高中技术 必修《技术与设计2》《流程及其设计》大单元教学设计

2022年安徽省普通高中

新课程新教材优质课评选

通用技术学科团体比赛

大单元教学设计

《流程及其设计》

2022年10月

苏教版高中通用技术必修《技术与设计2》第二单元

《流程及其设计》

单元教学设计

一、单元基本信息

1.实施学科：通用技术

2.实施年级：高一

3.教材章节：苏教版必修《技术与设计2》第二单元

4.单元名称：《流程及其设计》

5.单元课时：6课时

二、单元教学规划

1.主题名称：《流程及其设计》

2.主题概述

（1）本单元的学习内容：

选用苏教版《技术与设计2》教材的“流程及其设计”，依照普通高中通用

技术课程标准（2017年版2020年修订）（以下简称课程标准）分析，”流程及

其设计”单元属于《技术与设计2》的第二单元，研究的是生活与生产中的流程。

教材安排了“流程的探析”、“流程的设计”和“流程的优化”三节内容。

”流程的探析”一节重在展现流程的环节和时序的含义，以及阅读和绘制简单的

流程图，让学生对流程的基本概念和特性有明确的认识；“流程的设计”一节重

在分析流程设计和流程优化过程中的基本要素，体会流程设计的基本思想和方

法，让学生将流程的知识运用到实践的过程；“流程的优化”一节重在体现结合

技术需要进行流程设计和对已有流程进行优化，并用流程图表达出来，让学生理

解和应用优化的思想方法。

1

(2)本单元的设计缘起：

苏教版《技术与设计2》(2017年版2020年修订)》选择现代技术原理中

基础性强、适用面广、技术思想与方法可迁移性大、实施条件较为开放的结构、

流程、系统、控制四个主题为学习内容，旨在使学生学会运用一定的技术原理认

识和分析技术问题，用在《技术与设计1》中所学的知识与方法进行设计分析、

方案物化和问题解决，侧重学科大概念的学习体验和初步应用，目的是进一步提

高学生的核心技术素养，强化学生形成技术意识、工程思维、创新设计、图样表

达和物化能力。

第二单元“流程及其设计”的三节内容“流程的探析”、“流程的设计”和

“流程的优化”从生活素材、传统案例、案例分析到技术素材、现代案例、案例

操作，呈递进上升式设置布局。因此，教师将从“孙宇设计的一款组合式笔筒在

制作后发现无法组合在一起”这个问题出发，采用大单元的形式，在探究过程中

步步深入，完成本单元的教学。

高一学生已经具备一定的学习经验，对“流程”的学习认知过程也延续了我

们以往认识事物、概念的一般规律的经验。学生们结合生活中的事例和学习历

程，按照认识流程T研究流程T设计流程T优化流程路径来设计本单元学习规

划。因此，大单元设计分为6个课时。

❶流程在生活生产中无处不在，同学们既熟悉又陌生。同时，单元学习规

划的制定与实施能使学习效果事半功倍。因此，我们将教材第一节内容“流程的

探析”的三个任务分成两个课时完成。

第1课时是安排单元学习规划后完成任务一。先通过小电扇的组装过程中遇

到的问题，形成认知冲突，再通过生活中的流程案例，让学生认识到研究流程的

必要性，并自主进行学习规划。同时也为本单元深度学习奠定良好基础。

第2课时是在第一节课的基础上完成任务二和任务三。在第一节课“了解了

环节、时序和流程的基本概念”的基础上，通过简单的实践活动和阅读生活、生

产中的流程案例分析，让同学们更进一步的了解流程，并学会识读流程图，会用

2

简单的流程图描绘生活、生产中的流程；让学生更进一步的辨析流程在生产、生

活中的意义。

❷学生在初步认识了流程并体会了流程对生活、生产的重要意义后，应该有

了学以致用的冲动一设计流程。首先要先明确流程设计要实现的目标，分析流程

设计应考虑的基本因素；再让学生体会到在流程设计时因为要考虑较多因素，且

有多方案可以选择，所以又该如何选取最佳方案。因此，我们将教材第二节内容

“流程的设计”的两个任务分成两个课时完成。

第3课时是通过简易手机架的制作流程设计的技术体验，体会串行并行作

业方式的效率不同，然后拓展到工业、农业生活生产，明确流程设计应考虑的要

素不是一成不变的。

第4课时是在第3课时基础上，以设计“金属笔筒”加工流程为主要活动

项目，实践如何在明确流程设计目标和要求的前提下，尊重事物的内在属性和

客观规律，在现有条件下，科学设计时序和环节，设计合理工艺流程。通过金

属笔筒加工流程的设计案例体会流程设计的基本思想和方法。

❸学生在经历了认识流程、设计流程之后，会有认知水平的提高，根据认

知的一般规律接下来就是产生认知冲突，在实践过程中不断试错并改进，这就

是优化流程。我们将教材第三节内容“流程的优化”的两个任务分成两个课时

完成。

第5课时逐层展开分析流程优化的基本要素。通过三个典型的案例来说明

流程的优化是根据优化的目的，从工期，技术，等指标综合考虑的；提出流程优

化的主要条件有工艺、材料和设备等方面。根据这几方面让学生主动思考金属笔

筒的优化方案措施和优化要素之间的关系，完成流程优化基本要素的学习。

第6课时是对前五节课所提及的案例进行升华并总结，并且通过“3D打印和

3

激光切割技术制作组合式笔筒”体会流程优化中工艺优化是流程优化的重要手

段，并总结出流程优化的条件。同时教材中“生产线焊接设备的流程优化”等案

例，让学生思考流程优化需要什么条件，引导学生得出流程与材料、设备、工艺

有着密切的关系，在优化流程时，需要充分考虑到这些条件，并明确流程优化的

主要目的。流程优化是一个不断持续而曲折的过程，流程优化没有最好，只有循

序渐进，不断改进、不断优化。

3.课程标准要求：

课程标准针对本单元的学习内容提出了两方面的要求：

(1)知识层面：要求理解流程及其环节、时序的含义，阅读和绘制简单的

流程图，分析流程设计流程优化过程中的基本要素，体会流程设计的基本思想

和方法。

(2)能力层面：要求能结合技术需求进行流程设计和对已有流程进行优

化，并用流程图表达出来。

本单元的学习内容涵盖通用技术学科核心素养技术意识、工程思维、创新设

计、图样表达和物化能力五个方面，但较为侧重于工程思维和图样表达。

依据教材内容和课程标准要求，本单元内容在提升学生学科核心素养方面

表现如下：一是能运用流程原理和方法进行简单的技术设计活动，尝试着解决

技术问题；二是能识读常见的技术图样，如流程图，并能表达简单的设计方

案。

4.主题内容分析：

(1)核心概念：环节、时序、流程、流程的设计、流程的优化。

(2)内容结构：

4

流程的设计

•提高效率

•提高质量

•时序体现了具体活动内容的,人员和

•节省资源

先后关系目标

•安全生产

•环节是组成某项生产或某个

•降低成本

活动过程的若干阶段或小的

基本因素•提高管理水平

过程

金属笔筒加工流程

生活、生产

中的流程绘制流程图

流程的流程及

探析其设计

•工期优化优化指标

•工艺优化

•成本优化简单的流程优化

流程的优化

(3)学业要求：

《普通高中通用技术课程标准(2017年版2020年修订)》中对本单元的学

业要求为:

①理解流程的基本概念和基本原理；

②能够运用流程的基本原理进行基于问题解决的流程设计，初步形成技

术的时空观念；

③能结合生产和生活实际，形成和优化设计方案并实施。学会从技术、环

5

境、经济、文化等角度评价技术设计方案和实施的结果，增强创新意识；

④能使用常用、规范的技术框图等技术语言构思与表达设计方案；

⑤能够运用流程的基本原理进行基于问题解决的流程设计并加以物化。

(4)育人价值：

①活动育人：以问题串的方式引导学生运用已有的概念和规律分析问

题。小组之间以交流合作的形式进行学习，在活动的真实情境中发现问题、构

建知识、解决问题；

②情境育人：通过创设学生感兴趣的问题情境，引发学生丰富的情感体

验，引导学生进行深入的试验探究；

③思维育人：在研究流程的设计和优化的过程中，进一步领会流程在生

产、生活中的重要意义；

④情感育人：通过引入现实情境问题，培养学生们对科学知识的好奇心

和求知欲，经历现实情境问题的分析，培养学生的学以致用的科学品格。

5.主题学情分析

(1)知识层面：高一学生通过一学期的学习已经掌握了一定的科学知识，并

且具有一定的生活经验，对于“事项或行为按时间顺序发生“有一定的感性认识，

但对于“流程”、“环节”和“时序”的概念并不十分清楚。在信息技术课上接

触过计算机程序语言及程序图，对流程图并不陌生，但受生活阅历的影响，高中

学生对于流程设计所涉及的众多因素往往考虑不周全。而科学合理的流程可以指

导我们更好地组织生产、规范活动，可以使我们的生产和生活有序而高效，因此

对于学生而言，具备流程意识是非常重要的，并且流程图的绘制和流程的优化思

想为后面学习“系统”和“控制”奠定了基础。

6

(2)技术层面：当前技术课堂因为各种因素制约，最现实莫过于观看生产生

活视频实例，创造条件体验简单的流程设计，如亲历组装小电扇、体验造纸术、

制作笔筒、木锤等简单工艺流程活动，感受真实流程，体验生产生活中无处不在

的流程及其意义，设计简单流程解决简单实际问题。

6.开放性学习环境

通用技术专用实践室。教学白板、智慧教育平台(教师终端1台、学生终端

若干台、班云服务器1台)、软件及课件。

“技术体验”准备：

工具：螺丝刀、尖嘴钳、扳手、钢丝钳、美工刀、线锯、手摇钻、尺子、铅

笔、剪刀等。

材料：小电扇套件、绝缘胶布；造纸术套装；三合板、手机设计图纸。

三'单元学习目标

(一)目标确定依据

课程标准中对本章的的要求有2点：

(1)理解流程及其环节、时序的含义，识读和绘制简单的流程图，分析流

程设计和流程优化过程中的基本要素，体会流程设计的基本思想和方法。

(2)结合技术需求进行进行流程设计和对已有流程进行优化，并用流程图

表达出来。

根据课程标准内容要求，本章承载的学科核心素养主要是“素养2——工程

思维”，通过教学应达到如下水平：

水平2——能运用流程原理和方法进行简单的技术设计活动，尝试解决技术

问题。

水平2——能识读常见的技术图样，如流程图，并能表达简单的设计方案。

为落实技术核心素养培养的课程目标，基于课程标准要求，本章三节内容围

7

绕着“设计和优化笔筒的生活体验”这一主题情境安排了七个任务。第一节

“流程的探析”以“组合笔筒的探析问题”为情境导入，设计了“感知生活、生

产中的流程”、“绘制流程图”和“探析生活与生产中的流程”三个任务；第二

节“流程的设计”设计了“分析流程设计应考虑的基本因素”和“设计金属笔

筒加工流程”两个任务；第三节“流程的优化”设计了“分析流程优化的基本

要素”和“进行简单的流程优化”两个任务。

(二)单元学习目标

(1)通过小电扇的组装体验和木质笔筒的制作案例分析，阐述流程及其环

节、时序的含义。

(2)通过生活与生产中的流程案例分析，归纳流程对生产、生活的意义。

(3)通过设计金属笔筒加工流程项目实践，体会流程设计的基本思想与方

法，提高学生的整体分析、整体规划和流程设计能力。

(4)通过识读流程图、交流流程设计的心得体会和经验，提高学生用技术

图样和流程图表达简单设计方案及制作工艺流程的能力。

(5)通过“3D打印和激光切割技术设计制作组合式笔筒的工艺流程”的案

例分析，尝试分析流程设计和流程优化的基本要素。

(三)单元学习策略

采用真实情境下大概念引领大项目的项目教学

”.I****-..•♦•*****•«・・r

.•.∙∙∙∖/JT•.∣∙•.

；情境省人)一Z任务引领\一►：'∣⅛aftΛ'］一►(活动贯穿√淬价■化'i

四'单元学习活动

1.设计思路

8

主体情境：孙宇设计了一款组合式笔筒，笔筒一高一

第1课时流程的探析1

矮，既可以组合在一起，又可以分开使用。他用木质

材料进行两只笔筒的独立制作后，发现两只笔筒无法

组合在一起。究竟哪个环节出了问题呢？第2蝴

主题情境：孙宇觉得用木材制作组合式笔筒比较简单，第3课时流程的设计1

流程及其设计♦于是，他设计制作f组合式金属笔筒。孙宇单人制

作费时费力，如果让一个小组的同学共同参与，操作

的陶≡应该怎样设计呢？第4课时流程的设计2

主题情境：孙宇发现，小组同学在做金属组合式笔筒时，第5期犍励讹1

有的同学忙的不亦乐乎，有的同学无所事事。如何让所Θ

有同学动起来，形成协作?第6课时流程的优化2

2.学习规划

侧

课

课学习学习持续性重

时学习目标主体情境分解任务活动设计

题内容资源评价素

养

1.通过技术诊断学

体验和案例初识流程，生清晰

分析，体会规划单元学规划单元学地认识

流程及其环习路径习路径知识结

流认识技术

节、时序的技术构和学

程时意识

第含义。体验习路径

的序、L2

12.通过分组套

探环节工程

课讨论，归纳装、诊断学

析和流思维

时流程对生智慧

1程的生设计L2

产、生活的孙宇设计了课堂

感知流程，方案的

概念技术体验，

意义。一款组合式组织学生技合理性

组装小电扇

3.通过小组笔筒，笔筒术体验与成功

归纳，理解一高一矮，性等问

既可以组合

流程设计所题。

9

蕴含的思想在一起，又

与方法。可以分开使

诊断学

用。他用木

生对流

质材料进行

认识流程，程概念

两只笔筒的马上行动，

构建流程科的理解

独立制作进行排序

学概念水平和

后，发现两

运用能

只笔筒无法

力。

组合在一

起。究竟哪

个环节出了

问题呢？诊断学

生对流

程的表

展评上节课达方式

的作业，选多样化

展评作业，

出你认为表的运用

明确本节课

达方式最优能力和

的学习目标

的笔筒流程对本节

1.通过案例方案。课学习

分析，会阅目标的

读简单的流理解能

程图，并根探析力。

据流程的特流技术

流点绘制简单程，选出你心目意识

技术

程的流程图。辨析中较合适的L2

体验

的2.通过技术流程“七步洗手工程

套

探体验，形成对生法”的流程思维

装、

析初步的流程产、表达方式，诊断学L2

对比分析，智慧

2设计的意识生活说出理由，生对流图样

第规范流程图课堂

3.通过分组的积并分析每种程图的表达

2的表示方法

讨论，归纳极意表达方式中理解。L2

课

流程对生义环节和时序

时

产、生活的是如何表达

积极意义。的。

诊断学

安装手摇

生对流

钻，并用恰

马上行动，程图的

当方式记录

规范流程图绘制和

安装手摇钻

的绘制画法选择图

的流程。

样能

力。

10

诊断学

生形成

技术体验，

初步的

形成初步的体验传统造

流程设

流程设计的纸流程

计的意

意识

识的水

平。

诊断学

生对生

提炼升华，案例分析，产中的

辨析科学流辨析意义流程意

程的意义义的认

知水

平。

1.分享典型

诊断学

预学案木质

孙宇觉得用生对流

尝试评估，笔筒制作流

木材制作组程设计

挑选心仪的程；

1.通过体验合式笔筒比的初步

流程设计2.投票选择

活动和案例较简单，于认识。

心仪的流程

分析，感知是，他利用'rt.'I

设计。

合理流程设废旧钢管设技术

计的重要计制作了一意识

诊断学

性。探个组合式金L1

流

程生对生

2.结合个人属笔筒。制举例说明工工程

流设计举例说明，技术活中流

经历和组内作组合式金作与生活中思维

要

第程需列举流程设体验程设计

讨论，体悟属笔筒，工流程设计的L2

3的计的目标套装、的认识

生活和生产考艺较为复目标。图样

课设智慧与理解。

流程设计的的杂，环节较表达

时计课堂

主要目标。本多。孙宇单L1

1物化

3.通过活动素人制作，费1.技术体

体验，明确时费力。如能力

验：简易手

流程设计过果让一个小诊断学L2

程中需要考组的同学共机架的制作生对影

技术体验

虑的基本因响流程

同参加，操探究流程设流程设计；

素。作的流程应设计的

计考虑因素2.探寻流程

该怎样设计因素认

设计中工序

呢？识；

的作业方

式。

11

诊断学

生对如

提炼归纳，何合理

讨论如何进

明确流程设进行流

行合理的流

计的基本步程设计

程设计。

骤的掌握

情况

活动：各小流程设

组拍照上传计的目

展评作业，

小组内小木标、任

交流小木锤智慧

锤作品（合务、分

加工制作流课堂

照）析基本

程的设计体

5+1共6个因素、

会

内容递进问事项、

题环节等

1.结合实两块展板提流程成

际需求（设前做好，直功的评

计任务和设接吸附到黑价标准

提炼归纳，两块

计目标）进板上，内容是流程

总结流程设展板

行合理的流分别是流程设计的

计的步骤

流程设计，并流程设计步骤和目标有工程

第程用流程图表设计流程设计的没有达思

设计金属笔

4的达出来。的步流程图成维、

筒加工流程

课设2.通过设骤和图样

时计计金属笔筒表达从结构分析表达

图片、有没有

2加工流程等开始，从原

实物、正确完

活动，体会知行合一，材料和工具

视频、成各自

流程设计的设计金属笔等现有条件

智慧负责的

基本思想与筒加工流程着手分析金

课堂流程设

方法。属笔筒的加

计任务

工流程

结构设计对

流程设计的

拓展深化，影响

课后

探析流程设流程设计中课后讨