2020版 人教版 高中通-用技术 选择性必修9 创造力开发与技术发明《第四章 发明成果及专利》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9创造力开发与技术发明《第四章发明成果及专利》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《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》中，选择性必修9《创造力开发与技术发明》模块旨在通过系统的学习，帮助学生理解技术创造的重要性，掌握发明创造的基本方法和流程，并培养学生的创新思维和实践能力。本单元的教学内容聚焦于“发明成果及专利”，具体分为两节：第一节“知识产权”和第二节“申请专利”。在第一节“知识产权”中，学生将了解知识产权的基本概念、内容、特点及其在现代经济生活中的重要性。通过案例分析和讨论，学生将形成尊重和保护知识产权的意识，理解专利、商标、著作权等不同类型的知识产权及其保护方式。第二节“申请专利”则进一步深入，介绍了发明创造的两种类型（开创型发明和改进型发明），专利的种类（发明专利、实用新型专利和外观设计专利），以及专利申请的基本流程和条件。学生将通过模拟专利申请的活动，体验专利申请的全过程，理解专利审查的标准和程序。（二）单元内容分析本单元的核心目标是培养学生的创新意识和知识产权保护意识，通过理论学习与实践操作相结合的方式，使学生掌握发明创造的基本方法和专利申请的具体流程。第一节知识产权知识点：知识产权的定义、内容、特点；专利、商标、著作权等知识产权类型的区分；知识产权在现代经济生活中的重要性。教学活动：案例分析、小组讨论、角色扮演等，通过具体案例让学生理解知识产权的实际应用和保护方式。第二节申请专利知识点：发明创造的两种类型（开创型发明和改进型发明）；专利的种类（发明专利、实用新型专利、外观设计专利）；专利申请的基本流程和条件；专利审查的标准和程序。教学活动：模拟专利申请、专利数据库查询、专利申请文件撰写等，通过实践操作让学生体验专利申请的全过程。（三）单元内容整合本单元将“知识产权”和“申请专利”两个内容紧密整合，形成一个完整的发明创造与知识产权保护的教学体系。通过理论学习，学生将建立起对知识产权和专利申请的基本认识；通过实践操作，学生将进一步深化理解，并提升实际操作能力。在教学过程中，注重将理论知识与实际案例相结合，通过小组讨论、角色扮演、模拟专利申请等多种教学活动，激发学生的学习兴趣和积极性，培养其创新思维和实践能力。通过专利数据库查询、专利申请文件撰写等实践操作，提升学生的图样表达能力和物化能力。二、《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解通用技术的核心素养目标是：（一）技术意识内涵：技术意识是对技术现象及技术问题的感知与体悟，包括技术的基本性质、技术规范与标准、专利意识等方面。目标：学生能够形成对人工世界和人技关系的基本观念，理解技术的规范、标准与专利的重要性；能就某一技术领域对人、社会、环境的影响作出理性分析，形成技术的安全和责任意识、生态文明与环保意识、技术伦理与道德意识。在本单元中，学生将通过学习知识产权的基本概念和内容，理解技术成果保护的重要性，形成尊重和保护知识产权的意识。通过专利申请的学习和实践，学生将进一步加深对技术规范和标准的理解，提升技术安全意识。（二）工程思维内涵：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，涉及系统、结构、流程、控制等基本思想和方法。目标：学生能够运用系统分析的方法，针对某一具体技术领域的问题进行要素分析、整体规划，并运用模拟和简易建模等方法进行设计；能领悟结构、流程、系统、控制等基本思想和方法并加以运用；能进行简单的风险评估和综合决策。在本单元中，虽然直接涉及工程思维的内容较少，但学生在模拟专利申请过程中，需要对发明创造的技术方案进行整体规划和要素分析，这在一定程度上锻炼了他们的系统思维和筹划能力。通过了解专利审查的标准和程序，学生也能对技术方案的可行性和风险进行初步评估。（三）创新设计内涵：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，涉及发现与明确问题、收集相关信息、综合分析、提出构思方案等环节。目标：学生能在发现与明确问题的基础上，收集相关信息，并运用人机关系及相关理论进行综合分析，提出符合设计原则且具有一定创造性的构思方案；能进行技术性能和指标的技术试验、技术探究等实践操作，准确地观测、记录与分析；能综合各种社会文化因素评价设计方案并加以优化。在本单元中，创新设计是贯穿始终的核心素养。学生在了解知识产权和专利申请的基本知识后，将尝试提出自己的发明创造方案，并进行专利申请文件的撰写。在这个过程中，学生需要运用创新设计的方法，提出具有创造性的构思方案，并进行技术试验和方案优化。通过小组讨论和角色扮演等活动，学生将学会从不同角度审视问题，提升创新设计能力。（四）图样表达内涵：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，涉及识读和绘制技术图样、运用技术语言进行思维转换等方面。目标：学生能识读简单的机械加工图及控制框图等常见技术图样；能分析技术对象的图样特征，会用手工和二维、三维设计软件绘制简单的技术图样；能通过图样表达设计构想，用技术语言实现有形与无形、抽象与具体的思维转换。在本单元中，图样表达是专利申请的重要组成部分。学生在撰写专利申请文件时，需要绘制详细的技术图样来描述发明创造的结构和原理。通过这一过程，学生将提升图样表达能力，学会运用技术语言进行准确的思维转换和交流。在模拟专利申请和专利数据库查询等活动中，学生也将接触到更多的技术图样和专利文献，进一步拓宽图样表达的视野。（五）物化能力内涵：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，涉及材料选择、工具使用、工艺设计等方面。目标：学生能知道常见材料的属性和常用工具、基本设备的使用方法；能根据方案设计要求选择材料和工具进行制作和装配；能独立完成模型或产品的成型制作和装配及测试；具备较强的动手实践与创造能力。在本单元中，虽然直接涉及物化能力的内容较少，但学生在模拟专利申请过程中需要对发明创造进行实际制作和测试以证明其可行性和实用性。这个过程将锻炼学生的物化能力，提升他们将意念和方案转化为实际产品的能力。通过了解专利审查的标准和程序，学生也将对产品的制作质量和工艺要求有更深入的理解。三、学情分析（一）已知内容分析在进行《第四章发明成果及专利》的教学前，学生已经通过前期的学习，对通用技术课程有了基本的认识和了解。特别是通过必修模块“技术与设计1”和“技术与设计2”的学习，学生已经掌握了技术设计的一般过程，包括发现与明确问题、制订设计方案、制作模型或原型、优化设计方案等关键环节。在“技术与设计2”模块中，学生还学习了结构、流程、系统、控制等核心概念及其在设计中的应用，这些知识和技能为本章的学习奠定了坚实的基础。在日常生活中，学生对知识产权和专利申请等概念可能已有一定的感性认识，比如他们可能知道一些著名的商标、专利产品等，但对这些概念的具体内涵、重要性以及实际操作流程可能还缺乏深入的理解。（二）新知内容分析本章《第四章发明成果及专利》主要包括两节内容：第一节是知识产权，第二节是申请专利。这两节内容紧密相关，共同构成了对发明成果保护的重要方面。知识产权：本节主要介绍知识产权的概念、内容、特点以及保护知识产权的重要性。学生需要了解知识产权包括专利权、商标权、著作权等，并理解这些权利对于激励创新、促进科技进步的重要性。学生还需要学会尊重他人的创造性设计成果，形成使用发明技术的道德意识、伦理意识与责任意识。申请专利：本节主要介绍发明成果的类型、专利的种类、专利申请的条件和流程等。学生需要了解开创型发明和改进型发明的区别，掌握专利申请的步骤和注意事项，以及如何通过专利申请有效保护自己的发明创造成果。这两节内容不仅要求学生掌握理论知识，更重要的是要求学生能够将所学知识应用于实际，通过模拟申请专利等活动，加深对知识产权和专利申请的理解。（三）学生学习能力分析高中阶段的学生已经具备了一定的逻辑思维能力和自主学习能力，能够通过阅读、讨论、实践等方式主动获取知识。在通用技术课程的学习过程中，学生已经习惯了通过项目式学习、合作学习等方式来解决问题，这些学习方式为本章的学习提供了有力的支持。学生也具备了一定的信息技术应用能力，能够熟练运用计算机和网络资源进行信息检索、数据处理等活动。这些能力对于本章中涉及的网络查询专利数据库及资料、撰写专利申请文件等任务至关重要。学生在面对新知识时，仍可能存在一定的畏难情绪和学习障碍，需要教师在教学过程中给予适当的引导和帮助。（四）学习障碍突破策略为了帮助学生克服学习障碍，提高学习效果，教师可以采取以下策略：创设情境，激发兴趣：通过展示一些有趣的发明创造案例，如智能机器人、环保新材料等，激发学生的学习兴趣和好奇心。教师可以结合学生的生活实际，创设一些与知识产权和专利申请相关的问题情境，引导学生主动思考和探索。分解任务，逐步推进：将本章的学习内容分解为若干个小任务，如了解知识产权的概念、识别不同类型的发明成果、查询专利数据库及资料、撰写专利申请文件等。通过逐步完成这些小任务，帮助学生逐步掌握本章的知识点和技能点。合作学习，共同提高：鼓励学生采用小组合作的方式进行学习。在小组内，学生可以相互讨论、交流想法，共同解决问题。小组间的合作和竞争也可以激发学生的学习动力，提高他们的学习效果。实践操作，巩固知识：通过模拟申请专利等活动，让学生亲身经历专利申请的整个流程。在实践操作过程中，学生可以巩固所学知识，提高技能水平。教师也可以根据学生的实践表现给予及时的反馈和指导。案例分析，深化理解：选取一些典型的知识产权侵权案例和专利申请成功案例进行分析。通过分析这些案例，学生可以更深入地理解知识产权和专利申请的重要性和实际操作方法。这些案例也可以为学生提供一些实用的经验和教训。资源整合，拓展视野：充分利用网络资源、图书馆资源等拓展学生的知识面和视野。教师可以推荐一些相关的书籍、网站等供学生阅读和学习。也可以邀请一些知识产权专家或专利代理人来校进行讲座或交流，让学生更好地了解行业内的最新动态和趋势。通过创设情境、分解任务、合作学习、实践操作、案例分析和资源整合等策略，可以有效地帮助学生克服学习障碍，提高学习效果。在教学过程中，教师应注重激发学生的学习兴趣和主动性，引导他们积极参与学习过程，不断提升自己的知识和技能水平。四、大主题或大概念设计大主题设计：探索知识产权与专利申请，激发创新思维与技术发明本单元的大主题设计为“探索知识产权与专利申请，激发创新思维与技术发明”。这一主题旨在通过深入理解知识产权的重要性及其保护机制，引导学生认识到专利申请的过程与价值，从而激发学生的创新思维和技术发明潜能。本主题将围绕知识产权的基础概念、专利申请的实际操作、技术发明的实践探索等核心内容展开，旨在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。五、大单元目标叙写通用技术的核心素养目标：（一）技术意识学生能够理解知识产权的概念、类型及其重要性，形成尊重和保护知识产权的意识。学生能够认识到技术发明对社会进步的推动作用，激发技术创新的热情。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，理解技术发明从构想到实现的全过程。学生能够运用工程思维，对技术发明项目进行需求分析、方案设计和优化。（三）创新设计学生能够基于技术问题和用户需求，提出具有创新性的技术发明方案。学生能够运用创新技法，对技术发明方案进行不断优化和改进。（四）图样表达学生能够运用技术图样准确表达技术发明的设计构想。学生能够通过图样表达，清晰传达技术发明的结构、功能和工作原理。（五）物化能力学生能够根据技术发明方案，选择合适的材料和工具进行模型制作或原型开发。学生能够通过实际操作，将技术发明方案转化为具体的产品或模型。六、大单元教学重点知识产权的基础概念与重要性：深入理解知识产权的定义、类型（如专利权、商标权、著作权等）及其重要性。认识知识产权对个人、企业和国家发展的意义，形成尊重和保护知识产权的意识。专利申请的过程与要求：掌握专利申请的基本流程和要求，包括申请书的撰写、图样的绘制、权利要求的界定等。了解专利审批的程序和标准，提高专利申请的成功率。技术发明的实践探索：引导学生从日常生活和学习中发现技术问题，提出创新性的解决方案。鼓励学生进行技术发明的实践探索，将创新构想转化为具体的产品或模型。创新思维与创造技法的培养：激发学生的创新思维，培养敢于质疑、勇于探索的精神。传授创造技法，如智力激励法、设问法、联想组合法等，帮助学生提高技术发明的创新能力。七、大单元教学难点知识产权保护的复杂性：知识产权涉及法律、经济、技术等多个领域，其保护机制相对复杂。学生需要理解不同类型知识产权的特点和保护方式，以及侵权行为的法律责任。专利申请的专业性：专利申请需要遵循严格的法律程序和技术要求，包括申请书的撰写、图样的绘制、权利要求的界定等。学生需要掌握专利申请的专业知识和技能，提高专利申请的成功率。技术发明的创新性与实用性：技术发明需要具有创新性和实用性，能够满足市场需求或解决实际问题。学生需要深入调研市场需求和技术现状，提出具有创新性和实用性的技术发明方案。图样表达与物化实现的精准性：技术图样需要准确表达技术发明的结构、功能和工作原理。学生需要掌握技术图样的绘制技巧和规范，确保图样表达的准确性和清晰性。在物化实现过程中，学生需要选择合适的材料和工具进行模型制作或原型开发，确保技术发明方案的有效转化。教学设计详细内容第一节知识产权教学目标：学生能够理解知识产权的概念、类型及其重要性。学生能够形成尊重和保护知识产权的意识。教学过程：导入新课：通过案例分析，引入知识产权的概念和重要性。提问：你们知道什么是知识产权吗？为什么保护知识产权如此重要？讲授新知：详细讲解知识产权的定义、类型（专利权、商标权、著作权等）及其特点。分析知识产权对个人、企业和国家发展的意义。课堂互动：组织学生分组讨论：你身边的哪些物品或创意可能涉及知识产权？引导学生分享自己对于知识产权保护的看法和经历。案例分析：选取典型的知识产权侵权案例进行分析，探讨侵权行为的法律责任和后果。提问：如果你是案例中的当事人，你会如何保护自己的知识产权？课堂小结：总结知识产权的基础概念和重要性。强调尊重和保护知识产权的必要性。第二节申请专利教学目标：学生能够掌握专利申请的基本流程和要求。学生能够提高专利申请的成功率。教学过程：导入新课：通过回顾知识产权的内容，引入专利申请的重要性。提问：如果你有了一个创新性的技术发明，你会如何保护它？讲授新知：详细讲解专利申请的基本流程和要求，包括申请书的撰写、图样的绘制、权利要求的界定等。分析专利审批的程序和标准。实践操作：组织学生进行专利申请的实践操作，包括撰写申请书、绘制图样等。教师提供指导和反馈，帮助学生完善专利申请材料。案例分析：选取成功的专利申请案例进行分析，探讨其成功的原因和经验。提问：这些成功的专利申请案例给你带来了哪些启示？课堂互动：组织学生分组讨论：在专利申请过程中可能遇到哪些困难和挑战？如何解决？引导学生分享自己的专利申请经验和体会。课堂小结：总结专利申请的基本流程和要求。强调提高专利申请成功率的关键要素。第三节技术发明的实践探索教学目标：学生能够从日常生活和学习中发现技术问题，提出创新性的解决方案。学生能够进行技术发明的实践探索，将创新构想转化为具体的产品或模型。教学过程：导入新课：通过回顾专利申请的内容，引入技术发明的重要性。提问：你们在日常生活中遇到过哪些技术问题？有没有想过如何解决它们？讲授新知：分析技术发明的特点、类型及其对社会进步的推动作用。传授创造技法，如智力激励法、设问法、联想组合法等。实践操作：组织学生进行技术发明的实践探索，引导学生从日常生活和学习中发现技术问题。鼓励学生提出创新性的解决方案，并进行模型制作或原型开发。课堂互动：组织学生分组展示自己的技术发明成果，分享创新构想和实践过程。教师和其他学生提供反馈和建议，帮助学生完善技术发明方案。案例分析：选取成功的技术发明案例进行分析，探讨其创新点、实用性和市场前景。提问：这些成功的技术发明案例给你带来了哪些启示？课堂小结：总结技术发明的实践探索过程和成果。强调创新思维和创造技法在技术发明中的重要性。第四节图样表达与物化实现教学目标：学生能够运用技术图样准确表达技术发明的设计构想。学生能够通过实际操作，将技术发明方案转化为具体的产品或模型。教学过程：导入新课：通过回顾技术发明的实践探索内容，引入图样表达与物化实现的重要性。提问：你们如何准确表达自己的技术发明构想？如何将构想转化为具体的产品或模型？讲授新知：详细讲解技术图样的绘制技巧和规范，包括视图选择、比例确定、尺寸标注等。分析物化实现过程中可能遇到的问题及解决方案。实践操作：组织学生进行技术图样的绘制实践，准确表达技术发明的设计构想。鼓励学生选择合适的材料和工具进行模型制作或原型开发，将技术发明方案转化为具体的产品或模型。课堂互动：组织学生分组展示自己的技术图样和物化实现成果，分享绘制技巧和实践经验。教师和其他学生提供反馈和建议，帮助学生提高图样表达和物化实现的能力。案例分析：选取成功的技术图样和物化实现案例进行分析，探讨其优点和不足。提问：这些成功的案例给你带来了哪些启示？你如何改进自己的技术图样和物化实现？课堂小结：总结图样表达与物化实现的重要性和技巧。强调图样表达的准确性和物化实现的精准性对于技术发明的重要性。通过以上教学设计，学生将深入理解知识产权和专利申请的重要性，掌握专利申请的基本流程和要求，提高技术发明的创新能力和图样表达与物化实现的能力。学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力将得到全面提升。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9《创造力开发与技术发明》中第四章《发明成果及专利》的教学内容，本大单元整体教学的教学目标设定如下：（一）技术意识目标理解：学生能够理解知识产权对于技术创新和技术进步的重要性，形成尊重和保护知识产权的意识。案例分析：通过具体案例分析，学生能够认识到侵犯知识产权的严重后果，并明确在技术创新和发明过程中遵守相关法律法规的必要性。环境适应：学生能够理解技术创新与知识产权保护的全球趋势，形成在国际环境中进行技术交流和合作时的知识产权意识。（二）工程思维系统分析：学生能够运用系统分析的方法，理解技术发明成果从创意到专利申请的整个流程，识别并优化其中的关键环节。风险评估：学生能够在专利申请过程中进行风险评估，预见可能遇到的法律和技术难题，并提出解决方案。综合决策：学生能够综合考虑技术、法律、市场等多方面因素，对是否申请专利及申请何种类型的专利作出合理决策。（三）创新设计创新意识：学生能够激发创新意识，将创新思维应用于技术发明过程中，提出具有新颖性和实用性的发明方案。设计方法：学生能够掌握并运用多种创造技法，如智力激励法、设问法、联想组合法等，进行技术产品的创新设计。跨领域融合：学生能够跨领域融合多学科知识，设计出具有创新性和市场潜力的技术产品。（四）图样表达技术图样：学生能够识读和绘制与专利申请相关的技术图样，如专利附图、结构示意图等，准确表达技术发明的核心内容。方案呈现：学生能够运用技术图样清晰呈现发明方案，便于他人理解和评估。沟通协作：学生能够通过技术图样与他人进行有效沟通，共同完善发明方案。（五）物化能力原型制作：学生能够根据发明方案制作技术发明的原型或模型，验证其可行性和实用性。工艺选择：学生能够根据技术发明的特点和需求，选择合适的加工工艺和材料，实现技术发明的物化。测试优化：学生能够对技术发明的原型或模型进行测试，并根据测试结果进行优化和改进，提高技术发明的性能和质量。二、大单元教学重点知识产权保护与专利申请的重要性：通过教学使学生深刻认识到知识产权保护对于技术创新和发明创造的重要性，了解专利申请的基本流程和注意事项。创新设计能力的培养：通过多样化的教学活动和项目实践，激发学生的创新意识，培养其运用多种创造技法进行技术产品设计的能力。图样表达与沟通协作能力：通过技术图样的绘制和呈现，提高学生的图样表达能力，培养其与他人有效沟通和协作的能力。物化能力与原型制作：通过原型制作和测试优化等实践活动，提高学生的物化能力，使其能够将技术发明方案转化为实际产品。三、大单元教学难点专利申请的复杂性和专业性：专利申请涉及法律、技术、市场等多方面知识，学生可能难以全面掌握和理解。创新设计思维的激发与培养：如何有效激发学生的创新意识，培养其跨领域融合多学科知识进行创新设计的能力是一个难点。图样表达的准确性和规范性：技术图样的绘制需要遵循一定的规范和标准，学生可能难以准确、规范地表达技术发明的核心内容。物化过程中的技术难题与解决方案：在原型制作和测试优化过程中，学生可能会遇到各种技术难题，需要寻找合适的解决方案。四、大单元整体教学思路（一）教学内容的组织与整合将《第四章发明成果及专利》的教学内容分为两个主要部分：第一部分为“知识产权”，包括知识产权的概念、内容、特点以及保护知识产权的重要性；第二部分为“申请专利”，包括专利的种类、专利申请的条件和流程等。通过整合相关案例和教学资源，将这两部分内容有机融合，形成一个完整的教学体系。（二）教学活动的设计与实施案例导入与情境创设通过引入具体的技术发明案例，如智能手机的触摸屏技术、3D打印技术等，创设教学情境，激发学生的学习兴趣和好奇心。分析这些技术发明在知识产权保护方面的重要性，引导学生认识到技术创新与知识产权保护之间的紧密关系。理论知识讲解与讨论讲解知识产权的概念、内容、特点以及保护知识产权的重要性。分析专利的种类、专利申请的条件和流程等理论知识。组织学生进行小组讨论，分享各自对知识产权和专利申请的理解和看法，促进思维碰撞和观点交流。实践活动与项目任务安排学生进行市场调研，了解当前市场上的技术产品和技术发明趋势。组织学生分组进行技术发明方案设计，运用所学创造技法进行创新设计。指导学生绘制技术图样，清晰表达发明方案的核心内容。组织学生进行原型制作和测试优化，验证发明方案的可行性和实用性。安排学生进行专利申请模拟操作，了解专利申请的基本流程和注意事项。成果展示与评价反馈组织学生展示各自的技术发明方案和专利申请模拟成果，分享创新设计和专利申请过程中的经验和教训。采用多元化评价方式，包括自评、互评和教师评价等，对学生的创新设计能力、图样表达能力、物化能力等方面进行全面评价。根据评价结果提供针对性的反馈和建议，帮助学生改进和完善技术发明方案和专利申请流程。（三）教学资源的开发与利用教材资源：充分利用2020版人教版高中通用技术选择性必修9《创造力开发与技术发明》教材及其配套资源，深入挖掘教材中的案例和教学资源。网络资源：利用互联网资源，搜集与知识产权和专利申请相关的法律法规、政策文件、案例分析等教学资源，为学生提供丰富的课外学习材料。企业资源：与企业合作，邀请企业技术专家和专利代理人来校进行讲座和交流活动，为学生提供实践指导和经验分享。图书资料：利用学校图书馆和资料室的图书资料资源，为学生提供与知识产权和专利申请相关的专业书籍和文献资料。（四）教学评价与反思过程性评价：在教学过程中关注学生的学习过程和表现，通过课堂观察、小组讨论、作业提交等方式收集评价信息，及时调整教学策略和方法。总结性评价：在教学结束后组织学生进行总结性评价活动，通过考试、项目展示、作品评价等方式全面评估学生的学习成果和达成度。反思与改进：根据教学评价结果和反馈意见进行反思和改进工作，优化教学内容和方法手段，提高教学效果和质量。同时鼓励学生进行自我反思和总结提升个人的学习能力和创新思维。通过以上教学思路的实施可以确保学生在掌握知识产权和专利申请相关知识的同时培养其创新设计能力、图样表达能力和物化能力等通用技术核心素养为其未来的学习和职业发展奠定坚实基础。九、学业评价一、教学目标技术意识：学生能够理解并尊重他人的创造性设计成果，形成使用发明技术的道德意识、伦理意识与责任意识。学生能够认识到知识产权在技术领域的重要性，理解专利对保护创新成果的作用。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，理解发明创造的过程和专利申请流程。学生能够通过案例分析，了解专利保护对技术发展的促进作用。创新设计：学生能够结合所学知识，提出具有创新性的设计方案，并尝试进行专利申请。学生能够批判性地分析现有技术，发现其不足并提出改进方案。图样表达：学生能够运用技术图样准确表达设计构想，绘制专利申请所需的图纸。学生能够理解和识读专利申请中的各类技术图样，如结构图、流程图等。物化能力：学生能够根据设计方案，选择合适的材料和工具进行模型制作或原型开发。学生能够通过实践操作，将创新设计转化为具体的产品或模型，并进行测试和优化。二、学习目标知识产权：了解知识产权的概念、内容和特点。认识知识产权（专利权、商标权、著作权）的重要性及其保护方式。形成尊重和保护知识产权的意识，了解使用发明技术的道德、伦理与责任。申请专利：理解专利的种类、特点和申请条件。掌握专利申请的基本流程和步骤。能够运用所学知识，尝试进行专利申请或模拟申请。三、评价目标设定（一）技术意识评价目标：学生能够阐述知识产权的重要性，理解并尊重他人的创造性设计成果。学生能够分析技术领域中知识产权保护的案例，理解专利对技术创新和产业发展的推动作用。学生能够形成使用发明技术的道德意识、伦理意识与责任意识，认识到保护知识产权对个人和社会发展的意义。评价方式：案例分析：通过分析具体的技术侵权案例，评价学生对知识产权重要性的认识。讨论交流：组织学生讨论知识产权保护的意义，评价学生的道德伦理观念。自我反思：引导学生反思自己在技术使用中的行为是否符合知识产权保护的要求。（二）工程思维评价目标：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，理解发明创造的过程和专利申请流程。学生能够通过案例分析，了解专利保护对技术发展的促进作用，认识专利在技术创新中的地位和作用。学生能够分析专利申请流程中的关键环节，理解各环节之间的联系和影响。评价方式：项目任务：设计一个发明创造项目，要求学生分析并规划专利申请流程。案例分析：选取典型的专利申请案例，引导学生分析专利申请过程中的关键环节和影响因素。小组讨论：组织学生分组讨论专利申请流程中的难点和解决方案，评价学生的系统思维和比较分析能力。（三）创新设计评价目标：学生能够结合所学知识，提出具有创新性的设计方案，并尝试进行专利申请或模拟申请。学生能够批判性地分析现有技术，发现其不足并提出改进方案。学生能够在设计过程中运用创新思维和方法，形成独特的设计思路。评价方式：创新方案设计：要求学生设计一项具有创新性的技术方案，并撰写专利申请书或模拟申请书。创意展示：组织学生进行创新设计成果展示，评价其创新性和实用性。同伴评价：通过同伴评价的方式，让学生相互评价设计方案的创新性和可行性。（四）图样表达评价目标：学生能够运用技术图样准确表达设计构想，绘制专利申请所需的图纸。学生能够理解和识读专利申请中的各类技术图样，如结构图、流程图等。学生能够在设计过程中，通过图样表达与他人进行有效的沟通和交流。评价方式：图样绘制：要求学生绘制专利申请所需的各类技术图样，评价其准确性和规范性。图样识读：提供专利申请图样，要求学生进行识读并解释图样中的技术细节。图样交流：组织学生进行图样表达的交流活动，评价其图样表达的清晰度和有效性。（五）物化能力评价目标：学生能够根据设计方案，选择合适的材料和工具进行模型制作或原型开发。学生能够通过实践操作，将创新设计转化为具体的产品或模型，并进行测试和优化。学生能够总结模型制作或原型开发过程中的经验教训，提出改进方案。评价方式：模型制作：要求学生根据设计方案制作模型或原型，评价其制作质量和创新性。测试与优化：对制作的模型或原型进行测试，评价学生的测试方案和优化能力。实践报告：要求学生撰写模型制作或原型开发的实践报告，评价其总结反思能力。四、评价实施（一）过程性评价评价内容：学生在课堂上的参与度、合作情况和解决问题的能力。学生在项目任务中的表现，包括方案设计、图样绘制、模型制作等环节。学生在小组讨论和交流中的发言质量和贡献度。评价方式：观察记录：教师观察学生在课堂上的表现，记录其参与度、合作情况和解决问题的能力。同伴评价：通过同伴评价的方式，了解学生在项目任务中的表现和贡献度。自我评价：引导学生进行自我评价，反思自己的学习过程和成果。（二）终结性评价评价内容：学生的创新设计方案和专利申请书或模拟申请书的质量。学生绘制的专利申请图样的准确性和规范性。学生制作的模型或原型的创新性和实用性。学生的实践报告和总结反思能力。评价方式：作品展示与评价：组织学生进行创新设计成果和模型制作的展示和评价活动。图样评价：对学生绘制的专利申请图样进行评价，检查其准确性和规范性。报告评审：对学生的实践报告进行总结评审，评价其总结反思能力和文字表达能力。五、评价反馈与改进评价反馈：及时向学生反馈评价结果，指出其优点和不足。鼓励学生根据评价结果进行反思和改进，提出具体的改进建议。改进措施：针对学生在评价中暴露出的问题，调整教学内容和方法。加强个别辅导和小组合作学习，提高学生的参与度和合作能力。提供更多的实践机会和资源支持，帮助学生提升物化能力和创新设计能力。通过以上评价方式和措施的实施，旨在全面、客观地评价学生在《第四章发明成果及专利》学习过程中的表现和成果，促进学生技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养的全面发展。十、大单元实施思路及教学结构图1.大单元实施思路1.1整体思路本大单元以“发明成果及专利”为主题，围绕知识产权和申请专利两大核心内容展开。通过一系列教学活动，旨在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，特别是强化学生的创新意识和知识产权保护意识。整个单元将理论知识与实践操作相结合，通过案例分析、讨论交流、模拟申请等多种方式，使学生全面了解知识产权的重要性，掌握专利申请的基本流程和方法。1.2实施步骤导入阶段：通过实际案例和讨论，激发学生的学习兴趣，明确学习目标和意义。理论讲授：详细讲解知识产权的基本概念、种类、特点和重要性，以及专利申请的基本流程和要求。案例分析：通过具体案例，分析知识产权在实际应用中的作用，以及专利申请的成功经验和失败教训。实践操作：组织学生进行专利申请模拟，包括撰写专利申请文件、绘制技术图样等，增强学生的实践操作能力。交流展示：组织学生进行成果展示和交流，分享学习心得和体会，相互学习和借鉴。总结反思：对整个单元的学习进行总结，反思学习过程中的问题和不足，提出改进措施。2.教学目标设定（一）技术意识能够理解知识产权的重要性，形成尊重和保护知识产权的意识。能够认识到专利申请在保护创新成果方面的作用，增强创新成果的保护意识。（二）工程思维能够运用系统分析的方法，理解专利申请过程中各环节之间的联系和影响。能够运用工程思维，合理规划专利申请的时间和资源，提高申请效率。（三）创新设计能够结合实际情况，提出具有创新性的专利申请方案。能够运用创新设计思维，对专利申请文件进行优化和完善。（四）图样表达能够熟练掌握专利申请文件的撰写规范和技巧，准确表达创新成果。能够运用技术图样，清晰展示创新成果的结构和原理。（五）物化能力能够独立完成专利申请文件的撰写和提交工作，具备一定的物化能力。能够通过模拟申请等实践活动，提升专利申请的实际操作能力。3.教学结构图发明成果及专利|||知识产权申请专利||||||||技术意识工程思维创新设计图样表达物化能力||重要性基本流程||尊重保护系统分析||创新成果合理规划||提出方案提升效率||优化完善撰写提交||准确表达物化操作4.具体教学实施步骤第一步：导入阶段（1课时）活动内容：通过展示一些著名的发明创造及其专利保护案例，如爱迪生的白炽灯、莱特兄弟的飞机等，激发学生的学习兴趣。引导学生讨论知识产权在创新成果保护中的重要性，明确学习目标和意义。教学目标：激发学生的学习兴趣，明确学习目标和意义。培养学生的技术意识和尊重知识产权的意识。教学过程：展示案例，引导学生思考。组织学生分组讨论，分享对知识产权的看法。教师总结，明确学习目标和重要性。第二步：理论讲授（2课时）活动内容：详细讲解知识产权的基本概念、种类、特点和重要性。介绍专利申请的基本流程和要求，包括申请文件的准备、提交、审查等环节。教学目标：使学生全面了解知识产权和专利申请的基本知识。培养学生的工程思维和系统分析能力。教学过程：教师讲解知识产权的基本概念、种类和特点。通过案例分析，强调知识产权在创新成果保护中的重要性。详细介绍专利申请的基本流程和要求。组织学生分组讨论，加深对理论知识的理解。第三步：案例分析（2课时）活动内容：分析具体的知识产权案例，如某公司的专利侵权案、某发明家的专利申请成功案等。讨论案例中的成功经验和失败教训，引导学生总结专利申请中的注意事项。教学目标：通过案例分析，加深对知识产权和专利申请的理解。培养学生的创新设计和图样表达能力。教学过程：展示案例，引导学生分析。组织学生分组讨论，总结成功经验和失败教训。教师总结，强调专利申请中的注意事项。引导学生思考如何优化专利申请方案，提升图样表达能力。第四步：实践操作（4课时）活动内容：组织学生进行专利申请模拟，包括撰写专利申请文件、绘制技术图样等。教师提供指导和帮助，及时纠正学生的错误。教学目标：通过实践操作，提升学生的物化能力。使学生熟练掌握专利申请文件的撰写规范和技巧。教学过程：教师介绍专利申请文件的撰写规范和技巧。学生分组进行专利申请模拟，撰写专利申请文件。教师巡视指导，及时纠正学生的错误。学生绘制技术图样，展示创新成果的结构和原理。组织学生分组交流展示，相互学习和借鉴。第五步：交流展示（2课时）活动内容：组织学生进行成果展示和交流，分享学习心得和体会。引导学生相互评价专利申请文件和技术图样的质量和水平。教学目标：通过交流展示，提升学生的创新设计和图样表达能力。培养学生的团队合作精神和相互学习能力。教学过程：学生分组进行成果展示，分享学习心得和体会。引导学生相互评价专利申请文件和技术图样的质量和水平。教师总结点评，提出改进建议。组织学生讨论如何进一步优化专利申请方案和技术图样。第六步：总结反思（1课时）活动内容：对整个单元的学习进行总结，反思学习过程中的问题和不足。引导学生提出改进措施和建议，为今后的学习提供参考。教学目标：通过总结反思，巩固学习成果。培养学生的反思能力和持续改进的意识。教学过程：教师引导学生回顾整个单元的学习内容。学生分组讨论学习过程中的问题和不足。学生提出改进措施和建议。教师总结点评，强调持续学习的重要性。通过以上六个步骤的实施，本大单元旨在全面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，特别是强化学生的创新意识和知识产权保护意识。通过理论讲授、案例分析、实践操作、交流展示和总结反思等多种教学方式相结合，使学生全面了解知识产权和专利申请的基本知识，掌握专利申请的基本流程和方法，为今后的创新实践打下坚实的基础。十一、大情境、大任务创设一、教学目标设定（一）技术意识学生能够理解知识产权的重要性，形成尊重和保护知识产权的意识。学生能够认识到专利申请在保护创新成果方面的作用，增强创新成果的保护意识。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，理解专利申请过程中各环节之间的联系和影响。学生能够合理规划专利申请的时间和资源，提高申请效率。（三）创新设计学生能够结合实际情况，提出具有创新性的专利申请方案。学生能够运用创新设计思维，对专利申请文件进行优化和完善。（四）图样表达学生能够熟练掌握专利申请文件的撰写规范和技巧，准确表达创新成果。学生能够运用技术图样，清晰展示创新成果的结构和原理。（五）物化能力学生能够独立完成专利申请文件的撰写和提交工作，具备一定的物化能力。学生能够通过模拟申请等实践活动，提升专利申请的实际操作能力。二、大情境与大任务设计（一）大情境设计大情境设定在一个充满创新活力的科技公司——“未来智创科技有限公司”。这家公司以研发和创新为核心，致力于开发各种具有自主知识产权的新技术和新产品。近期，公司决定举办一次“创新成果展示与专利申请大赛”，鼓励全体员工积极参与，提出自己的创新想法并申请专利。作为公司的一员，学生将扮演技术研发人员的角色，参与到这次大赛中，从提出创新想法、设计创新方案、撰写专利申请文件，到最终提交专利申请，全程参与并体验专利申请的全过程。（二）大任务设计大任务设定为“创新成果展示与专利申请大赛”。具体任务分为以下几个阶段：1.创新想法提出阶段任务描述：学生需要结合自己的生活经验和所学知识，提出一个具有创新性的想法或设计。这个想法或设计可以是针对现有产品的改进，也可以是全新的产品或技术。学生需要对自己的创新想法进行详细描述，包括创新点、预期效果、应用场景等。活动安排：小组讨论：学生分组讨论，各自提出自己的创新想法，并进行初步筛选和整合。导师指导：邀请公司技术专家或教师进行指导，帮助学生完善创新想法，确保其具有可行性和创新性。核心素养目标：技术意识：学生能够认识到创新的重要性，形成积极的创新意识。创新设计：学生能够结合实际情况，提出具有创新性的想法或设计。2.创新方案设计阶段任务描述：在确定了创新想法后，学生需要进一步设计创新方案。这个方案需要包括详细的设计图纸、技术说明、预期效果等内容。学生需要运用所学的技术知识和设计技巧，将自己的创新想法转化为具体的设计方案。活动安排：技术培训：组织学生进行技术培训，学习如何运用设计软件和技术图样表达自己的设计想法。方案设计：学生根据创新想法，运用所学知识和技巧，设计详细的技术方案。导师点评：邀请导师对学生的设计方案进行点评和指导，帮助学生完善设计方案。核心素养目标：工程思维：学生能够运用系统分析的方法，设计合理的创新方案。图样表达：学生能够熟练掌握技术图样的绘制技巧，准确表达设计方案。3.专利申请文件撰写阶段任务描述：在确定了创新方案后，学生需要撰写专利申请文件。这个文件需要包括专利请求书、说明书、权利要求书等内容。学生需要运用所学的专利知识和写作技巧，将自己的创新成果转化为符合专利法规定的申请文件。活动安排：专利知识讲座：邀请专利律师或专家为学生讲解专利知识和专利申请流程。文件撰写：学生根据创新方案和专利知识，撰写专利申请文件。小组互评：学生分组互评专利申请文件，提出修改建议，帮助学生完善申请文件。核心素养目标：技术意识：学生能够认识到专利申请的重要性，形成尊重和保护知识产权的意识。图样表达：学生能够熟练掌握专利申请文件的撰写技巧，准确表达创新成果。4.专利申请提交与模拟答辩阶段任务描述：在完成了专利申请文件的撰写后，学生需要模拟提交专利申请，并准备模拟答辩。模拟答辩将模拟真实的专利申请审查过程，学生需要对自己的创新成果进行详细介绍和答辩，以应对可能的质疑和挑战。活动安排：模拟提交：学生模拟提交专利申请文件，了解专利申请的具体流程和要求。模拟答辩：学生分组进行模拟答辩，由导师或专家担任评委，对学生的创新成果进行提问和点评。反思总结：学生根据模拟答辩的反馈，对自己的创新成果和申请文件进行反思和总结，提出改进意见。核心素养目标：物化能力：学生能够独立完成专利申请文件的撰写和提交工作，具备一定的物化能力。创新设计：学生能够运用创新设计思维，对专利申请文件进行优化和完善。5.成果展示与总结反思阶段任务描述：在大赛的最后阶段，学生将展示自己的创新成果和专利申请文件，并与其他团队进行交流和学习。学生还需要对整个大赛过程进行总结和反思，提炼经验教训，为今后的创新活动提供参考。活动安排：成果展示：学生分组展示自己的创新成果和专利申请文件，分享自己的创新经验和心得体会。交流学习：学生与其他团队进行交流和学习，分享彼此的创新想法和设计技巧。总结反思：学生对整个大赛过程进行总结和反思，提炼经验教训，提出改进意见。核心素养目标：技术意识：学生能够认识到自己在创新过程中的不足和提升空间，形成持续改进的意识。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，对整个大赛过程进行总结和反思。三、教学活动设计（一）创新想法提出阶段活动1：创意头脑风暴活动目标：激发学生的创新思维，提出具有创新性的想法或设计。活动步骤：分组讨论：学生分组讨论，围绕“生活中的不便之处”或“未来科技的发展趋势”等主题，提出自己的创新想法。想法筛选：小组内对提出的创新想法进行筛选和整合，确定最具创新性和可行性的想法。想法展示：各小组展示自己的创新想法，并邀请导师进行点评和指导。活动2：创意市集活动目标：通过模拟市集的形式，让学生展示自己的创新想法，并获取他人的反馈和建议。活动步骤：准备展示材料：学生准备展示材料，包括创新想法的介绍、设计图纸、预期效果等。创意市集展示：学生分组展示自己的创新想法，其他学生可以自由参观和交流。反馈收集：学生收集他人的反馈和建议，对自己的创新想法进行进一步完善。（二）创新方案设计阶段活动1：技术培训与实操活动目标：让学生掌握技术图样的绘制技巧和创新方案的设计方法。活动步骤：技术培训：邀请技术专家或教师进行技术培训，讲解技术图样的绘制技巧和创新方案的设计方法。实操练习：学生根据所学知识和技巧，进行实操练习，绘制技术图样和设计创新方案。成果展示：学生展示自己的技术图样和创新方案，并邀请导师进行点评和指导。活动2：方案设计与优化活动目标：通过团队合作和导师指导，进一步完善和优化创新方案。活动步骤：分组讨论：学生分组讨论，对初步设计的创新方案进行进一步完善和优化。导师指导：邀请导师对学生的创新方案进行指导和点评，提出改进建议。方案修改：学生根据导师的反馈和建议，对创新方案进行修改和完善。（三）专利申请文件撰写阶段活动1：专利知识讲座与写作指导活动目标：让学生掌握专利申请文件的撰写技巧和专利法的基本知识。活动步骤：专利知识讲座：邀请专利律师或专家进行专利知识讲座，讲解专利法的基本知识和专利申请文件的撰写技巧。写作指导：导师对学生进行写作指导，帮助学生掌握专利申请文件的撰写方法和格式要求。写作练习：学生进行写作练习，撰写专利申请文件的初稿。活动2：小组互评与修改完善活动目标：通过小组互评和修改完善，提高专利申请文件的质量。活动步骤：小组互评：学生分组互评专利申请文件的初稿，提出修改建议。修改完善：学生根据小组互评的反馈和建议，对专利申请文件进行修改和完善。导师审核：导师对学生的专利申请文件进行最终审核，确保文件符合专利法的要求和格式规范。（四）专利申请提交与模拟答辩阶段活动1：模拟提交与审查活动目标：让学生了解专利申请的具体流程和要求，模拟提交专利申请。活动步骤：模拟提交：学生模拟提交专利申请文件，了解专利申请的具体流程和要求。模拟审查：导师或专家模拟专利审查员的角色，对学生的专利申请文件进行审查，提出审查意见。反馈与修改：学生根据模拟审查的反馈意见，对专利申请文件进行修改和完善。活动2：模拟答辩与反思总结活动目标：通过模拟答辩和反思总结，提高学生的答辩能力和创新设计能力。活动步骤：模拟答辩：学生分组进行模拟答辩，由导师或专家担任评委，对学生的创新成果进行提问和点评。反思总结：学生根据模拟答辩的反馈，对自己的创新成果和申请文件进行反思和总结，提出改进意见。成果展示：学生展示自己的最终成果，包括创新方案、专利申请文件和答辩视频等。（五）成果展示与总结反思阶段活动1：成果展示与交流活动目标：通过成果展示和交流，提高学生的表达能力和团队合作精神。活动步骤：准备展示材料：学生准备展示材料，包括创新成果的介绍、专利申请文件的展示、答辩视频等。成果展示：学生分组展示自己的创新成果，并邀请其他团队和导师进行观摩和交流。交流互动：学生与其他团队进行交流互动，分享彼此的创新经验和心得体会。活动2：总结反思与经验分享活动目标：通过总结反思和经验分享，提炼经验教训，为今后的创新活动提供参考。活动步骤：个人总结：学生撰写个人总结，回顾整个大赛过程，提炼经验教训。小组总结：学生分组进行讨论和总结，提炼小组的经验教训和创新亮点。经验分享：学生分享自己的经验和教训，为今后的创新活动提供参考和借鉴。通过以上大情境、大任务创设和教学活动设计，学生将能够全面了解知识产权和专利申请的基本知识，掌握专利申请的基本流程和方法，提升技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养。学生还将在实践过程中锻炼自己的团队合作能力、表达能力和解决问题的能力，为今后的创新实践打下坚实的基础。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：第四章发明成果及专利课时设计：导入阶段（1课时）活动内容：通过展示著名的发明创造及其专利保护案例，激发学生的学习兴趣，明确学习目标和意义。教学目标：培养学生的技术意识和尊重知识产权的意识。理论讲授（2课时）活动内容：详细讲解知识产权的基本概念、种类、特点和重要性，以及专利申请的基本流程和要求。教学目标：使学生全面了解知识产权和专利申请的基本知识，培养工程思维和系统分析能力。案例分析（2课时）活动内容：分析具体的知识产权案例，讨论案例中的成功经验和失败教训。教学目标：加深对知识产权和专利申请的理解，培养创新设计和图样表达能力。实践操作（4课时）活动内容：组织学生进行专利申请模拟，包括撰写专利申请文件、绘制技术图样等。教学目标：提升学生的物化能力，熟练掌握专利申请文件的撰写规范和技巧。交流展示（2课时）活动内容：组织学生进行成果展示和交流，分享学习心得和体会。教学目标：提升学生的创新设计和图样表达能力，培养团队合作精神和相互学习能力。总结反思（1课时）活动内容：对整个单元的学习进行总结，反思学习过程中的问题和不足。教学目标：巩固学习成果，培养学生的反思能力和持续改进的意识。（二）学习目标通用技术的核心素养目标：技术意识能够理解知识产权的重要性，形成尊重和保护知识产权的意识。能够认识到专利申请在保护创新成果方面的作用，增强创新成果的保护意识。工程思维能够运用系统分析的方法，理解专利申请过程中各环节之间的联系和影响。能够运用工程思维，合理规划专利申请的时间和资源，提高申请效率。创新设计能够结合实际情况，提出具有创新性的专利申请方案。能够运用创新设计思维，对专利申请文件进行优化和完善。图样表达能够熟练掌握专利申请文件的撰写规范和技巧，准确表达创新成果。能够运用技术图样，清晰展示创新成果的结构和原理。物化能力能够独立完成专利申请文件的撰写和提交工作，具备一定的物化能力。能够通过模拟申请等实践活动，提升专利申请的实际操作能力。（三）评价任务过程性评价在每个教学环节中，通过观察、提问、讨论等方式，及时评价学生的学习状态和参与度。通过小组讨论、作品展示等方式，评价学生的合作能力、创新能力和图样表达能力。成果性评价评价学生的专利申请文件撰写质量，包括内容完整性、逻辑清晰性、语言表达准确性等。评价学生的技术图样绘制质量，包括图样表达的准确性、清晰度、规范性等。反思性评价通过学生的自我反思报告，评价学生对学习过程的认知和学习成效的自我评价能力。通过教师的总结评价，指出学生的学习亮点和不足之处，提出改进建议。（四）学习过程1.导入阶段活动内容：通过展示一些著名的发明创造及其专利保护案例，如爱迪生的白炽灯、莱特兄弟的飞机等，激发学生的学习兴趣。引导学生讨论知识产权在创新成果保护中的重要性，明确学习目标和意义。教学过程：展示案例，引导学生思考。组织学生分组讨论，分享对知识产权的看法。教师总结，明确学习目标和重要性。2.理论讲授活动内容：详细讲解知识产权的基本概念、种类、特点和重要性。介绍专利申请的基本流程和要求，包括申请文件的准备、提交、审查等环节。教学过程：教师讲解知识产权的基本概念、种类和特点。通过案例分析，强调知识产权在创新成果保护中的重要性。详细介绍专利申请的基本流程和要求。组织学生分组讨论，加深对理论知识的理解。3.案例分析活动内容：分析具体的知识产权案例，如某公司的专利侵权案、某发明家的专利申请成功案等。讨论案例中的成功经验和失败教训，引导学生总结专利申请中的注意事项。教学过程：展示案例，引导学生分析。组织学生分组讨论，总结成功经验和失败教训。教师总结，强调专利申请中的注意事项。引导学生思考如何优化专利申请方案，提升图样表达能力。4.实践操作活动内容：组织学生进行专利申请模拟，包括撰写专利申请文件、绘制技术图样等。教师提供指导和帮助，及时纠正学生的错误。教学过程：教师介绍专利申请文件的撰写规范和技巧。学生分组进行专利申请模拟，撰写专利申请文件。教师巡视指导，及时纠正学生的错误。学生绘制技术图样，展示创新成果的结构和原理。组织学生分组交流展示，相互学习和借鉴。5.交流展示活动内容：组织学生进行成果展示和交流，分享学习心得和体会。引导学生相互评价专利申请文件和技术图样的质量和水平。教学过程：学生分组进行成果展示，分享学习心得和体会。引导学生相互评价专利申请文件和技术图样的质量和水平。教师总结点评，提出改进建议。组织学生讨论如何进一步优化专利申请方案和技术图样。6.总结反思活动内容：对整个单元的学习进行总结，反思学习过程中的问题和不足。引导学生提出改进措施和建议，为今后的学习提供参考。教学过程：教师引导学生回顾整个单元的学习内容。学生分组讨论学习过程中的问题和不足。学生提出改进措施和建议。教师总结点评，强调持续学习的重要性。（五）作业与检测作业设计：撰写一篇关于知识产权重要性的小论文（1课时）要求：结合本单元学习内容，阐述知识产权的重要性，并提出个人见解。完成一项专利申请文件的模拟撰写（2课时）要求：选择一个创新点，撰写一份完整的专利申请文件，包括权利要求书、说明书、说明书附图等。绘制一项创新成果的技术图样（2课时）要求：根据所选创新点，绘制清晰、规范的技术图样，展示创新成果的结构和原理。检测方式：小论文检测：通过批改网等在线平台进行提交和批改，重点评价论文的逻辑性、条理性和深度。专利申请文件检测：组织专家或教师进行审阅，重点评价文件的完整性、规范性和准确性。技术图样检测：通过实物投影或电子版展示，组织学生进行互评和教师评价，重点评价图样的清晰度、规范性和表达效果。（六）学后反思学生反思：对知识产权重要性的认识：通过本单元的学习，我对知识产权的重要性有了更深刻的认识。我意识到，尊重和保护知识产权不仅是法律的要求，更是推动社会进步和创新发展的重要保障。专利申请流程的掌握：通过模拟专利申请的过程，我对专利申请的流程和要求有了更全面的了解。我学会了如何撰写专利申请文件、绘制技术图样等基本技能，为今后的创新实践打下了坚实的基础。创新能力的提升：本单元的学习激发了我的创新意识和创新能力。通过案例分析、实践操作等环节，我学会了如何结合实际情况提出创新性的专利申请方案，并运用创新设计思维对方案进行优化和完善。图样表达能力的提升：在绘制技术图样的过程中，我深刻体会到了图样表达的重要性。通过不断练习和改进，我提高了图样表达的准确性和清晰度，学会了如何运用技术图样清晰展示创新成果的结构和原理。物化能力的增强：通过模拟专利申请的实践操作，我锻炼了物化能力。我学会了如何独立完成专利申请文件的撰写和提交工作，并通过模拟申请等实践活动提升了专利申请的实际操作能力。教师反思：教学目标的达成情况：通过本单元的教学，学生基本达到了预定的学习目标。他们对知识产权的重要性有了更深刻的认识，掌握了专利申请的基本流程和要求，提升了创新设计和图样表达能力。教学方法的有效性：本单元采用了案例分析、实践操作、交流展示等多种教学方法，有效激发了学生的学习兴趣和积极性。通过模拟专利申请的过程，学生亲身体验了专利申请的全过程，加深了对理论知识的理解。学生反馈与改进建议：在教学过程中，我收到了学生的积极反馈。他们表示通过本单元的学习收获颇丰，不仅掌握了专利申请的基本技能，还提升了创新意识和创新能力。学生也提出了一些改进建议，如增加更多实际案例的分析、加强实践操作环节的指导等。这些建议将为我今后的教学提供有益的参考和借鉴。十三、学科实践与跨学科学习设计引言《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》强调通用技术课程应注重实践与创新，以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为核心素养目标。本单元《第四章发明成果及专利》的教学内容涉及知识产权保护和专利申请，不仅要求学生掌握相关知识和技能，更需通过学科实践和跨学科学习，促进学生综合素养的提升。本设计旨在通过一系列实践活动和跨学科学习，使学生全面了解知识产权的重要性，掌握专利申请的基本流程和方法，同时培养学生的创新意识、工程思维和实践能力。一、教学目标技术意识：学生能够理解知识产权的基本概念、种类、特点和重要性，形成尊重和保护知识产权的意识；能够认识到专利申请在保护创新成果方面的作用，增强创新成果的保护意识。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，理解专利申请过程中各环节之间的联系和影响；能够合理规划专利申请的时间和资源，提高申请效率。创新设计：学生能够结合实际情况，提出具有创新性的专利申请方案；能够运用创新设计思维，对专利申请文件进行优化和完善。图样表达：学生能够熟练掌握专利申请文件的撰写规范和技巧，准确表达创新成果；能够运用技术图样，清晰展示创新成果的结构和原理。物化能力：学生能够独立完成专利申请文件的撰写和提交工作，具备一定的物化能力；能够通过模拟申请等实践活动，提升专利申请的实际操作能力。二、学习目标了解知识产权的基本概念、种类、特点和重要性，形成尊重和保护知识产权的意识。掌握专利申请的基本流程和要求，包括申请文件的准备、提交、审查等环节。能够结合实际情况，提出具有创新性的专利申请方案，并进行优化和完善。熟练掌握专利申请文件的撰写规范和技巧，准确表达创新成果。能够运用技术图样，清晰展示创新成果的结构和原理。通过模拟申请等实践活动，提升专利申请的实际操作能力。三、作业目标设定技术意识：学生能够收集并分析生活中的知识产权案例，撰写一篇关于知识产权重要性的小论文，体现对知识产权的尊重和保护意识。工程思维：学生能够制定一份专利申请的时间规划表，明确各环节的时间节点和所需资源，体现系统分析和合理规划的能力。创新设计：学生能够结合所学知识，设计一份具有创新性的专利申请方案，包括发明创造的背景、目的、技术方案、创新点等，并进行优化和完善。图样表达：学生能够绘制一份专利申请文件的技术图样，清晰展示创新成果的结构和原理，符合专利申请文件的撰写规范和技巧。物化能力：学生能够独立完成一份专利申请文件的撰写和模拟提交工作，包括说明书、权利要求书、摘要等，体现物化能力。四、学科实践活动设计活动一：知识产权案例分析与讨论活动目标：增强学生的技术意识，理解知识产权的重要性。培养学生的工程思维，分析知识产权案例中的成功经验和失败教训。活动过程：教师展示几个典型的知识产权案例，如某公司的专利侵权案、某发明家的专利申请成功案等。学生分组讨论案例中的成功经验和失败教训，分析知识产权保护在技术创新和经济发展中的作用。每组选派代表分享讨论结果，教师进行总结点评。作业设计：学生收集并分析生活中的知识产权案例，撰写一篇关于知识产权重要性的小论文，体现对知识产权的尊重和保护意识。活动二：专利申请流程模拟活动目标：使学生掌握专利申请的基本流程和要求。提升学生的物化能力，通过模拟申请增强实际操作能力。活动过程：教师详细介绍专利申请的基本流程和要求，包括申请文件的准备、提交、审查等环节。学生分组进行专利申请模拟，包括撰写专利申请文件、绘制技术图样等。教师巡视指导，及时纠正学生的错误，解答学生的疑问。作业设计：学生独立完成一份专利申请文件的撰写和模拟提交工作，包括说明书、权利要求书、摘要等，体现物化能力。活动三：创新专利申请方案设计活动目标：培养学生的创新设计能力，提出具有创新性的专利申请方案。提升学生的图样表达能力，准确绘制技术图样。活动过程：教师引导学生结合所学知识，思考并提出一个具有创新性的专利申请方案。学生分组讨论方案的可行性，优化和完善方案，包括发明创造的背景、目的、技术方案、创新点等。学生绘制专利申请文件的技术图样，清晰展示创新成果的结构和原理。作业设计：学生结合所学知识，设计一份具有创新性的专利申请方案，包括发明创造的背景、目的、技术方案、创新点等，并进行优化和完善。绘制一份专利申请文件的技术图样，清晰展示创新成果的结构和原理。活动四：跨学科知识融合应用活动目标：通过跨学科学习，促进学生综合运用多学科知识解决实际问题。提升学生的综合素养，增强创新意识和实践能力。活动过程：教师引导学生思考如何将通用技术与其他学科（如物理、化学、生物、数学等）的知识相融合，提出具有创新性的专利申请方案。学生分组讨论，结合所学学科知识，提出跨学科的创新专利申请方案。每组选派代表分享方案，教师进行总结点评，鼓励学生进一步优化和完善方案。作业设计：学生结合所学学科知识，设计一份跨学科的创新专利申请方案，体现综合运用多学科知识解决实际问题的能力。撰写一份跨学科学习报告，总结学习过程中的收获和体会。五、跨学科学习设计跨学科融合点分析物理：在专利申请方案中，涉及物理原理的应用，如力学、电学、光学等。学生可以通过物理知识的学习，更好地理解发明创造的技术背景和实现原理。化学：在材料科学领域，化学知识对于新材料的研发和应用至关重要。学生可以通过化学知识的学习，了解不同材料的性质和用途，为专利申请方案中的材料选择提供依据。生物：在生物医学工程领域，生物知识对于医疗器械和生物技术的研发具有重要意义。学生可以通过生物知识的学习，了解生物体的结构和功能，为专利申请方案中的生物技术应用提供灵感。数学：在专利申请方案的优化和完善过程中，需要运用数学知识和方法进行计算和分析。学生可以通过数学知识的学习，提高数据处理和分析能力，为专利申请方案的优化提供支持。跨学科学习活动设计活动主题：跨学科创新专利申请方案设计活动目标：促进学生综合运用多学科知识解决实际问题。提升学生的创新意识和实践能力。活动过程：主题引入：教师介绍跨学科学习的重要性和意义，引导学生思考如何将通用技术与其他学科的知识相融合。分组讨论：学生根据兴趣和特长分组，每组选择一个跨学科领域（如物理、化学、生物、数学等），结合所学学科知识，提出一个具有创新性的专利申请方案。方案设计：学生在小组内讨论方案的可行性，优化和完善方案。教师提供必要的指导和帮助，鼓励学生大胆创新，综合运用多学科知识。成果展示：每组选派代表展示跨学科创新专利申请方案，包括方案的技术背景、实现原理、创新点等。教师和其他同学进行评价和反馈，提出改进建议。总结反思：学生对跨学科学习过程进行总结反思，撰写跨学科学习报告，总结学习过程中的收获和体会。作业设计：学生结合所学学科知识，设计一份跨学科的创新专利申请方案，体现综合运用多学科知识解决实际问题的能力。撰写一份跨学科学习报告，总结学习过程中的收获和体会。六、总结与展望通过本单元的学科实践和跨学科学习设计，学生不仅能够全面掌握知识产权和专利申请的基本知识，提升技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力，还能够在跨学科学习中综合运用多学科知识解决实际问题，增强创新意识和实践能力。我们将继续探索更多有效的学科实践和跨学科学习方式，为学生提供更加丰富多样的学习体验和发展空间。十四、大单元作业设计一、教学目标技术意识：学生能够理解知识产权的重要性，形成尊重和保护知识产权的意识。学生能够认识到专利申请在保护创新成果方面的作用，增强创新成果的保护意识。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，理解专利申请过程中各环节之间的联系和影响。学生能够运用工程思维，合理规划专利申请的时间和资源，提高申请效率。创新设计：学生能够结合实际情况，提出具有创新性的专利申请方案。学生能够运用创新设计思维，对专利申请文件进行优化和完善。图样表达：学生能够熟练掌握专利申请文件的撰写规范和技巧，准确表达创新成果。学生能够运用技术图样，清晰展示创新成果的结构和原理。物化能力：学生能够独立完成专利申请文件的撰写和提交工作，具备一定的物化能力。学生能够通过模拟申请等实践活动，提升专利申请的实际操作能力。二、作业目标设定技术意识：学生能够结合日常生活中的实例，分析知识产权在保护创新成果中的作用，形成尊重和保护知识产权的意识和习惯。学生能够通过模拟申请专利的过程，理解专利申请在保护创新成果方面的重要性，增强创新成果的保护意识。工程思维：学生能够通过分析专利申请流程，理解各环节之间的联系和影响，提升系统分析和整体规划的能力。学生能够通过合理规划专利申请的时间和资源，提高申请效率，培养工程思维和时间管理能力。创新设计：学生能够结合所学知识和生活经验，提出具有创新性的专利申请方案，展示创新设计思维。学生能够通过对专利申请文件的优化和完善，提升创新设计能力，使创新成果更具市场竞争力。图样表达：学生能够按照专利申请文件的撰写规范和技巧，准确表达创新成果的技术特点和优势，提升图样表达能力。学生能够运用技术图样，清晰展示创新成果的结构和原理，使专利申请文件更加直观和易于理解。物化能力：学生能够通过独立完成专利申请文件的撰写和提交工作，提升物化能力，为将来实际申请专利打下基础。学生能够通过模拟申请等实践活动，积累专利申请的实际操作经验，提升解决实际问题的能力。三、作业设计第一课时：导入阶段作业作业内容：收集并整理3-5个著名的发明创造及其专利保护案例，如爱迪生的白炽灯、莱特兄弟的飞机等。分析这些案例中的知识产权在保护创新成果方面的作用，并撰写一篇小论文，阐述自己的理解和看法。作业目标：培养学生的技术意识和尊重知识产权的意识。激发学生的学习兴趣，明确学习目标和意义。评价方式：自评：学生对自己的论文内容和表述进行评价。互评：小组内成员相互评价论文的逻辑性和创新性。师评：教师根据论文的深度和广度进行评价，给出改进建议。第二课时：理论讲授作业作业内容：认真听讲并记录知识产权的基本概念、种类、特点和重要性。阅读相关材料，了解专利申请的基本流程和要求，并整理成笔记。作业目标：使学生全面了解知识产权和专利申请的基本知识。培养学生的工程思维和系统分析能力。评价方式：自评：学生对自己的笔记内容和完整性进行评价。互评：小组内成员相互评价笔记的条理性和准确性。师评：教师根据笔记的详细程度和准确性进行评价，给出改进建议。第三课时：案例分析作业作业内容：分析具体的知识产权案例，如某公司的专利侵权案、某发明家的专利申请成功案等。总结案例中的成功经验和失败教训，并撰写一篇案例分析报告。作业目标：通过案例分析，加深学生对知识产权和专利申请的理解。培养学生的创新设计和图样表达能力。评价方式：自评：学生对自己的案例分析报告的逻辑性和深度进行评价。互评：小组内成员相互评价报告的创新性和实用性。师评：教师根据报告的全面性和深度进行评价，给出改进建议。第四课时：实践操作作业作业内容：小组内成员分工合作，进行专利申请模拟，包括撰写专利申请文件、绘制技术图样等。教师提供指导和帮助，及时纠正学生的错误。作业目标：通过实践操作，提升学生的物化能力。使学生熟练掌握专利申请文件的撰写规范和技巧。评价方式：自评：学生对自己的实践操作过程和成果进行评价。互评：小组内成员相互评价实践操作的规范性和创新性。师评：教师根据实践操作的质量和效率进行评价，给出改进建议。第五课时：交流展示作业作业内容：组织学生进行成果展示和交流，分享学习心得和体会。引导学生相互评价专利申请文件和技术图样的质量和水平。作业目标：通过交流展示，提升学生的创新设计和图样表达能力。培养学生的团队合作精神和相互学习能力。评价方式：自评：学生对自己的展示内容和表达进行评价。互评：小组内成员相互评价展示的条理性和创新性。师评：教师根据展示的全面性和深度进行评价，给出改进建议。第六课时：总结反思作业作业内容：对整个单元的学习进行总结，反思学习过程中的问题和不足。撰写一篇学习总结报告，提出改进措施和建议。作业目标：通过总结反思，巩固学习成果。培养学生的反思能力和持续改进的意识。评价方式：自评：学生对自己的学习过程和成果进行总结和评价。互评：小组内成员相互评价学习总结的条理性和深度。师评：教师根据学习总结的全面性和深度进行评价，给出改进建议。四、作业实施建议分层设计：针对不同层次的学生设计不同难度的作业，确保每位学生都能在作业中得到提升。合作完成：鼓励学生小组合作完成作业，培养团队合作精神和相互学习能力。及时反馈：教师应及时批改作业并给予反馈，指出学生的优点和不足，提出改进建议。展示交流：定期组织作业展示交流活动，让学生分享自己的学习成果和心得体会