2019版 豫科版 高中通-用技术 选择性必修1 电子控制技术《第三章 电子控制的信息采集与执行-传感器与继电器》大单元整体教学设计2020课标

版豫科版高中通用技术选择性必修1电子控制技术《第三章电子控制的信息采集与执行——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）教学内容分析本次大单元教学设计的内容选自2019版豫科版高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》的第三章《电子控制的信息采集与执行——传感器与继电器》。这一章节详细阐述了传感器和继电器在电子控制系统中的作用、种类、选择与应用，是电子控制技术中的重要组成部分。传感器概述：首先介绍了传感器的概念，被形象地称为“电五官”，强调其在电子控制系统中的信息采集功能。详细解释了传感器的作用、种类以及发展趋势，为学生构建了对传感器的基本认识框架。几种常用传感器：通过具体案例，如温度传感器、光传感器和声传感器，深入剖析了这些传感器的工作原理、应用场景及选型要点。这部分内容不仅增强了学生对传感器技术的理解，还提升了他们在实际应用中选型和配置传感器的能力。继电器：继电器作为电子控制系统中的关键执行元件，其工作原理、技术参数与选择方法在本章节中得到了详尽阐述。通过电磁继电器模块制作的实践环节，学生得以将理论知识转化为实际操作技能，进一步加深对继电器应用的理解。（二）单元内容分析本单元内容紧密围绕“电子控制的信息采集与执行”这一主题展开，旨在使学生全面掌握传感器与继电器的基本原理、选型方法及应用技巧。具体内容分析如下：传感器部分：电五官：通过比喻引入传感器概念，强调其在信息采集中的重要性。传感器的作用：阐述传感器在电子控制系统中的核心作用，即实现非电学量到电学量的转换。传感器的种类：详细介绍温度、光、声等多种类型传感器的工作原理和特点。传感器的发展趋势：分析当前传感器技术的发展方向，如智能化、无线化、网络化等。继电器部分：继电器与电磁继电器：介绍继电器的基本概念及电磁继电器的工作原理。电磁继电器的主要技术参数与选择：详细解析电磁继电器的各项技术参数，并指导学生如何根据实际需求进行选择。电磁继电器模块制作：通过实践操作，让学生亲手制作电磁继电器模块，加深对继电器应用的理解。（三）单元内容整合本单元内容整合遵循“理论讲解+实践操作”的原则，将传感器与继电器的理论知识与实际应用紧密结合。具体整合思路如下：理论框架构建：首先通过传感器概述和继电器介绍，构建学生对传感器与继电器的初步认识。通过详细解析温度、光、声等传感器的工作原理，以及电磁继电器的技术参数与选择方法，进一步巩固学生的理论知识基础。实践操作强化：在理论学习的基础上，安排电磁继电器模块制作的实践环节。通过亲手制作继电器模块，学生不仅能够将理论知识转化为实际操作技能，还能在实践中发现问题、解决问题，从而提升其综合运用能力。案例分析与应用拓展：结合具体案例，分析传感器与继电器在电子控制系统中的应用场景及选型要点。通过案例分析，学生能够更好地理解传感器与继电器的实际应用价值，并学会如何在不同场景下进行合理选型与配置。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根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》，通用技术的核心素养目标主要包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力五个方面。结合本单元教学内容，我们将这些核心素养目标具体分解如下：（一）技术意识理解技术现象及问题：学生应能够理解传感器与继电器在电子控制技术中的重要性，认识到它们在信息采集与执行中的关键作用。通过对不同种类传感器的分析，学生能够识别不同技术现象背后的工作原理及应用场景。形成积极的技术价值观：在学习过程中，学生应能够形成对传感器与继电器技术的积极态度和价值认同，理解这些技术在现代科技和社会发展中的重要作用。鼓励学生关注传感器与继电器技术的发展趋势，培养其对新技术的好奇心和探索欲。技术安全与责任意识：在实践操作中，学生应严格遵守安全规范，形成良好的安全意识和责任感。强调传感器与继电器的选型与配置需考虑环境、成本等因素，培养学生的环保意识和社会责任感。（二）工程思维系统分析与整体观念：学生应能够从系统整体出发，分析传感器与继电器在电子控制系统中的位置和作用。通过案例分析，学生能够理解传感器与继电器如何与其他电子元件协同工作，实现特定功能。权衡与优化决策：在选型与配置传感器与继电器时，学生应能够综合考虑性能、成本、可靠性等因素，作出合理的权衡与决策。鼓励学生运用工程思维方法，对设计方案进行优化和改进，提升系统的整体性能。模拟与建模能力：学生应能够运用软件工具对传感器与继电器的工作过程进行模拟和分析，提升问题解决能力。通过制作电磁继电器模块的实践环节，学生能够将理论知识转化为物理模型，锻炼其建模能力。（三）创新设计创新思维培养：鼓励学生结合实际需求，对传感器与继电器的应用进行创新设计，提出新的解决方案。引导学生关注传感器与继电器技术的最新发展动态，激发其创新灵感和创造力。多方案比较与优选：在设计过程中，学生应能够提出多个设计方案，并进行比较分析，选择最优方案。强调设计过程中的迭代优化思想，鼓励学生不断改进和完善设计方案。跨学科融合与创新：引导学生将传感器与继电器技术与其他学科知识相结合，如物理学、计算机科学等，实现跨学科融合与创新。通过案例分析，展示传感器与继电器技术在不同领域的应用案例，拓宽学生的创新视野。（四）图样表达技术图样绘制：学生应能够熟练掌握传感器与继电器的图样表达方法，包括电路图、接线图等。强调图样表达的准确性和规范性，培养学生的工程制图能力。图样识读与理解：学生应能够准确识读传感器与继电器的图样，理解其工作原理和连接方式。通过图样表达的实践训练，提升学生的空间想象能力和问题解决能力。图样交流与沟通：鼓励学生运用图样表达方式进行技术交流和沟通，提升团队协作效率。通过图样展示和汇报环节，锻炼学生的表达能力和自信心。（五）物化能力工具使用与操作：学生应熟练掌握常用电子工具和设备的使用方法，如电烙铁、万用表等。在实践操作中，学生能够正确选择和使用工具，完成传感器与继电器的安装与调试。材料与工艺选择：学生应能够根据实际需求选择合适的材料和工艺方法，完成电磁继电器模块的制作。强调材料与工艺对产品质量和性能的影响，培养学生的材料意识和工艺能力。产品制作与测试：学生应能够独立完成电磁继电器模块的制作过程，包括电路设计、元件焊接、组装调试等环节。通过产品测试环节，学生能够验证设计方案的可行性和有效性，提升问题解决能力和实践能力。三、学情分析（一）已知内容分析在进入《第三章电子控制的信息采集与执行——传感器与继电器》的学习之前，学生已经具备了一定的电子技术和基础物理知识，对电子控制的基本概念和技术有了初步的了解。具体来说，学生已知内容包括：电子控制技术基础：学生在《第一章电子控制基础》中已经学习了电子控制技术的定义、组成部分及其在现代社会中的广泛应用。他们理解了电子控制技术是通过电子技术实现控制功能的技术，并认识到它在各个领域中的重要性。电子元件与电路图：学生在前面的学习中已经认识了常见的电子元件，如电阻器、电容器等，并学会了使用万用表进行检测。他们也掌握了识读电子电路图的基本方法，理解了电路图中各元件的连接关系和工作原理。基本电子制作技能：通过电子制作入门的学习，学生已经具备了一定的电子制作技能，包括焊接、电路搭建和调试等。他们能够进行简单的电子电路制作，为后续的传感器和继电器学习打下了实践基础。（二）新知内容分析《第三章电子控制的信息采集与执行——传感器与继电器》是电子控制技术中的重要内容，旨在让学生理解传感器和继电器在电子控制系统中的作用及其工作原理。本章内容主要包括传感器概述、几种常用传感器以及继电器的基础知识。具体新知内容包括：传感器概述：电五官：学生将理解传感器作为电子控制系统的“感觉器官”，能够感知和转换各种非电学量（如温度、光、声等）为电学量。传感器的作用：学生将认识到传感器在电子控制系统中扮演着信息采集的关键角色，是连接现实世界与电子控制系统的桥梁。传感器的种类：学生将学习不同类型的传感器，如温度传感器、光传感器、声传感器等，并了解它们各自的特点和应用场景。传感器的发展趋势：学生将了解传感器技术的最新发展趋势，包括智能化、无线化和网络化等。几种常用传感器：温度传感器：学生将学习温度传感器的工作原理、类型及应用，了解如何通过温度传感器实现温度的测量和控制。光传感器：学生将学习光传感器的工作原理和应用，理解光传感器在光电控制、环境监测等领域的重要性。声传感器：学生将了解声传感器的类型和工作原理，以及它在声音检测、语音识别等方面的应用。继电器：继电器与电磁继电器：学生将学习继电器的基本概念和分类，重点了解电磁继电器的构造、工作原理及其在电子控制系统中的应用。电磁继电器的主要技术参数与选择：学生将了解电磁继电器的主要技术参数，学会根据实际需求选择合适的继电器。电磁继电器模块制作：学生将通过实践活动，学习如何制作电磁继电器模块，加深对继电器工作原理和应用的理解。（三）学生学习能力分析在进入本章学习之前，学生已经具备了一定的学习能力和实践基础。具体来说，他们的学习能力表现在以下几个方面：理论学习能力：学生能够通过阅读教材、查阅资料等方式，自主学习和理解传感器与继电器的基本概念和原理。他们具备较好的逻辑思维和抽象思维能力，能够分析复杂的技术问题和系统。实践操作能力：学生已经掌握了一定的电子制作技能，能够进行简单的电路搭建、焊接和调试。他们具备较好的动手能力和耐心细致的工作态度，能够在实践中不断摸索和改进。团队合作与交流能力：学生在学习过程中经常进行小组合作和交流，能够相互协作、共同解决问题。他们具备较好的沟通能力和团队协作精神，能够在团队中发挥各自的优势和特长。问题解决能力：学生已经通过前面的学习积累了一定的问题解决经验，能够运用所学知识分析和解决实际问题。他们具备较强的创新意识和实践能力，能够在面对新问题时提出创新的解决方案。（四）学习障碍突破策略在《第三章电子控制的信息采集与执行——传感器与继电器》的学习过程中，学生可能会遇到一些学习障碍。为了帮助学生克服这些障碍，我们将采取以下突破策略：加强理论与实践的结合：在理论教学过程中，注重结合实际案例和应用场景，帮助学生理解传感器和继电器的工作原理和应用。通过实践活动，如传感器和继电器的制作与调试，让学生亲自动手操作，加深对理论知识的理解。分层次教学：根据学生的学习能力和兴趣差异，分层次设计教学任务和活动。对于基础较弱的学生，注重基础知识的讲解和巩固；对于学习能力较强的学生，则提供更多的拓展性学习资源和挑战性任务。鼓励学生根据自己的兴趣和特长选择适合的学习内容和方向，如专注于某种特定类型的传感器或继电器的学习和研究。利用多媒体和虚拟仿真技术：利用多媒体教学资源，如视频、动画等，直观展示传感器和继电器的工作原理和应用场景，帮助学生建立直观的认识。引入虚拟仿真技术，让学生在虚拟环境中进行电路搭建、调试和故障排查等操作，提高实践能力和问题解决能力。加强小组合作与交流：组织学生进行小组合作学习，共同完成任务和项目。通过小组讨论、协作和交流，促进学生之间的相互学习和启发。鼓励学生分享自己的学习经验和成果，形成良好的学习氛围和互动机制。提供个性化辅导和支持：针对学生在学习过程中遇到的问题和困难，提供个性化的辅导和支持。教师可以通过个别指导、答疑解惑等方式帮助学生克服学习障碍。鼓励学生积极参与课外拓展活动和竞赛等，提高自己的学习能力和综合素质。建立多元化评价体系：建立多元化评价体系，注重对学生学习过程的评价和反馈。通过课堂表现、作业完成情况、实践活动表现等多个方面对学生进行评价。鼓励学生进行自我评价和相互评价，培养他们的自我评价能力和批判性思维能力。通过以上策略的实施，我们相信能够有效地帮助学生克服学习障碍，提高他们的学习能力和实践能力，为未来的学习和职业发展打下坚实的基础。四、大主题或大概念设计大主题：电子控制技术与传感器、继电器的创新应用在电子控制技术日益普及的今天，传感器与继电器作为信息采集与执行的关键组件，广泛应用于各个领域。通过本单元的学习，学生将深入理解传感器与继电器的工作原理、种类及应用，掌握其在电子控制系统中的核心作用，并探索其在现代科技中的创新应用。本单元旨在通过理论学习与实践操作相结合的方式，培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达及物化能力，为学生未来在电子信息技术领域的发展奠定坚实基础。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传感器与继电器在电子控制系统中的重要性，认识到它们对社会生活、工业生产及科技创新的影响。学生能够形成对电子控制技术及其应用的敏感性和适应性，关注电子控制技术的发展动态，具备初步的技术预见能力。（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作用和影响，具备初步的工程设计思维。学生能够针对具体的技术问题，提出合理的解决方案，并考虑方案的可行性、经济性和安全性。（三）创新设计学生能够在理解传感器与继电器工作原理的基础上，结合实际需求，进行创新设计，提出具有实际应用价值的电子控制系统方案。学生能够运用创新设计方法，对电子控制系统进行优化和改进，提高其性能和可靠性。（四）图样表达学生能够熟练掌握传感器与继电器的图形符号和文字符号，能够准确绘制电子控制系统的电路图。学生能够通过图样表达，清晰地传达设计思路和技术方案，便于与他人进行技术交流和合作。（五）物化能力学生能够独立完成传感器与继电器的选择与检测，具备基本的电子焊接和组装技能。学生能够根据设计方案，制作和调试电子控制系统，解决实际操作中遇到的问题，具备初步的故障排查和维修能力。六、大单元教学重点传感器与继电器的工作原理及特性：通过理论学习，使学生深入理解传感器与继电器的基本工作原理和特性，为后续的实践操作奠定基础。传感器与继电器的种类及应用：介绍不同种类传感器与继电器的特点和应用场景，使学生能够根据实际需求选择合适的组件。电子控制系统的设计与实现：结合具体案例，讲解电子控制系统的设计步骤和实现方法，培养学生的创新设计能力和物化能力。七、大单元教学难点理论知识的深度理解：传感器与继电器的工作原理涉及电学、磁学等多个领域的知识，需要学生具备一定的理论基础和理解能力。实践操作技能的掌握：电子控制系统的制作和调试需要较高的实践操作技能，学生需要在实践中不断积累经验，提高技能水平。创新设计能力的培养：如何在理解传感器与继电器工作原理的基础上，结合实际需求进行创新设计，是培养学生的创新设计能力的关键。这需要学生具备跨学科的知识背景和创造性思维。详细教学设计第一节传感器概述教学目标：理解传感器的含义及其在电子控制中的作用。了解常用传感器的种类及其应用。认识到传感器的发展趋势及其对社会生活的影响。教学活动：导入：通过日常生活中的实例（如自动门、手机屏幕解锁等），引导学生思考背后的技术原理，引出传感器的概念。理论学习：讲解传感器的基本工作原理、分类及其应用场景。通过图表、动画等多媒体手段，帮助学生直观理解传感器的工作过程。讨论与分享：组织学生分组讨论传感器在日常生活中的应用，并分享各自的观点和发现。案例分析：选取典型传感器应用案例，如智能家居、环境监测等，引导学生分析传感器在这些系统中的作用和实现方式。教学难点突破：通过实验演示和互动问答，加深学生对传感器工作原理的理解。引导学生关注传感器技术的最新发展，培养其技术预见能力。第二节几种常用传感器教学目标：掌握温度传感器、光传感器和声传感器的工作原理及特性。能够根据实际需求选择合适的传感器类型。教学活动：理论学习：分别讲解温度传感器、光传感器和声传感器的工作原理、分类及应用场景。通过实物展示和动画演示，帮助学生直观理解各种传感器的特点。实践操作：组织学生分组进行传感器选择与检测实验，如使用万用表检测不同传感器的电阻值或电压值变化。创新设计：鼓励学生结合日常生活需求，设计包含特定传感器的电子控制系统方案，并进行初步的图样表达。教学难点突破：通过实验操作和互动讨论，帮助学生掌握传感器的选择与检测方法。引导学生从实际问题出发，培养其创新设计能力和图样表达能力。第三节继电器教学目标：理解继电器的概念及其在电子控制系统中的作用。掌握电磁继电器的主要技术参数与选择方法。能够制作和调试包含继电器的电子控制系统。教学活动：理论学习：讲解继电器的分类、工作原理及主要技术参数。通过图表和实物展示，帮助学生直观理解继电器的结构和工作过程。实践操作：组织学生分组进行继电器模块制作实验，包括电路连接、焊接和调试等步骤。教师提供必要的指导和帮助。案例分析：选取典型继电器应用案例，如家电控制、工业自动化等，引导学生分析继电器在这些系统中的作用和实现方式。教学难点突破：通过实验操作和互动交流，帮助学生掌握继电器的选择与调试方法。引导学生关注继电器在电子控制系统中的实际应用，培养其工程思维能力和物化能力。通过以上教学设计，学生将全面理解传感器与继电器在电子控制系统中的重要性及其工作原理，掌握它们的种类、特性及应用场景。通过实践操作和创新设计活动，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显著提升。八、大单元整体教学思路教学目标设定根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》以及2019版豫科版高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》第三章的教学内容，本大单元的教学目标设定旨在培养学生的通用技术核心素养，具体包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。以下是详细的教学目标设定：（一）技术意识感知与理解：学生能够感知传感器与继电器在电子控制系统中的广泛应用，理解它们的基本工作原理及其对人类生活和社会发展的重要意义。安全意识：在操作传感器与继电器的过程中，学生能够树立安全意识，了解并遵守相关的安全操作规程，确保人身安全和设备完好。伦理意识：学生能够理解传感器与继电器技术在应用中的伦理问题，如隐私保护、信息安全等，并能在实际应用中遵守相关伦理规范。（二）工程思维系统分析：学生能够运用系统分析的方法，对传感器与继电器的应用案例进行要素分析、整体规划，理解它们在电子控制系统中的作用和相互关系。问题解决：面对传感器与继电器应用中的实际问题，学生能够运用工程思维进行问题分析、方案设计、风险评估和综合决策，提出有效的解决方案。优化与创新：在传感器与继电器的选择和应用过程中，学生能够结合实际情况进行优化设计，提出创新性的改进方案，提高系统的性能和可靠性。（三）创新设计创意构思：学生能够基于传感器与继电器的功能特性，结合实际需求进行创意构思，提出具有创新性的设计方案。技术试验：学生能够设计并实施技术试验，对传感器与继电器的性能进行测试和验证，根据试验结果对设计方案进行优化和改进。方案评价：学生能够综合考虑技术、经济、社会、环境等因素，对传感器与继电器的应用方案进行评价和优化，提出更加完善的解决方案。（四）图样表达识读与绘制：学生能够识读传感器与继电器的相关图样，包括电路图、接线图、安装图等，并能够运用手工和计算机辅助设计软件绘制简单的图样。技术语言：学生能够运用技术语言准确表达传感器与继电器的功能特性、工作原理和应用方案，提高技术交流的准确性和有效性。设计交流：学生能够通过图样和技术语言与他人进行有效的设计交流，共同探讨和解决传感器与继电器应用中的技术问题。（五）物化能力工具使用：学生能够熟练掌握传感器与继电器安装和调试所需的工具和设备的使用方法，如万用表、电烙铁、示波器等。实践操作：学生能够独立完成传感器与继电器的安装、调试和测试工作，具备将设计方案物化为实际产品的能力。故障排除：在面对传感器与继电器应用中的故障问题时，学生能够运用所学知识进行故障分析和排除，确保系统的正常运行。教学重难点分析教学重点传感器与继电器的基本工作原理：通过讲解和实验演示，使学生理解传感器与继电器的基本工作原理及其在电子控制系统中的作用。常用传感器的种类与应用：介绍温度传感器、光传感器、声传感器等常用传感器的种类、特性及应用场景，使学生能够根据实际需求选择合适的传感器。电磁继电器的主要技术参数与选择：讲解电磁继电器的主要技术参数及其选择方法，使学生能够根据实际需求选择合适的继电器并进行正确的安装和调试。教学难点传感器与继电器的综合应用：将传感器与继电器综合应用于电子控制系统中，设计并实现具有特定功能的电子控制装置，这要求学生具备较高的综合运用能力和创新能力。故障分析与排除：在面对传感器与继电器应用中的故障问题时，学生能够运用所学知识进行故障分析和排除，这要求学生具备较强的分析问题和解决问题的能力。教学策略与方法教学策略理论与实践相结合：将理论知识讲解与实验操作相结合，使学生在理解理论知识的同时掌握实际操作技能。案例分析与讨论：通过引入传感器与继电器应用的典型案例，组织学生进行案例分析和讨论，提高学生的分析问题和解决问题的能力。项目式学习：设计并实施与传感器与继电器相关的项目式学习任务，使学生在完成项目的过程中综合运用所学知识，提高创新设计和物化能力。教学方法讲授法：通过教师的讲解和演示，使学生理解传感器与继电器的基本工作原理和应用场景。实验法：通过实验操作使学生掌握传感器与继电器的安装、调试和测试方法，提高学生的实践操作能力。讨论法：组织学生就传感器与继电器应用中的问题进行讨论和交流，提高学生的分析问题和解决问题的能力。项目式教学法：通过项目式学习任务的设计和实施，使学生在完成项目的过程中综合运用所学知识，提高创新设计和物化能力。学业评价设计评价原则全面性原则：评价内容应涵盖技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力五个方面，确保评价的全面性。过程性原则：注重对学生学习过程的评价，包括学习态度、学习方法、学习效果等方面，以全面了解学生的学习情况。发展性原则：评价应注重学生的发展性，关注学生在学习过程中的进步和成长，鼓励学生不断挑战自我、超越自我。评价方式课堂表现评价：通过观察学生在课堂上的学习态度、参与程度、合作情况等方面进行评价，记录学生的课堂表现成绩。实验操作评价：通过实验操作考核学生的实践操作能力、实验设计能力和实验分析能力等方面，记录学生的实验操作成绩。项目式学习评价：通过项目式学习任务的设计和实施，评价学生的创新设计能力、图样表达能力和物化能力等方面，记录学生的项目式学习成绩。期末综合评价：结合课堂表现评价、实验操作评价和项目式学习评价的结果，对学生进行期末综合评价，记录学生的期末综合成绩。教学资源与工具教学资源教材与教辅资料：选用2019版豫科版高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》教材及相关的教辅资料作为教学的主要依据。实验器材与设备：配备传感器、继电器、万用表、电烙铁、示波器等实验器材和设备，满足学生实验操作的需求。网络资源与平台：利用网络资源与平台（如在线课程、教学视频、技术论坛等）为学生提供丰富的学习资源和交流平台。教学工具多媒体教学设备：利用多媒体教学设备（如投影仪、电脑等）进行教学内容的展示和讲解，提高教学效果。计算机辅助设计软件：利用计算机辅助设计软件（如AutoCAD、Protel等）进行图样绘制和设计，提高学生的图样表达能力。在线学习平台：利用在线学习平台进行课程资源的共享和交流，为学生提供更加便捷的学习方式。教学实施步骤第一阶段：理论讲解与实验演示（2课时）导入新课：通过生活中的实际案例引入传感器与继电器的话题，激发学生的学习兴趣。理论讲解：讲解传感器与继电器的基本工作原理、种类及应用场景等方面的知识。实验演示：通过实验操作演示传感器与继电器的安装、调试和测试方法，使学生初步掌握实验操作技能。第二阶段：实验操作与案例分析（4课时）分组实验：将学生分成若干小组，每组进行传感器与继电器的安装、调试和测试实验，记录实验数据并撰写实验报告。案例分析：引入传感器与继电器应用的典型案例，组织学生进行案例分析和讨论，提高学生的分析问题和解决问题的能力。第三阶段：项目式学习任务设计与实施（6课时）项目设计：设计与传感器与继电器相关的项目式学习任务，如设计并实现一个基于温度传感器的温控系统、设计并实现一个基于光传感器的自动照明系统等。项目实施：学生分组进行项目式学习任务的设计和实施，包括方案设计、图样绘制、元件选型、安装调试等环节。成果展示与评价：各小组展示项目成果并进行交流分享，教师和同学共同对项目成果进行评价和反馈。第四阶段：总结与拓展（2课时）知识总结：对本单元所学知识进行总结归纳，帮助学生巩固所学知识并形成完整的知识体系。拓展学习：介绍传感器与继电器领域的最新发展动态和应用前景，鼓励学生关注行业动态并进行拓展学习。通过以上教学实施步骤，旨在培养学生的通用技术核心素养，提高学生的创新设计能力和物化能力，为学生未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。九、学业评价教学目标通过《第三章电子控制的信息采集与执行——传感器与继电器》的教学，学生应能够达到以下教学目标，并围绕通用技术的核心素养目标展开：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，认识到它们在现代科技和社会生活中的广泛应用。学生能够形成对传感器与继电器技术发展的敏感性和关注度，理解技术进步对社会发展的推动作用。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，理解传感器与继电器的工作原理及其在电子控制系统中的作用。学生能够针对具体的技术问题，运用传感器与继电器的相关知识进行简单的系统设计和方案优化。创新设计：学生能够在理解传感器与继电器基本原理的基础上，进行创新性设计，提出基于传感器与继电器的新应用或改进方案。学生能够结合实际需求，设计包含传感器与继电器的简单电子控制系统，并进行初步的实现和测试。图样表达：学生能够识读包含传感器与继电器的电路图和技术图样，理解其中的符号和连接方式。学生能够运用图形样式对包含传感器与继电器的电子控制系统进行可视化描述和交流，绘制简单的电路图和设计草图。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，并进行电路的连接和调试。学生能够独立完成包含传感器与继电器的简单电子控制系统的制作和测试，具备一定的动手实践能力和问题解决能力。学习目标理解传感器与继电器的基本概念和工作原理：学生能够解释传感器的定义、作用及分类，理解传感器如何将非电学量转换为电学量。学生能够阐述继电器的作用、分类及工作原理，理解继电器在电路中的“以小控大”功能。掌握几种常用传感器的应用：学生能够识别并描述温度传感器、光传感器、声传感器的工作原理及应用场景。学生能够通过实验验证传感器的特性，如热敏电阻的阻值随温度变化、光敏电阻的阻值随光照强度变化等。学会选择和使用继电器：学生能够了解电磁继电器的主要技术参数，如触点切换电压和电流、吸合电压与释放电压等。学生能够根据实际需求选择合适的继电器，并进行电路的连接和调试。具备简单的电子控制系统设计与制作能力：学生能够结合传感器与继电器的知识，设计包含传感器与继电器的简单电子控制系统。学生能够独立完成电路的连接、调试和测试，实现电子控制系统的基本功能。能够运用图样表达设计思想：学生能够识读和绘制包含传感器与继电器的电路图，理解电路图中的符号和连接方式。学生能够运用图形样式对电子控制系统进行可视化描述和交流，提高技术图样表达能力。评价目标设定围绕通用技术的核心素养目标，结合《第三章电子控制的信息采集与执行——传感器与继电器》的教学内容，设定以下评价目标：技术意识评价：评价内容：学生对传感器与继电器技术的理解程度、对技术进步的敏感度和关注度。评价方式：通过课堂讨论、案例分析、技术报告等形式，评价学生对传感器与继电器技术重要性的认识及其对社会发展影响的理解。评价标准：学生能够准确阐述传感器与继电器的基本概念、作用及发展趋势，表现出对技术进步的积极态度和关注度。工程思维评价：评价内容：学生运用系统分析和比较权衡方法进行技术设计和方案优化的能力。评价方式：通过项目设计、方案设计、技术试验等形式，评价学生在解决具体技术问题时运用传感器与继电器相关知识的能力。评价标准：学生能够针对技术问题进行系统分析，提出合理的解决方案，并进行方案优化和比较权衡。创新设计评价：评价内容：学生的创新设计能力和基于传感器与继电器的创新应用或改进方案。评价方式：通过创新设计比赛、创意提案、作品展示等形式，评价学生的创新设计能力和实践成果。评价标准：学生能够结合实际需求，提出具有创新性的设计方案，并能够初步实现和测试，表现出较强的创新意识和实践能力。图样表达评价：评价内容：学生识读和绘制包含传感器与继电器的电路图和技术图样的能力。评价方式：通过电路图绘制、技术图样识读、设计草图交流等形式，评价学生的图样表达能力。评价标准：学生能够准确识读和绘制包含传感器与继电器的电路图和技术图样，能够运用图形样式对电子控制系统进行可视化描述和交流。物化能力评价：评价内容：学生根据设计方案选择合适的传感器与继电器并进行电路连接、调试和测试的能力。评价方式：通过实验操作、作品制作、技术试验等形式，评价学生的物化能力和问题解决能力。评价标准：学生能够独立完成包含传感器与继电器的简单电子控制系统的制作和测试，电路连接正确、调试准确、测试结果符合预期要求，表现出较强的动手实践能力和问题解决能力。评价方式与实施课堂讨论与案例分析：在课堂教学中，组织学生进行小组讨论和案例分析，评价学生对传感器与继电器技术的理解程度和应用能力。通过学生的发言和讨论内容，了解其对技术概念、作用及发展趋势的掌握情况，并给予及时的反馈和指导。项目设计与方案设计：布置项目设计或方案设计任务，要求学生结合传感器与继电器的知识，设计包含传感器与继电器的简单电子控制系统。通过审查学生的设计方案和项目报告，评价其系统分析、方案优化和创新设计的能力。组织学生进行方案交流和互评，促进相互学习和提高。电路图绘制与技术图样识读：布置电路图绘制任务，要求学生绘制包含传感器与继电器的电路图，并解释其中的符号和连接方式。提供技术图样供学生识读，评价其图样表达能力。通过学生的电路图绘制作品和技术图样识读表现，给予针对性的指导和反馈。实验操作与作品制作：组织学生进行实验操作，包括传感器特性实验、继电器性能测试等，评价其动手实践能力和实验操作技能。布置作品制作任务，要求学生独立完成包含传感器与继电器的简单电子控制系统的制作和测试。通过观察学生的实验操作和作品制作过程，以及检查其作品的功能实现情况，评价其物化能力和问题解决能力。创新设计比赛与作品展示：举办创新设计比赛或作品展示活动，鼓励学生结合传感器与继电器的知识进行创新设计。通过专家评审、学生互评和观众投票等方式，评价学生的创新设计能力和实践成果。对优秀作品进行表彰和奖励，激发学生的创新热情和实践动力。通过以上评价方式的实施，全面、客观地评价学生在《第三章电子控制的信息采集与执行——传感器与继电器》学习过程中的表现和成果，促进其技术意识、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一、大单元实施思路本单元以《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》为指导，结合2019版豫科版高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》中《第三章电子控制的信息采集与执行——传感器与继电器》的教学内容，旨在帮助学生理解电子控制技术的信息采集与执行原理，掌握传感器与继电器的基本知识和应用技能。通过实践活动，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，为其未来学习和职业生涯奠定坚实基础。具体实施思路如下：情境导入：通过生活中的实例，如自动门、智能家居等，引导学生感知传感器与继电器在电子控制技术中的重要作用，激发学生的学习兴趣。理论学习：系统讲解传感器与继电器的概念、分类、工作原理及应用，帮助学生构建扎实的理论基础。实践操作：通过动手实验和项目制作，如温度传感器的测量、光传感器的应用、声传感器的检测以及电磁继电器的模块制作，提升学生的物化能力和创新设计能力。案例分析：选取典型电子控制技术应用案例，引导学生进行分析和讨论，培养其工程思维和技术意识。总结评价：通过自我评价、小组评价和教师评价，全面评估学生的学习成效，及时反馈并调整教学策略。二、教学目标设定（一）技术意识学生能够认识到传感器与继电器在电子控制技术中的广泛应用及其重要性，形成对电子控制技术的积极态度和责任意识。学生能够关注传感器与继电器技术的发展动态，理解其对人类社会和生活的影响。（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。学生能够针对具体的电子控制问题，进行要素分析、整体规划，并提出合理的解决方案。（三）创新设计学生能够在理解传感器与继电器基本原理的基础上，进行创新设计，提出新的应用方案或改进现有方案。学生能够运用所学的电子控制技术知识，解决实际生活中的问题，提高创新设计能力。（四）图样表达学生能够识读和理解传感器与继电器的相关电路图、结构图等技术图样，掌握图样表达的基本方法。学生能够运用图样表达的方式，清晰、准确地展示自己的设计方案和制作成果。（五）物化能力学生能够掌握传感器与继电器的基本检测和测试方法，具备初步的物化能力。学生能够通过动手实践，制作简单的电子控制装置，提高物化实现能力。三、教学结构图电子控制的信息采集与执行——传感器与继电器├──传感器概述│├──电五官│├──传感器的作用│├──传感器的种类│└──传感器的发展趋势├──几种常用传感器│├──温度传感器│├──光传感器│└──声传感器└──继电器├──继电器与电磁继电器├──电磁继电器的主要技术参数与选择└──电磁继电器模块制作四、具体教学实施步骤第一步：情境导入（1课时）活动设计：播放自动门、智能家居等电子控制设备的视频，引导学生观察并思考这些设备是如何实现自动控制的。讨论交流：组织学生分组讨论，分享自己对电子控制技术的初步认识和理解。教师总结：引入传感器与继电器的概念，强调其在电子控制技术中的核心作用。第二步：理论学习（4课时）传感器概述（1课时）讲解内容：传感器的定义、作用、种类及发展趋势。活动设计：分组搜集不同种类的传感器实例，并尝试进行分类。讨论交流：分享搜集成果，讨论传感器的应用场景和未来发展。几种常用传感器（2课时）温度传感器：讲解热敏电阻、热电偶等温度传感器的工作原理和应用。实验活动：使用热敏电阻测量不同温度下的电阻值变化。光传感器：讲解光敏电阻、光电池等光传感器的工作原理和应用。实验活动：使用光敏电阻制作简单的光控电路。声传感器：讲解驻极体话筒等声传感器的工作原理和应用。实验活动：使用驻极体话筒录制声音并观察波形变化。继电器（1课时）讲解内容：继电器的定义、分类、工作原理及主要技术参数。案例分析：分析家用电器中继电器的应用实例。讨论交流：讨论继电器在电子控制系统中的重要作用及其选择原则。第三步：实践操作（6课时）电磁继电器模块制作（4课时）任务布置：学生分组设计并制作一个简单的电磁继电器模块。材料准备：提供电磁继电器、电动机、开关、电源等必要材料。制作过程：设计电路图：学生根据任务要求设计电路图。搭建电路：按照电路图搭建电路，并进行初步测试。调试优化：对电路进行调试，确保继电器能够正常工作。展示交流：各组展示制作成果，分享制作经验和遇到的问题及解决方法。综合应用项目（2课时）项目主题：设计并制作一个简单的温度控制系统。任务要求：使用温度传感器和继电器，设计一个能够根据温度变化自动控制的系统。实施过程：需求分析：明确项目需求，确定系统功能和性能指标。方案设计：设计系统方案，绘制电路图和控制流程图。制作调试：根据方案制作系统，并进行调试和优化。测试评估：对系统进行测试，评估其性能和稳定性。展示汇报：各组展示项目成果，进行汇报和交流。第四步：案例分析（2课时）案例选取：选取智能家居、自动化生产线等典型电子控制技术应用案例。分析讨论：组织学生分组分析案例，讨论传感器与继电器在其中的应用和作用。总结提炼：引导学生总结提炼案例中的关键技术和创新点，思考如何将其应用到实际生活中。第五步：总结评价（1课时）自我评价：学生撰写自我评价报告，反思学习过程中的收获和不足。小组评价：小组成员相互评价，分享学习经验和互相鼓励。教师评价：教师对学生的学习成果、学习态度和学习方法进行综合评价，提出改进建议。成果展示：组织学生展示学习成果，包括实验报告、项目作品和心得体会等。通过以上教学实施步骤，学生将全面理解和掌握传感器与继电器的基本知识和应用技能，提升技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力，为后续学习和发展奠定坚实基础。十一、大情境、大任务创设一、教学目标设定通用技术的核心素养目标：（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广泛应用及其重要性，形成对电子控制技术的积极态度和责任意识。学生能够关注传感器与继电器技术的发展动态，理解其对人类社会和生活的影响，具备在日常生活中识别和应用相关技术的能力。（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，具备初步的系统分析能力。学生能够针对具体的电子控制问题，进行要素分析、整体规划，并提出合理的解决方案，培养解决复杂工程问题的能力。（三）创新设计学生能够在理解传感器与继电器基本原理的基础上，进行创新设计，提出新的应用方案或改进现有方案，培养创新意识和创新能力。学生能够运用所学的电子控制技术知识，解决实际生活中的问题，提高创新设计能力。（四）图样表达学生能够识读和理解传感器与继电器的相关电路图、结构图等技术图样，掌握图样表达的基本方法。学生能够运用图样表达的方式，清晰、准确地展示自己的设计方案和制作成果，提高技术交流和沟通能力。（五）物化能力学生能够掌握传感器与继电器的基本检测和测试方法，具备初步的物化能力。学生能够通过动手实践，制作简单的电子控制装置，提高物化实现能力，体验从设计到实现的完整过程。二、大情境与大任务设计大情境设计：随着科技的飞速发展，智能化、自动化已经成为现代生活的重要组成部分。在我们的日常生活中，从智能家居到工业自动化，从环境监测到医疗健康，传感器与继电器作为电子控制技术的核心部件，发挥着至关重要的作用。为了让学生深刻理解传感器与继电器的工作原理和应用价值，我们将创设一个“智能家居控制系统设计与实现”的大情境，让学生在这个大情境中完成一系列的学习任务，全面提升其技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。大任务设计：任务一：智能家居控制系统需求分析活动目的：引导学生了解智能家居控制系统的基本概念和组成要素。培养学生从实际需求出发，进行系统分析和规划的能力。活动内容：教师展示智能家居控制系统的典型应用案例，如智能灯光控制、智能安防、智能温控等。学生分组讨论，分析智能家居控制系统的用户需求、功能需求和性能指标。各小组撰写智能家居控制系统需求分析报告，明确系统的主要功能和性能指标。评价方式：教师根据各小组的需求分析报告，评价学生对智能家居控制系统的理解程度和系统分析能力。小组间进行互评，交流分析思路和方法，互相学习借鉴。任务二：传感器选择与应用设计活动目的：使学生理解传感器的种类、工作原理和应用场景。培养学生根据实际需求选择合适的传感器，并进行应用设计的能力。活动内容：教师介绍传感器的种类、工作原理和性能指标，重点讲解温度传感器、光传感器和声传感器的应用。学生分组，根据智能家居控制系统的需求分析报告，选择合适的传感器，并设计传感器的应用方案。各小组绘制传感器应用设计图，包括电路图、结构图等，并撰写设计说明书。评价方式：教师根据各小组的设计图纸和说明书，评价学生对传感器的理解程度和应用设计能力。小组间进行互评，比较不同传感器的优缺点，讨论最佳应用方案。任务三：继电器选择与电路设计活动目的：使学生理解继电器的种类、工作原理和主要技术参数。培养学生根据实际需求选择合适的继电器，并进行电路设计的能力。活动内容：教师介绍继电器的种类、工作原理和主要技术参数，重点讲解电磁继电器的应用。学生分组，根据智能家居控制系统的需求分析报告和传感器应用设计图，选择合适的继电器，并设计控制电路。各小组绘制控制电路图，包括继电器控制电路、传感器信号采集电路等，并撰写设计说明书。评价方式：教师根据各小组的设计图纸和说明书，评价学生对继电器的理解程度和电路设计能力。小组间进行互评，讨论不同电路设计的优缺点，提出改进建议。任务四：智能家居控制系统制作与调试活动目的：使学生掌握传感器与继电器的检测和测试方法。培养学生通过动手实践，制作和调试电子控制装置的能力。活动内容：学生根据设计图纸和说明书，准备所需的材料、工具和设备。学生分组进行智能家居控制系统的制作，包括传感器安装、继电器控制电路搭建等。学生进行系统的调试和优化，确保各部件正常工作，系统整体性能满足需求。评价方式：教师根据各小组的制作过程和调试结果，评价学生的物化能力和解决问题的能力。小组间进行互评，交流制作和调试经验，互相学习借鉴。任务五：智能家居控制系统展示与评价活动目的：使学生掌握技术图样的表达方法。培养学生通过技术图样和实物展示，清晰、准确地表达设计成果的能力。活动内容：各小组展示智能家居控制系统实物，包括传感器、继电器、控制电路等部分。各小组通过技术图样、视频、PPT等多种形式，展示设计思路、制作过程和调试结果。教师和全体同学对各小组的作品进行综合评价，提出改进建议。评价方式：教师根据各小组的展示内容和表现，评价学生的图样表达能力和综合应用能力。小组间进行互评，交流展示经验和心得，互相学习借鉴。三、大情境与大任务实施步骤第一步：情境导入与任务说明教师通过展示智能家居控制系统的典型应用案例，引导学生了解智能家居控制系统的基本概念和组成要素。教师详细说明大情境与大任务的设计背景和目的，明确各项任务的具体要求和评价标准。第二步：分组与角色分配学生根据兴趣和特长进行分组，每组4-6人。各小组内部进行角色分配，明确各自的任务和职责，如需求分析员、设计师、制作员、调试员等。第三步：任务实施与过程指导学生按照任务要求，分组进行智能家居控制系统的需求分析、传感器选择与应用设计、继电器选择与电路设计、制作与调试等工作。教师在任务实施过程中，提供必要的指导和帮助，解答学生的疑问，引导学生解决问题。第四步：成果展示与评价反馈各小组通过技术图样、视频、PPT等多种形式，展示智能家居控制系统的设计成果和制作过程。教师和全体同学对各小组的作品进行综合评价，提出改进建议。学生根据评价反馈，进一步完善作品，提高技术水平和综合应用能力。四、教学资源与工具教学资源：智能家居控制系统典型应用案例、传感器与继电器教学课件、设计图纸和说明书模板等。工具与设备：传感器、继电器、电路板、焊接工具、测试仪器、计算机及辅助设计软件等。五、教学反思与改进在教学任务完成后，教师应及时进行教学反思，总结教学过程中的优点和不足。针对教学过程中存在的问题和不足，教师应提出具体的改进措施和建议，以便在未来的教学中不断优化和提高教学质量。通过以上大情境与大任务的设计与实施，学生将深刻理解传感器与继电器的工作原理和应用价值，全面提升其技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力，为其未来学习和职业生涯奠定坚实基础。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：电子控制的信息采集与执行——传感器与继电器课时设计：情境导入（1课时）理论学习（4课时）传感器概述（1课时）几种常用传感器（2课时）继电器（1课时）实践操作（6课时）电磁继电器模块制作（4课时）综合应用项目（2课时）案例分析（2课时）总结评价（1课时）（二）学习目标通用技术的核心素养目标：（一）技术意识学生能够认识到传感器与继电器在电子控制技术中的广泛应用及其重要性，形成对电子控制技术的积极态度和责任意识。学生能够关注传感器与继电器技术的发展动态，理解其对人类社会和生活的影响。（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。学生能够针对具体的电子控制问题，进行要素分析、整体规划，并提出合理的解决方案。（三）创新设计学生能够在理解传感器与继电器基本原理的基础上，进行创新设计，提出新的应用方案或改进现有方案。学生能够运用所学的电子控制技术知识，解决实际生活中的问题，提高创新设计能力。（四）图样表达学生能够识读和理解传感器与继电器的相关电路图、结构图等技术图样，掌握图样表达的基本方法。学生能够运用图样表达的方式，清晰、准确地展示自己的设计方案和制作成果。（五）物化能力学生能够掌握传感器与继电器的基本检测和测试方法，具备初步的物化能力。学生能够通过动手实践，制作简单的电子控制装置，提高物化实现能力。（三）评价任务自我评价：学生撰写自我评价报告，反思学习过程中的收获和不足。小组评价：小组成员相互评价，分享学习经验和互相鼓励。教师评价：教师对学生的学习成果、学习态度和学习方法进行综合评价，提出改进建议。实践考核：通过电磁继电器模块制作和综合应用项目的实施，评估学生的物化能力和创新设计能力。案例分析：通过案例分析，评估学生的工程思维和技术意识。（四）学习过程第一步：情境导入（1课时）活动设计：播放自动门、智能家居等电子控制设备的视频，引导学生观察并思考这些设备是如何实现自动控制的。讨论交流：组织学生分组讨论，分享自己对电子控制技术的初步认识和理解。教师总结：引入传感器与继电器的概念，强调其在电子控制技术中的核心作用。第二步：理论学习（4课时）传感器概述（1课时）讲解内容：传感器的定义、作用、种类及发展趋势。活动设计：分组搜集不同种类的传感器实例，并尝试进行分类。讨论交流：分享搜集成果，讨论传感器的应用场景和未来发展。几种常用传感器（2课时）温度传感器讲解内容：热敏电阻、热电偶等温度传感器的工作原理和应用。实验活动：使用热敏电阻测量不同温度下的电阻值变化。光传感器讲解内容：光敏电阻、光电池等光传感器的工作原理和应用。实验活动：使用光敏电阻制作简单的光控电路。声传感器讲解内容：驻极体话筒等声传感器的工作原理和应用。实验活动：使用驻极体话筒录制声音并观察波形变化。继电器（1课时）讲解内容：继电器的定义、分类、工作原理及主要技术参数。案例分析：分析家用电器中继电器的应用实例。讨论交流：讨论继电器在电子控制系统中的重要作用及其选择原则。第三步：实践操作（6课时）电磁继电器模块制作（4课时）任务布置：学生分组设计并制作一个简单的电磁继电器模块。材料准备：提供电磁继电器、电动机、开关、电源等必要材料。制作过程：设计电路图：学生根据任务要求设计电路图。搭建电路：按照电路图搭建电路，并进行初步测试。调试优化：对电路进行调试，确保继电器能够正常工作。展示交流：各组展示制作成果，分享制作经验和遇到的问题及解决方法。综合应用项目（2课时）项目主题：设计并制作一个简单的温度控制系统。任务要求：使用温度传感器和继电器，设计一个能够根据温度变化自动控制的系统。实施过程：需求分析：明确项目需求，确定系统功能和性能指标。方案设计：设计系统方案，绘制电路图和控制流程图。制作调试：根据方案制作系统，并进行调试和优化。测试评估：对系统进行测试，评估其性能和稳定性。展示汇报：各组展示项目成果，进行汇报和交流。第四步：案例分析（2课时）案例选取：选取智能家居、自动化生产线等典型电子控制技术应用案例。分析讨论：组织学生分组分析案例，讨论传感器与继电器在其中的应用和作用。总结提炼：引导学生总结提炼案例中的关键技术和创新点，思考如何将其应用到实际生活中。第五步：总结评价（1课时）自我评价：学生撰写自我评价报告，反思学习过程中的收获和不足。小组评价：小组成员相互评价，分享学习经验和互相鼓励。教师评价：教师对学生的学习成果、学习态度和学习方法进行综合评价，提出改进建议。成果展示：组织学生展示学习成果，包括实验报告、项目作品和心得体会等。（五）作业与检测作业设计：完成温度传感器、光传感器和声传感器的实验报告。设计并制作一个简单的电磁继电器模块，并撰写制作报告。完成温度控制系统的设计和制作，并撰写项目报告。检测方式：实验报告和制作报告的批阅与反馈。温度控制系统的性能测试和评估。课堂提问和小组讨论，检验学生对传感器与继电器原理和应用的理解程度。（六）学后反思学生反思：回顾整个单元的学习过程，总结自己在技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等方面的提升。思考如何将所学的传感器与继电器知识应用到实际生活中，提出具体的创新应用方案或改进建议。反思在学习过程中遇到的困难和挑战，以及自己是如何克服这些困难的。教师反思：总结教学过程中的成功经验和不足之处，思考如何进一步改进教学方法和手段。分析学生的学习情况和反馈，评估教学目标是否达成，思考如何更好地激发学生的学习兴趣和积极性。反思教学资源的利用情况，思考如何更好地整合和优化教学资源，提高教学效果。十三、学科实践与跨学科学习设计教学目标本次学科实践与跨学科学习设计以《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》为指导，结合2019版豫科版高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》中《第三章电子控制的信息采集与执行——传感器与继电器》的教学内容，旨在通过实践活动培养学生的通用技术核心素养，具体包括：技术意识：学生能够认识到传感器与继电器在电子控制技术中的重要性和广泛应用，形成对电子控制技术的积极态度和责任意识，关注其技术发展动态，并理解其对社会生活的影响。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，针对具体的电子控制问题进行要素分析、整体规划，并提出合理的解决方案。创新设计：学生能够在理解传感器与继电器基本原理的基础上，进行创新设计，提出新的应用方案或改进现有方案，并能够绘制电路图和控制流程图。图样表达：学生能够运用技术图样表达设计思想，通过图纸准确表达传感器与继电器的应用方案和系统设计。物化能力：学生能够根据设计方案制作系统，并进行调试和优化，最终将设计方案转化为实际产品，提升动手实践能力和问题解决能力。学习目标传感器与继电器的基础知识：理解传感器的定义、作用、种类及发展趋势。掌握温度传感器、光传感器、声传感器等常用传感器的工作原理和应用场景。了解继电器的分类、工作原理及主要技术参数。系统分析与设计：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作用和关系。能够针对具体电子控制问题，进行要素分析、整体规划，并设计合理的解决方案。创新设计与图样表达：在理解传感器与继电器基本原理的基础上，进行创新设计，提出新的应用方案或改进现有方案。能够运用技术图样（如电路图、控制流程图）准确表达设计方案。物化实践与优化：根据设计方案制作电子控制系统，包括传感器与继电器的选择与连接。对系统进行调试和优化，确保其性能和稳定性。能够撰写实验报告和技术文档，记录设计、制作和调试过程。作业目标设定技术意识：调查并收集生活中应用传感器与继电器的实例，分析其工作原理和应用场景，撰写调查报告。关注传感器与继电器技术的最新发展动态，撰写一篇关于其技术发展趋势的小论文。工程思维：分析一个具体的电子控制项目案例，识别其中的传感器与继电器应用，并绘制系统框图和流程图。针对一个实际问题（如智能家居中的温湿度控制），设计一套基于传感器与继电器的电子控制系统方案，并进行要素分析和整体规划。创新设计：基于传感器与继电器的应用，提出一个创新设计方案，如智能家居中的新型传感器应用或继电器的改进设计。设计并绘制电路图和控制流程图，详细描述创新设计方案的工作原理和实现过程。图样表达：使用CAD软件或其他绘图工具，绘制电子控制系统的详细电路图和控制流程图。对设计图样进行标注和说明，确保图样的准确性和可读性。物化能力：根据设计方案制作电子控制系统模型或原型，并进行调试和优化。撰写实验报告和技术文档，详细记录制作、调试和优化过程，包括遇到的问题及解决方案。学科实践与跨学科学习设计方案一、实践活动设计1.传感器与继电器应用调查活动目的：通过调查收集生活中应用传感器与继电器的实例，增强学生对传感器与继电器重要性的认识。活动内容：学生分组进行调查，收集家中、学校、公共场所等应用传感器与继电器的电器设备信息。记录传感器的名称、类型、作用及工作原理。分析传感器与继电器在这些设备中的应用场景和效果。活动成果：撰写调查报告，展示调查成果和分析结论。2.传感器与继电器技术发展趋势研讨活动目的：让学生了解传感器与继电器技术的最新发展动态，激发其学习兴趣和创新意识。活动内容：学生通过网络、图书馆等途径收集传感器与继电器技术的最新研究成果和应用案例。分析传感器与继电器技术的发展趋势，如微型化、智能化、网络化等。撰写一篇关于传感器与继电器技术发展趋势的小论文。活动成果：小论文及课堂展示。3.电子控制系统设计与制作活动目的：通过设计与制作电子控制系统，培养学生的工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。活动内容：学生分组选择一个实际问题（如智能家居中的温湿度控制、公共场所的自动照明等），设计一套基于传感器与继电器的电子控制系统方案。绘制系统框图、电路图和控制流程图，详细描述设计方案的工作原理和实现过程。根据设计方案选择传感器与继电器等电子元件，制作电子控制系统模型或原型。对系统进行调试和优化，确保其性能和稳定性。活动成果：电子控制系统模型或原型、实验报告和技术文档。二、跨学科学习设计1.与物理学科的融合融合点：传感器与继电器的工作原理涉及物理学的电学、磁学等知识。学习活动：结合物理课程中的电学、磁学内容，深入讲解传感器与继电器的工作原理。通过物理实验验证传感器与继电器的性能参数，如温度传感器的灵敏度、继电器的吸合电压和释放电压等。学习成果：加深对物理学知识的理解，提高电子控制技术的学习效果。2.与计算机科学的融合融合点：电子控制系统的设计与实现需要计算机编程和仿真技术的支持。学习活动：学习使用计算机编程语言（如Arduino、Python等）编写电子控制系统的控制程序。利用计算机仿真软件对电子控制系统进行仿真测试，验证设计方案的可行性。学习成果：掌握计算机编程和仿真技术在电子控制系统设计与实现中的应用。3.与艺术设计的融合融合点：电子控制产品的外观设计需要艺术设计的支持。学习活动：学习艺术设计的基本原则和方法，如色彩搭配、造型设计等。对电子控制产品的外观进行设计，使其既符合功能需求又具有美观性。学习成果：提升艺术设计能力，使电子控制产品更加符合市场需求和用户审美。三、评价与反馈评价方式：采用多元化评价方式，包括自我评价、小组评价、教师评价等。评价内容：技术意识：学生对传感器与继电器重要性的认识和理解程度。工程思维：学生在电子控制系统设计与实现过程中的系统分析能力和问题解决能力。创新设计：学生的创新设计方案和图样表达能力。图样表达：学生绘制的电路图、控制流程图等技术图样的准确性和可读性。物化能力：学生制作的电子控制系统模型或原型的性能和稳定性。反馈与调整：根据评价结果及时给予学生反馈，针对存在的问题进行调整和改进，确保教学目标的实现。通过以上学科实践与跨学科学习设计，学生将全面掌握传感器与继电器的基本知识和应用技能，提升通用技术核心素养，为后续学习和发展奠定坚实基础。十四、大单元作业设计一、教学目标本单元的教学目标是围绕《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合2019版豫科版高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》中《第三章电子控制的信息采集与执行——传感器与继电器》的教学内容，旨在帮助学生理解电子控制技术的信息采集与执行原理，掌握传感器与继电器的基本知识和应用技能。通过实践活动，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，为其未来学习和职业生涯奠定坚实基础。二、作业目标设定（一）技术意识理解应用：学生能够识别并理解传感器与继电器在电子控制系统中的实际应用，认识到它们在现代科技生活中的重要性。关注发展：学生能够关注传感器与继电器技术的最新发展动态，理解这些技术进步对人类社会和生活的影响。（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和相互关系，识别关键影响因素。问题解决：学生能够针对具体的电子控制问题，进行要素分析、整体规划，并提出合理的解决方案，考虑实施的可行性和优化方案。（三）创新设计创意设计：学生能够基于传感器与继电器的基本原理，提出创新性的应用方案或改进现有方案，设计具有实用价值的电子控制系统。实践应用：学生能够运用所学的电子控制技术知识，解决实际生活中的问题，通过动手实践验证设计的可行性。（四）图样表达识读绘制：学生能够识读和理解传感器与继电器的相关电路图、结构图等技术图样，掌握图样表达的基本方法。设计表达：学生能够运用图样表达的方式，清晰、准确地表达自己的设计思路和方案，便于交流和实现。（五）物化能力动手实践：学生能够通过动手实验和项目制作，掌握传感器与继电器的应用技能，提升物化能力。调试优化：学生能够对制作的电子控制系统进行调试和优化，确保其性能稳定和可靠，培养严谨细致的工作态度。三、大单元作业设计（一）情境导入作业（1课时）作业内容：视频观察：观看自动门、智能家居等电子控制设备的视频，记录并总结这些设备是如何实现自动控制的。讨论交流：组织学生分组讨论，分享自己对电子控制技术的初步认识和理解，探讨传感器与继电器在这些设备中的作用。评价标准：观察记录是否详细、准确。讨论交流是否积极、深入，能否提出有见地的观点。（二）理论学习作业（4课时）作业内容：传感器概述（1课时）搜集分类：分组搜集不同种类的传感器实例，并尝试进行分类，总结各类传感器的应用场景。报告撰写：撰写传感器概述报告，包括传感器的定义、作用、种类及发展趋势。几种常用传感器（2课时）实验报告：完成温度传感器和光传感器的实验活动，记录实验数据，分析实验结果，撰写实验报告。案例分析：分析声传感器在语音识别技术中的应用案例，撰写案例分析报告，探讨声传感器的工作原理和应用前景。继电器（1课时）案例分析：分析家用电器中继电器的应用实例，总结继电器在电子控制系统中的重要作用及其选择原则。参数计算：根据给定的条件，计算电磁继电器的主要技术参数，如线圈电流、吸合电压等。评价标准：报告内容是否完整、准确，逻辑是否清晰。实验数据是否真实可靠，分析是否深入。案例分析是否透彻，能否提出独到的见解。（三）实践操作作业（6课时）作业内容：电磁继电器模块制作（4课时）电路设计：根据任务要求设计电磁继电器模块的电路图，明确各元件的连接方式和参数。电路搭建：按照电路图搭建电路，进行初步测试，记录测试数据。调试优化：对电路进行调试，解决存在的问题，优化性能，确保继电器能够正常工作。报告撰写：撰写电磁继电器模块制作报告，包括设计思路、制作过程、调试优化及测试结果。综合应用项目（2课时）方案设计：设计并制作一个简单的温度控制系统，包括方案设计、电路图和控制流程图的绘制。制作调试：根据方案制作温度控制系统，并进行调试和优化，确保系统性能稳定可靠。测试评估：对系统进行测试评估，记录测试数据和分析结果。展示汇报：准备展示汇报材料，包括项目背景、设计方案、制作过程、测试评估及心得体会等。评价标准：电路设计是否合理、准确。电路搭建是否规范、可靠。调试优化是否有效、彻底。报告撰写是否清晰、有条理。展示汇报是否生动、有说服力。（四）案例分析作业（2课时）作业内容：案例选取：选取智能家居、自动化生产线等典型电子控制技术应用案例。分析讨论：组织学生分组分析案例，讨论传感器与继电器在其中的应用和作用，总结提炼案例中的关键技术和创新点。报告撰写：撰写案例分析报告，包括案例背景、技术原理、应用效果及创新点分析等内容。评价标准：案例选取是否具有代表性、典型性。分析讨论是否深入、全面。报告撰写是否条理清晰、逻辑严密。（五）总结评价作业（1课时）作业内容：自我评价：学生撰写自我评价报告，反思学习过程中的收获和不足，提出改进措施。小组评价：小组成员相互评价，分享学习经验和互相鼓励，提出建设性意见。教师评价：教师对学生的学习成果、学习态度和学习方法进行综合评价，提出改进建议。成果展示：组织学生展示学习成果，包括电磁继电器模块、温度控制系统等实物作品和相关的报告、图纸等。评价标准：自我评价是否客观、真实。小组评价是否公正、有建设性。教师评价是否全面、准确。成果展示是否充分、有代表性。四、作业实施建议分层布置：根据学生的学习基础和能力水平，分层布置作业内容，确保每位学生都能在原有基础上得到提升。小组合作：鼓励学生通过小组合作的方式完成作业，培养团队协作精神和沟通交流能力。及时反馈：教师应及时批改作业，给予学生反馈和指导，帮助学生及时纠正错误，提高作业质量。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经验，相互学习和借鉴，激发学习兴趣和动力。通过以上大单元作业设计，旨在帮助学生全面掌握传感器与继电器的基本知识和应用技能，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，为未来的学习和职业生涯奠定坚实基础。十五、“教-学-评”一致性课时设计一、课程基本信息教材版本：2019版豫科版高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》单元主题：第三章电子控制的信息采集与执行——传感器与继电器课时数：16课时授课教师：[教师姓名]授课对象：高中二年级学生二、教学目标（一）技术意识学生能够认识到传感器与继电器在电子控制技术中的广泛应用及其重要性，形成对电子控制技术的积极态度和责任意识。学生能够关注传感器与继电器技术的发展动态，理解其对人类社会和生活的影响。（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。学生能够针对具体的电子控制问题，进行要素分析、整体规划，并提出合理的解决方案。（三）创新设计学生能够在理解传感器与继电器基本原理的基础上，进行创新设计，提出新的应用方案或改进现有方案。学生能够运用所学的电子控制技术知识，解决实际生活中的问题，提高创新设计能力。（四）图样表达学生能够识读和理解传感器与继电器的相关电路图、结构图等技术图样，掌握图样表达的基本方法。学生能够运用图样表达的方式，清晰、准确地展示自己的设计方案和制作成果。（五）物化能力学生能够掌握传感器与继电器的基本检测和测试方法，具备初步的物化能力。学生能够通过动手实践，制作简单的电子控制装置，提高物化实现能力。三、作业目标学生能够独立完成传感器与继电器的检测和测试任务，并撰写检测报告。学生能够设计并制作一个简单的电子控制装置，如温度控制系统，并绘制相关电路图和结构图。学生能够分析并讨论传感器与继电器在日常生活中的应用案例，提出改进或创新方案。四、课程目标设定通过本单元的学习，学生将全面掌握传感器与继电器的基本原理、分类、应用及制作方法，能够运用所学知识进行电子控制系统的设计与制作，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，为后续学习和职业生涯奠定坚实基础。五、教学实施步骤与课时安排第一步：情境导入（1课时）活动内容：播放自动门、智能家居等电子控制设备的视频，引导学生观察并思考这些设备是如何实现自动控制的。组织学生分组讨论，分享自己对电子控制技术的初步认识和理解。教师总结，引入传感器与继电器的概念，强调其在电子控制技术中的核心作用。教学目标达成情况评价：通过课堂讨论和观察，评价学生对电子控制技术的初步认识和理解程度。通过教师总结，检查学生对传感器与继电器概念的理解情况。第二步：理论学习（4课时）第1课时：传感器概述活动内容：讲解传感器的定义、作用、种类及发展趋势。分组搜集不同种类的传感器实例，并尝试进行分类。分享搜集成果，讨论传感器的应用场景和未来发展。教学目标达成情况评价：通过课堂讲解和小组讨论，评价学生对传感器基本概念和分类的理解情况。通过搜集和分享实例，检查学生对传感器应用场景和未来发展趋势的认识。第2-3课时：几种常用传感器活动内容：温度传感器：讲解热敏电阻、热电偶等温度传感器的工作原理和应用。光传感器：讲解光敏电阻、光电池等光传感器的工作原理和应用。声传感器：讲解驻极体话筒等声传感器的工作原理和应用。实验活动：使用热敏电阻测量不同温度下的电阻值变化，使用光敏电阻测量不同光照条件下的电阻值变化。教学目标达成情况评价：通过课堂讲解和实验活动，评价学生对几种常用传感器工作原理和应用的理解情况。通过实验数据和观察结果，检查学生对传感器实际应用的掌握程度。第4课时：继电器活动内容：讲解继电器的定义、分类、工作原理及主要技术参数。分析家用电器中继电器的应用实例。讨论继电器在电子控制系统中的重要作用及其选择原则。教学目标达成情况评价：通过课堂讲解和实例分析，评价学生对继电器基本概念和工作原理的理解情况。通过讨论和分享，检查学生对继电器在电子控