2020版 人教版 高中通-用技术 选择性必修1 电子控制技术《第三章 传感器与继电器》大单元整体教学设计2020课标

版人教版高中通用技术选择性必修1电子控制技术《第三章传感器与继电器》大单元整体教学设计[2020课标]一、内容分析与整合二、《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解三、学情分析四、大主题或大概念设计五、大单元目标叙写六、大单元教学重点七、大单元教学难点八、大单元整体教学思路九、学业评价十、大单元实施思路及教学结构图十一、大情境、大任务创设十二、单元学历案十三、学科实践与跨学科学习设计十四、大单元作业设计十五、“教-学-评”一致性课时设计十六、大单元教学反思一、内容分析与整合（一）教学内容分析本单元的教学内容来自2020版人教版高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》中的第三章《传感器与继电器》。该章节详细介绍了传感器和继电器的基础知识和应用，旨在帮助学生理解传感器与继电器在现代电子控制系统中的重要作用，掌握其基本原理和使用方法。传感器作为电子控制系统的输入装置，负责将各种非电学量（如温度、光照、磁场等）转换为电信号，以便电子电路进行处理。而继电器则是一种电控制器件，用于实现电路的自动控制和保护，其工作原理和结构相对简单，但在电子系统中应用广泛。本单元的教学内容分为四个主要部分：传感器的发展趋势与认识：介绍传感器的基本概念、发展趋势以及在现代科技中的应用，让学生对传感器有一个全面的认识。传感器的特性及分类：详细讲解传感器的一般特性和分类方法，帮助学生理解不同类型传感器的特点和适用范围。常见传感器的应用：通过具体案例，介绍温度传感器、光敏传感器和磁敏传感器的应用，让学生了解传感器在实际生活中的应用。继电器的应用：讲解继电器的作用、分类以及电磁继电器的结构与工作原理，并通过实例介绍直流电磁继电器的应用。（二）单元内容分析传感器的发展趋势与认识传感器的基本概念：传感器是一种能将非电学量转换为电信号的装置，是现代电子控制系统的重要组成部分。传感器的发展趋势：传感器正朝着高精度、小型化、集成化、数字化、网络化和智能化的方向发展，以满足日益增长的应用需求。传感器的应用：传感器在工业自动化、智能家居、环境监测、医疗健康等领域有着广泛的应用，是现代科技发展的重要支撑。传感器的特性及分类传感器的一般特性：包括静态特性和动态特性，静态特性主要描述传感器在输入量稳定时的输出特性，动态特性则描述传感器对随时间变化的输入量的响应特性。传感器的分类：传感器可以按多种方式进行分类，如按用途、工作原理、输入量、输出信号等。每种分类方式都有其独特的意义和应用场景。常见传感器的应用温度传感器的应用：温度传感器广泛应用于家电、工业控制、医疗设备等领域，用于监测和控制温度。光敏传感器的应用：光敏传感器能感知光照强度的变化，并转换为电信号输出，在自动照明、光电开关、摄像头等领域有广泛应用。磁敏传感器的应用：磁敏传感器能感知磁场的变化，并转换为电信号输出，在无接触测量、流量计量、伪钞识别等领域有重要应用。继电器的应用继电器的作用与分类：继电器是一种电控制器件，用于实现电路的自动控制和保护。按动作原理可分为电磁继电器、固态继电器等；按负载可分为微功率继电器、弱功率继电器等。电磁继电器的结构与工作原理：电磁继电器由铁芯、线圈、衔铁、触点等部分组成，其工作原理是利用电磁铁产生的吸力来控制触点的通断。直流电磁继电器的规格与应用：直流电磁继电器具有特定的规格参数，如触点负载、动作时间、释放时间等。在实际应用中，直流电磁继电器常用于控制高电压、大电流的电路。（三）单元内容整合本单元的教学内容围绕传感器与继电器展开，从基本概念、特性分类到具体应用，形成了一个完整的知识体系。在整合教学内容时，应注重以下几点：知识点的衔接：确保各知识点之间的逻辑关系和内在联系，如从传感器的基本概念到具体应用，再到继电器的作用和工作原理，形成一个逐步深入的学习过程。理论与实践相结合：在讲解理论知识的同时，注重实践操作和案例分析，帮助学生更好地理解和掌握传感器与继电器的应用。核心素养的培养：在教学过程中，注重培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养，提高学生的综合素质和创新能力。二、《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解通用技术课程的核心素养目标包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力五个方面。本单元的教学内容与这些核心素养目标紧密相关，具体分解如下：（一）技术意识技术意识是对技术现象及技术问题的感知与体悟，包括对人工世界和人技关系的基本观念、技术的规范与标准意识、技术的安全和责任意识等。在本单元的教学中，应注重培养学生的技术意识，具体表现为：理解传感器与继电器的重要性：通过讲解传感器与继电器在现代电子控制系统中的应用，让学生认识到它们的重要性，形成对人工世界和人技关系的正确观念。树立技术规范和标准意识：在讲解传感器与继电器的特性和分类时，强调技术规范和标准的重要性，引导学生树立技术规范和标准意识。培养技术的安全和责任意识：通过实验操作和案例分析，让学生了解传感器与继电器在实际应用中的安全问题和责任问题，培养学生的安全和责任意识。（二）工程思维工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维，包括认识系统与工程的多样性和复杂性、运用系统分析方法解决技术问题等。在本单元的教学中，应注重培养学生的工程思维，具体表现为：运用系统分析方法解决问题：在讲解传感器与继电器的应用时，引导学生运用系统分析方法分析问题、提出解决方案，并考虑各种影响因素和制约条件。理解系统与工程的多样性和复杂性：通过实验操作和案例分析，让学生理解传感器与继电器在不同应用场景中的多样性和复杂性，培养学生的系统观念。培养比较权衡的能力：在讲解传感器与继电器的分类和选择时，引导学生比较不同类型传感器的优缺点和适用范围，培养学生的比较权衡能力。（三）创新设计创新设计是指基于技术问题进行创新性方案构思的一系列问题解决过程，包括发现与明确问题、收集相关信息、提出创造性构思方案等。在本单元的教学中，应注重培养学生的创新设计能力，具体表现为：发现与明确问题：通过实验操作和案例分析，引导学生发现传感器与继电器在实际应用中的问题，并明确问题的本质和关键要素。收集相关信息：在讲解传感器与继电器的特性和分类时，引导学生收集相关信息和数据，为创新设计提供基础支持。提出创造性构思方案：在解决实际问题的过程中，鼓励学生提出创造性构思方案，并通过实验验证方案的可行性和有效性。（四）图样表达图样表达是指运用图形样式对意念中或客观存在的技术对象进行可视化的描述和交流，包括识读和绘制技术图样等。在本单元的教学中，应注重培养学生的图样表达能力，具体表现为：识读技术图样：在讲解传感器与继电器的结构和工作原理时，引导学生识读相关的技术图样和电路图，培养学生的识图能力。绘制技术图样：通过实验操作和案例分析，让学生动手绘制传感器与继电器的结构图和电路图，培养学生的绘图能力。运用图样进行交流：在小组讨论和课堂展示中，引导学生运用图样进行交流和表达，培养学生的图样表达能力。（五）物化能力物化能力是指采用一定的工艺方法等将意念、方案转化为有用物品或对已有物品进行改进与优化的能力。在本单元的教学中，应注重培养学生的物化能力，具体表现为：掌握传感器与继电器的制作方法：通过实验操作和案例分析，让学生掌握传感器与继电器的制作方法和步骤，培养学生的实际操作能力。对已有物品进行改进与优化：在解决实际问题的过程中，引导学生对已有传感器与继电器进行改进和优化，提高学生的创新能力和实践能力。培养精益求精的工作态度：在制作和改进传感器与继电器的过程中，注重学生工艺细节的处理和质量的控制，培养学生的精益求精的工作态度。本单元的教学内容与通用技术课程的核心素养目标紧密相关。在教学过程中，应注重培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养，提高学生的综合素质和创新能力。三、学情分析（一）已知内容分析高中学生在进入选择性必修1《电子控制技术》的学习之前，已经完成了必修模块《技术与设计1》和《技术与设计2》的学习，对技术设计的一般过程、结构、流程、系统和控制等基本概念有了初步的认识。特别是在《技术与设计2》中，学生已经了解了系统的组成、基本特性，以及简单系统设计的基本方法，这为后续学习传感器与继电器在电子控制系统中的应用奠定了坚实的基础。学生在日常生活中已经接触过许多使用传感器和继电器的电子设备，如智能手机、智能家居设备等，对这些设备的基本功能和操作有一定的了解。这种生活经验为学生学习传感器与继电器的工作原理和应用提供了直观的感性认识，有助于他们更好地理解和掌握相关知识。（二）新知内容分析本单元的教学内容是《传感器与继电器》，主要包括以下几个部分：传感器的发展趋势、传感器的特性及分类、常见传感器的应用，以及继电器的应用。这些内容是学生进一步学习电子控制技术、理解电子控制系统工作原理的基础。传感器的发展趋势：学生需要了解传感器在现代信息技术、工农业生产以及日常生活中的重要作用，以及传感器在精度、小型化、集成化、数字化、网络化和智能化等方面的发展趋势。传感器的特性及分类：学生需要掌握传感器的一般特性，包括静态特性和动态特性，以及传感器的多种分类方法，如按用途、工作原理、输入量、输出信号等分类。常见传感器的应用：学生需要了解温度传感器、光敏传感器、磁敏传感器等常见传感器的应用场景和工作原理，并学会用万用表检测这些传感器。继电器的应用：学生需要了解继电器的作用和分类，掌握电磁继电器的结构与工作原理，了解直流电磁继电器的规格，并学会应用直流电磁继电器。这些内容不仅涉及传感器和继电器的基础理论知识，还要求学生具备一定的实践操作能力，如使用万用表检测传感器、设计和搭建简单的电子控制电路等。（三）学生学习能力分析高中学生在经过必修模块的学习后，已经具备了一定的技术设计能力和问题解决能力。他们能够独立或合作完成一些简单的技术设计任务，如制作小台灯、可调节课桌等。学生在物理、化学等学科的学习中，也接触到了一些与传感器和继电器相关的知识，如电阻、电容、电感等电子元器件的特性，以及电路的基本原理等。本单元的教学内容相对较为抽象和复杂，要求学生具备较强的抽象思维能力和逻辑推理能力。例如，在理解传感器的工作原理时，学生需要将传感器感受到的物理量（如温度、光照、磁场等）转换为电信号的过程进行抽象和概括；在设计电子控制电路时，学生需要根据实际需求选择合适的传感器和继电器，并合理布局电路元件。在教学过程中，教师需要注重培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力，通过案例分析、实践操作等方式帮助学生理解和掌握相关知识。（四）学习障碍突破策略针对学生在学习过程中可能遇到的学习障碍，教师可以采取以下策略进行突破：加强直观教学：传感器和继电器的工作原理相对抽象，学生难以理解。在教学过程中，教师可以利用实物、模型、挂图等直观教具，以及多媒体教学手段，如动画、视频等，将抽象的知识具体化、形象化，帮助学生更好地理解和掌握。注重实践操作：实践操作是学生学习传感器与继电器的重要途径。通过动手操作，学生可以直观地感受到传感器和继电器的工作原理和应用场景，加深对相关知识的理解。在教学过程中，教师应注重实践操作环节的设计和实施，为学生提供充足的实践机会。开展合作学习：合作学习可以促进学生之间的交流和互动，帮助他们共同解决问题。在学习传感器与继电器的过程中，教师可以组织学生开展小组合作学习，让他们共同探究传感器的工作原理、设计电子控制电路等任务。通过合作学习，学生可以相互启发、相互帮助，共同提高学习效果。强化思维训练：传感器与继电器的学习要求学生具备较强的抽象思维能力和逻辑推理能力。在教学过程中，教师应注重学生的思维训练，通过设计一些具有挑战性的问题或任务，引导学生进行深入思考和探究。教师还应鼓励学生大胆质疑、勇于创新，培养他们的批判性思维和创造性思维。加强知识整合：传感器与继电器的知识涉及多个学科领域，如物理、化学、电子技术等。在教学过程中，教师应注重知识的整合和迁移，帮助学生将所学知识与其他学科领域的知识相联系，形成完整的知识体系。例如，在讲解传感器的工作原理时，教师可以联系物理学科中的电阻、电容等知识点进行讲解；在设计电子控制电路时，教师可以引导学生运用化学学科中的氧化还原反应等知识点进行分析和推理。通过加强直观教学、注重实践操作、开展合作学习、强化思维训练和加强知识整合等策略，教师可以有效地突破学生在学习传感器与继电器过程中可能遇到的学习障碍，提高他们的学习效果和综合能力。四、大主题或大概念设计本单元以“电子控制技术中的传感器与继电器”为主题，围绕传感器与继电器的基本概念、特性、分类及应用展开，旨在帮助学生理解电子控制技术在现代生活中的广泛应用，掌握传感器与继电器的基本原理和使用方法，提升学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。通过本单元的学习，学生将能够认识到传感器与继电器在电子控制系统中的核心作用，理解其工作原理，并能够在实际生活中应用这些知识进行简单的电子控制系统设计。五、大单元目标叙写（一）技术意识学生能够理解传感器与继电器在电子控制技术中的重要性，认识到它们在现代生活中的应用价值。学生能够分析传感器与继电器的工作原理，理解其对电子控制系统性能的影响，形成对电子控制技术的敏感性和理性认识。学生能够关注传感器与继电器的技术发展动态，理解技术进步对社会生活的影响，形成积极的技术发展观。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，理解传感器与继电器在电子控制系统中的作用和相互关系，形成初步的系统观念。学生能够通过案例分析，识别电子控制系统中传感器与继电器的关键问题，提出解决方案，并考虑方案的经济性、可行性和安全性。学生能够参与电子控制系统的设计和优化过程，体验工程设计的一般流程，发展工程思维。（三）创新设计学生能够基于传感器与继电器的特性，提出创新性的电子控制系统设计方案，体现创造性和实用性。学生能够运用多种设计方法和工具，对电子控制系统方案进行比较、权衡和优化，提高设计创新能力。学生能够关注电子控制技术的发展趋势，结合新技术、新材料进行电子控制系统的创新设计。（四）图样表达学生能够识读和绘制与传感器与继电器相关的技术图样，如电路图、方框图等，准确表达设计意图。学生能够运用二维、三维设计软件绘制电子控制系统的设计图样，提高图样表达能力。学生能够通过图样表达，与同伴、教师进行有效沟通，共同完善电子控制系统设计方案。（五）物化能力学生能够根据设计方案，选择合适的传感器与继电器，进行电子控制系统的搭建和调试，提高物化实现能力。学生能够掌握电子控制系统制作和装配的基本工艺和方法，完成模型或产品的成型制作和装配。学生能够对电子控制系统进行性能测试和评估，根据测试结果进行优化和改进，形成精益求精、追求卓越的良好品格。六、大单元教学重点传感器与继电器的基本概念与特性：学生需要理解传感器与继电器的基本定义、工作原理及其在电子控制系统中的作用，掌握传感器的一般特性和分类方法。常见传感器的应用：学生需要了解温度传感器、光敏传感器、磁敏传感器等常见传感器的应用场景和工作原理，能够识别并选择合适的传感器进行电子控制系统设计。电磁继电器的结构与工作原理：学生需要掌握电磁继电器的构造、规格和工作原理，能够理解和分析电磁继电器在电子控制系统中的应用。电子控制系统的设计与实现：学生需要学会运用传感器与继电器进行电子控制系统的设计，包括系统需求分析、方案设计、元器件选择、电路搭建和调试等过程，提高物化实现能力。七、大单元教学难点传感器与继电器工作原理的理解：传感器与继电器的工作原理涉及电路分析、信号转换等知识点，对于部分学生来说可能较为抽象和难以理解。教师需要通过实物演示、动画模拟等方式，帮助学生直观感受传感器与继电器的工作过程。电子控制系统的设计与优化：电子控制系统的设计涉及多个方面的知识，包括传感器与继电器的选择、电路搭建、系统调试等。学生需要在理解每个知识点的基础上，综合运用这些知识进行设计，这对学生的工程思维和创新设计能力提出了较高要求。图样表达与物化实现：学生需要将设计思想通过图样准确表达出来，并与实际物化实现相结合。这需要学生具备较强的图样表达能力和物化实现能力，同时还需要考虑经济性、可行性和安全性等因素。教师在教学过程中需要引导学生注重细节，注重实践经验的积累和总结。为了克服这些教学难点，教师可以采取以下策略：实物演示与动画模拟：通过实物演示和动画模拟等方式，直观展示传感器与继电器的工作原理和电子控制系统的运行过程，帮助学生理解抽象概念。案例分析与实践操作：通过案例分析，让学生了解电子控制系统设计的实际过程和注意事项；通过实践操作，让学生亲身体验电子控制系统的搭建和调试过程，提高物化实现能力。小组合作学习：通过小组合作学习的方式，让学生共同讨论和解决电子控制系统设计中的问题，促进思维碰撞和创意激发，提高团队协作能力和问题解决能力。评价与反馈：建立及时、有效的评价机制，对学生的设计作品和实践操作进行评价和反馈，帮助学生发现问题并及时改进；同时鼓励学生进行自我评价和相互评价，促进自我反思和持续改进。八、大单元整体教学思路一、教学目标设定根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合2020版人教版高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》第三章《传感器与继电器》的教学内容，本大单元的教学目标设定如下，涵盖通用技术的核心素养目标：技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力。（一）技术意识技术认知：学生能够认识到传感器与继电器在现代电子控制系统中的重要性，理解它们在社会生活和工业生产中的广泛应用及其对科技进步的推动作用。技术应用：学生能够分析传感器与继电器在不同技术情境中的应用案例，理解它们对提升系统性能、优化工作流程的实际价值。技术伦理：学生能够形成对传感器与继电器技术使用的伦理意识，理解技术发展对人类社会、环境可能产生的影响，并具备初步的技术责任意识。（二）工程思维系统分析：学生能够运用系统分析的方法，理解传感器与继电器在电子控制系统中的作用及其相互关系，识别影响系统性能的关键因素。工程设计：学生能够根据具体的技术需求，设计包含传感器与继电器的电子控制系统方案，并运用模拟或简易建模等方法进行方案优化。风险评估：学生能够初步运用趋势分析、风险评估等方法，对设计的电子控制系统方案进行性能和风险评估，提出改进建议。（三）创新设计创新思维：学生能够基于传感器与继电器的特性，提出创新性的设计方案，解决特定的技术问题。方案设计：学生能够综合运用多学科知识，设计包含传感器与继电器的电子控制系统，并考虑系统的可行性、经济性、环保性等因素。方案优化：学生能够通过技术试验、数据分析等方法，对设计的电子控制系统方案进行优化，提升系统的性能和可靠性。（四）图样表达技术图样绘制：学生能够识读并绘制包含传感器与继电器的电子控制系统方框图、电路图等技术图样，准确表达设计方案。设计文档编写：学生能够编写包含传感器与继电器的电子控制系统设计文档，详细记录设计思路、方案选择、技术参数等信息。技术交流：学生能够运用技术图样和设计文档，与他人交流电子控制系统的设计方案，解释设计思路和技术细节。（五）物化能力材料选择：学生能够根据电子控制系统的设计要求，选择合适的传感器与继电器，并了解它们的规格和性能参数。工具使用：学生能够熟练使用电子电路焊接工具、测试仪器等设备，进行电子控制系统的制作和调试。系统制作与调试：学生能够根据设计方案，制作包含传感器与继电器的电子控制系统，并进行系统调试和性能测试，确保系统满足设计要求。二、大单元教学重点传感器与继电器的特性与应用：深入理解传感器与继电器的工作原理、特性及其在电子控制系统中的应用。电子控制系统的设计与制作：掌握电子控制系统的设计方法和制作流程，能够独立完成包含传感器与继电器的电子控制系统的设计与制作。技术图样与文档的表达：提高技术图样和文档的绘制与编写能力，能够准确表达电子控制系统的设计方案和技术细节。三、大单元教学难点传感器与继电器的选择与匹配：根据具体的技术需求，选择合适的传感器与继电器，并进行合理的匹配。电子控制系统的优化与调试：对设计的电子控制系统进行优化，解决制作和调试过程中出现的问题，确保系统性能稳定可靠。跨学科知识的综合运用：在电子控制系统的设计与制作过程中，综合运用物理、化学、数学等多学科知识，解决复杂的技术问题。四、大单元整体教学思路（一）情境导入与激发兴趣通过展示传感器与继电器在现代科技产品中的广泛应用案例，如智能家居、智能穿戴设备等，激发学生的学习兴趣和探究欲望。引导学生思考传感器与继电器在这些产品中的作用及其重要性，为后续学习奠定基础。（二）理论学习与知识建构传感器的发展趋势与特性介绍传感器的发展历程和未来趋势，引导学生了解传感器技术的前沿动态。分析传感器的一般特性，包括静态特性和动态特性，理解传感器的工作原理和性能指标。通过案例讲解，让学生认识不同类型的传感器，并理解它们在不同领域的应用。继电器的作用与分类介绍继电器在电子控制系统中的作用，理解其作为执行器的重要性。分析继电器的分类和工作原理，重点讲解电磁继电器的工作过程和特点。通过实物展示和实验操作，让学生直观感受继电器的结构和功能。（三）实践操作与技能提升传感器与继电器的选择与测试提供多种类型的传感器与继电器，引导学生根据技术需求选择合适的元件。教授学生使用万用表等测试工具，对传感器与继电器进行测试，确保元件性能正常。电子控制系统的设计与制作以实际项目为载体，如智能家居控制系统、智能温控系统等，引导学生进行电子控制系统的设计。指导学生绘制电子控制系统方框图、电路图等技术图样，编写设计文档。提供必要的工具和材料，让学生动手制作电子控制系统，并进行系统调试和性能测试。创新设计与方案优化鼓励学生发挥创新思维，对电子控制系统进行改进和优化，提升系统性能和可靠性。组织学生进行方案设计竞赛或展示活动，分享创新设计成果，促进相互学习和交流。（四）总结反思与评价反馈总结反思在每个教学阶段结束后，组织学生进行总结反思，回顾所学知识和技能，分析存在的问题和不足。引导学生思考如何将所学知识应用于实际生活中，解决具体问题。评价反馈采用多种评价方式，包括自我评价、小组互评和教师评价等，对学生的学习过程和学习成果进行全面评价。针对学生在实践操作和方案设计过程中出现的问题，给予及时的指导和反馈，帮助学生改进和提高。拓展延伸鼓励学生关注传感器与继电器技术的最新发展动态，积极参加科技创新活动和实践项目。提供相关的学习资源和参考资料，支持学生自主学习和深入研究。通过以上教学思路的实施，旨在帮助学生全面掌握传感器与继电器的相关知识和技能，提升他们的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力，为他们未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。九、学业评价学业评价是通用技术课程中不可或缺的一环，它不仅是对学生学习效果的检验，更是促进学生核心素养发展的重要手段。依据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合《第三章传感器与继电器》的教学内容，本学业评价设计将从技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力五个方面展开，旨在全面评价学生的学科核心素养。一、教学目标技术意识：学生能够理解传感器与继电器在现代生活、生产中的重要性，认识到传感器与继电器技术的发展对社会进步的推动作用，形成积极的技术价值观，具备安全、环保、伦理、责任等意识。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，理解传感器与继电器在电子控制系统中的作用，分析并解决与传感器和继电器相关的技术问题，发展初步的系统与工程思维。创新设计：学生能够结合生活实际，提出创新性的传感器与继电器应用方案，通过设计试验进行验证和优化，提升创新设计能力。图样表达：学生能够识读和绘制与传感器与继电器相关的技术图样，运用技术语言清晰表达设计方案，提高图样表达能力。物化能力：学生能够选择合适的材料和工具，完成传感器与继电器的安装、调试与测试，具备一定的物化能力，能够解决实际操作中的技术问题。二、学习目标了解传感器的发展趋势：学生能够通过案例分析，了解传感器技术的发展历程和未来趋势，认识传感器在各个领域的应用。认识传感器及其特性：学生能够识别不同类型的传感器，理解传感器的一般特性和分类方法，掌握传感器的基本工作原理。掌握常见传感器的应用：学生能够结合生活实际，分析温度传感器、光敏传感器、磁敏传感器等常见传感器的应用，理解其工作原理和应用场景。理解继电器的作用与分类：学生能够理解继电器在电路中的作用，掌握继电器的分类方法，了解不同类型继电器的特点和应用。掌握电磁继电器的结构与工作原理：学生能够理解电磁继电器的基本结构和工作原理，学会使用万用表检测继电器的工作状态。具备传感器与继电器的应用能力：学生能够根据实际需求，选择合适的传感器与继电器，设计并制作简单的电子控制系统，完成安装、调试与测试。三、评价目标（一）技术意识评价内容：学生对传感器与继电器技术的认知程度，包括技术发展历程、应用领域、社会价值等方面的理解。评价标准：能够准确描述传感器与继电器技术的发展历程和未来趋势。能够列举传感器与继电器在日常生活、生产中的多个应用场景。能够分析传感器与继电器技术对社会进步的推动作用。评价方式：通过课堂讨论、问卷调查、案例分析等方式进行评价。（二）工程思维评价内容：学生运用系统分析方法解决与传感器与继电器相关技术问题的能力。评价标准：能够识别传感器与继电器在电子控制系统中的作用和相互关系。能够运用系统分析的方法，分析并解决与传感器和继电器相关的技术问题。能够提出优化电子控制系统的方案，并进行合理性和可行性分析。评价方式：通过项目设计、技术试验、案例分析等方式进行评价。（三）创新设计评价内容：学生结合生活实际，提出创新性的传感器与继电器应用方案的能力。评价标准：能够根据实际需求，提出创新性的传感器与继电器应用方案。能够设计试验方案，对创新方案进行验证和优化。能够撰写创新设计方案报告，清晰表达设计思路和实施过程。评价方式：通过创新设计竞赛、项目展示、方案报告评审等方式进行评价。（四）图样表达评价内容：学生识读和绘制与传感器与继电器相关的技术图样的能力。评价标准：能够准确识读传感器与继电器的技术图样，理解图样中的符号和标注。能够绘制与传感器与继电器相关的技术图样，包括电路图、结构图等。能够运用技术语言清晰表达设计方案，图样表达准确、规范。评价方式：通过图样绘制作业、技术图样识读测试等方式进行评价。（五）物化能力评价内容：学生选择合适的材料和工具，完成传感器与继电器的安装、调试与测试的能力。评价标准：能够根据实际需求，选择合适的传感器与继电器型号和规格。能够正确安装和连接传感器与继电器，完成电子控制系统的搭建。能够对电子控制系统进行调试和测试，解决实际操作中的技术问题。能够撰写电子控制系统安装、调试与测试报告，记录实施过程和测试结果。评价方式：通过实践操作考核、项目作品展示、调试与测试报告评审等方式进行评价。四、学业评价设计（一）课堂表现评价课堂表现评价主要关注学生在课堂上的参与度、合作精神和创新能力。教师可以通过观察学生在小组讨论、案例分析、实验操作等活动中的表现，给予及时的反馈和评价。参与度评价：记录学生在课堂上的发言次数、提问质量、小组讨论中的贡献等，评价学生的积极参与程度。合作精神评价：观察学生在小组合作中的协作情况，评价学生的团队意识、沟通能力和相互尊重的态度。创新能力评价：鼓励学生提出创新性的观点和解决方案，评价学生的创新思维和创造力。（二）作业与练习评价作业与练习评价主要关注学生对基础知识的掌握情况和应用能力。教师可以通过布置与传感器与继电器相关的作业和练习，检查学生对知识点的理解和掌握程度。基础知识掌握评价：通过选择题、填空题等客观题形式，检查学生对传感器与继电器基础知识的掌握情况。应用能力评价：通过案例分析、方案设计等主观题形式，评价学生将所学知识应用于实际问题的能力。创新设计评价：鼓励学生设计创新性的传感器与继电器应用方案，评价学生的创新设计能力和实践能力。（三）项目实践与展示评价项目实践与展示评价主要关注学生在项目设计、实施和展示过程中的表现。教师可以通过组织项目设计竞赛、作品展示等活动，评价学生的综合素养和实践能力。项目设计评价：评价学生项目设计的创新性、可行性和实用性，以及设计过程中体现的工程思维和技术意识。项目实施评价：评价学生在项目实施过程中的物化能力和团队合作精神，包括材料选择、工具使用、安装调试等方面的表现。项目展示评价：评价学生在项目展示过程中的表达能力、自信心和应变能力，以及项目成果的展示效果和创新点。（四）学业水平考试评价学业水平考试评价是检验学生学业成就的重要方式。教师可以根据课程标准和教学要求，设计包含选择题、填空题、简答题、案例分析题、设计题等多种题型的试卷，全面评价学生的学科核心素养。选择题与填空题：检查学生对传感器与继电器基础知识的掌握情况。简答题：评价学生对传感器与继电器工作原理、应用场景等方面的理解程度。案例分析题：通过案例分析，评价学生运用所学知识解决实际问题的能力。设计题：要求学生根据实际需求，设计包含传感器与继电器的电子控制系统，评价学生的创新设计能力和物化能力。五、具体实施建议多元化评价方式：结合课堂表现评价、作业与练习评价、项目实践与展示评价、学业水平考试评价等多种方式，全面评价学生的学科核心素养。注重过程性评价：关注学生在学习过程中的表现，及时给予反馈和指导，帮助学生不断改进和提高。强化实践性评价：通过项目实践、实验操作等方式，评价学生的物化能力和创新精神，提高学生的实践能力和解决问题的能力。鼓励学生自我评价与相互评价：通过自我评价和相互评价，引导学生反思学习过程，发现自身不足，相互学习，共同进步。通过以上学业评价设计，旨在全面、客观地评价学生在《第三章传感器与继电器》学习过程中的表现，促进学生技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力等核心素养的全面发展。也为教师提供科学、有效的评价手段，帮助教师更好地了解学生的学习情况，调整教学策略，提高教学质量。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路本大单元以《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》为指导，以“电子控制技术”中的“传感器与继电器”为核心内容，旨在通过一系列的教学活动，帮助学生理解传感器与继电器的基本原理、特性、分类及应用，培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等通用技术核心素养。具体实施思路如下：情境导入：通过生活中的实际应用案例，引入传感器与继电器的重要性和广泛应用，激发学生的学习兴趣和探究欲望。理论学习：系统讲解传感器与继电器的基础知识，包括传感器的发展趋势、一般特性、分类以及常见传感器的应用等，为后续实践活动奠定理论基础。实践操作：设计一系列实践活动，如温度传感器的应用实验、光敏传感器的应用实验、磁敏传感器的应用实验以及直流电磁继电器的应用实验等，让学生在实践中深化理论知识，提升操作技能。项目探究：以一个综合性的电子控制系统设计项目为载体，引导学生综合运用所学知识，进行系统设计、制作与调试，培养学生的工程思维和创新能力。评价反馈：通过自评、互评和师评相结合的方式，对学生的学习过程和学习成果进行全面评价，及时反馈，促进学生不断改进和提升。总结反思：对整个大单元的学习过程进行总结反思，梳理知识点，提炼学习方法，为后续学习打下坚实基础。二、教学目标设定根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合本单元的教学内容，设定以下教学目标：（一）技术意识学生能够认识到传感器与继电器在现代电子控制系统中的重要性和广泛应用。学生能够结合生活中的实际案例，分析传感器与继电器在解决实际问题中的作用和价值。学生能够形成对电子控制技术的正确认识和积极态度，具备基本的技术安全意识、规范意识和伦理意识。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，理解传感器与继电器在电子控制系统中的相互关系和作用。学生能够通过技术试验和探究活动，分析影响传感器性能的因素，提出改进措施。学生能够针对具体的技术问题，运用所学知识进行方案设计和优化，体现工程思维。（三）创新设计学生能够结合实际需求，发挥创意，设计具有创新性的传感器应用方案。学生能够通过团队合作，共同完成电子控制系统的设计与制作，体现创新思维和团队协作能力。学生能够针对设计过程中的问题，提出创新的解决方案，并不断优化设计方案。（四）图样表达学生能够识读和绘制与传感器和继电器相关的技术图样，如电路图、系统框图等。学生能够运用图样准确表达设计构想，实现设计思想的交流与传递。学生能够在设计过程中，不断优化图样表达，提高技术图样的准确性和规范性。（五）物化能力学生能够根据设计方案，选择合适的传感器和继电器等元器件，进行电子控制系统的制作与调试。学生能够掌握电子控制系统的基本安装与调试方法，确保系统正常运行。学生能够在制作与调试过程中，注重细节处理，提高物化实现的质量与效率。三、教学结构图传感器与继电器|+++||传感器的发展趋势继电器的应用||++++++||||认识传感器传感器的特性及分类继电器的作用与分类电磁继电器的结构与工作原理||++++++||常见传感器的应用直流电磁继电器的规格||+++++||||||温度传感器的应用光敏传感器的应用磁敏传感器的应用直流电磁继电器的应用||项目探究：电子控制系统设计四、具体教学实施步骤第一步：情境导入（1课时）教学内容：通过多媒体展示传感器与继电器在日常生活和工业生产中的广泛应用案例，如智能家居、自动驾驶、医疗设备等领域的应用。教学活动：教师播放相关视频或展示图片，引导学生观察并思考传感器与继电器的作用。学生分组讨论，分享自己对传感器与继电器的初步认识和感受。教师总结并引入本单元的学习主题和目标。第二步：理论学习（4课时）2.1传感器的发展趋势（1课时）教学内容：讲解传感器的发展趋势，包括高精度、小型化和廉价化、集成化、数字化、网络化和智能化等方面。教学活动：教师通过PPT展示传感器的发展趋势图表和数据。学生分组收集资料，分析不同领域传感器的发展趋势。学生代表分享小组成果，全班进行讨论交流。2.2认识传感器（1课时）教学内容：介绍传感器的组成、工作原理和分类方法。教学活动：教师通过实物展示和PPT讲解传感器的敏感元件、传感元件和测量电路。学生分组观察不同类型的传感器实物，并尝试绘制其组成方框图。学生代表分享观察结果，全班进行交流和讨论。2.3传感器的特性及分类（1课时）教学内容：讲解传感器的静态特性和动态特性，以及按不同分类方法的传感器类型。教学活动：教师通过PPT展示传感器的特性曲线和分类表格。学生分组讨论不同分类方法下传感器的特点和应用场景。学生代表分享讨论结果，全班进行交流和总结。2.4常见传感器的应用（1课时）教学内容：介绍温度传感器、光敏传感器和磁敏传感器的应用实例。教学活动：教师通过PPT展示不同传感器在日常生活和工业生产中的应用案例。学生分组选择一种传感器进行深入研究，分析其工作原理和应用场景。学生代表分享研究成果，全班进行交流和讨论。3.1温度传感器的应用（实验课1课时）教学内容：通过实验了解温度传感器的工作原理和应用。教学活动：教师演示温度传感器的测量实验。学生分组进行温度传感器测量实验，记录数据并分析实验结果。学生撰写实验报告，总结实验过程和结果。3.2光敏传感器的应用（实验课1课时）教学内容：通过实验了解光敏传感器的工作原理和应用。教学活动：教师演示光敏传感器的测量实验。学生分组进行光敏传感器测量实验，记录数据并分析实验结果。学生撰写实验报告，总结实验过程和结果。3.3磁敏传感器的应用（实验课1课时）教学内容：通过实验了解磁敏传感器的工作原理和应用。教学活动：教师演示磁敏传感器的测量实验。学生分组进行磁敏传感器测量实验，记录数据并分析实验结果。学生撰写实验报告，总结实验过程和结果。4.1继电器的作用与分类（1课时）教学内容：介绍继电器的作用、分类和工作原理。教学活动：教师通过PPT展示继电器的实物和分类方法。学生分组讨论继电器在不同领域的应用实例。学生代表分享讨论结果，全班进行交流和总结。4.2电磁继电器的结构与工作原理（1课时）教学内容：详细讲解电磁继电器的结构、工作原理和触点形式。教学活动：教师通过PPT和实物展示电磁继电器的结构和工作原理。学生分组观察电磁继电器实物，并尝试绘制其工作原理图。学生代表分享观察结果和工作原理图，全班进行交流和讨论。4.3直流电磁继电器的规格（1课时）教学内容：介绍直流电磁继电器的规格参数和选型方法。教学活动：教师通过PPT展示直流电磁继电器的规格表格和选型指南。学生分组根据实际需求选择合适的直流电磁继电器，并说明选择理由。学生代表分享选择结果和理由，全班进行交流和讨论。4.4直流电磁继电器的应用（实验课1课时）教学内容：通过实验了解直流电磁继电器的应用。教学活动：教师演示直流电磁继电器的控制实验。学生分组进行直流电磁继电器控制实验，记录数据并分析实验结果。学生撰写实验报告，总结实验过程和结果。第三步：项目探究（4课时）教学内容：以一个综合性的电子控制系统设计项目为载体，引导学生进行系统设计、制作与调试。教学活动：教师提出项目要求和设计任务。学生分组进行项目需求分析、方案设计和元器件选型。学生分组进行电子控制系统的制作与调试，记录数据并分析结果。学生撰写项目报告，展示项目成果并进行全班交流和评价。第四步：总结反思（1课时）教学内容：对整个大单元的学习过程进行总结反思。教学活动：教师引导学生回顾本单元的学习内容和学习过程。学生分组分享学习体会和收获，提出改进意见和建议。教师总结本单元的学习成果，提出后续学习的建议和要求。通过以上教学实施步骤，学生将系统地学习传感器与继电器的基础知识，掌握常见传感器的应用方法和直流电磁继电器的使用技巧，提升技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等通用技术核心素养。通过项目探究和实践活动，学生将能够综合运用所学知识解决实际问题，提高实践能力和创新能力。十一、大情境、大任务创设一、教学目标设定根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合2020版人教版高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》第三章《传感器与继电器》的教学内容，本大情境、大任务创设的教学目标设定如下：（一）技术意识学生能够认识到传感器与继电器在现代电子控制系统中的重要性和广泛应用，理解它们对现代社会生活的影响。学生能够结合生活中的实际案例，分析传感器与继电器在解决实际问题中的作用和价值，形成对电子控制技术的正确认识和积极态度。学生能够具备基本的技术安全意识、规范意识和伦理意识，理解并遵守传感器与继电器的使用规范和标准。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，理解传感器与继电器在电子控制系统中的相互关系和作用。学生能够通过技术试验和探究活动，分析影响传感器性能的因素，并提出改进措施。学生能够针对具体的技术问题，运用所学知识进行方案设计和优化，体现工程思维。（三）创新设计学生能够结合实际需求，发挥创意，设计具有创新性的传感器应用方案。学生能够通过团队合作，共同完成电子控制系统的设计与制作，体现创新思维和团队协作能力。学生能够针对设计过程中的问题，提出创新的解决方案，并不断优化设计方案。（四）图样表达学生能够识读和绘制与传感器和继电器相关的技术图样，如电路图、系统框图等。学生能够运用图样准确表达设计构想，实现设计思想的交流与传递。学生能够在设计过程中，不断优化图样表达，提高技术图样的准确性和规范性。（五）物化能力学生能够根据设计方案，选择合适的传感器和继电器等元器件，进行电子控制系统的制作与调试。学生能够掌握电子控制系统的基本安装与调试方法，确保系统正常运行。学生能够在制作与调试过程中，注重细节处理，提高物化实现的质量与效率。二、大情境、大任务创设（一）大情境设定随着科技的发展，智能家居已经成为现代家庭生活的重要组成部分。智能家居系统通过集成各种传感器和继电器，实现对家庭环境的智能化控制和管理。本大情境设定为一个智能家居系统的设计与实现项目，要求学生综合运用所学知识，设计并制作一个智能家居控制系统，实现对家庭环境（如温度、光照、安全等）的智能化监控和管理。（二）大任务分解1.智能家居系统需求分析教学目标：技术意识：引导学生认识智能家居系统的重要性和应用价值。工程思维：培养学生运用系统分析方法进行需求分析的能力。教学活动：教师介绍智能家居系统的基本概念和应用场景。学生分组讨论智能家居系统的功能需求，如温度控制、光照调节、安全监控等。学生代表分享讨论结果，全班进行交流和总结。2.传感器选型与布局设计教学目标：技术意识：加深学生对传感器作用的理解。创新设计：鼓励学生发挥创意，进行传感器布局设计。图样表达：提高学生绘制技术图样的能力。教学活动：教师介绍常见传感器的类型、特性和应用场景。学生根据需求分析结果，选择合适的传感器类型，并设计传感器的布局方案。学生分组绘制传感器布局图，并用文字说明布局理由。学生代表展示布局图，全班进行交流和评价。3.继电器选型与控制电路设计教学目标：工程思维：培养学生根据实际需求进行继电器选型的能力。物化能力：提高学生设计控制电路的能力。教学活动：教师介绍继电器的类型、工作原理和选型方法。学生根据智能家居系统的控制需求，选择合适的继电器类型，并设计控制电路。学生分组绘制控制电路图，并用文字说明设计思路。学生代表展示控制电路图，全班进行交流和评价。4.智能家居系统制作与调试教学目标：物化能力：提高学生制作和调试电子控制系统的能力。工程思维：培养学生解决实际问题的能力。团队合作：通过团队合作，提高学生的协作能力。教学活动：学生分组进行智能家居系统的制作，包括传感器的安装、控制电路的焊接和调试等。学生在制作过程中，记录遇到的问题和解决方法，并撰写制作报告。教师巡回指导，及时解决学生在制作过程中遇到的问题。学生完成制作后，进行系统调试，确保系统正常运行。5.智能家居系统展示与评价教学目标：图样表达：提高学生展示和交流技术成果的能力。技术意识：通过展示和评价，加深学生对智能家居系统的认识。教学活动：学生分组展示智能家居系统，包括系统演示、技术图样展示和制作报告汇报等。全班进行交流和评价，提出改进建议。教师总结评价，指出学生的优点和不足，提出改进方向。三、大情境、大任务实施步骤第一步：智能家居系统需求分析（1课时）教师介绍智能家居系统的基本概念和应用场景。学生分组讨论智能家居系统的功能需求，并记录在需求分析表中。学生代表分享讨论结果，全班进行交流和总结。第二步：传感器选型与布局设计（2课时）教师介绍常见传感器的类型、特性和应用场景。学生根据需求分析结果，选择合适的传感器类型，并设计传感器的布局方案。学生分组绘制传感器布局图，并用文字说明布局理由。学生代表展示布局图，全班进行交流和评价。第三步：继电器选型与控制电路设计（2课时）教师介绍继电器的类型、工作原理和选型方法。学生根据智能家居系统的控制需求，选择合适的继电器类型，并设计控制电路。学生分组绘制控制电路图，并用文字说明设计思路。学生代表展示控制电路图，全班进行交流和评价。第四步：智能家居系统制作与调试（4课时）学生分组进行智能家居系统的制作，包括传感器的安装、控制电路的焊接和调试等。学生在制作过程中，记录遇到的问题和解决方法，并撰写制作报告。教师巡回指导，及时解决学生在制作过程中遇到的问题。学生完成制作后，进行系统调试，确保系统正常运行。第五步：智能家居系统展示与评价（2课时）学生分组展示智能家居系统，包括系统演示、技术图样展示和制作报告汇报等。全班进行交流和评价，提出改进建议。教师总结评价，指出学生的优点和不足，提出改进方向。四、教学资源与支持教学设备：传感器、继电器、电路板、焊接工具、计算机等。教学材料：传感器与继电器相关教材、技术图样绘制工具、制作报告模板等。技术支持：提供电子控制技术相关的在线资源和实验指导视频。师资支持：配备具有电子控制技术专业背景的教师进行指导和答疑。五、教学评价与反馈过程性评价：在教学过程中，通过观察学生的参与度、合作情况和问题解决能力等进行过程性评价。作品评价：对学生制作的智能家居系统进行功能性、创新性和规范性等方面的评价。自评与互评：鼓励学生进行自我评价和相互评价，提高评价的客观性和准确性。反馈与改进：根据评价结果，及时给予学生反馈，指出优点和不足，并提出改进建议。根据反馈情况调整教学计划和教学方法，以更好地满足学生的学习需求。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：传感器与继电器课时设计：情境导入（1课时）教学内容：通过多媒体展示传感器与继电器在日常生活和工业生产中的广泛应用案例。教学活动：教师播放相关视频或展示图片，引导学生观察并思考传感器与继电器的作用；学生分组讨论，分享初步认识和感受；教师总结并引入学习主题和目标。理论学习（4课时）传感器的发展趋势（1课时）教学内容：讲解传感器的发展趋势，包括高精度、小型化和廉价化、集成化、数字化、网络化和智能化。教学活动：教师通过PPT展示传感器的发展趋势图表和数据；学生分组收集资料，分析不同领域传感器的发展趋势；学生代表分享小组成果，全班讨论交流。认识传感器（1课时）教学内容：介绍传感器的组成、工作原理和分类方法。教学活动：教师通过实物展示和PPT讲解传感器的敏感元件、传感元件和测量电路；学生分组观察不同类型的传感器实物，并尝试绘制其组成方框图；学生代表分享观察结果，全班交流讨论。传感器的特性及分类（1课时）教学内容：讲解传感器的静态特性和动态特性，以及按不同分类方法的传感器类型。教学活动：教师通过PPT展示传感器的特性曲线和分类表格；学生分组讨论不同分类方法下传感器的特点和应用场景；学生代表分享讨论结果，全班总结。常见传感器的应用（1课时）教学内容：介绍温度传感器、光敏传感器和磁敏传感器的应用实例。教学活动：教师通过PPT展示不同传感器在日常生活和工业生产中的应用案例；学生分组选择一种传感器进行深入研究，分析其工作原理和应用场景；学生代表分享研究成果，全班交流讨论。实践操作（4课时）温度传感器的应用（实验课1课时）教学内容：通过实验了解温度传感器的工作原理和应用。教学活动：教师演示温度传感器的测量实验；学生分组进行温度传感器测量实验，记录数据并分析实验结果；学生撰写实验报告，总结实验过程和结果。光敏传感器的应用（实验课1课时）教学内容：通过实验了解光敏传感器的工作原理和应用。教学活动：教师演示光敏传感器的测量实验；学生分组进行光敏传感器测量实验，记录数据并分析实验结果；学生撰写实验报告，总结实验过程和结果。磁敏传感器的应用（实验课1课时）教学内容：通过实验了解磁敏传感器的工作原理和应用。教学活动：教师演示磁敏传感器的测量实验；学生分组进行磁敏传感器测量实验，记录数据并分析实验结果；学生撰写实验报告，总结实验过程和结果。直流电磁继电器的应用（实验课1课时）教学内容：通过实验了解直流电磁继电器的应用。教学活动：教师演示直流电磁继电器的控制实验；学生分组进行直流电磁继电器控制实验，记录数据并分析实验结果；学生撰写实验报告，总结实验过程和结果。项目探究（4课时）教学内容：以一个综合性的电子控制系统设计项目为载体，引导学生进行系统设计、制作与调试。教学活动：教师提出项目要求和设计任务；学生分组进行项目需求分析、方案设计和元器件选型；学生分组进行电子控制系统的制作与调试，记录数据并分析结果；学生撰写项目报告，展示项目成果并进行全班交流和评价。总结反思（1课时）教学内容：对整个大单元的学习过程进行总结反思。教学活动：教师引导学生回顾本单元的学习内容和学习过程；学生分组分享学习体会和收获，提出改进意见和建议；教师总结本单元的学习成果，提出后续学习的建议和要求。（二）学习目标根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合本单元的教学内容，设定以下学习目标：通用技术的核心素养目标：技术意识：学生能够认识到传感器与继电器在现代电子控制系统中的重要性和广泛应用。学生能够结合生活中的实际案例，分析传感器与继电器在解决实际问题中的作用和价值。学生能够形成对电子控制技术的正确认识和积极态度，具备基本的技术安全意识、规范意识和伦理意识。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，理解传感器与继电器在电子控制系统中的相互关系和作用。学生能够通过技术试验和探究活动，分析影响传感器性能的因素，提出改进措施。学生能够针对具体的技术问题，运用所学知识进行方案设计和优化，体现工程思维。创新设计：学生能够结合实际需求，发挥创意，设计具有创新性的传感器应用方案。学生能够通过团队合作，共同完成电子控制系统的设计与制作，体现创新思维和团队协作能力。学生能够针对设计过程中的问题，提出创新的解决方案，并不断优化设计方案。图样表达：学生能够识读和绘制与传感器和继电器相关的技术图样，如电路图、系统框图等。学生能够运用图样准确表达设计构想，实现设计思想的交流与传递。学生能够在设计过程中，不断优化图样表达，提高技术图样的准确性和规范性。物化能力：学生能够根据设计方案，选择合适的传感器和继电器等元器件，进行电子控制系统的制作与调试。学生能够掌握电子控制系统的基本安装与调试方法，确保系统正常运行。学生能够在制作与调试过程中，注重细节处理，提高物化实现的质量与效率。（三）评价任务过程性评价：通过观察学生在实验课和项目探究中的表现，评价学生的实践操作能力和团队协作能力。通过检查学生的实验报告和项目报告，评价学生的数据处理能力和分析问题的能力。通过课堂讨论和分享，评价学生的表达能力和批判性思维能力。总结性评价：通过期末考试或项目展示，综合评价学生对传感器与继电器知识的掌握程度和应用能力。通过学生自评、互评和教师评价相结合的方式，全面评价学生的通用技术核心素养。（四）学习过程情境导入：学生通过观看视频和图片，了解传感器与继电器在日常生活和工业生产中的广泛应用，激发学习兴趣和探究欲望。理论学习：学生通过教师的讲解和PPT展示，学习传感器与继电器的基础知识，包括传感器的组成、工作原理、分类方法和应用实例。学生通过分组讨论和分享，加深对传感器与继电器知识的理解，提高表达能力和批判性思维能力。实践操作：学生通过实验课，亲手操作传感器与继电器，了解其工作原理和应用场景，提高实践操作能力和数据处理能力。学生通过记录实验数据和撰写实验报告，培养科学严谨的实验态度和良好的实验习惯。项目探究：学生通过参与综合性的电子控制系统设计项目，综合运用所学知识进行系统设计、制作与调试，提高工程思维和创新能力。学生通过团队合作和项目展示，培养团队协作能力和表达能力。总结反思：学生通过回顾本单元的学习内容和学习过程，总结学习体会和收获，提出改进意见和建议。教师通过总结本单元的学习成果，提出后续学习的建议和要求，帮助学生明确未来的学习方向。（五）作业与检测作业：完成每次实验课后的实验报告，包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验数据和实验结论。参与项目探究过程中的小组讨论和资料收集，为项目报告提供素材。完成期末复习题和模拟试题，巩固所学知识。检测：通过实验课上的实验操作和实验报告，检测学生对传感器与继电器知识的理解程度和实验操作能力。通过项目探究过程中的项目报告和展示，检测学生的系统设计能力、制作与调试能力以及团队协作能力。通过期末考试或项目展示，综合评价学生对本单元知识的掌握程度和应用能力。（六）学后反思学生反思：反思自己在学习过程中的收获和不足，思考如何改进学习方法和提高学习效率。总结自己在实践操作和项目探究中的经验和教训，思考如何将这些经验应用到未来的学习和生活中。教师反思：反思教学过程中的成功之处和不足之处，思考如何优化教学内容和教学方法，提高教学效果。总结学生在学习过程中的表现和反馈，思考如何更好地激发学生的学习兴趣和探究欲望，培养他们的通用技术核心素养。通过本单元的学习，学生将系统地掌握传感器与继电器的基础知识，提高实践操作能力和团队协作能力，培养创新思维和工程思维，为未来的学习和生活打下坚实的基础。教师也将通过不断的教学反思和优化，提高教学水平，为学生的全面发展贡献自己的力量。十三、学科实践与跨学科学习设计（一）教学目标技术意识：通过跨学科学习，使学生认识到传感器与继电器在现代技术体系中的重要性，理解其在各个领域中的广泛应用，形成对电子控制技术的全面认识，培养学生的技术敏感度和技术伦理意识。工程思维：引导学生运用系统分析的方法，理解传感器与继电器在电子控制系统中的相互关系和作用，培养学生的工程设计和问题解决能力，使其能够针对具体的技术问题提出有效的解决方案。创新设计：鼓励学生发挥创意，结合实际需求进行传感器与继电器的创新应用设计，通过团队合作完成电子控制系统的设计与制作，提高学生的创新思维和团队协作能力。图样表达：培养学生识读和绘制与传感器和继电器相关的技术图样的能力，使其能够运用图样准确表达设计构想，提高技术交流的准确性。物化能力：通过实践操作，使学生掌握传感器与继电器的选型和应用方法，能够进行电子控制系统的制作与调试，提高学生的实践能力和物化实现能力。（二）学习目标了解传感器的发展趋势、组成、特性及分类，认识常见传感器的作用及应用场景。理解继电器的作用与分类，掌握电磁继电器的结构与工作原理，了解直流电磁继电器的规格。能够通过实践操作，学会使用万用表检测常见传感器，掌握直流电磁继电器的使用方法。能够结合实际需求，设计并制作简单的电子控制系统，解决实际问题。能够识读和绘制与传感器和继电器相关的技术图样，准确表达设计构想。（三）作业目标设定技术意识：通过查阅资料，了解传感器与继电器在不同领域的应用案例，分析其在解决实际问题中的作用和价值，形成对电子控制技术的全面认识。工程思维：针对一个具体的技术问题，运用系统分析的方法，设计包含传感器与继电器的解决方案，并进行方案优化。创新设计：结合实际需求，发挥创意，设计一款具有创新性的传感器应用产品，并绘制详细的设计图样。图样表达：绘制与传感器和继电器相关的技术图样，如电路图、系统框图等，准确表达设计构想。物化能力：根据设计方案，选择合适的传感器和继电器等元器件，制作并调试一个简单的电子控制系统，记录制作过程和调试结果。（四）学科实践与跨学科学习设计1.跨学科主题：智能家居控制系统设计与实现背景介绍：随着物联网技术的快速发展，智能家居控制系统已成为现代家庭的重要组成部分。通过传感器、继电器等元器件的应用，可以实现对家居环境的智能监控和自动调节，提高居住的舒适性和便利性。教学目标：技术意识：了解智能家居控制系统的工作原理和应用场景，认识传感器与继电器在其中的重要作用。工程思维：运用系统分析的方法，设计智能家居控制系统的整体方案，并进行方案优化。创新设计：结合实际需求，发挥创意，设计具有创新性的智能家居控制功能。图样表达：绘制智能家居控制系统的电路图、系统框图等技术图样，准确表达设计构想。物化能力：选择合适的传感器、继电器等元器件，制作并调试智能家居控制系统原型。学习任务：跨学科知识学习：通用技术：学习传感器与继电器的工作原理、应用方法及相关技术图样表达。信息技术：了解物联网技术、网络通信技术等在智能家居控制系统中的应用。物理：学习电路基础知识，理解电流、电压、电阻等基本概念。系统方案设计：运用系统分析的方法，明确智能家居控制系统的功能需求，如温度调节、光照控制、安防监控等。设计包含传感器、继电器等元器件的系统方案，绘制系统框图，明确各元器件之间的连接关系和工作流程。创新功能设计：结合实际需求，发挥创意，设计具有创新性的智能家居控制功能，如语音控制、人体感应控制等。绘制详细的设计图样，包括电路图、元件布局图等。元器件选型与采购：根据设计方案，选择合适的传感器、继电器等元器件，并考虑其性能参数、价格等因素。进行元器件采购，确保质量可靠、价格合理。系统制作与调试：按照设计方案，进行智能家居控制系统的制作，包括电路焊接、元件组装等步骤。进行系统调试，确保各元器件正常工作，系统功能满足设计要求。成果展示与评价：展示智能家居控制系统的实物原型和演示视频，介绍系统的工作原理、功能特点和创新点。撰写系统设计与制作报告，包括设计思路、制作过程、调试经验等内容。进行自评、互评和师评，从技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力等方面进行全面评价。2.跨学科主题：环境监测系统的设计与实现背景介绍：环境监测是保护生态环境、预防环境污染的重要手段。通过传感器等元器件的应用，可以实时监测大气、水质等环境参数，为环境保护提供科学依据。教学目标：技术意识：了解环境监测系统的工作原理和应用场景，认识传感器在其中的重要作用。工程思维：运用系统分析的方法，设计环境监测系统的整体方案，并进行方案优化。创新设计：结合实际需求，发挥创意，设计具有创新性的环境监测功能。图样表达：绘制环境监测系统的电路图、系统框图等技术图样，准确表达设计构想。物化能力：选择合适的传感器等元器件，制作并调试环境监测系统原型。学习任务：跨学科知识学习：通用技术：学习传感器的工作原理、应用方法及相关技术图样表达。化学：了解常见污染物的性质、来源及危害，学习水质监测、大气监测等基本知识。地理：学习地理信息系统的应用，了解环境监测数据的空间分布特征。系统方案设计：运用系统分析的方法，明确环境监测系统的功能需求，如温度监测、湿度监测、PM2.5监测等。设计包含传感器等元器件的系统方案，绘制系统框图，明确各元器件之间的连接关系和工作流程。创新功能设计：结合实际需求，发挥创意，设计具有创新性的环境监测功能，如无线数据传输、远程监控等。绘制详细的设计图样，包括电路图、元件布局图等。元器件选型与采购：根据设计方案，选择合适的传感器等元器件，并考虑其性能参数、价格等因素。进行元器件采购，确保质量可靠、价格合理。系统制作与调试：按照设计方案，进行环境监测系统的制作，包括电路焊接、元件组装等步骤。进行系统调试，确保各元器件正常工作，系统功能满足设计要求。成果展示与评价：展示环境监测系统的实物原型和演示视频，介绍系统的工作原理、功能特点和创新点。撰写系统设计与制作报告，包括设计思路、制作过程、调试经验等内容。进行自评、互评和师评，从技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力等方面进行全面评价。通过以上跨学科学习设计，学生不仅能够掌握传感器与继电器的基本原理和应用方法，还能够在实践中综合运用多学科知识，提高技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。通过团队合作和成果展示，培养学生的团队协作能力和沟通表达能力。十四、大单元作业设计一、教学目标根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合本单元的教学内容，设定以下教学目标：技术意识：学生能够认识到传感器与继电器在现代电子控制系统中的重要性和广泛应用。学生能够结合生活中的实际案例，分析传感器与继电器在解决实际问题中的作用和价值。学生能够形成对电子控制技术的正确认识和积极态度，具备基本的技术安全意识、规范意识和伦理意识。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，理解传感器与继电器在电子控制系统中的相互关系和作用。学生能够通过技术试验和探究活动，分析影响传感器性能的因素，提出改进措施。学生能够针对具体的技术问题，运用所学知识进行方案设计和优化，体现工程思维。创新设计：学生能够结合实际需求，发挥创意，设计具有创新性的传感器应用方案。学生能够通过团队合作，共同完成电子控制系统的设计与制作，体现创新思维和团队协作能力。学生能够针对设计过程中的问题，提出创新的解决方案，并不断优化设计方案。图样表达：学生能够识读和绘制与传感器和继电器相关的技术图样，如电路图、系统框图等。学生能够运用图样准确表达设计构想，实现设计思想的交流与传递。学生能够在设计过程中，不断优化图样表达，提高技术图样的准确性和规范性。物化能力：学生能够根据设计方案，选择合适的传感器和继电器等元器件，进行电子控制系统的制作与调试。学生能够掌握电子控制系统的基本安装与调试方法，确保系统正常运行。学生能够在制作与调试过程中，注重细节处理，提高物化实现的质量与效率。二、作业目标设定结合上述教学目标，设定以下作业目标，涵盖技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力五个方面：技术意识：通过完成作业，学生能够加深对传感器与继电器在现代电子控制系统中重要性的理解。学生能够通过作业中的实际案例分析，认识到传感器与继电器在解决实际问题中的价值和作用。学生能够形成对电子控制技术的积极态度，增强技术安全意识、规范意识和伦理意识。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，通过作业中的技术试验和探究活动，分析影响传感器性能的因素，并提出改进措施。学生能够针对作业中的具体问题，运用所学知识进行方案设计和优化，体现工程思维。创新设计：学生能够结合实际需求，发挥创意，在作业中设计具有创新性的传感器应用方案。学生能够通过团队合作，在作业中共同完成电子控制系统的设计与制作，体现创新思维和团队协作能力。学生能够针对作业中的设计问题，提出创新的解决方案，并不断优化设计方案。图样表达：学生能够通过作业，识读和绘制与传感器和继电器相关的技术图样，如电路图、系统框图等。学生能够运用图样准确表达作业中的设计构想，实现设计思想的交流与传递。学生能够在作业过程中，不断优化图样表达，提高技术图样的准确性和规范性。物化能力：学生能够根据作业中的设计方案，选择合适的传感器和继电器等元器件，进行电子控制系统的制作与调试。学生能够掌握电子控制系统的基本安装与调试方法，确保作业中的系统正常运行。学生能够在作业的制作与调试过程中，注重细节处理，提高物化实现的质量与效率。三、作业设计（一）情境导入作业作业1：生活中的传感器与继电器应用案例收集作业内容：学生收集并整理生活中传感器与继电器的应用案例，包括智能家居、自动驾驶、医疗设备等领域的应用。作业要求：每个学生至少收集3个应用案例。对每个案例进行简要描述，包括应用场景、传感器或继电器的类型及作用。分析案例中的传感器或继电器是如何解决实际问题的。评价标准：技术意识：是否能够准确描述案例中的传感器或继电器应用。工程思维：是否能够分析案例中的传感器或继电器如何解决实际问题。图样表达：是否能够通过文字或简单图示清晰表达案例内容。（二）理论学习作业作业2：传感器与继电器基础知识梳理作业内容：学生梳理传感器与继电器的基础知识，包括传感器的发展趋势、组成、特性及分类，以及继电器的作用与分类等。作业要求：整理传感器的发展趋势，包括高精度、小型化和廉价化、集成化、数字化、网络化和智能化等方面。梳理传感器的组成（敏感元件、传感元件、测量电路）及特性（静态特性和动态特性）。列举并按不同分类方法分类传感器。描述继电器的作用及常见分类。评价标准：技术意识：是否能够准确梳理传感器与继电器的基础知识。工程思维：是否能够理解传感器与继电器的特性及分类方法。图样表达：是否能够通过文字或表格清晰表达梳理结果。（三）实践操作作业作业3：传感器应用实验报告作业内容：学生分组进行温度传感器、光敏传感器和磁敏传感器的应用实验，并撰写实验报告。作业要求：每组选择一种传感器进行实验，记录实验数据并进行分析。撰写实验报告，包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验数据记录与分析、实验结论等部分。对实验结果进行讨论，提出改进意见。评价标准：技术意识：是否能够准确描述实验目的和原理。工程思维：是否能够对实验数据进行准确记录和分析。图样表达：是否能够通过实验报告清晰表达实验过程和结果。物化能力：是否能够根据实验结果提出改进意见并进行实际操作。作业4：直流电磁继电器应用实验作业内容：学生分组进行直流电磁继电器的应用实验，包括继电器的工作原理验证、规格参数测试及应用场景模拟等。作业要求：验证直流电磁继电器的工作原理，记录实验现象。测试直流电磁继电器的规格参数，如触点负载、动作时间、释放时间等。设计一个应用场景，使用直流电磁继电器进行控制，记录实验过程并分析结果。评价标准：技术意识：是否能够准确描述直流电磁继电器的工作原理。工程思维：是否能够对继电器规格参数进行准确测试和分析。创新设计：是否能够设计具有创新性的应用场景。物化能力：是否能够根据应用场景进行实际操作并验证结果。（四）项目探究作业作业5：电子控制系统设计项目作业内容：学生分组进行一个综合性的电子控制系统设计项目，包括系统需求分析、方案设计、元器件选型、制作与调试等步骤。作业要求：进行系统需求分析，明确设计目标和要求。设计系统方案，包括传感器和继电器的选型、电路图绘制等。制作电子控制系统，并进行调试和优化。撰写项目报告，展示项目成果并进行交流评价。评价标准：技术意识：是否能够准确进行系统需求分析。工程思维：是否能够设计合理的系统方案并进行优化。创新设计：是否能够提出具有创新性的设计思路。图样表达：是否能够准确绘制电路图并进行清晰表达。物化能力：是否能够成功制作并调试电子控制系统。（五）总结反思作业作业6：学习总结与反思作业内容：学生对本单元的学习过程进行总结与反思，包括学习内容、学习方法、学习收获及存在的问题等方面。作业要求：梳理本单元的学