2019版 豫科版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修9 創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明《第四章 發(fā)明成果與專利》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)2020課標(biāo)_第1頁(yè)
2019版 豫科版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修9 創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明《第四章 發(fā)明成果與專利》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)2020課標(biāo)_第2頁(yè)
2019版 豫科版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修9 創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明《第四章 發(fā)明成果與專利》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)2020課標(biāo)_第3頁(yè)
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版豫科版高中通用技術(shù)選擇性必修9創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明《第四章發(fā)明成果與專利》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)[2020課標(biāo)]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》分解三、學(xué)情分析四、大主題或大概念設(shè)計(jì)五、大單元目標(biāo)敘寫六、大單元教學(xué)重點(diǎn)七、大單元教學(xué)難點(diǎn)八、大單元整體教學(xué)思路九、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)十二、單元學(xué)歷案十三、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)十四、大單元作業(yè)設(shè)計(jì)十五、“教-學(xué)-評(píng)”一致性課時(shí)設(shè)計(jì)十六、大單元教學(xué)反思一、內(nèi)容分析與整合(一)教學(xué)內(nèi)容分析《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中,創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明是選擇性必修模塊中的重要內(nèi)容。本次大單元教學(xué)設(shè)計(jì)聚焦于豫科版高中通用技術(shù)選擇性必修9《創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明》的第四章《發(fā)明成果與專利》,旨在通過(guò)本章內(nèi)容的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,以及尊重和保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的意識(shí)。本章內(nèi)容共分為三節(jié),分別是“發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn)”、“創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化”和“知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利”。第一節(jié)“發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn)”包括兩部分內(nèi)容:一是創(chuàng)造成果的實(shí)現(xiàn)步驟,包括選題規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)以及方案的評(píng)價(jià)與論證;二是創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)來(lái)提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。第二節(jié)“創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化”著重于引導(dǎo)學(xué)生對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行辯證分析,理解其兩面性,并提出防止產(chǎn)生負(fù)面影響的優(yōu)化路徑和有效措施。通過(guò)這一節(jié)的學(xué)習(xí),學(xué)生將學(xué)會(huì)如何全面、客觀地評(píng)價(jià)創(chuàng)造成果,并具備初步的優(yōu)化設(shè)計(jì)能力。第三節(jié)“知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利”則側(cè)重于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)意識(shí)和專利申請(qǐng)流程的教學(xué)。通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生將了解知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的重要性,學(xué)會(huì)尊重他人的創(chuàng)造性成果,并掌握專利申請(qǐng)的基本方法和流程。(二)單元內(nèi)容分析本單元內(nèi)容緊密圍繞“創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明”這一主題展開,旨在通過(guò)理論講解和實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合的方式,全面提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。具體內(nèi)容分析如下:發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn):本節(jié)內(nèi)容通過(guò)選題規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)以及方案的評(píng)價(jià)與論證等步驟,引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握創(chuàng)造成果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。選題規(guī)劃階段,學(xué)生需要學(xué)會(huì)從現(xiàn)實(shí)生活中尋找問(wèn)題,確定具有創(chuàng)新性和實(shí)用性的選題;方案設(shè)計(jì)階段,則要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì),提出可行的解決方案;方案的評(píng)價(jià)與論證階段,則是對(duì)設(shè)計(jì)方案的全面檢驗(yàn)和優(yōu)化,確保方案的可行性和創(chuàng)新性。創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化:本節(jié)內(nèi)容通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行利弊分析,培養(yǎng)其辯證思維能力和優(yōu)化設(shè)計(jì)能力。學(xué)生需要學(xué)會(huì)從多個(gè)角度對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行全面評(píng)價(jià),理解其優(yōu)勢(shì)和不足,并提出針對(duì)性的優(yōu)化措施。這一過(guò)程中,學(xué)生將逐漸掌握如何平衡創(chuàng)新性與實(shí)用性、如何避免創(chuàng)造成果可能帶來(lái)的負(fù)面影響等關(guān)鍵技能。知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利:本節(jié)內(nèi)容聚焦于知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和專利申請(qǐng)流程的教學(xué)。學(xué)生將了解知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基本概念和重要性,學(xué)會(huì)尊重他人的創(chuàng)造性成果,并掌握專利申請(qǐng)的基本方法和流程。通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生將具備初步的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)和專利申請(qǐng)能力。(三)單元內(nèi)容整合本單元內(nèi)容在整合上注重理論與實(shí)踐相結(jié)合、知識(shí)與技能相融合的原則。具體整合策略如下:理論與實(shí)踐相結(jié)合:在理論講解的基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)來(lái)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。例如,在“發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn)”一節(jié)中,通過(guò)選題規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)等實(shí)踐活動(dòng)來(lái)提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力;在“知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利”一節(jié)中,則通過(guò)模擬專利申請(qǐng)流程等實(shí)踐活動(dòng)來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)和專利申請(qǐng)能力。知識(shí)與技能相融合:在傳授知識(shí)的同時(shí),注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力。例如,在“創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)”中,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)來(lái)培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力;在“創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化”中,則通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行全面評(píng)價(jià)和優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)培養(yǎng)其辯證思維能力和優(yōu)化設(shè)計(jì)能力。跨學(xué)科融合:本單元內(nèi)容還注重與其他學(xué)科的融合與滲透。例如,在“發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn)”一節(jié)中,可以引入物理、化學(xué)、生物等相關(guān)學(xué)科的知識(shí)來(lái)豐富設(shè)計(jì)內(nèi)容;在“知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利”一節(jié)中,則可以結(jié)合法律學(xué)科的知識(shí)來(lái)講解專利申請(qǐng)的法律流程和注意事項(xiàng)等。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)是:(一)技術(shù)意識(shí)技術(shù)意識(shí)是指對(duì)技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問(wèn)題的感知與體悟,以及對(duì)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的理解與運(yùn)用。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:對(duì)技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問(wèn)題的敏感性:通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析現(xiàn)實(shí)生活中的技術(shù)問(wèn)題,培養(yǎng)其對(duì)技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問(wèn)題的敏感性,使其能夠敏銳地捕捉到技術(shù)創(chuàng)新的契機(jī)。技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的理解與應(yīng)用:在方案設(shè)計(jì)、模型制作等實(shí)踐活動(dòng)中,要求學(xué)生嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),確保設(shè)計(jì)作品的合理性和實(shí)用性。通過(guò)案例分析等方式加深學(xué)生對(duì)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的理解。技術(shù)倫理與道德意識(shí)的培養(yǎng):在技術(shù)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新過(guò)程中,注重培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)倫理與道德意識(shí),使其能夠正確處理技術(shù)與人、自然、社會(huì)的關(guān)系,形成正確的技術(shù)價(jià)值觀和責(zé)任感。(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)分析與整體優(yōu)化:在方案設(shè)計(jì)階段,要求學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行全面剖析,明確問(wèn)題的制約條件和影響因素,并通過(guò)比較權(quán)衡來(lái)尋求最佳解決方案。注重培養(yǎng)學(xué)生的整體優(yōu)化意識(shí),使其能夠在設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合考慮各種因素,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)作品的整體最優(yōu)。結(jié)構(gòu)與流程的設(shè)計(jì)能力:通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)作品的結(jié)構(gòu)和流程進(jìn)行精心設(shè)計(jì),培養(yǎng)其結(jié)構(gòu)與流程的設(shè)計(jì)能力。要求學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解結(jié)構(gòu)和流程在設(shè)計(jì)中的重要性,并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與決策能力:在方案評(píng)價(jià)與論證階段,注重培養(yǎng)學(xué)生的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與決策能力。要求學(xué)生能夠?qū)υO(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,識(shí)別潛在的風(fēng)險(xiǎn)因素,并據(jù)此作出合理的決策。通過(guò)模擬決策等實(shí)踐活動(dòng)來(lái)提升學(xué)生的決策能力。(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:創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng):通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活中的技術(shù)問(wèn)題,激發(fā)其創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。鼓勵(lì)學(xué)生勇于嘗試新的設(shè)計(jì)思路和方法,不斷探索和創(chuàng)新。創(chuàng)新思維與創(chuàng)造技法的應(yīng)用:在創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)中,注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法應(yīng)用能力。要求學(xué)生能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì),提出具有創(chuàng)新性和實(shí)用性的解決方案。設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化與改進(jìn):在方案評(píng)價(jià)與論證階段,注重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)優(yōu)化與改進(jìn)能力。要求學(xué)生能夠針對(duì)設(shè)計(jì)方案中存在的問(wèn)題和不足進(jìn)行深入剖析,并提出針對(duì)性的優(yōu)化措施和改進(jìn)方案。通過(guò)不斷的優(yōu)化和改進(jìn)來(lái)提升設(shè)計(jì)作品的質(zhì)量和水平。(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:技術(shù)圖樣的識(shí)讀與繪制能力:通過(guò)教學(xué)使學(xué)生掌握常見技術(shù)圖樣的識(shí)讀和繪制方法,能夠準(zhǔn)確理解圖樣所表達(dá)的信息,并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行技術(shù)圖樣的繪制。圖樣表達(dá)與溝通交流能力:在方案設(shè)計(jì)和模型制作等實(shí)踐活動(dòng)中,注重培養(yǎng)學(xué)生的圖樣表達(dá)與溝通交流能力。要求學(xué)生能夠運(yùn)用圖樣清晰、準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖和方案構(gòu)思,并能夠與他人進(jìn)行有效的溝通交流和協(xié)作。技術(shù)圖樣在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用:在創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中,鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用技術(shù)圖樣進(jìn)行方案構(gòu)思和表達(dá)。通過(guò)圖樣來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)思想和方案構(gòu)思,有助于提升學(xué)生的創(chuàng)新思維和設(shè)計(jì)能力。通過(guò)圖樣交流也有助于促進(jìn)學(xué)生之間的合作與分享。(五)物化能力物化能力是指采用一定的工藝方法等將意念、方案轉(zhuǎn)化為有用物品或?qū)σ延形锲愤M(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化的能力。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:工藝方法與技能的學(xué)習(xí)與掌握:通過(guò)教學(xué)使學(xué)生掌握常見的工藝方法和技能,如材料的選擇與加工、工具的使用與維護(hù)等。要求學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇合適的工藝方法和技能進(jìn)行模型制作和作品物化。動(dòng)手實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的提升:在模型制作和作品物化等實(shí)踐活動(dòng)中,注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。鼓勵(lì)學(xué)生勇于嘗試新的工藝方法和技能,不斷探索和創(chuàng)新。通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐來(lái)提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。作品物化過(guò)程中的問(wèn)題解決能力:在作品物化過(guò)程中,注重培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力。要求學(xué)生能夠針對(duì)物化過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行深入剖析和有效解決。通過(guò)問(wèn)題解決來(lái)提升學(xué)生的綜合能力和實(shí)踐水平。也要求學(xué)生在問(wèn)題解決過(guò)程中注重總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷完善自己的物化能力和實(shí)踐水平。三、學(xué)情分析(一)已知內(nèi)容分析在進(jìn)入《創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明》第四章《發(fā)明成果與專利》的教學(xué)之前,學(xué)生已經(jīng)通過(guò)前面的學(xué)習(xí),掌握了通用技術(shù)課程的基礎(chǔ)知識(shí),包括技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過(guò)程、基本的設(shè)計(jì)原則和方法、常見的技術(shù)圖樣識(shí)讀與繪制等。特別是在選擇性必修模塊中,學(xué)生已經(jīng)完成了“技術(shù)與設(shè)計(jì)1”和“技術(shù)與設(shè)計(jì)2”的學(xué)習(xí),對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)的流程、結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等核心概念有了較為深入的理解。學(xué)生還通過(guò)一些項(xiàng)目實(shí)踐和案例分析,積累了一定的技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和問(wèn)題解決能力。在創(chuàng)造力開發(fā)方面,學(xué)生已經(jīng)了解了創(chuàng)造力的重要性,以及創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)造性思維在技術(shù)發(fā)展中的作用。通過(guò)“創(chuàng)新思維與技法”單元的學(xué)習(xí),學(xué)生掌握了一些基本的創(chuàng)造技法,如智力激勵(lì)法、設(shè)問(wèn)法、聯(lián)想組合法等,并嘗試將這些技法應(yīng)用于技術(shù)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中。(二)新知內(nèi)容分析本章《發(fā)明成果與專利》的教學(xué)將進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)創(chuàng)造力開發(fā)和技術(shù)發(fā)明的理解,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造中。教學(xué)內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:創(chuàng)造成果的實(shí)現(xiàn):學(xué)生將學(xué)習(xí)如何通過(guò)選題規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、方案評(píng)價(jià)與論證等步驟,將創(chuàng)新想法轉(zhuǎn)化為具體的發(fā)明創(chuàng)造成果。這一過(guò)程中,學(xué)生需要綜合運(yùn)用多種知識(shí),通過(guò)不斷的試驗(yàn)和改進(jìn),解決技術(shù)難題,完成發(fā)明創(chuàng)造。創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng):學(xué)生將通過(guò)實(shí)踐活動(dòng),體驗(yàn)從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題到解決問(wèn)題的全過(guò)程,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。學(xué)生還將學(xué)習(xí)如何選擇合適的制造工具,設(shè)計(jì)制造流程,將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品或模型。創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化:學(xué)生將對(duì)所創(chuàng)造的成果進(jìn)行利弊分析,識(shí)別其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),以及可能帶來(lái)的正面和負(fù)面影響。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生將探索優(yōu)化路徑和措施,改進(jìn)發(fā)明創(chuàng)造成果,提高其實(shí)用性和社會(huì)價(jià)值。知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利:學(xué)生將了解知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要性,學(xué)習(xí)如何尊重和保護(hù)他人的創(chuàng)造性成果,同時(shí)掌握專利申請(qǐng)的方法和流程。這一部分內(nèi)容將幫助學(xué)生樹立知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí),為未來(lái)的技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造提供法律保障。(三)學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析通過(guò)前面的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)具備了一定的技術(shù)設(shè)計(jì)能力和問(wèn)題解決能力。他們能夠在教師的指導(dǎo)下,完成一些簡(jiǎn)單的技術(shù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,并初步掌握了一些創(chuàng)造技法。要將這些知識(shí)和技能應(yīng)用于實(shí)際的發(fā)明創(chuàng)造中,學(xué)生還需要進(jìn)一步提升以下幾個(gè)方面的能力:綜合應(yīng)用能力:學(xué)生需要將所學(xué)的技術(shù)設(shè)計(jì)知識(shí)、創(chuàng)造技法、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等內(nèi)容綜合應(yīng)用于實(shí)際的發(fā)明創(chuàng)造中,這需要他們具備較強(qiáng)的綜合應(yīng)用能力和跨學(xué)科整合能力。創(chuàng)新思維能力:發(fā)明創(chuàng)造需要學(xué)生具備敏銳的觀察力和豐富的想象力,能夠從不同角度思考問(wèn)題,提出新穎的解決方案。學(xué)生需要進(jìn)一步提升自己的創(chuàng)新思維能力,學(xué)會(huì)運(yùn)用不同的思維方式和方法來(lái)解決問(wèn)題。實(shí)踐能力:發(fā)明創(chuàng)造不僅需要理論知識(shí)的支持,更需要實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累。學(xué)生需要通過(guò)不斷的實(shí)踐活動(dòng),鍛煉自己的動(dòng)手能力、操作能力和問(wèn)題解決能力,將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品或模型。團(tuán)隊(duì)合作能力:在發(fā)明創(chuàng)造過(guò)程中,學(xué)生往往需要與他人合作,共同完成項(xiàng)目任務(wù)。學(xué)生需要具備良好的團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通能力,能夠與團(tuán)隊(duì)成員有效協(xié)作,共同解決問(wèn)題。(四)學(xué)習(xí)障礙突破策略針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能遇到的學(xué)習(xí)障礙,教師可以采取以下策略來(lái)幫助學(xué)生突破難關(guān):情境創(chuàng)設(shè)與問(wèn)題導(dǎo)向:通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境和提出具體的問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。教師可以結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際和興趣點(diǎn),設(shè)計(jì)一些與發(fā)明創(chuàng)造相關(guān)的項(xiàng)目任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索和解決問(wèn)題。案例分析與示范引導(dǎo):通過(guò)展示一些成功的發(fā)明創(chuàng)造案例,讓學(xué)生了解發(fā)明創(chuàng)造的過(guò)程和方法,感受發(fā)明創(chuàng)造的魅力和價(jià)值。教師可以通過(guò)示范引導(dǎo)的方式,向?qū)W生展示如何選題、如何設(shè)計(jì)方案、如何進(jìn)行利弊分析等關(guān)鍵步驟,幫助學(xué)生掌握發(fā)明創(chuàng)造的基本流程和方法。實(shí)踐操作與反饋指導(dǎo):通過(guò)實(shí)踐操作環(huán)節(jié),讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng),鍛煉他們的動(dòng)手能力和問(wèn)題解決能力。在實(shí)踐過(guò)程中,教師要及時(shí)給予學(xué)生反饋和指導(dǎo),幫助他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,不斷改進(jìn)和完善自己的發(fā)明創(chuàng)造成果。團(tuán)隊(duì)合作與交流分享:鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作,共同完成項(xiàng)目任務(wù)。通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作,學(xué)生可以相互學(xué)習(xí)、相互啟發(fā),共同提高。教師還可以組織學(xué)生進(jìn)行交流分享活動(dòng),讓他們展示自己的發(fā)明創(chuàng)造成果,分享自己的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),從而增強(qiáng)學(xué)生的自信心和成就感。資源整合與技術(shù)支持:充分利用學(xué)校和社會(huì)資源,為學(xué)生提供必要的工具、材料和設(shè)備支持。教師還可以借助信息技術(shù)手段,為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源和在線學(xué)習(xí)平臺(tái),幫助他們拓寬視野、增長(zhǎng)知識(shí)。通過(guò)以上策略的實(shí)施,教師可以有效地幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙,提升他們的發(fā)明創(chuàng)造能力和綜合素養(yǎng)。教師還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異和學(xué)習(xí)需求,因材施教,為每個(gè)學(xué)生提供個(gè)性化的指導(dǎo)和支持。四、大主題或大概念設(shè)計(jì)本大單元的主題設(shè)計(jì)為“發(fā)明創(chuàng)造與專利保護(hù):從創(chuàng)意到實(shí)踐”。圍繞這一主題,通過(guò)三個(gè)主要部分展開教學(xué):發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn)、創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與專利申請(qǐng)。本單元旨在通過(guò)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作相結(jié)合的方式,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,同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的意識(shí),引導(dǎo)學(xué)生從創(chuàng)意產(chǎn)生到實(shí)際發(fā)明,再到專利申請(qǐng)的全過(guò)程有深入的理解和實(shí)踐。五、大單元目標(biāo)敘寫通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo):技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠敏銳地感知技術(shù)問(wèn)題,理解技術(shù)與人、自然、社會(huì)的關(guān)系,形成積極的技術(shù)價(jià)值觀和倫理觀。學(xué)生在發(fā)明創(chuàng)造過(guò)程中,能夠綜合考慮技術(shù)的安全性、可靠性、環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性,形成科學(xué)、合理的技術(shù)決策能力。工程思維:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析和工程思維方法,對(duì)發(fā)明創(chuàng)造項(xiàng)目進(jìn)行整體規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理,解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生能夠通過(guò)模擬試驗(yàn)、數(shù)學(xué)模型等方法,對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行性能和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際需求,運(yùn)用創(chuàng)新思維和方法,提出具有創(chuàng)造性和實(shí)用性的設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠熟練運(yùn)用技術(shù)語(yǔ)言和圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)思想,通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作,完成創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目的開發(fā)和實(shí)施。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠準(zhǔn)確繪制和識(shí)讀技術(shù)圖樣,包括機(jī)械加工圖、電路圖、流程圖等,用圖形化方式表達(dá)設(shè)計(jì)意圖。學(xué)生能夠通過(guò)圖樣表達(dá),與團(tuán)隊(duì)成員有效溝通,共同推進(jìn)項(xiàng)目的實(shí)施。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,完成模型的制作和產(chǎn)品的物化。學(xué)生在物化過(guò)程中,能夠注重細(xì)節(jié),精益求精,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。六、大單元教學(xué)重點(diǎn)發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn):重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和圖樣表達(dá)能力,使學(xué)生能夠通過(guò)觀察、思考和團(tuán)隊(duì)合作,提出具有創(chuàng)新性和實(shí)用性的發(fā)明項(xiàng)目。通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐,讓學(xué)生掌握從選題規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)到成果物化的全過(guò)程,提高物化能力。創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化:引導(dǎo)學(xué)生對(duì)發(fā)明成果進(jìn)行利弊分析,理解技術(shù)成果的兩面性,培養(yǎng)辯證思維能力。通過(guò)案例分析,讓學(xué)生掌握創(chuàng)造成果的優(yōu)化路徑和措施,提高工程思維和解決問(wèn)題的能力。知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與專利申請(qǐng):增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí),理解專利申請(qǐng)的重要性和流程。通過(guò)模擬專利申請(qǐng)過(guò)程,讓學(xué)生掌握專利申請(qǐng)的基本方法和技巧。七、大單元教學(xué)難點(diǎn)創(chuàng)新思維的培養(yǎng):如何激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,引導(dǎo)學(xué)生從日常生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出具有創(chuàng)新性的解決方案,是教學(xué)的難點(diǎn)之一。需要通過(guò)多樣化的教學(xué)方法和實(shí)踐活動(dòng),如頭腦風(fēng)暴、案例分析等,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。圖樣表達(dá)與團(tuán)隊(duì)合作:圖樣表達(dá)要求學(xué)生具備較高的空間想象能力和繪圖技巧,對(duì)于部分學(xué)生來(lái)說(shuō)可能存在一定的難度。團(tuán)隊(duì)合作要求學(xué)生具備良好的溝通能力和協(xié)作精神,如何在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮每個(gè)人的優(yōu)勢(shì),共同完成項(xiàng)目,也是教學(xué)的難點(diǎn)之一。專利申請(qǐng)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù):專利申請(qǐng)過(guò)程繁瑣且專業(yè)性強(qiáng),學(xué)生往往缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn),容易感到困惑和無(wú)從下手。需要通過(guò)詳細(xì)的講解和模擬操作,幫助學(xué)生熟悉專利申請(qǐng)的流程和要求,增強(qiáng)他們的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)。教學(xué)策略與實(shí)施步驟第一部分:發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn)選題規(guī)劃教學(xué)策略:通過(guò)案例分析,引導(dǎo)學(xué)生理解選題的重要性,掌握選題的原則和方法。實(shí)施步驟:分組進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研,發(fā)現(xiàn)生活中的問(wèn)題和需求。運(yùn)用創(chuàng)造性思維方法,提出具有創(chuàng)新性和實(shí)用性的選題。編寫發(fā)明規(guī)劃書,明確產(chǎn)品的功能、性能、制造限制和使用限制等。方案設(shè)計(jì)教學(xué)策略:通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐,引導(dǎo)學(xué)生掌握方案設(shè)計(jì)的基本流程和方法。實(shí)施步驟:根據(jù)發(fā)明規(guī)劃書,進(jìn)行功能原理設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。繪制技術(shù)圖樣,用圖形化方式表達(dá)設(shè)計(jì)意圖。進(jìn)行方案評(píng)審和優(yōu)化,確保設(shè)計(jì)方案的合理性和可行性。成果物化教學(xué)策略:通過(guò)實(shí)踐操作,培養(yǎng)學(xué)生的物化能力和工匠精神。實(shí)施步驟:選擇合適的材料和工具,制作模型或原型。進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)和性能測(cè)試,驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。對(duì)模型或原型進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。第二部分:創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化利弊分析教學(xué)策略:通過(guò)案例分析,引導(dǎo)學(xué)生理解創(chuàng)造成果的兩面性。實(shí)施步驟:對(duì)發(fā)明成果進(jìn)行利弊分析,明確其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。分析創(chuàng)造成果的市場(chǎng)機(jī)會(huì)和潛在威脅。提出改進(jìn)和優(yōu)化建議,提高創(chuàng)造成果的實(shí)用性和競(jìng)爭(zhēng)力。優(yōu)化路徑和措施教學(xué)策略:通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作和專家指導(dǎo),探索創(chuàng)造成果的優(yōu)化路徑和措施。實(shí)施步驟:分組討論創(chuàng)造成果的優(yōu)化方案。運(yùn)用價(jià)值工程法、最小費(fèi)用法等方法進(jìn)行方案評(píng)價(jià)和優(yōu)化。根據(jù)優(yōu)化方案進(jìn)行改進(jìn)和實(shí)施,驗(yàn)證優(yōu)化效果。第三部分:知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與專利申請(qǐng)尊重與保護(hù)創(chuàng)造性成果教學(xué)策略:通過(guò)講解和案例分析,增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)。實(shí)施步驟:講解知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基本概念和重要性。分析侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)的案例和后果。引導(dǎo)學(xué)生尊重他人的創(chuàng)造性成果,保護(hù)自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。專利數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)查詢和專利申請(qǐng)教學(xué)策略:通過(guò)模擬操作和專家指導(dǎo),幫助學(xué)生掌握專利申請(qǐng)的流程和技巧。實(shí)施步驟:講解專利數(shù)據(jù)庫(kù)的使用方法和查詢技巧。模擬專利申請(qǐng)過(guò)程,包括撰寫專利申請(qǐng)文件、提交申請(qǐng)等。請(qǐng)專利專家進(jìn)行指導(dǎo)和點(diǎn)評(píng),幫助學(xué)生完善專利申請(qǐng)文件。通過(guò)以上教學(xué)策略和實(shí)施步驟,本大單元旨在培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)明創(chuàng)造能力和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí),提高他們的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力,為未來(lái)的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。八、大單元整體教學(xué)思路在教學(xué)《第四章發(fā)明成果與專利》這一單元時(shí),我們需要全面考慮學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)目標(biāo),包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。通過(guò)這一單元的教學(xué),旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,讓他們掌握創(chuàng)造成果的實(shí)現(xiàn)步驟,理解創(chuàng)造成果的利弊分析,并學(xué)會(huì)尊重和保護(hù)創(chuàng)造性成果,進(jìn)行專利申請(qǐng)。以下是大單元整體教學(xué)思路的詳細(xì)闡述。一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定(一)技術(shù)意識(shí)理解技術(shù)的重要性:學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的重要地位,理解技術(shù)對(duì)人們生活、生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展的影響。形成技術(shù)倫理意識(shí):學(xué)生能夠理解技術(shù)在創(chuàng)造過(guò)程中的倫理問(wèn)題,尊重他人的技術(shù)成果,并認(rèn)識(shí)到技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)遵守道德和法律規(guī)范。技術(shù)應(yīng)用的評(píng)估:學(xué)生能夠評(píng)估一項(xiàng)技術(shù)發(fā)明對(duì)個(gè)人、社會(huì)和環(huán)境的影響,形成合理的技術(shù)選擇和使用意識(shí)。(二)工程思維系統(tǒng)分析能力:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,對(duì)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行分解和綜合分析,明確問(wèn)題的關(guān)鍵要素和制約條件。設(shè)計(jì)與優(yōu)化能力:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求,制定合理的設(shè)計(jì)方案,并通過(guò)反復(fù)迭代和優(yōu)化,提高設(shè)計(jì)的合理性和可行性。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與決策:學(xué)生能夠識(shí)別技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并基于評(píng)估結(jié)果做出合理的決策。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新意識(shí):學(xué)生能夠保持對(duì)新技術(shù)、新方法的敏感性和好奇心,敢于提出創(chuàng)新性的想法和解決方案。創(chuàng)新方法應(yīng)用:學(xué)生能夠靈活運(yùn)用各種創(chuàng)新方法,如智力激勵(lì)法、設(shè)問(wèn)法、類比法等,進(jìn)行技術(shù)發(fā)明和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。創(chuàng)新思維培養(yǎng):通過(guò)實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)造性思維,提升他們解決問(wèn)題的能力。(四)圖樣表達(dá)技術(shù)圖樣識(shí)讀:學(xué)生能夠識(shí)讀和理解各種技術(shù)圖樣,如圖紙、流程圖、控制系統(tǒng)方框圖等。技術(shù)圖樣繪制:學(xué)生能夠運(yùn)用手工繪圖工具和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,繪制準(zhǔn)確、規(guī)范的技術(shù)圖樣,表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想。圖樣表達(dá)能力提升:通過(guò)不斷的實(shí)踐,提高學(xué)生的圖樣表達(dá)能力,使他們能夠清晰、準(zhǔn)確地傳達(dá)設(shè)計(jì)思想和方案。(五)物化能力材料選擇與工具使用:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求,選擇合適的材料和工具,掌握常見材料的屬性和加工方法。模型制作與裝配:學(xué)生能夠獨(dú)立完成模型或產(chǎn)品的制作和裝配,掌握基本的加工工藝和裝配技術(shù)。物化過(guò)程優(yōu)化:學(xué)生能夠在物化過(guò)程中,不斷優(yōu)化工藝流程和操作方法,提高制作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。二、教學(xué)內(nèi)容與方法(一)教學(xué)內(nèi)容本單元的教學(xué)內(nèi)容主要包括創(chuàng)造成果的實(shí)現(xiàn)、創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)、創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利等四個(gè)部分。具體內(nèi)容如下:創(chuàng)造成果的實(shí)現(xiàn):包括選題規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、方案的評(píng)價(jià)與論證等步驟。學(xué)生需要通過(guò)觀察生活、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,確定選題,并編寫發(fā)明規(guī)劃書。然后,進(jìn)行方案設(shè)計(jì),包括功能原理設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)與論證,確定最終方案。創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng):學(xué)生需要綜合運(yùn)用所學(xué)的創(chuàng)造思維、創(chuàng)造技法和創(chuàng)新工具,進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。通過(guò)實(shí)踐活動(dòng),體驗(yàn)創(chuàng)新思想的具體化和方案物化過(guò)程中的復(fù)雜性和創(chuàng)造性。創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化:學(xué)生需要對(duì)所創(chuàng)造的成果進(jìn)行利弊分析,提出防止產(chǎn)生負(fù)面影響的優(yōu)化路徑和有效措施。通過(guò)辯證分析發(fā)明成果的兩面性,找到發(fā)揚(yáng)其優(yōu)點(diǎn)、避免其弊端的有效途徑。知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利:學(xué)生需要了解知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要性,學(xué)會(huì)尊重和保護(hù)創(chuàng)造性成果。掌握網(wǎng)絡(luò)查詢專利數(shù)據(jù)庫(kù)及資料的方法,通過(guò)模擬或?qū)嶋H操作,學(xué)會(huì)專利申請(qǐng)的方法。(二)教學(xué)方法項(xiàng)目式學(xué)習(xí):通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式,讓學(xué)生在完成具體項(xiàng)目的過(guò)程中,掌握創(chuàng)造成果的實(shí)現(xiàn)步驟和方法。教師可以設(shè)計(jì)一些與學(xué)生生活密切相關(guān)的項(xiàng)目,如“一升水可以讓小車跑多遠(yuǎn)”、“汽水瓶蓋扳手”等,讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。案例教學(xué):通過(guò)案例分析,讓學(xué)生了解創(chuàng)造成果的利弊分析和優(yōu)化路徑。教師可以選取一些典型的發(fā)明創(chuàng)造案例,引導(dǎo)學(xué)生分析案例中的成功經(jīng)驗(yàn)和不足之處,提出自己的改進(jìn)意見。探究式學(xué)習(xí):通過(guò)探究式學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。教師可以提出一些開放性的問(wèn)題或課題,鼓勵(lì)學(xué)生自主探究、自主設(shè)計(jì),提出創(chuàng)新性的解決方案。合作學(xué)習(xí):通過(guò)小組合作的方式,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力。教師可以將學(xué)生分成若干小組,每個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)項(xiàng)目或課題,小組成員之間分工合作,共同完成任務(wù)。三、教學(xué)過(guò)程與活動(dòng)設(shè)計(jì)(一)教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入新課:通過(guò)展示一些典型的發(fā)明創(chuàng)造案例,如計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)等,引導(dǎo)學(xué)生思考技術(shù)發(fā)明對(duì)人類生活的影響,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。理論講授:對(duì)創(chuàng)造成果的實(shí)現(xiàn)步驟、利弊分析、優(yōu)化路徑和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的講解,讓學(xué)生理解相關(guān)概念和原理。實(shí)踐操作:組織學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),讓他們通過(guò)實(shí)際操作,體驗(yàn)創(chuàng)造成果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造成果的利弊分析,提出優(yōu)化方案。成果展示與評(píng)價(jià):組織學(xué)生進(jìn)行成果展示,讓他們展示自己的發(fā)明創(chuàng)造作品,并分享自己的設(shè)計(jì)思路和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。然后,教師和其他同學(xué)對(duì)展示成果進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋,提出改進(jìn)意見。總結(jié)提升:對(duì)整個(gè)單元的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)回顧,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要性。鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài),不斷提升自己的創(chuàng)新能力和實(shí)踐水平。(二)活動(dòng)設(shè)計(jì)創(chuàng)意設(shè)計(jì)活動(dòng):組織學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)活動(dòng),讓他們結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)和興趣愛好,提出創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)想法。然后,引導(dǎo)學(xué)生將想法轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行初步的實(shí)施和驗(yàn)證。技術(shù)試驗(yàn)活動(dòng):針對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案,組織他們進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)活動(dòng)。通過(guò)試驗(yàn),驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性和有效性,發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題和不足,并進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。專利申請(qǐng)模擬活動(dòng):組織學(xué)生進(jìn)行專利申請(qǐng)模擬活動(dòng),讓他們了解專利申請(qǐng)的流程和要求。通過(guò)模擬活動(dòng),讓學(xué)生熟悉專利申請(qǐng)的相關(guān)文件和表格填寫方法,為將來(lái)的專利申請(qǐng)做好準(zhǔn)備。知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng):組織學(xué)生進(jìn)行知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng),通過(guò)競(jìng)賽的方式檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)本單元教學(xué)內(nèi)容的掌握情況。競(jìng)賽內(nèi)容可以包括創(chuàng)造成果的實(shí)現(xiàn)步驟、利弊分析、優(yōu)化路徑和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等方面的知識(shí)。四、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)是檢驗(yàn)教學(xué)效果的重要手段。在本單元的教學(xué)中,我們將采用多元化的評(píng)價(jià)方式,包括過(guò)程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)相結(jié)合、自我評(píng)價(jià)和他人評(píng)價(jià)相結(jié)合、定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)相結(jié)合等。具體評(píng)價(jià)內(nèi)容如下:過(guò)程性評(píng)價(jià):主要關(guān)注學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中的表現(xiàn),包括參與度、合作精神、創(chuàng)新意識(shí)、問(wèn)題解決能力等方面。教師可以通過(guò)觀察記錄、小組討論、同伴評(píng)價(jià)等方式進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)。結(jié)果性評(píng)價(jià):主要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,包括創(chuàng)意設(shè)計(jì)作品、技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告、專利申請(qǐng)模擬文件等。教師可以通過(guò)作品展示、報(bào)告撰寫、文件審查等方式進(jìn)行結(jié)果性評(píng)價(jià)。自我評(píng)價(jià):鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我反思和評(píng)價(jià),讓他們對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)和總結(jié)。通過(guò)自我評(píng)價(jià),培養(yǎng)學(xué)生的自我認(rèn)知和自我提升能力。他人評(píng)價(jià):包括教師評(píng)價(jià)、同伴評(píng)價(jià)和專家評(píng)價(jià)等。教師可以根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)和學(xué)習(xí)成果給予評(píng)價(jià)反饋;同伴之間可以相互評(píng)價(jià),分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和心得;專家評(píng)價(jià)可以邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家對(duì)學(xué)生的作品和成果進(jìn)行評(píng)價(jià)和指導(dǎo)。通過(guò)多元化的評(píng)價(jià)方式,可以全面、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,為教學(xué)改進(jìn)和學(xué)生發(fā)展提供有力的支持。也可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,促進(jìn)他們的全面發(fā)展。五、教學(xué)反思與改進(jìn)在教學(xué)過(guò)程中,我們需要不斷進(jìn)行反思和改進(jìn),以提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。具體反思和改進(jìn)措施如下:教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整:根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和反饋意見,適時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度。對(duì)于難點(diǎn)和重點(diǎn)內(nèi)容,可以適當(dāng)增加課時(shí)和練習(xí)量;對(duì)于簡(jiǎn)單易懂的內(nèi)容,可以適當(dāng)減少課時(shí)和練習(xí)量。教學(xué)方法的改進(jìn):根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和興趣愛好,探索更加有效的教學(xué)方法??梢試L試引入更多的互動(dòng)式、體驗(yàn)式教學(xué)方法,如角色扮演、情境模擬等,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)的完善:進(jìn)一步完善學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)體系,確保評(píng)價(jià)的全面性和公正性??梢栽黾痈嗟脑u(píng)價(jià)維度和指標(biāo),如學(xué)習(xí)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)合作、創(chuàng)新思維等;也可以采用更加多樣化的評(píng)價(jià)方式和方法,如在線測(cè)試、項(xiàng)目評(píng)價(jià)、口頭報(bào)告等。教學(xué)資源的豐富:積極開發(fā)和利用豐富的教學(xué)資源,如多媒體課件、教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)器材等。通過(guò)多樣化的教學(xué)資源,提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。師生互動(dòng)的加強(qiáng):加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)和交流,建立良好的師生關(guān)系。教師可以更多地關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和困惑,及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助;也可以鼓勵(lì)學(xué)生積極表達(dá)自己的觀點(diǎn)和想法,促進(jìn)師生之間的思想碰撞和交流。通過(guò)以上反思和改進(jìn)措施的實(shí)施,可以不斷優(yōu)化教學(xué)過(guò)程和方法,提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。也可以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展和創(chuàng)新能力的提升,為他們的未來(lái)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。九、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)是教學(xué)過(guò)程中不可或缺的一環(huán),它不僅能夠檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,還能為教學(xué)改進(jìn)提供重要參考。根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,結(jié)合《第四章發(fā)明成果與專利》的教學(xué)內(nèi)容,本教學(xué)設(shè)計(jì)將從技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)核心素養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),設(shè)定明確的教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)目標(biāo)和評(píng)價(jià)目標(biāo)。一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多方面的影響,形成正確的技術(shù)價(jià)值觀和責(zé)任意識(shí)。學(xué)生能夠理解和尊重他人的創(chuàng)造性成果,樹立知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)。工程思維:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行利弊分析,提出優(yōu)化路徑和措施。學(xué)生能夠通過(guò)方案設(shè)計(jì)、成本估算等方法,對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠運(yùn)用創(chuàng)造性思維和方法,提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作,共同完成創(chuàng)造成果的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠運(yùn)用圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,繪制規(guī)范的設(shè)計(jì)圖紙。學(xué)生能夠通過(guò)圖樣進(jìn)行技術(shù)交流和評(píng)價(jià)。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,完成創(chuàng)造成果的制作。學(xué)生能夠?qū)?chuàng)造成果進(jìn)行測(cè)試、調(diào)試和優(yōu)化,確保其實(shí)用性和可靠性。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)定技術(shù)意識(shí):理解技術(shù)影響:學(xué)生能夠理解技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造對(duì)個(gè)人、社會(huì)和環(huán)境的影響,形成正確的技術(shù)價(jià)值觀。尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán):學(xué)生能夠尊重他人的創(chuàng)造性成果,了解知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的重要性,樹立法律意識(shí)。工程思維:系統(tǒng)分析:學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行利弊分析,提出優(yōu)化方案。經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià):學(xué)生能夠通過(guò)成本估算等方法,對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià),考慮其市場(chǎng)前景和可行性。創(chuàng)新設(shè)計(jì):創(chuàng)新思維:學(xué)生能夠運(yùn)用創(chuàng)造性思維和方法,提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方案,解決實(shí)際問(wèn)題。團(tuán)隊(duì)合作:學(xué)生能夠在團(tuán)隊(duì)中積極貢獻(xiàn)自己的想法,與他人協(xié)作完成創(chuàng)造成果的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。圖樣表達(dá):規(guī)范繪圖:學(xué)生能夠運(yùn)用規(guī)范的圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,繪制詳細(xì)的設(shè)計(jì)圖紙。技術(shù)交流:學(xué)生能夠通過(guò)圖樣進(jìn)行技術(shù)交流和評(píng)價(jià),清晰傳達(dá)設(shè)計(jì)意圖。物化能力:材料選擇:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的材料和工具,確保創(chuàng)造成果的質(zhì)量和性能。制作與調(diào)試:學(xué)生能夠獨(dú)立完成創(chuàng)造成果的制作、測(cè)試和調(diào)試過(guò)程,確保其實(shí)用性和可靠性。三、評(píng)價(jià)目標(biāo)設(shè)定技術(shù)意識(shí)評(píng)價(jià):觀察與記錄:觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn),記錄其對(duì)技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造影響的理解程度和對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的尊重情況。案例分析:通過(guò)案例分析,評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)技術(shù)價(jià)值觀和法律意識(shí)的理解和應(yīng)用能力。工程思維評(píng)價(jià):利弊分析報(bào)告:要求學(xué)生提交創(chuàng)造成果的利弊分析報(bào)告,評(píng)價(jià)其系統(tǒng)分析能力和優(yōu)化方案提出能力。經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)報(bào)告:要求學(xué)生提交創(chuàng)造成果的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)報(bào)告,評(píng)價(jià)其成本估算和市場(chǎng)前景分析能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì)評(píng)價(jià):設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià):評(píng)價(jià)學(xué)生提交的設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新性、實(shí)用性和可行性。團(tuán)隊(duì)合作評(píng)價(jià):通過(guò)觀察學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中的表現(xiàn),評(píng)價(jià)其協(xié)作能力、溝通能力和領(lǐng)導(dǎo)能力。圖樣表達(dá)評(píng)價(jià):設(shè)計(jì)圖紙?jiān)u價(jià):評(píng)價(jià)學(xué)生提交的設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)范性、準(zhǔn)確性和完整性。技術(shù)交流評(píng)價(jià):通過(guò)觀察學(xué)生在技術(shù)交流中的表現(xiàn),評(píng)價(jià)其圖樣表達(dá)能力和溝通能力。物化能力評(píng)價(jià):制作成果評(píng)價(jià):評(píng)價(jià)學(xué)生提交的創(chuàng)造成果的質(zhì)量和性能,包括材料選擇、制作工藝和實(shí)用性等方面。測(cè)試與調(diào)試報(bào)告:要求學(xué)生提交創(chuàng)造成果的測(cè)試與調(diào)試報(bào)告,評(píng)價(jià)其測(cè)試方法、數(shù)據(jù)分析和問(wèn)題解決能力。具體評(píng)價(jià)實(shí)施方案1.技術(shù)意識(shí)評(píng)價(jià)課堂觀察:教師在教學(xué)過(guò)程中觀察學(xué)生對(duì)技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造影響的理解程度,記錄其對(duì)技術(shù)價(jià)值觀的表述和態(tài)度。小組討論:組織學(xué)生進(jìn)行小組討論,圍繞技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造的影響和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等主題展開交流,評(píng)價(jià)學(xué)生的參與度和觀點(diǎn)表達(dá)。案例分析作業(yè):布置案例分析作業(yè),要求學(xué)生分析具體技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造案例的影響,評(píng)價(jià)其分析深度和廣度。2.工程思維評(píng)價(jià)利弊分析報(bào)告:要求學(xué)生提交創(chuàng)造成果的利弊分析報(bào)告,包括技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境等方面的分析,評(píng)價(jià)其系統(tǒng)分析能力和優(yōu)化方案提出能力。經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)報(bào)告:布置經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)報(bào)告作業(yè),要求學(xué)生運(yùn)用成本估算等方法對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)其市場(chǎng)前景分析能力和經(jīng)濟(jì)思維。項(xiàng)目匯報(bào):組織學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目匯報(bào),展示創(chuàng)造成果的利弊分析和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)結(jié)果,評(píng)價(jià)其表達(dá)能力和邏輯思維。3.創(chuàng)新設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià):組織專家或教師對(duì)學(xué)生提交的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià),包括創(chuàng)新性、實(shí)用性和可行性等方面,給出具體反饋和建議。創(chuàng)新點(diǎn)提煉:要求學(xué)生提煉設(shè)計(jì)方案中的創(chuàng)新點(diǎn),并說(shuō)明其在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值和意義,評(píng)價(jià)其創(chuàng)新能力和實(shí)際應(yīng)用能力。團(tuán)隊(duì)合作評(píng)價(jià):通過(guò)觀察學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中的表現(xiàn),評(píng)價(jià)其協(xié)作能力、溝通能力和領(lǐng)導(dǎo)能力,包括分工合作、意見交流和成果整合等方面。4.圖樣表達(dá)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)u價(jià):組織專家或教師對(duì)學(xué)生提交的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行評(píng)價(jià),包括規(guī)范性、準(zhǔn)確性和完整性等方面,給出具體修改意見。圖樣交流評(píng)價(jià):組織學(xué)生進(jìn)行圖樣交流活動(dòng),要求能夠清晰傳達(dá)設(shè)計(jì)意圖和方案細(xì)節(jié),評(píng)價(jià)其圖樣表達(dá)能力和溝通能力。作品展示:要求學(xué)生通過(guò)作品展示的形式呈現(xiàn)設(shè)計(jì)成果和圖樣表達(dá)效果,評(píng)價(jià)其綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)能力。5.物化能力評(píng)價(jià)制作成果評(píng)價(jià):組織專家或教師對(duì)學(xué)生提交的創(chuàng)造成果進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和性能測(cè)試,評(píng)價(jià)其材料選擇、制作工藝和實(shí)用性等方面。測(cè)試與調(diào)試報(bào)告:要求學(xué)生提交創(chuàng)造成果的測(cè)試與調(diào)試報(bào)告,包括測(cè)試方法、數(shù)據(jù)分析和問(wèn)題解決過(guò)程等方面,評(píng)價(jià)其測(cè)試能力、數(shù)據(jù)分析能力和問(wèn)題解決能力?,F(xiàn)場(chǎng)操作:組織現(xiàn)場(chǎng)操作考核,要求學(xué)生能夠獨(dú)立完成創(chuàng)造成果的制作、測(cè)試和調(diào)試過(guò)程,評(píng)價(jià)其實(shí)際操作能力和問(wèn)題解決能力。通過(guò)上述評(píng)價(jià)方案的實(shí)施,可以全面、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生在《第四章發(fā)明成果與專利》學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)和成果,促進(jìn)其技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力等核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。也為教師提供了有價(jià)值的教學(xué)反饋和改進(jìn)方向,有助于不斷提升教學(xué)質(zhì)量和效果。十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖一、大單元實(shí)施思路本大單元《發(fā)明成果與專利》的實(shí)施思路將圍繞《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,結(jié)合創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明的教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)一系列循序漸進(jìn)的教學(xué)活動(dòng),旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、工程思維、技術(shù)意識(shí)和物化能力。本單元分為三大節(jié),分別為“發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn)”、“創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化”和“知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利”。每節(jié)內(nèi)容將通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)、案例分析、小組討論和項(xiàng)目研究等多種形式,使學(xué)生在參與和體驗(yàn)中提升通用技術(shù)核心素養(yǎng)。二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,本單元的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定如下:(一)技術(shù)意識(shí)學(xué)生能夠形成對(duì)技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問(wèn)題的感知與體悟,理解技術(shù)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與專利意識(shí)。學(xué)生能就某一技術(shù)領(lǐng)域?qū)θ?、社?huì)、環(huán)境的影響作出理性分析,形成技術(shù)的安全和責(zé)任意識(shí)、生態(tài)文明與環(huán)保意識(shí)、技術(shù)倫理與道德意識(shí)。(二)工程思維學(xué)生能認(rèn)識(shí)系統(tǒng)與工程的多樣性和復(fù)雜性,運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,針對(duì)某一具體技術(shù)領(lǐng)域的問(wèn)題進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃。學(xué)生能領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法,并進(jìn)行簡(jiǎn)單的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和綜合決策。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)生能在發(fā)現(xiàn)與明確問(wèn)題的基礎(chǔ)上,收集相關(guān)信息,運(yùn)用人機(jī)關(guān)系及相關(guān)理論進(jìn)行綜合分析,提出符合設(shè)計(jì)原則且具有一定創(chuàng)造性的構(gòu)思方案。學(xué)生能進(jìn)行技術(shù)性能和指標(biāo)的技術(shù)試驗(yàn)、技術(shù)探究等實(shí)踐操作,準(zhǔn)確地觀測(cè)、記錄與分析數(shù)據(jù)。學(xué)生能綜合各種社會(huì)文化因素評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案并加以優(yōu)化。(四)圖樣表達(dá)學(xué)生能識(shí)讀簡(jiǎn)單的機(jī)械加工圖及控制框圖等常見技術(shù)圖樣。學(xué)生能分析技術(shù)對(duì)象的圖樣特征,會(huì)用手工和二維、三維設(shè)計(jì)軟件繪制簡(jiǎn)單的技術(shù)圖樣,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)生能了解常見材料的屬性和常用工具、基本設(shè)備的使用方法,積累一些常見工藝方法的操作經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生能根據(jù)方案設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行材料選擇、測(cè)試與規(guī)劃,工具選擇與使用,工藝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品制作。學(xué)生能獨(dú)立完成模型或產(chǎn)品的成型制作、裝配及測(cè)試,具有較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐與創(chuàng)造能力。三、教學(xué)結(jié)構(gòu)圖發(fā)明成果與專利|+++||發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利|||+++++++++||||||創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新利弊分析優(yōu)化路徑和措施尊重與保護(hù)創(chuàng)造性成果專利數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)查詢專利申請(qǐng)實(shí)踐活動(dòng)|||+++++++++||||創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維培養(yǎng)創(chuàng)造成果展示技術(shù)方案評(píng)價(jià)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別創(chuàng)新思維與技法專利文獻(xiàn)檢索專利申請(qǐng)流程四、具體教學(xué)實(shí)施步驟(一)發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn)(共8課時(shí))第一課時(shí):創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)導(dǎo)入(1課時(shí))教學(xué)內(nèi)容:介紹創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的重要性,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新興趣。教學(xué)活動(dòng):展示一些成功的創(chuàng)新發(fā)明案例,如智能手機(jī)、3D打印機(jī)等。分組討論:生活中的不便之處,提出可能的創(chuàng)新解決方案。教學(xué)評(píng)價(jià):小組討論表現(xiàn),創(chuàng)新點(diǎn)子的數(shù)量和質(zhì)量。第二課時(shí):創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維培養(yǎng)(2課時(shí))教學(xué)內(nèi)容:講解創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本思維方法,如發(fā)散思維、逆向思維等。教學(xué)活動(dòng):思維訓(xùn)練游戲:如“頭腦風(fēng)暴”,針對(duì)特定問(wèn)題提出多種解決方案。案例分析:分析成功創(chuàng)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路。教學(xué)評(píng)價(jià):學(xué)生提出的創(chuàng)新方案的數(shù)量和質(zhì)量,思維訓(xùn)練游戲的表現(xiàn)。第三課時(shí):技術(shù)方案設(shè)計(jì)與實(shí)踐(3課時(shí))教學(xué)內(nèi)容:指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行技術(shù)方案設(shè)計(jì),包括功能原理設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。教學(xué)活動(dòng):分組設(shè)計(jì):學(xué)生分組選擇一個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。實(shí)踐操作:使用手工工具或簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)備進(jìn)行模型制作。教學(xué)評(píng)價(jià):方案設(shè)計(jì)的合理性、創(chuàng)新性和可行性,模型制作的質(zhì)量和效率。第四課時(shí):創(chuàng)造成果展示與評(píng)價(jià)(2課時(shí))教學(xué)內(nèi)容:學(xué)生展示自己的創(chuàng)新成果,進(jìn)行交流和評(píng)價(jià)。教學(xué)活動(dòng):成果展示:各小組展示自己的創(chuàng)新成果,并進(jìn)行講解?;ピu(píng)與師評(píng):對(duì)成果的創(chuàng)新性、實(shí)用性和制作質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。教學(xué)評(píng)價(jià):展示效果,評(píng)價(jià)報(bào)告的準(zhǔn)確性和全面性。(二)創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化(共6課時(shí))第五課時(shí):創(chuàng)造成果的利弊分析(2課時(shí))教學(xué)內(nèi)容:講解創(chuàng)造成果利弊分析的重要性,介紹分析方法。教學(xué)活動(dòng):案例分析:分析成功和失敗的創(chuàng)新案例,探討其利弊。分組討論:針對(duì)自己的創(chuàng)新成果進(jìn)行利弊分析。教學(xué)評(píng)價(jià):利弊分析的準(zhǔn)確性和全面性。第六課時(shí):優(yōu)化路徑和措施(2課時(shí))教學(xué)內(nèi)容:介紹創(chuàng)造成果優(yōu)化的基本路徑和措施,如價(jià)值工程法、最小費(fèi)用法等。教學(xué)活動(dòng):分組優(yōu)化:針對(duì)自己的創(chuàng)新成果提出優(yōu)化方案。角色扮演:模擬企業(yè)決策過(guò)程,討論優(yōu)化方案的可行性。教學(xué)評(píng)價(jià):優(yōu)化方案的合理性和可行性。第七課時(shí):技術(shù)方案評(píng)價(jià)與決策(2課時(shí))教學(xué)內(nèi)容:講解技術(shù)方案評(píng)價(jià)與決策的方法,如點(diǎn)評(píng)價(jià)法、各項(xiàng)計(jì)分法等。教學(xué)活動(dòng):分組評(píng)價(jià):對(duì)各小組的創(chuàng)新成果進(jìn)行評(píng)價(jià)。決策模擬:模擬企業(yè)決策過(guò)程,選擇最佳優(yōu)化方案。教學(xué)評(píng)價(jià):評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和決策過(guò)程的合理性。(三)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利(共6課時(shí))第八課時(shí):尊重與保護(hù)創(chuàng)造性成果(1課時(shí))教學(xué)內(nèi)容:講解知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要性,介紹專利的基本概念和類型。教學(xué)活動(dòng):案例分析:分析侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)的案例及其后果。小組討論:如何尊重和保護(hù)他人的創(chuàng)造性成果。教學(xué)評(píng)價(jià):對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的理解程度和尊重保護(hù)意識(shí)。第九課時(shí):專利數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)查詢(2課時(shí))教學(xué)內(nèi)容:介紹專利數(shù)據(jù)庫(kù)的使用方法,演示網(wǎng)絡(luò)查詢過(guò)程。教學(xué)活動(dòng):實(shí)踐操作:學(xué)生分組進(jìn)行專利數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)查詢。匯報(bào)交流:分享查詢結(jié)果和體會(huì)。教學(xué)評(píng)價(jià):查詢結(jié)果的準(zhǔn)確性和查詢過(guò)程的熟練程度。第十課時(shí):專利申請(qǐng)流程與注意事項(xiàng)(3課時(shí))教學(xué)內(nèi)容:講解專利申請(qǐng)的基本流程和注意事項(xiàng)。教學(xué)活動(dòng):模擬申請(qǐng):學(xué)生分組模擬專利申請(qǐng)過(guò)程。角色扮演:模擬專利審查過(guò)程,討論申請(qǐng)文件的撰寫和修改。教學(xué)評(píng)價(jià):申請(qǐng)文件的規(guī)范性和完整性,模擬審查過(guò)程的表現(xiàn)。(四)總結(jié)與反思(共2課時(shí))第十一課時(shí):大單元總結(jié)(1課時(shí))教學(xué)內(nèi)容:回顧本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容,總結(jié)學(xué)習(xí)成果。教學(xué)活動(dòng):分組匯報(bào):各小組總結(jié)本單元的學(xué)習(xí)收獲和體會(huì)。教師總結(jié):點(diǎn)評(píng)各小組的表現(xiàn),提出改進(jìn)建議。教學(xué)評(píng)價(jià):匯報(bào)內(nèi)容的全面性和準(zhǔn)確性。第十二課時(shí):大單元反思與未來(lái)展望(1課時(shí))教學(xué)內(nèi)容:引導(dǎo)學(xué)生反思學(xué)習(xí)過(guò)程中的不足,展望未來(lái)創(chuàng)新方向。教學(xué)活動(dòng):小組討論:分享學(xué)習(xí)過(guò)程中的困難和收獲。展望未來(lái):討論未來(lái)可能的創(chuàng)新方向和領(lǐng)域。教學(xué)評(píng)價(jià):反思的深度和廣度,未來(lái)展望的合理性和創(chuàng)新性。通過(guò)以上教學(xué)實(shí)施步驟,旨在全面培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),提升其創(chuàng)新思維、工程思維、技術(shù)意識(shí)和物化能力,為未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)在《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的指導(dǎo)下,針對(duì)2019版豫科版高中通用技術(shù)選擇性必修9《創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明》第四章《發(fā)明成果與專利》的教學(xué)內(nèi)容,我們精心設(shè)計(jì)了一個(gè)大情境與大任務(wù),旨在通過(guò)一系列富有挑戰(zhàn)性和實(shí)踐性的活動(dòng),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,全面提升學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)。一、大情境設(shè)計(jì)(一)情境背景在快速發(fā)展的科技時(shí)代,創(chuàng)新已成為推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。作為未?lái)的建設(shè)者和接班人,高中生應(yīng)具備敏銳的創(chuàng)新意識(shí)、扎實(shí)的工程實(shí)踐能力以及良好的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)。我們創(chuàng)設(shè)了一個(gè)“校園科技創(chuàng)新大賽”的大情境,模擬真實(shí)的科技創(chuàng)新環(huán)境,鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決中,體驗(yàn)發(fā)明創(chuàng)造的全過(guò)程。(二)情境描述“校園科技創(chuàng)新大賽”是一項(xiàng)面向全校學(xué)生的科技創(chuàng)新活動(dòng),旨在激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。大賽以“創(chuàng)新引領(lǐng)科技改變生活”為主題,鼓勵(lì)學(xué)生圍繞日常生活、學(xué)習(xí)中的實(shí)際問(wèn)題,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造。參賽作品需體現(xiàn)創(chuàng)新性、實(shí)用性和可行性,能夠解決實(shí)際問(wèn)題或改善現(xiàn)有狀況。二、大任務(wù)設(shè)計(jì)(一)任務(wù)目標(biāo)在大情境“校園科技創(chuàng)新大賽”的背景下,我們?cè)O(shè)計(jì)了以下三個(gè)大任務(wù),旨在通過(guò)任務(wù)的完成,培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。任務(wù)一:創(chuàng)造成果的實(shí)現(xiàn)技術(shù)意識(shí):引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注日常生活中的技術(shù)問(wèn)題,培養(yǎng)對(duì)技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問(wèn)題的感知與體悟。創(chuàng)新設(shè)計(jì):鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法,提出解決問(wèn)題的創(chuàng)意方案。圖樣表達(dá):要求學(xué)生通過(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:指導(dǎo)學(xué)生選擇合適的材料和工具,進(jìn)行模型制作或產(chǎn)品開發(fā),將創(chuàng)意方案轉(zhuǎn)化為實(shí)際成果。任務(wù)二:創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化技術(shù)意識(shí):培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)評(píng)價(jià)和倫理意識(shí),能夠?qū)?chuàng)造成果進(jìn)行利弊分析。工程思維:引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法,對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),提高其性能和可靠性。創(chuàng)新設(shè)計(jì):在利弊分析的基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)學(xué)生提出創(chuàng)新性的優(yōu)化方案,進(jìn)一步提升創(chuàng)造成果的價(jià)值。任務(wù)三:知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利技術(shù)意識(shí):增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí),理解尊重和保護(hù)他人創(chuàng)造性成果的重要性。圖樣表達(dá):通過(guò)專利申請(qǐng)文件的撰寫,進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的圖樣表達(dá)和技術(shù)寫作能力。物化能力:模擬專利申請(qǐng)流程,讓學(xué)生體驗(yàn)將創(chuàng)造成果轉(zhuǎn)化為知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全過(guò)程。(二)任務(wù)內(nèi)容任務(wù)一:創(chuàng)造成果的實(shí)現(xiàn)1.選題規(guī)劃活動(dòng)描述:引導(dǎo)學(xué)生從日常生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,確定創(chuàng)新項(xiàng)目的選題。選題應(yīng)具有創(chuàng)新性、實(shí)用性和可行性,能夠解決實(shí)際問(wèn)題或改善現(xiàn)有狀況?;顒?dòng)要求:學(xué)生需進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研和需求分析,明確選題的背景和意義。編寫發(fā)明規(guī)劃書,明確設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能和性能、設(shè)計(jì)參數(shù)和相關(guān)指標(biāo)、制造和使用方面的限制條件等。2.方案設(shè)計(jì)活動(dòng)描述:在選題規(guī)劃的基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。方案設(shè)計(jì)應(yīng)包括功能原理設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容?;顒?dòng)要求:學(xué)生需運(yùn)用系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)法等方法,提出創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方案。繪制設(shè)計(jì)圖紙,包括草圖、三視圖、裝配圖等,用圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想。3.模型制作與測(cè)試活動(dòng)描述:根據(jù)方案設(shè)計(jì),指導(dǎo)學(xué)生選擇合適的材料和工具,進(jìn)行模型制作或產(chǎn)品開發(fā)。制作完成后,進(jìn)行功能測(cè)試和性能評(píng)估?;顒?dòng)要求:學(xué)生需嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和安全規(guī)范,確保制作過(guò)程中的安全。對(duì)模型或產(chǎn)品進(jìn)行多次測(cè)試和優(yōu)化,確保其性能和可靠性達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。任務(wù)二:創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化1.利弊分析活動(dòng)描述:引導(dǎo)學(xué)生對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行利弊分析,明確其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),以及可能帶來(lái)的社會(huì)和環(huán)境影響?;顒?dòng)要求:學(xué)生需從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境等多個(gè)維度對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行全面分析。撰寫利弊分析報(bào)告,提出發(fā)揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)、避免缺點(diǎn)的建議。2.優(yōu)化設(shè)計(jì)活動(dòng)描述:在利弊分析的基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造成果的優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)針對(duì)創(chuàng)造成果的缺點(diǎn)和不足,提出創(chuàng)新性的解決方案?;顒?dòng)要求:學(xué)生需運(yùn)用價(jià)值工程法、最小費(fèi)用法等方法,對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。繪制優(yōu)化后的設(shè)計(jì)圖紙,并進(jìn)行模型制作或產(chǎn)品開發(fā),驗(yàn)證優(yōu)化效果。任務(wù)三:知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利1.尊重與保護(hù)創(chuàng)造性成果活動(dòng)描述:通過(guò)案例分析,引導(dǎo)學(xué)生理解知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要性,增強(qiáng)尊重和保護(hù)他人創(chuàng)造性成果的意識(shí)?;顒?dòng)要求:學(xué)生需搜集并分析相關(guān)案例,了解知識(shí)產(chǎn)權(quán)侵權(quán)的后果和法律責(zé)任。撰寫心得體會(huì),闡述自己對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的認(rèn)識(shí)和看法。2.專利數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)查詢活動(dòng)描述:指導(dǎo)學(xué)生利用專利數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)查詢,了解相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)現(xiàn)狀和專利信息?;顒?dòng)要求:學(xué)生需學(xué)會(huì)使用專利檢索平臺(tái),掌握基本的專利檢索技巧。針對(duì)自己的創(chuàng)新項(xiàng)目,進(jìn)行專利檢索和分析,了解現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)。3.專利申請(qǐng)流程模擬活動(dòng)描述:模擬專利申請(qǐng)流程,指導(dǎo)學(xué)生撰寫專利申請(qǐng)文件,包括請(qǐng)求書、說(shuō)明書、權(quán)利要求書等?;顒?dòng)要求:學(xué)生需了解專利申請(qǐng)的基本流程和注意事項(xiàng),掌握專利申請(qǐng)文件的撰寫規(guī)范。撰寫專利申請(qǐng)文件,并進(jìn)行小組互評(píng)和教師點(diǎn)評(píng),不斷完善和優(yōu)化。三、任務(wù)實(shí)施與評(píng)價(jià)(一)任務(wù)實(shí)施步驟任務(wù)啟動(dòng):介紹大情境和大任務(wù)背景,明確任務(wù)目標(biāo)和要求。分組實(shí)施:學(xué)生根據(jù)興趣和特長(zhǎng)進(jìn)行分組,每組選擇一個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)施。過(guò)程指導(dǎo):教師在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行巡回指導(dǎo),解答學(xué)生的疑問(wèn),提供必要的幫助和支持。成果展示:各組展示自己的創(chuàng)造成果,包括設(shè)計(jì)圖紙、模型或產(chǎn)品、測(cè)試報(bào)告等。評(píng)價(jià)反饋:通過(guò)小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)等方式,對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋,提出改進(jìn)建議。(二)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)1.評(píng)價(jià)原則全面性原則:評(píng)價(jià)應(yīng)涵蓋技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)維度,全面反映學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)。過(guò)程性原則:評(píng)價(jià)應(yīng)注重學(xué)生在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中的表現(xiàn)和努力程度,而不僅僅是最終成果。多元化原則:評(píng)價(jià)應(yīng)采用多種方式,包括自我評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)等,確保評(píng)價(jià)的客觀性和公正性。2.評(píng)價(jià)指標(biāo)技術(shù)意識(shí):是否能夠敏銳地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,對(duì)技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問(wèn)題有深入的感知與體悟;是否能夠理解尊重和保護(hù)他人創(chuàng)造性成果的重要性。工程思維:是否能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法對(duì)創(chuàng)造成果進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);是否能夠在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮多種因素,進(jìn)行綜合權(quán)衡和決策。創(chuàng)新設(shè)計(jì):是否能夠提出創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方案,解決實(shí)際問(wèn)題或改善現(xiàn)有狀況;是否能夠用圖樣清晰、準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想。圖樣表達(dá):是否能夠熟練掌握?qǐng)D樣表達(dá)技巧,繪制規(guī)范、清晰的設(shè)計(jì)圖紙;是否能夠在設(shè)計(jì)過(guò)程中靈活運(yùn)用圖樣表達(dá)進(jìn)行設(shè)計(jì)交流和溝通。物化能力:是否能夠選擇合適的材料和工具進(jìn)行模型制作或產(chǎn)品開發(fā);是否能夠嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致地完成制作和裝配過(guò)程,確保創(chuàng)造成果的性能和可靠性。通過(guò)以上大情境和大任務(wù)的設(shè)計(jì)與實(shí)施,我們旨在為學(xué)生提供一個(gè)展示自我、挑戰(zhàn)自我的平臺(tái),讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)發(fā)明創(chuàng)造的全過(guò)程,培養(yǎng)通用技術(shù)核心素養(yǎng),為未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(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:發(fā)明成果與專利課時(shí)設(shè)計(jì):第1課時(shí):發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn)(選題規(guī)劃與編寫發(fā)明規(guī)劃書)第2課時(shí):發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn)(方案設(shè)計(jì))第3課時(shí):創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)第4課時(shí):創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化(利弊分析)第5課時(shí):創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化(優(yōu)化路徑和措施)第6課時(shí):知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利(尊重與保護(hù)創(chuàng)造性成果)第7課時(shí):知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利(專利數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)查詢)第8課時(shí):知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利(專利申請(qǐng))(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)生能夠理解技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問(wèn)題的感知與體悟,形成對(duì)人工世界和人技關(guān)系的基本觀念。學(xué)生能夠就某一技術(shù)領(lǐng)域?qū)θ?、社?huì)、環(huán)境的影響作出理性分析,形成技術(shù)的安全和責(zé)任意識(shí)、生態(tài)文明與環(huán)保意識(shí)、技術(shù)倫理與道德意識(shí)。工程思維:學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)系統(tǒng)與工程的多樣性和復(fù)雜性,運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,針對(duì)某一具體技術(shù)領(lǐng)域的問(wèn)題進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃。學(xué)生能夠領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法,并進(jìn)行簡(jiǎn)單的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和綜合決策。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠在發(fā)現(xiàn)與明確問(wèn)題的基礎(chǔ)上,收集相關(guān)信息,運(yùn)用人機(jī)關(guān)系及相關(guān)理論進(jìn)行綜合分析,提出符合設(shè)計(jì)原則且具有一定創(chuàng)造性的構(gòu)思方案。學(xué)生能夠進(jìn)行技術(shù)性能和指標(biāo)的技術(shù)試驗(yàn)、技術(shù)探究等實(shí)踐操作,準(zhǔn)確地觀測(cè)、記錄與分析數(shù)據(jù)。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠識(shí)讀簡(jiǎn)單的機(jī)械加工圖及控制框圖等常見技術(shù)圖樣。學(xué)生能夠分析技術(shù)對(duì)象的圖樣特征,會(huì)用手工和二維、三維設(shè)計(jì)軟件繪制簡(jiǎn)單的技術(shù)圖樣,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)生能夠了解常見材料的屬性和常用工具、基本設(shè)備的使用方法,積累一些常見工藝方法的操作經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生能夠根據(jù)方案設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行材料選擇、測(cè)試與規(guī)劃,工具選擇與使用,工藝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品制作。學(xué)生能獨(dú)立完成模型或產(chǎn)品的成型制作、裝配及測(cè)試,具有較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐與創(chuàng)造能力。(三)評(píng)價(jià)任務(wù)技術(shù)意識(shí)評(píng)價(jià):通過(guò)學(xué)生編寫的發(fā)明規(guī)劃書,評(píng)價(jià)其對(duì)技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問(wèn)題的感知與體悟能力。通過(guò)課堂討論,評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)技術(shù)領(lǐng)域?qū)θ?、社?huì)、環(huán)境影響的理解和分析能力。工程思維評(píng)價(jià):通過(guò)方案設(shè)計(jì),評(píng)價(jià)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)分析方法解決問(wèn)題的能力。通過(guò)方案評(píng)價(jià)與論證,評(píng)價(jià)學(xué)生的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和綜合決策能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì)評(píng)價(jià):通過(guò)創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)造性構(gòu)思方案能力。通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)和技術(shù)探究,評(píng)價(jià)學(xué)生的數(shù)據(jù)觀測(cè)、記錄與分析能力。圖樣表達(dá)評(píng)價(jià):通過(guò)學(xué)生繪制的技術(shù)圖樣,評(píng)價(jià)其圖樣識(shí)讀和繪制能力。通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程中的圖樣交流,評(píng)價(jià)學(xué)生的圖樣表達(dá)能力。物化能力評(píng)價(jià):通過(guò)學(xué)生的模型或產(chǎn)品制作,評(píng)價(jià)其材料選擇、工具使用、工藝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品制作能力。通過(guò)成品展示和測(cè)試,評(píng)價(jià)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐與創(chuàng)造能力。(四)學(xué)習(xí)過(guò)程第1課時(shí):發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn)(選題規(guī)劃與編寫發(fā)明規(guī)劃書)引入:展示一些成功的發(fā)明創(chuàng)造案例,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣。新知講授:講解選題規(guī)劃的原則和流程,編寫發(fā)明規(guī)劃書的方法?;顒?dòng):學(xué)生分組討論生活中的不便之處,提出可能的創(chuàng)新解決方案,并編寫發(fā)明規(guī)劃書。評(píng)價(jià):通過(guò)小組互評(píng)和教師評(píng)價(jià),對(duì)學(xué)生的選題和規(guī)劃書進(jìn)行反饋。第2課時(shí):發(fā)明成果的實(shí)現(xiàn)(方案設(shè)計(jì))引入:回顧上一課時(shí)的選題和規(guī)劃書內(nèi)容。新知講授:講解方案設(shè)計(jì)的流程,包括功能原理設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?;顒?dòng):學(xué)生分組進(jìn)行方案設(shè)計(jì),繪制圖紙,選擇材料和工藝。評(píng)價(jià):通過(guò)小組展示和教師評(píng)價(jià),對(duì)學(xué)生的方案設(shè)計(jì)進(jìn)行反饋。第3課時(shí):創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)引入:展示一些創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)案例。新知講授:講解創(chuàng)造思維、創(chuàng)造技法和創(chuàng)新工具的應(yīng)用?;顒?dòng):學(xué)生分組進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),利用創(chuàng)新工具進(jìn)行制作。評(píng)價(jià):通過(guò)成品展示和小組互評(píng),對(duì)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。第4課時(shí):創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化(利弊分析)引入:展示一些成功和失敗的發(fā)明創(chuàng)造案例,引導(dǎo)學(xué)生思考其利弊。新知講授:講解創(chuàng)造成果利弊分析的重要性和方法?;顒?dòng):學(xué)生分組對(duì)自己的創(chuàng)造成果進(jìn)行利弊分析,撰寫分析報(bào)告。評(píng)價(jià):通過(guò)小組展示和教師評(píng)價(jià),對(duì)學(xué)生的利弊分析進(jìn)行反饋。第5課時(shí):創(chuàng)造成果的利弊分析與優(yōu)化(優(yōu)化路徑和措施)引入:回顧上一課時(shí)的利弊分析結(jié)果。新知講授:講解創(chuàng)造成果優(yōu)化的基本路徑和措施,如價(jià)值工程法、最小費(fèi)用法等?;顒?dòng):學(xué)生分組提出優(yōu)化方案,并進(jìn)行討論和決策。評(píng)價(jià):通過(guò)小組展示和教師評(píng)價(jià),對(duì)學(xué)生的優(yōu)化方案進(jìn)行反饋。第6課時(shí):知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利(尊重與保護(hù)創(chuàng)造性成果)引入:展示一些侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)的案例及其后果。新知講授:講解知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要性,介紹專利的基本概念和類型。活動(dòng):學(xué)生分組討論如何尊重和保護(hù)他人的創(chuàng)造性成果,撰寫討論報(bào)告。評(píng)價(jià):通過(guò)小組展示和教師評(píng)價(jià),對(duì)學(xué)生的討論報(bào)告進(jìn)行反饋。第7課時(shí):知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利(專利數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)查詢)引入:展示專利數(shù)據(jù)庫(kù)的重要性。新知講授:介紹專利數(shù)據(jù)庫(kù)的使用方法,演示網(wǎng)絡(luò)查詢過(guò)程?;顒?dòng):學(xué)生分組進(jìn)行專利數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)查詢,撰寫查詢報(bào)告。評(píng)價(jià):通過(guò)小組展示和教師評(píng)價(jià),對(duì)學(xué)生的查詢報(bào)告進(jìn)行反饋。第8課時(shí):知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與發(fā)明專利(專利申請(qǐng))引入:回顧專利數(shù)據(jù)庫(kù)查詢的結(jié)果。新知講授:講解專利申請(qǐng)的基本流程和注意事項(xiàng)?;顒?dòng):學(xué)生分組模擬專利申請(qǐng)過(guò)程,撰寫專利申請(qǐng)文件。評(píng)價(jià):通過(guò)小組展示和教師評(píng)價(jià),對(duì)學(xué)生的專利申請(qǐng)文件進(jìn)行反饋。(五)作業(yè)與檢測(cè)作業(yè):編寫一份詳細(xì)的發(fā)明規(guī)劃書。完成一項(xiàng)創(chuàng)造成果的方案設(shè)計(jì),并繪制圖紙。對(duì)自己的創(chuàng)造成果進(jìn)行利弊分析,并撰寫分析報(bào)告。進(jìn)行專利數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)查詢,撰寫查詢報(bào)告。模擬專利申請(qǐng)過(guò)程,撰寫專利申請(qǐng)文件。檢測(cè):課堂討論和小組展示,評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新思維和方案設(shè)計(jì)能力。利弊分析報(bào)告和優(yōu)化方案展示,評(píng)價(jià)學(xué)生的分析問(wèn)題和優(yōu)化能力。專利數(shù)據(jù)庫(kù)查詢報(bào)告和專利申請(qǐng)文件展示,評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)和專利申請(qǐng)能力。(六)學(xué)后反思學(xué)生反思:回顧本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容,總結(jié)自己在技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力方面的提升。反思在選題規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、利弊分析、優(yōu)化路徑和措施、專利申請(qǐng)等方面的不足,提出改進(jìn)措施。教師反思:總結(jié)本單元的教學(xué)實(shí)施情況,評(píng)估教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度。反思教學(xué)過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)和不足,提出改進(jìn)措施,以更好地培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)。十三、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)通過(guò)學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí),旨在培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)和跨學(xué)科融合,使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決中,提升創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力,形成綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):能夠理解技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的作用和影響,形成對(duì)技術(shù)問(wèn)題的感知與體悟。能夠分析技術(shù)現(xiàn)象及其背后的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與專利意識(shí),形成技術(shù)的安全和責(zé)任意識(shí)。能夠評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)用對(duì)個(gè)人、社會(huì)和環(huán)境的影響,形成正確的技術(shù)觀和生態(tài)文明觀。工程思維:能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,識(shí)別技術(shù)問(wèn)題的特性和細(xì)節(jié),明確制約條件和影響因素。能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和綜合決策,運(yùn)用模擬試驗(yàn)或數(shù)學(xué)模型對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行性能和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。能夠理解結(jié)構(gòu)與功能、流程與控制等基本思想和方法,并在實(shí)際問(wèn)題解決中加以應(yīng)用。創(chuàng)新設(shè)計(jì):能夠發(fā)現(xiàn)用戶需求,運(yùn)用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法提出多種解決方案。能夠進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)和技術(shù)探究,掌握技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般方法。能夠綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí),提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。圖樣表達(dá):能夠識(shí)讀和繪制常見的技術(shù)圖樣,如機(jī)械加工圖、電子線路圖、流程圖等。能夠運(yùn)用二維、三維設(shè)計(jì)軟件表達(dá)設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)有形與無(wú)形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。能夠通過(guò)圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想,用技術(shù)語(yǔ)言進(jìn)行交流和溝通。物化能力:能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適的材料和工具,掌握基本的工藝方法和操作技能。能夠完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配,進(jìn)行基本的技術(shù)測(cè)試和技術(shù)指標(biāo)測(cè)量。能夠體驗(yàn)工匠精神對(duì)技術(shù)制造質(zhì)量的獨(dú)特作用,形成精益求精、追求卓越的工作態(tài)度。三、作業(yè)目標(biāo)設(shè)定技術(shù)意識(shí)培養(yǎng):作業(yè)目標(biāo):通過(guò)調(diào)研和分析某項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),撰寫技術(shù)產(chǎn)品分析報(bào)告,理解技術(shù)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與專利意識(shí)。作業(yè)內(nèi)容:選擇一項(xiàng)日常生活中的技術(shù)產(chǎn)品(如智能手機(jī)、智能家電等),調(diào)研其應(yīng)用現(xiàn)狀、技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì),分析其對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)的影響,撰寫分析報(bào)告。工程思維訓(xùn)練:作業(yè)目標(biāo):通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的技術(shù)系統(tǒng)(如智能家居控制系統(tǒng)),運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和優(yōu)化,理解結(jié)構(gòu)與功能、流程與控制等基本思想。作業(yè)內(nèi)容:設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的智能家居控制系統(tǒng),包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作流程和控制方式,繪制系統(tǒng)框圖和流程圖,進(jìn)行方案評(píng)價(jià)和優(yōu)化,撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐:作業(yè)目標(biāo):通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng),運(yùn)用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法提出解決方案,并進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)和技術(shù)探究,掌握技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般方法。作業(yè)內(nèi)容:選擇一項(xiàng)生活中的實(shí)際問(wèn)題(如校園垃圾分類處理、智能家居改進(jìn)等),運(yùn)用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法提出解決方案,進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)和技術(shù)探究,撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告和試驗(yàn)報(bào)告。圖樣表達(dá)訓(xùn)練:作業(yè)目標(biāo):通過(guò)繪制技術(shù)圖樣,提高圖樣表達(dá)能力,用技術(shù)語(yǔ)言進(jìn)行交流和溝通。作業(yè)內(nèi)容:選擇一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)(如自行車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、書架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等),運(yùn)用手工繪圖或二維、三維設(shè)計(jì)軟件繪制技術(shù)圖樣,包括結(jié)構(gòu)圖、流程圖、控制系統(tǒng)方框圖等,并進(jìn)行交流和展示。物化能力提升:作業(yè)目標(biāo):通過(guò)模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配,提高物化能力,體驗(yàn)工匠精神對(duì)技術(shù)制造質(zhì)量的獨(dú)特作用。作業(yè)內(nèi)容:選擇一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)(如簡(jiǎn)易機(jī)器人制作、智能家居模型制作等),根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適的材料和工具,完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配,進(jìn)行基本的技術(shù)測(cè)試和技術(shù)指標(biāo)測(cè)量,撰寫制作報(bào)告和測(cè)試報(bào)告。四、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)(一)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題探究:智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)活動(dòng)目標(biāo):通過(guò)跨學(xué)科學(xué)習(xí),綜合運(yùn)用物理、信息技術(shù)、設(shè)計(jì)美學(xué)等知識(shí),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)智能家居系統(tǒng)。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?;顒?dòng)內(nèi)容:物理學(xué)科:探究智能家居系統(tǒng)中的物理原理,如電路原理、光學(xué)原理、力學(xué)原理等。信息技術(shù)學(xué)科:學(xué)習(xí)智能家居系統(tǒng)的控制技術(shù),如傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等。設(shè)計(jì)美學(xué)學(xué)科:運(yùn)用設(shè)計(jì)美學(xué)原理,對(duì)智能家居系統(tǒng)進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)和用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)。通用技術(shù)學(xué)科:綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),進(jìn)行智能家居系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)、模型制作和測(cè)試優(yōu)化?;顒?dòng)步驟:選題與規(guī)劃:確定智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主題和目標(biāo),編寫發(fā)明規(guī)劃書。方案設(shè)計(jì):運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,進(jìn)行功能原理設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),繪制系統(tǒng)框圖、流程圖和控制方框圖。圖樣表達(dá):運(yùn)用二維、三維設(shè)計(jì)軟件繪制技術(shù)圖樣,表達(dá)設(shè)計(jì)方案。模型制作:選擇合適的材料和工具,完成智能家居系統(tǒng)的模型制作和裝配。測(cè)試優(yōu)化:對(duì)智能家居系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)測(cè)試和技術(shù)指標(biāo)測(cè)量,根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。成果展示與評(píng)價(jià):展示智能家居系統(tǒng)模型,進(jìn)行交流和評(píng)價(jià),撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告和制作報(bào)告。跨學(xué)科項(xiàng)目實(shí)踐:校園垃圾分類處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施活動(dòng)目標(biāo):通過(guò)跨學(xué)科學(xué)習(xí),綜合運(yùn)用環(huán)境科學(xué)、信息技術(shù)、機(jī)械工程等知識(shí),設(shè)計(jì)并實(shí)施校園垃圾分類處理系統(tǒng)。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?;顒?dòng)內(nèi)容:環(huán)境科學(xué)學(xué)科:調(diào)研校園垃圾分類的現(xiàn)狀和問(wèn)題,分析垃圾分類的重要性和意義。信息技術(shù)學(xué)科:學(xué)習(xí)垃圾分類處理系統(tǒng)的信息管理技術(shù),如數(shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)據(jù)分析等。機(jī)械工程學(xué)科:設(shè)計(jì)垃圾分類處理系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu),如分類箱、傳送帶、壓縮裝置等。通用技術(shù)學(xué)科:綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),進(jìn)行校園垃圾分類處理系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)、模型制作和測(cè)試優(yōu)化。活動(dòng)步驟:選題與規(guī)劃:確定校園垃圾分類處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主題和目標(biāo),編寫發(fā)明規(guī)劃書。方案設(shè)計(jì):運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,進(jìn)行功能原理設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),繪制系統(tǒng)框圖、流程圖和控制方框圖。圖樣表達(dá):運(yùn)用二維、三維設(shè)計(jì)軟件繪制技術(shù)圖樣,表達(dá)設(shè)計(jì)方案。模型制作:選擇合適的材料和工具,完成校園垃圾分類處理系統(tǒng)的模型制作和裝配。測(cè)試優(yōu)化:對(duì)校園垃圾分類處理系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)測(cè)試和技術(shù)指標(biāo)測(cè)量,根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。成果展示與評(píng)價(jià):展示校園垃圾分類處理系統(tǒng)模型,進(jìn)行交流和評(píng)價(jià),撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告和制作報(bào)告。(二)跨學(xué)科融合策略學(xué)科交叉滲透:在實(shí)踐活動(dòng)中,鼓勵(lì)學(xué)生跨學(xué)科思考,將物理、信息技術(shù)、設(shè)計(jì)美學(xué)、環(huán)境科學(xué)等不同學(xué)科的知識(shí)和方法綜合運(yùn)用。通過(guò)跨學(xué)科交流和合作,促進(jìn)學(xué)生對(duì)不同學(xué)科知識(shí)的理解和整合,培養(yǎng)綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。教師協(xié)同教學(xué):組織不同學(xué)科的教師共同參與實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)和指導(dǎo),發(fā)揮各自學(xué)科的優(yōu)勢(shì),形成協(xié)同教學(xué)的合力。通過(guò)教師之間的交流和合作,促進(jìn)學(xué)科知識(shí)的交叉融合,提高實(shí)踐活動(dòng)的質(zhì)量和效果。資源共享與整合:充分利用學(xué)校內(nèi)外的各種資源,如實(shí)驗(yàn)室、圖書館、科技館、企業(yè)等,為跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)提供支持和保障。整合不同學(xué)科的教學(xué)資源和工具,如物理實(shí)驗(yàn)器材、信息技術(shù)軟件、設(shè)計(jì)美學(xué)素材等,為實(shí)踐活動(dòng)提供豐富的材料和工具。評(píng)價(jià)與反饋機(jī)制:建立跨學(xué)科評(píng)價(jià)機(jī)制,采用多元化的評(píng)價(jià)方式,如項(xiàng)目報(bào)告、作品展示、口頭匯報(bào)等,對(duì)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。及時(shí)反饋評(píng)價(jià)結(jié)果,指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和不足,提出改進(jìn)建議,促進(jìn)學(xué)生的持續(xù)進(jìn)步和發(fā)展。通過(guò)以上學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì),旨在培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),提升學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力,形成綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。通過(guò)跨學(xué)科融合策略的實(shí)施,促進(jìn)不同學(xué)科之間的交叉滲透和協(xié)同發(fā)展,為學(xué)生的全面發(fā)展提供有力支持。十四、大單元作業(yè)設(shè)計(jì)一、教學(xué)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)》的要求,結(jié)合《創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明》第四章《發(fā)明成果與專利》的教學(xué)內(nèi)容,本單元的教學(xué)目標(biāo)旨在全面培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),具體包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力五個(gè)方面。通過(guò)本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生將能夠:技術(shù)意識(shí):理解技術(shù)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與專利意識(shí),對(duì)技術(shù)領(lǐng)域?qū)θ?、社?huì)、環(huán)境的影響作出理性分析,形成技術(shù)的安全和責(zé)任意識(shí)。工程思維:運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,針對(duì)某一具體技術(shù)領(lǐng)域的問(wèn)題進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃,并領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法。創(chuàng)新設(shè)計(jì):在發(fā)現(xiàn)與明確問(wèn)題的基礎(chǔ)上,收集相關(guān)信息,運(yùn)用人機(jī)關(guān)系及相關(guān)理論進(jìn)行綜合分析,提出符合設(shè)計(jì)原則且具有一定創(chuàng)造性的構(gòu)思方案,并進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)和技術(shù)探究。圖樣表達(dá):識(shí)讀簡(jiǎn)單的機(jī)械加工圖及控制框圖等常見技術(shù)圖樣,分析技術(shù)對(duì)象的圖樣特征,會(huì)用手工和二維、三維設(shè)計(jì)軟件繪制簡(jiǎn)單的技術(shù)圖樣。物化能力:了解常見材料的屬性和常用工具、基本設(shè)備的使用方法,積累一些常見工藝方法的操作經(jīng)驗(yàn),根據(jù)方案設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行材料選擇、測(cè)試與規(guī)劃,工具選擇與使用,工藝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品制作。二、作業(yè)目標(biāo)設(shè)定(一)技術(shù)意識(shí)作業(yè)1:技術(shù)現(xiàn)象與專利意識(shí)調(diào)研目標(biāo):學(xué)生通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中技術(shù)現(xiàn)象的觀察,了解技術(shù)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與專利意識(shí),撰寫一篇調(diào)研報(bào)告,分析某項(xiàng)技術(shù)(如智能手機(jī)、智能家居等)對(duì)人、社會(huì)、環(huán)境的影響,并探討其專利申請(qǐng)與保護(hù)的重要性。要求:調(diào)研內(nèi)容詳實(shí),分析深入,能夠體現(xiàn)學(xué)生對(duì)技術(shù)現(xiàn)象與專利意識(shí)的理解。作業(yè)2:技術(shù)倫理案例分析目標(biāo):學(xué)生選取一個(gè)具體的技術(shù)倫理案例(如基因編輯嬰兒事件),分析其中的技術(shù)倫理問(wèn)題,探討技術(shù)活動(dòng)對(duì)社會(huì)倫理、道德規(guī)范的影響,并提出個(gè)人見解。要求:案例分析透徹,觀點(diǎn)明確,能夠體現(xiàn)學(xué)生對(duì)技術(shù)倫理問(wèn)題的深入思考。(二)工程思維作業(yè)3:系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方案目標(biāo):學(xué)生針對(duì)一個(gè)具體的技術(shù)領(lǐng)域問(wèn)題(如智能家居系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)),運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃,并繪制系統(tǒng)框圖或流程圖。要求:設(shè)計(jì)方案合理,系統(tǒng)框圖或流程圖清晰,能夠體現(xiàn)學(xué)生的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)能力。作業(yè)4:風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與決策報(bào)告目標(biāo):學(xué)生對(duì)一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,包括技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)等,并基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果制定決策方案,撰寫決策報(bào)告。要求:風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估全面,決策方案合理,報(bào)告內(nèi)容詳實(shí),能夠體現(xiàn)學(xué)生的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)與決策能力。(三)創(chuàng)新設(shè)計(jì)作業(yè)5:創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)思方案目標(biāo):學(xué)生針對(duì)一個(gè)實(shí)際問(wèn)題(如校園垃圾分類處理),運(yùn)用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法,提出至少兩種創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)思方案,并繪制設(shè)計(jì)草圖。要求:設(shè)計(jì)構(gòu)思新穎,方案可行,設(shè)計(jì)草圖清晰,能夠體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。作業(yè)6:技術(shù)試驗(yàn)與探究報(bào)告目標(biāo):學(xué)生選擇一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)與探究,記錄試驗(yàn)過(guò)程、數(shù)據(jù)收集與分析結(jié)果,并撰寫技術(shù)試驗(yàn)與探究報(bào)告。要求:試驗(yàn)過(guò)程規(guī)范,數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確,報(bào)告內(nèi)容完整,能夠體現(xiàn)學(xué)生的技術(shù)試驗(yàn)與探究能力。(四)圖樣表達(dá)作業(yè)7:技術(shù)圖樣繪制目標(biāo):學(xué)生選擇一個(gè)具體的技術(shù)產(chǎn)品(如自行車、手機(jī)等),繪制其機(jī)械加工圖或控制電路圖,并標(biāo)注尺寸、公差等技術(shù)要求。要求:圖樣繪制準(zhǔn)確,標(biāo)注清晰,能夠體現(xiàn)學(xué)生的圖樣表達(dá)能力。作業(yè)8:三維模型設(shè)計(jì)目標(biāo):學(xué)生利用三維設(shè)計(jì)軟件(如SolidWorks、AutoCAD等),設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的技術(shù)產(chǎn)品模型,并渲染出圖。要求:模型設(shè)計(jì)合理,渲染效果逼真,能夠體現(xiàn)學(xué)生的三維模型設(shè)計(jì)能力。(五)物化能力作業(yè)9:產(chǎn)品制作與測(cè)試目標(biāo):學(xué)生選擇一個(gè)簡(jiǎn)單的技術(shù)產(chǎn)品(如小臺(tái)燈、筆筒等),進(jìn)行材料選擇、工藝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品制作,并進(jìn)行功能測(cè)試與性能評(píng)估。要求:產(chǎn)品制作精良,功能測(cè)試完整,性能評(píng)估準(zhǔn)確,能夠體現(xiàn)學(xué)生的物化能力。作業(yè)10:專利申請(qǐng)文件撰寫目標(biāo):學(xué)生針對(duì)自己的技術(shù)創(chuàng)新成果,撰寫一份專利申請(qǐng)文件,包括權(quán)利要求書、說(shuō)明書及附圖等。要求:專利申請(qǐng)文件內(nèi)容完整,格式規(guī)范,能夠體現(xiàn)學(xué)生的專利申請(qǐng)與保護(hù)意識(shí)。三、作業(yè)實(shí)施與評(píng)價(jià)(一)作業(yè)實(shí)施作業(yè)分配與指導(dǎo):教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際情況,合理分配作業(yè)任務(wù),并對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的指導(dǎo)與幫助。作業(yè)進(jìn)度跟蹤:教師定期跟蹤學(xué)生的作業(yè)進(jìn)度,及時(shí)解決學(xué)生在作業(yè)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。作業(yè)資源共享:鼓勵(lì)學(xué)生之間分享作業(yè)資源與經(jīng)驗(yàn),形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。(二)作業(yè)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)作業(yè)目標(biāo)設(shè)定相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),包括內(nèi)容完整性、創(chuàng)新性、規(guī)范性等方面。評(píng)價(jià)方式:采用自我評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)與教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式,全面評(píng)估學(xué)生的作業(yè)表現(xiàn)。反饋與改進(jìn):教師及時(shí)給予學(xué)生作業(yè)反饋,指出存在的問(wèn)題與不足,并提出改進(jìn)建議,幫助學(xué)生不斷提升通用技術(shù)核心素養(yǎng)。通過(guò)以上大單元作業(yè)設(shè)計(jì),旨在全面培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),提升其技術(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,為未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。十五、“教-學(xué)-評(píng)”一致性課時(shí)設(shè)計(jì)課程基本信息教材版本:2019版豫科版高中通用技術(shù)選擇性必修9單元主題:第四章發(fā)明成果與專利課時(shí)設(shè)計(jì):共12課時(shí)第一課時(shí):選題規(guī)劃與發(fā)明規(guī)劃書編寫教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí):學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到創(chuàng)造發(fā)明在社會(huì)進(jìn)步中的重要性,理解技術(shù)選擇對(duì)社會(huì)、環(huán)境的影響。工程思維:學(xué)生能夠通過(guò)系統(tǒng)分析的方法,初步確定創(chuàng)造發(fā)明的選題方向。創(chuàng)新設(shè)計(jì):學(xué)生能夠運(yùn)用創(chuàng)新思維,提出具有創(chuàng)新性的創(chuàng)造發(fā)明選題。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠初步繪制簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)草圖,表達(dá)創(chuàng)造發(fā)明的初步構(gòu)想。物化能力:學(xué)生能夠預(yù)估創(chuàng)造發(fā)明過(guò)程中的材料、工藝等限制條件。作業(yè)目標(biāo)編寫一份初步的發(fā)明規(guī)劃書,包括設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能和性能、設(shè)計(jì)參數(shù)和相關(guān)指標(biāo)、制造和使用方面的限制條件等。繪制一份創(chuàng)造發(fā)明的初步設(shè)計(jì)草圖。課程目標(biāo)設(shè)定通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠掌握選題規(guī)劃的基本方法,并編寫出發(fā)明規(guī)劃書,為后續(xù)的創(chuàng)造發(fā)明活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入

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