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)?;顒?dòng)2:控制系統(tǒng)基本組成教學(xué)內(nèi)容:講解控制系統(tǒng)的基本組成,包括傳感器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)實(shí)物展示、模型演示等方式,讓學(xué)生直觀了解控制系統(tǒng)的組成。教學(xué)目的:使學(xué)生理解控制系統(tǒng)的基本組成,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。活動(dòng)3:控制系統(tǒng)工作過(guò)程教學(xué)內(nèi)容:講解控制系統(tǒng)的工作過(guò)程,包括輸入、處理、輸出、反饋等環(huán)節(jié)。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示、流程圖展示等方式,讓學(xué)生理解控制系統(tǒng)的工作過(guò)程。教學(xué)目的:使學(xué)生掌握控制系統(tǒng)的工作過(guò)程,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)?;顒?dòng)4:典型案例分析教學(xué)內(nèi)容:分析自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)、水箱水位控制系統(tǒng)等典型案例。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)小組討論、全班交流等方式,讓學(xué)生分析控制系統(tǒng)的組成、工作過(guò)程和應(yīng)用。教學(xué)目的:通過(guò)案例分析,加深學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)原理的理解和應(yīng)用能力的提升。第三步:實(shí)踐操作與體驗(yàn)活動(dòng)1:控制系統(tǒng)框圖繪制教學(xué)內(nèi)容:講解控制系統(tǒng)框圖的繪制方法。教學(xué)活動(dòng):組織學(xué)生進(jìn)行控制系統(tǒng)框圖的繪制練習(xí),如自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)框圖、水箱水位控制系統(tǒng)框圖等。教學(xué)目的:使學(xué)生掌握控制系統(tǒng)框圖的繪制方法,提高圖樣表達(dá)能力?;顒?dòng)2:控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作教學(xué)內(nèi)容:組織學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作,如亮度可調(diào)臺(tái)燈控制系統(tǒng)、減壓水箱控制系統(tǒng)等。教學(xué)活動(dòng):分組進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作,提供必要的材料和工具支持。學(xué)生進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、材料選擇、制作調(diào)試等全過(guò)程實(shí)踐。教學(xué)目的:通過(guò)實(shí)踐活動(dòng),使學(xué)生體驗(yàn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程,提高物化能力?;顒?dòng)3:控制系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容:講解控制系統(tǒng)調(diào)試的方法與步驟。教學(xué)活動(dòng):組織學(xué)生進(jìn)行控制系統(tǒng)的調(diào)試與優(yōu)化,解決制作過(guò)程中遇到的問(wèn)題。教學(xué)目的:通過(guò)調(diào)試與優(yōu)化,使學(xué)生掌握控制系統(tǒng)的調(diào)試方法,提高解決問(wèn)題的能力。第四步:討論與交流活動(dòng)1:小組討論教學(xué)內(nèi)容:分組討論控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的問(wèn)題和經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)活動(dòng):每組選派代表分享討論結(jié)果,提出改進(jìn)意見(jiàn)和建議。教學(xué)目的:通過(guò)小組討論,促進(jìn)學(xué)生之間的思維碰撞和經(jīng)驗(yàn)分享,提高團(tuán)隊(duì)合作能力?;顒?dòng)2:全班交流教學(xué)內(nèi)容:全班范圍內(nèi)交流控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的問(wèn)題和經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和歸納,提出共性問(wèn)題和解決方案。教學(xué)目的:通過(guò)全班交流,促進(jìn)全班學(xué)生的共同提高,加深對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的理解。第五步:評(píng)價(jià)與反思活動(dòng)1:作品評(píng)價(jià)教學(xué)內(nèi)容:對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)作品進(jìn)行評(píng)價(jià),包括方案的可行性、創(chuàng)新性、實(shí)用性等方面。教學(xué)活動(dòng):采用學(xué)生自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。教學(xué)目的:通過(guò)作品評(píng)價(jià),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的優(yōu)點(diǎn)和不足,為后續(xù)改進(jìn)提供方向?;顒?dòng)2:過(guò)程反思教學(xué)內(nèi)容:引導(dǎo)學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的全過(guò)程進(jìn)行反思和總結(jié)。教學(xué)活動(dòng):撰寫(xiě)反思日記或心得體會(huì),分享自己的感受和收獲。教學(xué)目的:通過(guò)過(guò)程反思,使學(xué)生加深對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程的理解,提高自我認(rèn)知和改進(jìn)能力。第六步:學(xué)習(xí)控制及其設(shè)計(jì)的小結(jié)教學(xué)內(nèi)容:總結(jié)本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)成果。教學(xué)活動(dòng):組織學(xué)生進(jìn)行小結(jié)匯報(bào),分享自己的學(xué)習(xí)體會(huì)和收獲。教學(xué)目的:通過(guò)小結(jié)匯報(bào),鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。通過(guò)以上教學(xué)實(shí)施步驟,本單元旨在幫助學(xué)生全面理解控制及其設(shè)計(jì)的基本概念、原理和方法,掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技能,提高通用技術(shù)的核心素養(yǎng)能力。十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》和《第四章控制及其設(shè)計(jì)》的教學(xué)內(nèi)容,我們?cè)O(shè)定以下教學(xué)目標(biāo),涵蓋通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo):(一)技術(shù)意識(shí)學(xué)生能夠理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應(yīng)用及其重要性。學(xué)生能夠感知到控制現(xiàn)象在日常生活中的普遍性,并形成積極的技術(shù)價(jià)值觀。(二)工程思維學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠針對(duì)具體的控制問(wèn)題,進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃,并提出解決方案。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)生能夠基于控制問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)新性方案構(gòu)思,提出具有創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的控制原理和技術(shù),進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),體驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程。(四)圖樣表達(dá)學(xué)生能夠識(shí)讀和繪制控制系統(tǒng)框圖,用圖形樣式表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠通過(guò)圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,用技術(shù)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)有形與無(wú)形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。(五)物化能力學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,進(jìn)行控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試。大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)大情境設(shè)定在現(xiàn)代社會(huì)中,隨著科技的飛速發(fā)展,智能家居已經(jīng)成為一種生活趨勢(shì)。智能家居系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)了家居設(shè)備的智能化管理,極大地提高了生活的便捷性和舒適性。智能家居系統(tǒng)的核心在于其控制系統(tǒng),它決定了家居設(shè)備如何響應(yīng)各種指令,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。在這個(gè)大情境下,我們?cè)O(shè)定一個(gè)大任務(wù),即設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的智能家居控制系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠自動(dòng)控制家中的燈光、窗簾和空調(diào)等設(shè)備,提高家居生活的智能化水平。大任務(wù)分解任務(wù)一:智能家居控制系統(tǒng)需求分析教學(xué)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)前需求分析的能力。提升學(xué)生的技術(shù)意識(shí)和工程思維?;顒?dòng)設(shè)計(jì):情境引入:展示一個(gè)典型的智能家居場(chǎng)景,如通過(guò)手機(jī)APP控制家中的燈光、窗簾和空調(diào)等設(shè)備。小組討論:學(xué)生分組討論智能家居控制系統(tǒng)的功能需求,如遠(yuǎn)程控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景模式等。需求整理:各小組整理討論結(jié)果,形成智能家居控制系統(tǒng)的功能需求清單。評(píng)價(jià)方式:小組匯報(bào)需求分析結(jié)果,教師根據(jù)匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)。任務(wù)二:智能家居控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,進(jìn)行控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的能力。提升學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和圖樣表達(dá)能力?;顒?dòng)設(shè)計(jì):知識(shí)講解:回顧控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程,講解開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制的區(qū)別及應(yīng)用場(chǎng)景。方案設(shè)計(jì):學(xué)生分組進(jìn)行智能家居控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì),包括確定被控對(duì)象、控制量、傳感器選擇、控制器設(shè)計(jì)等。圖樣表達(dá):繪制控制系統(tǒng)框圖,用圖形樣式表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。評(píng)價(jià)方式:小組展示設(shè)計(jì)方案和控制系統(tǒng)框圖,教師和其他同學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)和提問(wèn)。任務(wù)三:智能家居控制系統(tǒng)制作與調(diào)試教學(xué)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的物化能力,通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品。提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和問(wèn)題解決能力?;顒?dòng)設(shè)計(jì):材料準(zhǔn)備:根據(jù)設(shè)計(jì)方案,準(zhǔn)備所需的硬件材料,如單片機(jī)、傳感器、執(zhí)行器等。制作與調(diào)試:學(xué)生分組進(jìn)行智能家居控制系統(tǒng)的制作,包括硬件連接、軟件編程、系統(tǒng)調(diào)試等。功能測(cè)試:對(duì)制作完成的智能家居控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證各項(xiàng)功能是否滿足需求。評(píng)價(jià)方式:教師觀察學(xué)生在制作和調(diào)試過(guò)程中的表現(xiàn),給予實(shí)時(shí)指導(dǎo)和反饋。學(xué)生進(jìn)行功能演示,教師和其他同學(xué)根據(jù)演示效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。任務(wù)四:智能家居控制系統(tǒng)優(yōu)化與改進(jìn)教學(xué)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和持續(xù)改進(jìn)的精神。提升學(xué)生的系統(tǒng)分析和問(wèn)題解決能力?;顒?dòng)設(shè)計(jì):?jiǎn)栴}討論:組織學(xué)生討論智能家居控制系統(tǒng)在測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和不足之處。優(yōu)化方案:針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,學(xué)生分組提出優(yōu)化方案,并進(jìn)行討論和完善。實(shí)施改進(jìn):根據(jù)優(yōu)化方案,對(duì)智能家居控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和實(shí)施。評(píng)價(jià)方式:學(xué)生展示優(yōu)化后的控制系統(tǒng),并對(duì)比改進(jìn)前后的效果。教師和其他同學(xué)對(duì)優(yōu)化方案和實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)價(jià)和討論。任務(wù)五:智能家居控制系統(tǒng)展示與評(píng)價(jià)教學(xué)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)表達(dá)能力和自信心。提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和成果分享意識(shí)?;顒?dòng)設(shè)計(jì):成果展示:各小組展示自己設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的智能家居控制系統(tǒng),包括功能演示、設(shè)計(jì)方案、制作過(guò)程等。綜合評(píng)價(jià):教師和其他同學(xué)對(duì)各小組的展示內(nèi)容進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),包括功能實(shí)現(xiàn)、創(chuàng)新性、圖樣表達(dá)、物化能力等方面??偨Y(jié)反思:學(xué)生撰寫(xiě)學(xué)習(xí)心得和反思報(bào)告,總結(jié)在設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試過(guò)程中的收獲和不足。評(píng)價(jià)方式:采用多元化評(píng)價(jià)方式,包括教師評(píng)價(jià)、同學(xué)互評(píng)和自我評(píng)價(jià)等。根據(jù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果,評(píng)選出優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)和個(gè)人,并給予表彰和獎(jiǎng)勵(lì)。通過(guò)以上大情境、大任務(wù)的創(chuàng)設(shè)和實(shí)施,學(xué)生不僅能夠深入理解控制及其設(shè)計(jì)的原理和方法,還能夠在實(shí)踐中提升通用技術(shù)的核心素養(yǎng)能力,為未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。十二、單元學(xué)歷案(一)單元主題與課時(shí)單元主題:控制及其設(shè)計(jì)課時(shí)安排:情境創(chuàng)設(shè)與引入(1課時(shí))理論講授與案例分析(2課時(shí))實(shí)踐操作與體驗(yàn)(3課時(shí))控制系統(tǒng)框圖繪制(1課時(shí))控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作(1課時(shí))控制系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化(1課時(shí))討論與交流(1課時(shí))評(píng)價(jià)與反思(1課時(shí))學(xué)習(xí)控制及其設(shè)計(jì)的小結(jié)(1課時(shí))(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo):技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠感知生活中控制現(xiàn)象的普遍性和重要性,形成積極的技術(shù)價(jià)值觀。學(xué)生能夠理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應(yīng)用,認(rèn)識(shí)到控制技術(shù)對(duì)個(gè)人、社會(huì)和環(huán)境的影響。工程思維:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠針對(duì)具體的控制問(wèn)題,進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃,并提出解決方案。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠基于控制問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)新性方案構(gòu)思,提出具有創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的控制原理和技術(shù),進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),體驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠識(shí)讀和繪制控制系統(tǒng)框圖,用圖形樣式表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠通過(guò)圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,用技術(shù)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)有形與無(wú)形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。物化能力:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,進(jìn)行控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試。(三)評(píng)價(jià)任務(wù)作品評(píng)價(jià):對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)作品進(jìn)行評(píng)價(jià),包括方案的可行性、創(chuàng)新性、實(shí)用性等方面。采用學(xué)生自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。過(guò)程評(píng)價(jià):觀察學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中的參與度、合作能力和問(wèn)題解決能力。對(duì)學(xué)生在討論與交流中的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià),包括發(fā)言的積極性、觀點(diǎn)的合理性和深度。知識(shí)理解評(píng)價(jià):通過(guò)課堂測(cè)試和作業(yè)檢查,評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)控制原理、控制系統(tǒng)組成和工作過(guò)程的理解程度。反思日記評(píng)價(jià):對(duì)學(xué)生撰寫(xiě)的反思日記或心得體會(huì)進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)成果的反思深度和廣度。(四)學(xué)習(xí)過(guò)程第一課時(shí):情境創(chuàng)設(shè)與引入活動(dòng)內(nèi)容:通過(guò)實(shí)際生活中的控制實(shí)例,引發(fā)學(xué)生對(duì)控制的興趣,明確控制的重要性和廣泛應(yīng)用。活動(dòng)目的:激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。第二、三課時(shí):理論講授與案例分析第二課時(shí)活動(dòng)內(nèi)容:系統(tǒng)講解控制的概念、控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程。通過(guò)典型案例分析,加深學(xué)生對(duì)控制原理的理解。第三課時(shí)活動(dòng)內(nèi)容:繼續(xù)案例分析,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)控制原理的掌握。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論,分享對(duì)控制原理的理解和應(yīng)用實(shí)例。第四課時(shí):控制系統(tǒng)框圖繪制活動(dòng)內(nèi)容:組織學(xué)生進(jìn)行控制系統(tǒng)框圖的繪制實(shí)踐。活動(dòng)目的:通過(guò)實(shí)踐活動(dòng),加深對(duì)控制系統(tǒng)組成和工作過(guò)程的理解,提高圖樣表達(dá)能力。第五課時(shí):控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作活動(dòng)內(nèi)容:分組進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作,如亮度可調(diào)臺(tái)燈控制系統(tǒng)?;顒?dòng)目的:通過(guò)實(shí)踐活動(dòng),提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和物化能力。第六課時(shí):控制系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化活動(dòng)內(nèi)容:講解控制系統(tǒng)調(diào)試的方法與步驟,組織學(xué)生進(jìn)行控制系統(tǒng)的調(diào)試與優(yōu)化?;顒?dòng)目的:通過(guò)調(diào)試與優(yōu)化,提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力和系統(tǒng)優(yōu)化能力。第七課時(shí):討論與交流活動(dòng)內(nèi)容:分組討論控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的問(wèn)題和經(jīng)驗(yàn)。全班范圍內(nèi)交流討論結(jié)果,提出共性問(wèn)題和解決方案。活動(dòng)目的:通過(guò)討論與交流,促進(jìn)學(xué)生的思維碰撞和經(jīng)驗(yàn)分享,提高團(tuán)隊(duì)合作能力。第八課時(shí):評(píng)價(jià)與反思活動(dòng)內(nèi)容:對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)作品進(jìn)行評(píng)價(jià)。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的全過(guò)程進(jìn)行反思和總結(jié)?;顒?dòng)目的:通過(guò)評(píng)價(jià)與反思,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的優(yōu)點(diǎn)和不足,為后續(xù)改進(jìn)提供方向。第九課時(shí):學(xué)習(xí)控制及其設(shè)計(jì)的小結(jié)活動(dòng)內(nèi)容:總結(jié)本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)成果?;顒?dòng)目的:鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。(五)作業(yè)與檢測(cè)作業(yè):完成控制系統(tǒng)框圖的繪制。設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)方案,并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告。檢測(cè):課堂小測(cè)驗(yàn):檢查學(xué)生對(duì)控制原理、控制系統(tǒng)組成和工作過(guò)程的理解。作品展示與評(píng)價(jià):對(duì)學(xué)生的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)作品進(jìn)行評(píng)價(jià)和展示。(六)學(xué)后反思反思內(nèi)容:學(xué)生對(duì)本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和掌握情況。學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中的表現(xiàn)和問(wèn)題解決能力。學(xué)生對(duì)控制技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用價(jià)值和意義的認(rèn)識(shí)。反思形式:撰寫(xiě)反思日記或心得體會(huì)。進(jìn)行小組或全班的反思交流,分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和收獲。通過(guò)本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生將全面理解控制及其設(shè)計(jì)的基本概念、原理和方法,掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技能,提高通用技術(shù)的核心素養(yǎng)能力。通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)和討論交流,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、問(wèn)題解決能力和團(tuán)隊(duì)合作能力,為后續(xù)學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。十三、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本單元的教學(xué),旨在幫助學(xué)生深入理解控制及其設(shè)計(jì)的基本原理和方法,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,同時(shí)提升學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力等通用技術(shù)核心素養(yǎng)。學(xué)習(xí)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠感知生活中控制現(xiàn)象的普遍性和重要性,形成積極的技術(shù)價(jià)值觀。學(xué)生能夠理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應(yīng)用,認(rèn)識(shí)到控制技術(shù)對(duì)個(gè)人、社會(huì)和環(huán)境的影響。工程思維:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠針對(duì)具體的控制問(wèn)題,進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃,并提出解決方案。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠基于控制問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)新性方案構(gòu)思,提出具有創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的控制原理和技術(shù),進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),體驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠識(shí)讀和繪制控制系統(tǒng)框圖,用圖形樣式表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠通過(guò)圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,用技術(shù)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)有形與無(wú)形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。物化能力:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,進(jìn)行控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試。學(xué)生能夠通過(guò)實(shí)際操作,將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為具體的控制系統(tǒng)裝置,并解決制作過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題。作業(yè)目標(biāo)設(shè)定技術(shù)意識(shí):學(xué)生需通過(guò)調(diào)研和案例分析,總結(jié)控制技術(shù)在日常生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,并撰寫(xiě)一篇關(guān)于控制技術(shù)重要性的小論文。學(xué)生需參與課堂討論,分享自己對(duì)控制技術(shù)的理解和看法,形成積極的技術(shù)價(jià)值觀。工程思維:學(xué)生需完成一項(xiàng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù),包括系統(tǒng)分析、要素識(shí)別、整體規(guī)劃等步驟,并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告。學(xué)生需通過(guò)小組討論,分析不同控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),提出改進(jìn)方案,并繪制系統(tǒng)框圖。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生需基于控制問(wèn)題,設(shè)計(jì)一項(xiàng)具有創(chuàng)新性的控制系統(tǒng)方案,包括設(shè)計(jì)思路、技術(shù)路線、實(shí)施方案等,并制作模型或原型。學(xué)生需參與創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽或展示活動(dòng),分享自己的設(shè)計(jì)成果,接受同學(xué)和老師的評(píng)價(jià)和建議。圖樣表達(dá):學(xué)生需繪制至少兩個(gè)不同控制系統(tǒng)的框圖,包括開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng),并標(biāo)注各環(huán)節(jié)的名稱和功能。學(xué)生需通過(guò)圖樣表達(dá),展示自己的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,并與同學(xué)進(jìn)行交流和討論。物化能力:學(xué)生需根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,制作一個(gè)具體的控制系統(tǒng)裝置,并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。學(xué)生需撰寫(xiě)制作報(bào)告,記錄制作過(guò)程中的關(guān)鍵步驟、遇到的問(wèn)題及解決方法,并展示制作成果。教學(xué)內(nèi)容與活動(dòng)設(shè)計(jì)第一節(jié)什么是控制一、控制實(shí)例活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:控制實(shí)例展示教學(xué)內(nèi)容:展示蒸汽機(jī)車、雞舍自動(dòng)飲水器、空調(diào)機(jī)制冷/制熱等控制實(shí)例。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)圖片、視頻或?qū)嵨镎故荆寣W(xué)生直觀感受控制現(xiàn)象。教學(xué)目的:引發(fā)學(xué)生對(duì)控制的興趣,明確控制的重要性和廣泛應(yīng)用?;顒?dòng)2:控制重要性講解教學(xué)內(nèi)容:講解控制在生產(chǎn)、生活中的重要作用,如提高生產(chǎn)效率、保障安全、改善生活質(zhì)量等。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)案例分析,讓學(xué)生理解控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和價(jià)值。教學(xué)目的:加深學(xué)生對(duì)控制重要性的認(rèn)識(shí),形成積極的技術(shù)價(jià)值觀。二、控制及其應(yīng)用活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:控制的含義講解教學(xué)內(nèi)容:講解控制的定義和類型(手動(dòng)控制、自動(dòng)控制、智能控制)。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)PPT展示、板書(shū)講解等方式,讓學(xué)生理解控制的基本概念。教學(xué)目的:幫助學(xué)生建立對(duì)控制的基本認(rèn)識(shí)?;顒?dòng)2:控制應(yīng)用調(diào)研教學(xué)內(nèi)容:調(diào)研生活中使用的控制技術(shù)實(shí)例,分析其應(yīng)用效果。教學(xué)活動(dòng):分組進(jìn)行調(diào)研,收集數(shù)據(jù)和信息,撰寫(xiě)調(diào)研報(bào)告。教學(xué)目的:讓學(xué)生了解控制技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用,增強(qiáng)技術(shù)意識(shí)。第二節(jié)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程一、典型控制系統(tǒng)案例分析活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)分析教學(xué)內(nèi)容:分析自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)實(shí)物展示或視頻演示,讓學(xué)生觀察自動(dòng)門(mén)的工作過(guò)程,并繪制系統(tǒng)框圖。教學(xué)目的:幫助學(xué)生理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作原理?;顒?dòng)2:水箱水位控制系統(tǒng)分析教學(xué)內(nèi)容:分析水箱水位控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制方式。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)實(shí)物模型或模擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生體驗(yàn)開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制的區(qū)別。教學(xué)目的:幫助學(xué)生理解開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和工作原理。二、控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:控制系統(tǒng)組成講解教學(xué)內(nèi)容:講解控制系統(tǒng)的基本組成,包括傳感器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)PPT展示和實(shí)物演示,讓學(xué)生直觀了解控制系統(tǒng)的各個(gè)組成部分。教學(xué)目的:幫助學(xué)生建立對(duì)控制系統(tǒng)組成的認(rèn)識(shí)?;顒?dòng)2:控制系統(tǒng)工作過(guò)程分析教學(xué)內(nèi)容:分析控制系統(tǒng)的工作過(guò)程,包括輸入信號(hào)、反饋信號(hào)、控制信號(hào)等。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)或案例分析,讓學(xué)生理解控制系統(tǒng)的工作流程。教學(xué)目的:幫助學(xué)生理解控制系統(tǒng)的工作原理和運(yùn)行機(jī)制。第三節(jié)控制系統(tǒng)框圖一、控制系統(tǒng)框圖的繪制方法活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:框圖繪制技巧講解教學(xué)內(nèi)容:講解控制系統(tǒng)框圖的繪制方法和技巧。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)示范和練習(xí),讓學(xué)生掌握控制系統(tǒng)框圖的繪制方法。教學(xué)目的:培養(yǎng)學(xué)生的圖樣表達(dá)能力?;顒?dòng)2:框圖繪制實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容:讓學(xué)生繪制不同控制系統(tǒng)的框圖,如自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)、水箱水位控制系統(tǒng)等。教學(xué)活動(dòng):分組進(jìn)行框圖繪制,互相評(píng)價(jià)和修改。教學(xué)目的:通過(guò)實(shí)踐,加深學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)框圖的理解和應(yīng)用能力。二、控制系統(tǒng)框圖中的通道與環(huán)節(jié)活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:通道與環(huán)節(jié)講解教學(xué)內(nèi)容:講解控制系統(tǒng)框圖中的通道和環(huán)節(jié),如前向通道、反饋通道、傳感器、控制器等。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)案例分析,讓學(xué)生了解通道和環(huán)節(jié)在控制系統(tǒng)中的作用。教學(xué)目的:幫助學(xué)生理解控制系統(tǒng)框圖的復(fù)雜性和系統(tǒng)性。活動(dòng)2:通道與環(huán)節(jié)分析教學(xué)內(nèi)容:分析不同控制系統(tǒng)中通道和環(huán)節(jié)的特點(diǎn)和作用。教學(xué)活動(dòng):分組進(jìn)行討論和分析,撰寫(xiě)分析報(bào)告。教學(xué)目的:通過(guò)分析,提高學(xué)生的工程思維能力。第四節(jié)控制系統(tǒng)的干擾一、典型控制系統(tǒng)案例分析活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:人體體溫控制系統(tǒng)分析教學(xué)內(nèi)容:分析人體體溫控制系統(tǒng)的干擾因素及其抑制方法。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)案例分析,讓學(xué)生了解干擾因素對(duì)控制系統(tǒng)的影響。教學(xué)目的:幫助學(xué)生理解控制系統(tǒng)的干擾問(wèn)題及其解決方法?;顒?dòng)2:飛機(jī)俯仰姿態(tài)控制系統(tǒng)分析教學(xué)內(nèi)容:分析飛機(jī)俯仰姿態(tài)控制系統(tǒng)的干擾因素及其控制策略。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)視頻演示或模擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生體驗(yàn)干擾因素對(duì)控制系統(tǒng)的影響。教學(xué)目的:幫助學(xué)生掌握干擾因素的分析和控制方法。二、干擾因素活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:干擾因素分析教學(xué)內(nèi)容:講解控制系統(tǒng)中常見(jiàn)的干擾因素及其影響。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)案例分析,讓學(xué)生了解干擾因素的來(lái)源和特性。教學(xué)目的:幫助學(xué)生建立對(duì)干擾因素的認(rèn)識(shí)和防范意識(shí)?;顒?dòng)2:干擾因素抑制實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容:讓學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)施干擾因素抑制方案,如濾波電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。教學(xué)活動(dòng):分組進(jìn)行實(shí)踐,撰寫(xiě)實(shí)踐報(bào)告。教學(xué)目的:通過(guò)實(shí)踐,提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和物化能力。第五節(jié)控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì)一、如何形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程講解教學(xué)內(nèi)容:講解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般流程,包括發(fā)現(xiàn)與明確問(wèn)題、制訂設(shè)計(jì)方案、制作模型或原型、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案等。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)PPT展示和板書(shū)講解,讓學(xué)生了解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟。教學(xué)目的:幫助學(xué)生掌握控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法?;顒?dòng)2:控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案制訂教學(xué)內(nèi)容:讓學(xué)生根據(jù)給定的問(wèn)題或需求,制訂初步的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。教學(xué)活動(dòng):分組進(jìn)行討論和設(shè)計(jì),撰寫(xiě)設(shè)計(jì)方案報(bào)告。教學(xué)目的:通過(guò)實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和工程思維能力。二、控制系統(tǒng)方案初步設(shè)計(jì)方法的討論活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:設(shè)計(jì)方法討論教學(xué)內(nèi)容:討論控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法、技巧和注意事項(xiàng)。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)小組討論和全班交流,分享設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和心得。教學(xué)目的:通過(guò)討論,提高學(xué)生的設(shè)計(jì)水平和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力?;顒?dòng)2:設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)教學(xué)內(nèi)容:對(duì)各組的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和比較,提出改進(jìn)建議。教學(xué)活動(dòng):采用學(xué)生自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。教學(xué)目的:通過(guò)評(píng)價(jià),幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題和不足,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。第六節(jié)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)一、在控制系統(tǒng)制作中顯身手活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:控制系統(tǒng)制作實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容:讓學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,制作具體的控制系統(tǒng)裝置。教學(xué)活動(dòng):分組進(jìn)行制作實(shí)踐,教師提供必要的指導(dǎo)和幫助。教學(xué)目的:通過(guò)實(shí)踐,提高學(xué)生的物化能力和動(dòng)手操作能力?;顒?dòng)2:制作成果展示教學(xué)內(nèi)容:讓學(xué)生展示自己制作的控制系統(tǒng)裝置,并進(jìn)行演示和講解。教學(xué)活動(dòng):分組進(jìn)行展示和講解,互相學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)。教學(xué)目的:通過(guò)展示,增強(qiáng)學(xué)生的自信心和成就感。二、學(xué)會(huì)控制系統(tǒng)(裝置)調(diào)試活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:調(diào)試方法講解教學(xué)內(nèi)容:講解控制系統(tǒng)調(diào)試的方法和步驟。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)示范和講解,讓學(xué)生掌握調(diào)試的基本技能。教學(xué)目的:幫助學(xué)生掌握控制系統(tǒng)調(diào)試的方法?;顒?dòng)2:控制系統(tǒng)調(diào)試實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容:讓學(xué)生對(duì)自己制作的控制系統(tǒng)裝置進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。教學(xué)活動(dòng):分組進(jìn)行調(diào)試實(shí)踐,記錄調(diào)試過(guò)程和結(jié)果。教學(xué)目的:通過(guò)實(shí)踐,提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力和優(yōu)化能力。三、評(píng)價(jià)與改進(jìn)活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:評(píng)價(jià)內(nèi)容與方法講解教學(xué)內(nèi)容:講解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容和方法。教學(xué)活動(dòng):通過(guò)案例分析,讓學(xué)生了解評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)和流程。教學(xué)目的:幫助學(xué)生建立正確的評(píng)價(jià)觀念和方法?;顒?dòng)2:設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)教學(xué)內(nèi)容:對(duì)各組的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面評(píng)價(jià),提出改進(jìn)建議。教學(xué)活動(dòng):采用學(xué)生自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。教學(xué)目的:通過(guò)評(píng)價(jià),幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題和不足,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量?;顒?dòng)3:改進(jìn)與創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容:鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果和改進(jìn)建議,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。教學(xué)活動(dòng):分組進(jìn)行討論和改進(jìn)設(shè)計(jì),撰寫(xiě)改進(jìn)報(bào)告。教學(xué)目的:通過(guò)改進(jìn)和創(chuàng)新,提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和問(wèn)題解決能力。學(xué)習(xí)控制及其設(shè)計(jì)的小結(jié)活動(dòng)設(shè)計(jì):活動(dòng)1:總結(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容:讓學(xué)生總結(jié)本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)成果。教學(xué)活動(dòng):分組進(jìn)行總結(jié)匯報(bào),分享自己的學(xué)習(xí)體會(huì)和收獲。教學(xué)目的:通過(guò)總結(jié),鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)?;顒?dòng)2:反思與提升教學(xué)內(nèi)容:讓學(xué)生反思本單元學(xué)習(xí)過(guò)程中的得與失,提出自我提升的計(jì)劃。教學(xué)活動(dòng):撰寫(xiě)反思日記或心得體會(huì),分享自己的感受和收獲。教學(xué)目的:通過(guò)反思,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并制定提升計(jì)劃,促進(jìn)自我發(fā)展。通過(guò)以上教學(xué)實(shí)施步驟和活動(dòng)設(shè)計(jì),本單元旨在全面提高學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)能力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,為他們未來(lái)的學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。十四、大單元作業(yè)設(shè)計(jì)單元名稱:控制及其設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠感知生活中控制現(xiàn)象的普遍性和重要性,形成積極的技術(shù)價(jià)值觀。學(xué)生能夠理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應(yīng)用,認(rèn)識(shí)到控制技術(shù)對(duì)個(gè)人、社會(huì)和環(huán)境的影響。工程思維:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠針對(duì)具體的控制問(wèn)題,進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃,并提出解決方案。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠基于控制問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)新性方案構(gòu)思,提出具有創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的控制原理和技術(shù),進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),體驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠識(shí)讀和繪制控制系統(tǒng)框圖,用圖形樣式表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠通過(guò)圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,用技術(shù)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)有形與無(wú)形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。物化能力:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,進(jìn)行控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試。二、作業(yè)目標(biāo)設(shè)定技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠識(shí)別并分析生活中的控制現(xiàn)象,撰寫(xiě)控制實(shí)例分析報(bào)告,理解控制的重要性。工程思維:學(xué)生能夠分析典型控制系統(tǒng)案例,繪制控制系統(tǒng)框圖,理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠針對(duì)特定控制問(wèn)題,提出解決方案,并撰寫(xiě)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠基于控制問(wèn)題,設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的控制系統(tǒng),并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告,描述設(shè)計(jì)思路和實(shí)施過(guò)程。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠繪制詳細(xì)的控制系統(tǒng)框圖,用圖形樣式清晰表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠利用技術(shù)圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,制作設(shè)計(jì)圖樣集。物化能力:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,制作簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)模型,并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。三、大單元作業(yè)內(nèi)容第一課時(shí):控制實(shí)例分析與技術(shù)意識(shí)培養(yǎng)作業(yè)內(nèi)容:觀察并記錄生活中至少三個(gè)控制實(shí)例,如空調(diào)溫度控制、自動(dòng)門(mén)控制、電飯煲煮飯控制等。撰寫(xiě)控制實(shí)例分析報(bào)告,分析每個(gè)實(shí)例的控制原理、控制方式及其對(duì)生活的影響。作業(yè)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí),使其能夠感知生活中控制現(xiàn)象的普遍性和重要性。提高學(xué)生的觀察能力和分析能力,理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應(yīng)用。第二課時(shí):典型控制系統(tǒng)案例分析與工程思維培養(yǎng)作業(yè)內(nèi)容:分析典型控制系統(tǒng)案例,如自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)、水箱水位控制系統(tǒng)等。繪制每個(gè)控制系統(tǒng)的框圖,標(biāo)明系統(tǒng)組成和工作過(guò)程。撰寫(xiě)案例分析報(bào)告,分析控制系統(tǒng)的基本組成和工作原理。作業(yè)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的工程思維,使其能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程。提高學(xué)生的圖樣表達(dá)能力,使其能夠用圖形樣式表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。第三課時(shí):控制系統(tǒng)框圖繪制與圖樣表達(dá)訓(xùn)練作業(yè)內(nèi)容:選擇一個(gè)生活中的控制系統(tǒng)(如聲控?zé)粝到y(tǒng)、智能家居控制系統(tǒng)等),繪制其控制系統(tǒng)框圖??驁D應(yīng)詳細(xì)標(biāo)明系統(tǒng)組成、輸入量、輸出量、控制量、反饋量等關(guān)鍵信息。撰寫(xiě)框圖繪制說(shuō)明,解釋框圖中每個(gè)部分的意義和相互關(guān)系。作業(yè)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的圖樣表達(dá)能力,使其能夠識(shí)讀和繪制控制系統(tǒng)框圖。提高學(xué)生的技術(shù)圖樣制作能力,使其能夠用圖形樣式清晰表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。第四課時(shí):控制系統(tǒng)干擾分析與解決方案設(shè)計(jì)作業(yè)內(nèi)容:分析所選擇的控制系統(tǒng)可能受到的干擾因素,如環(huán)境變化、設(shè)備故障等。針對(duì)干擾因素,提出解決方案,并撰寫(xiě)解決方案報(bào)告。設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的抗干擾措施,并描述其實(shí)施過(guò)程。作業(yè)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的工程思維,使其能夠針對(duì)具體的控制問(wèn)題,進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃,并提出解決方案。提高學(xué)生的問(wèn)題分析能力和創(chuàng)新能力,使其能夠設(shè)計(jì)具有抗干擾能力的控制系統(tǒng)。第五課時(shí):控制系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐作業(yè)內(nèi)容:設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng),如亮度可調(diào)臺(tái)燈控制系統(tǒng)、智能溫室溫度控制系統(tǒng)等。撰寫(xiě)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告,詳細(xì)描述設(shè)計(jì)思路、系統(tǒng)組成、工作過(guò)程、抗干擾措施等。制作控制系統(tǒng)模型,并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。作業(yè)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,使其能夠基于控制問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)新性方案構(gòu)思。提高學(xué)生的物化能力,使其能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,制作簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)模型。第六課時(shí):控制系統(tǒng)模型制作與調(diào)試優(yōu)化作業(yè)內(nèi)容:繼續(xù)制作和調(diào)試上節(jié)課設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)模型。記錄調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題和解決方法,撰寫(xiě)調(diào)試報(bào)告。對(duì)控制系統(tǒng)模型進(jìn)行優(yōu)化,提高其穩(wěn)定性和控制精度。作業(yè)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的物化能力,使其能夠通過(guò)實(shí)際操作,掌握控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試方法。提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力和優(yōu)化能力,使其能夠針對(duì)調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,提出有效的解決方案。第七課時(shí):控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)綜合評(píng)價(jià)作業(yè)內(nèi)容:對(duì)本單元的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。撰寫(xiě)學(xué)習(xí)總結(jié)報(bào)告,反思學(xué)習(xí)過(guò)程中的收獲和不足。展示控制系統(tǒng)模型和設(shè)計(jì)報(bào)告,與同學(xué)分享學(xué)習(xí)心得和創(chuàng)意。作業(yè)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的反思能力和總結(jié)能力,使其能夠全面回顧本單元的學(xué)習(xí)過(guò)程。提高學(xué)生的交流能力和表達(dá)能力,使其能夠清晰闡述自己的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。四、作業(yè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)意識(shí):控制實(shí)例分析報(bào)告內(nèi)容完整、分析準(zhǔn)確,能夠體現(xiàn)控制現(xiàn)象的普遍性和重要性。工程思維:控制系統(tǒng)框圖繪制規(guī)范、清晰,能夠準(zhǔn)確表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。案例分析報(bào)告邏輯嚴(yán)密、分析深入,能夠體現(xiàn)系統(tǒng)分析方法的運(yùn)用。創(chuàng)新設(shè)計(jì):控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告創(chuàng)意獨(dú)特、方案可行,能夠體現(xiàn)創(chuàng)新性思維的應(yīng)用。控制系統(tǒng)模型功能完善、性能穩(wěn)定,能夠體現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)際效果。圖樣表達(dá):技術(shù)圖樣繪制準(zhǔn)確、規(guī)范,能夠清晰表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。設(shè)計(jì)圖樣集內(nèi)容豐富、形式多樣,能夠全面展示學(xué)生的圖樣表達(dá)能力。物化能力:控制系統(tǒng)模型制作精細(xì)、調(diào)試成功,能夠體現(xiàn)學(xué)生的物化能力水平。調(diào)試報(bào)告內(nèi)容詳實(shí)、分析準(zhǔn)確,能夠體現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題解決能力和優(yōu)化能力。十五、“教-學(xué)-評(píng)”一致性課時(shí)設(shè)計(jì)一、課程基本信息教材版本:2019版地質(zhì)版高中通用技術(shù)必修《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》單元主題:第四章控制及其設(shè)計(jì)課時(shí)總數(shù):6課時(shí)二、教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠感知生活中控制現(xiàn)象的普遍性和重要性,形成積極的技術(shù)價(jià)值觀。學(xué)生能夠理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應(yīng)用,認(rèn)識(shí)到控制技術(shù)對(duì)個(gè)人、社會(huì)和環(huán)境的影響。工程思維:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠針對(duì)具體的控制問(wèn)題,進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃,并提出解決方案。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠基于控制問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)新性方案構(gòu)思,提出具有創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的控制原理和技術(shù),進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),體驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠識(shí)讀和繪制控制系統(tǒng)框圖,用圖形樣式表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。學(xué)生能夠通過(guò)圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,用技術(shù)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)有形與無(wú)形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。物化能力:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,進(jìn)行控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試。三、作業(yè)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):學(xué)生通過(guò)觀察和調(diào)查,記錄生活中控制技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例,分析控制技術(shù)的重要性。工程思維:學(xué)生通過(guò)案例分析,理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程,并嘗試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生基于控制問(wèn)題,提出創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方案,并通過(guò)圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想。圖樣表達(dá):學(xué)生繪制控制系統(tǒng)框圖,清晰表達(dá)控制系統(tǒng)的組成和工作流程。物化能力:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,制作并調(diào)試簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)。四、課程目標(biāo)通過(guò)本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠全面理解控制及其設(shè)計(jì)的基本概念、原理和方法,掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技能,提高通用技術(shù)的核心素養(yǎng)能力。五、課時(shí)設(shè)計(jì)第一課時(shí):什么是控制教學(xué)內(nèi)容:控制實(shí)例:蒸汽機(jī)車、磁浮列車的控制控制的含義及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用教學(xué)活動(dòng):引入控制的概念,通過(guò)蒸汽機(jī)車和磁浮列車的控制實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生理解控制的基本概念。討論控制在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,收集周圍使用控制技術(shù)的實(shí)例,分析實(shí)施控制的原因。教學(xué)評(píng)價(jià):學(xué)生能否準(zhǔn)確解釋控制的概念。學(xué)生能否列舉出生活中控制技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。作業(yè)布置:觀察并記錄生活中控制技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例,分析其重要性。第二課時(shí):控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程教學(xué)內(nèi)容:典型控制系統(tǒng)案例分析:自動(dòng)門(mén)控制、水箱水位控制控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程教學(xué)活動(dòng):分析自動(dòng)門(mén)控制和水箱水位控制的系統(tǒng)組成和工作過(guò)程。討論開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作過(guò)程。教學(xué)評(píng)價(jià):學(xué)生能否準(zhǔn)確描述控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程。學(xué)生能否區(qū)分開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。作業(yè)布置:繪制一個(gè)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的框圖,并解釋其工作過(guò)程。第三課時(shí):控制系統(tǒng)框圖的繪制方法教學(xué)內(nèi)容:控制系統(tǒng)框圖的繪制方法控制系統(tǒng)框圖中的通道與環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng):講解控制系統(tǒng)框圖的繪制方法,強(qiáng)調(diào)繪制技巧。分析控制系統(tǒng)框圖中的通道與環(huán)節(jié),理解各環(huán)節(jié)的功能。教學(xué)評(píng)價(jià):學(xué)生能否正確繪制控制系統(tǒng)框圖。學(xué)生能否準(zhǔn)確解釋控制系統(tǒng)框圖中的各環(huán)節(jié)功能。作業(yè)布置:選擇一個(gè)控制系統(tǒng),繪制其框圖并解釋各環(huán)節(jié)的功能。第四課時(shí):控制系統(tǒng)的干擾因素教學(xué)內(nèi)容:典型控制系統(tǒng)案例分析:人體體溫控制干擾因素的分析與應(yīng)對(duì)教學(xué)活動(dòng):分析人體體溫控制系統(tǒng)的干擾因素及其應(yīng)對(duì)措施。討論其他控制系統(tǒng)中可能存在的干擾因素及其影響。教學(xué)評(píng)價(jià):學(xué)生能否準(zhǔn)確分析控制系統(tǒng)中的干擾因素。學(xué)生能否提出有效的干擾應(yīng)對(duì)措施。作業(yè)布置:分析一個(gè)具體控制系統(tǒng)中的干擾因素,并提出應(yīng)對(duì)措施。第五課時(shí):控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容:如何形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案控制系統(tǒng)方案初步設(shè)計(jì)方法的討論教學(xué)活動(dòng):講解控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的一般過(guò)程和方法。討論如何確定被控量、控制量以及選擇開(kāi)環(huán)或閉環(huán)控制。教學(xué)評(píng)價(jià):學(xué)生能否形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能否準(zhǔn)確確定被控量、控制量以及選擇合適的控制方式。作業(yè)布置:設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)方案,包括系統(tǒng)組成、工作過(guò)程和預(yù)期效果。第六課時(shí):控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與調(diào)試教學(xué)內(nèi)容:控制系統(tǒng)的制作與調(diào)試評(píng)價(jià)與改進(jìn)教學(xué)活動(dòng):指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇合適的材料和工具制作控制系統(tǒng)。講解控制系統(tǒng)的調(diào)試方法,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行調(diào)試。組織學(xué)生對(duì)作品進(jìn)行評(píng)價(jià)與反思,提出改進(jìn)意見(jiàn)。教學(xué)評(píng)價(jià):學(xué)生能否根據(jù)設(shè)計(jì)方案成功制作并調(diào)試控制系統(tǒng)。學(xué)生能否對(duì)作品進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)并提出有效的改進(jìn)意見(jiàn)。作業(yè)布置:完善控制系統(tǒng)方案,并進(jìn)行制作和調(diào)試,提交最終作品和反思報(bào)告。六、教學(xué)實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖控制及其設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖1.什么是控制├──控制實(shí)例│└──蒸汽機(jī)車、磁浮列車的控制└──控制的含義及應(yīng)用2.控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程├──典型控制系統(tǒng)案例分析│├──自動(dòng)門(mén)控制│└──水箱水位控制└──控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程3.控制系統(tǒng)框圖的繪制方法├──
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