2019版 豫科版 高中通-用技术 选择性必修1 电子控制技术《第四章 电子控制系统及其应用》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《第四章电子控制系统及其应用》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《电子控制系统及其应用》是高中通用技术选择性必修课程《电子控制技术》中的核心内容。本单元通过三个主要部分，即“开环电子控制装置的制作与调试”、“闭环电子控制系统的制作与调试”以及“电子控制系统的组成与分析”，系统地介绍了电子控制系统的基本原理、设计、制作与调试方法。这些内容不仅有助于学生理解电子控制系统在现实生活中的应用，还能通过实践操作提升学生的技术意识和工程思维。（二）单元内容分析开环电子控制装置的制作与调试项目简介与电路原理：通过制作声光触控自动灯这一具体项目，学生将了解开环控制系统的基本原理，包括声控电路、光控电路、触控电路、延时电路和驱动电路等组成部分。此部分重点在于理解各电路模块的功能及其相互关系。制作与调试：学生将亲自动手，使用给定的电子元件和工具，按照电路原理图进行组装和调试。通过这一过程，学生将体验电子产品的制作流程，培养物化能力。闭环电子控制系统的制作与调试项目简介与电路原理：介绍闭环控制系统的基本原理，包括反馈机制、比较器、执行器等核心组件。通过具体项目（如恒温控制系统）展示闭环控制系统如何根据反馈信号调整输出，以达到预期的控制目标。制作与调试：学生将设计并制作一个简单的闭环控制系统，如温度控制系统，通过实践加深对闭环控制原理的理解，并提升解决复杂工程问题的能力。电子控制系统的组成与分析电子控制系统的三大组成部分：介绍输入环节、控制环节和输出执行环节的作用及其相互关系。用方框图分析电子控制系统：通过绘制方框图，帮助学生直观理解电子控制系统的整体结构和工作流程，提升图样表达能力。（三）单元内容整合本单元内容从理论到实践，从简单到复杂，逐步深入。通过开环和闭环控制系统的制作与调试，学生不仅能够掌握电子控制系统的基本原理和设计方法，还能通过实际操作提升物化能力。通过电子控制系统的组成与分析，学生对电子控制系统的整体结构和工作原理将有更深入的理解。整个单元内容紧密相连，形成一个完整的知识体系。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）技术意识学生能够对技术现象和技术问题具有敏锐的感知能力，理解技术对个人生活、社会进步和国家发展的重要性。在本单元中，学生将通过制作声光触控自动灯和恒温控制系统等实际项目，深刻体验到技术在日常生活中的应用价值，增强技术意识。（二）工程思维学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，针对具体技术问题提出解决方案，并进行整体规划和风险评估。在本单元中，学生将通过设计、制作和调试电子控制系统，培养系统分析和工程思维能力。特别是在闭环控制系统的制作过程中，学生需要综合考虑输入、控制、输出和反馈等多个环节，确保系统稳定运行。（三）创新设计学生能够在明确问题的基础上，收集相关信息，提出具有创新性的设计方案，并进行技术试验和优化。在本单元中，学生将有机会发挥创造力，设计具有独特功能的电子控制系统。例如，在开环电子控制装置的制作中，学生可以尝试添加新的控制功能或改进现有电路，以提升系统的性能和实用性。（四）图样表达学生能够识读和绘制简单的技术图样，如机械加工图、电子线路图等，用图形样式表达技术对象的特征和设计方案。在本单元中，学生将通过绘制电路原理图和方框图等方式，提升图样表达能力。这不仅有助于学生更好地理解电子控制系统的结构和工作原理，还能为后续的制作和调试工作提供有力支持。（五）物化能力学生能够将设计构想转化为实际产品，选择合适的材料和工具进行加工制作，并进行测试和优化。在本单元中，学生将亲自动手制作声光触控自动灯和恒温控制系统等电子控制装置。通过这一过程，学生将提升物化能力，学会将理论知识应用于实际项目中。通过以上分析可以看出，《电子控制系统及其应用》这一单元的教学内容与《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》中的核心素养目标紧密相关。在教学过程中，教师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方面的素养，为学生的全面发展奠定坚实基础。三、学情分析（一）已知内容分析高一学生在进入选择性必修1《电子控制技术》的第四章《电子控制系统及其应用》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，具备了一定的技术设计基础、结构与流程设计、系统与控制设计等方面的知识和能力。特别是在《技术与设计2》中，学生已经学习了控制及其设计的基本概念，理解了手动控制、自动控制、智能控制的特点，熟悉了简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成与工作过程。这些先前知识为学生学习电子控制系统的应用奠定了坚实的基础。在电子控制技术方面，学生已经了解了模拟电路与数字电路的基本概念，掌握了晶体二极管和晶体三极管的结构、类型及其在电路中的应用，熟悉了简单的数字集成电路类型，并能够使用数字集成电路组装简单的实用电路。学生还通过实践操作，对电子元件的识别、测试以及简单电路的制作与调试有了一定的经验。（二）新知内容分析本章《电子控制系统及其应用》的教学内容主要围绕电子控制系统的实际应用展开，分为三节：开环电子控制装置的制作与调试、闭环电子控制系统的制作与调试、电子控制系统的组成与分析。这些内容要求学生不仅理解电子控制系统的基本原理，还要能够动手设计、制作和调试简单的电子控制系统。开环电子控制装置的制作与调试：学生将学习如何设计并制作一个简单的开环电子控制装置，如声光触控自动灯。这要求学生理解开环控制系统的基本原理，掌握相关电路的设计与搭建，以及如何进行系统的调试与优化。闭环电子控制系统的制作与调试：与开环系统不同，闭环电子控制系统能够根据实际输出反馈调整输入，从而实现更精确的控制。学生将学习闭环控制系统的基本原理，设计并制作一个简单的闭环电子控制装置，如温度控制系统。这要求学生深入理解反馈机制，掌握传感器和执行器的应用，以及如何进行系统的闭环调试。电子控制系统的组成与分析：学生将学习电子控制系统的三大组成部分——输入环节、控制环节和输出执行环节，并学会用方框图分析电子控制系统的工作过程。这有助于学生从宏观上理解电子控制系统的整体架构，为后续更复杂系统的设计打下基础。（三）学生学习能力分析高一学生经过之前的学习，已经具备了一定的技术设计能力和实践操作能力。他们能够通过观察、思考和动手实践来解决问题，对于新的知识和技能有较强的好奇心和求知欲。电子控制技术作为一门专业性较强的学科，要求学生具备较强的逻辑思维能力、动手能力和问题解决能力。逻辑思维能力：电子控制系统设计涉及多个环节和多个元件的协同工作，要求学生能够清晰地理解系统的工作原理，并进行合理的逻辑推理。动手能力：学生需要亲手搭建和调试电路，这要求他们具备一定的动手能力和耐心，能够细心地操作电子元件和工具。问题解决能力：在电子控制系统的设计、制作和调试过程中，学生可能会遇到各种问题，如电路不工作、输出不稳定等。这要求学生能够独立思考，分析问题原因，并找到解决方案。（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：加强理论教学与实践操作的结合：在讲解电子控制系统的基本原理时，结合实物演示和多媒体教学手段，帮助学生直观理解。设计丰富多样的实践操作活动，让学生在动手过程中加深对理论知识的理解。分层次、分步骤进行教学：将复杂的知识点分解成多个小步骤进行讲解和练习，逐步引导学生掌握整个系统的设计和制作流程。针对不同学生的学习进度和理解能力，提供个性化的指导和帮助。鼓励学生自主探究和合作学习：设立小组合作项目，让学生在团队中相互学习、相互帮助，共同解决问题。鼓励学生自主查阅资料、设计实验方案，培养他们的自主学习能力和创新精神。及时反馈与调整教学策略：密切关注学生的学习情况，及时发现他们在学习过程中遇到的问题和困难。根据学生的反馈和学习效果，灵活调整教学策略和教学内容，确保每位学生都能跟上教学进度。强化实验与调试环节的训练：增加实验课时，让学生在反复的实验和调试过程中熟悉电子元件的特性和电路的工作原理。引导学生学会使用各种测试仪器和设备，提高他们的实验操作能力和故障排查能力。融入生活实际案例：结合学生日常生活中的实际案例进行讲解和演示，增强学习的趣味性和实用性。鼓励学生将所学知识应用于解决实际问题中，提高他们的实践能力和创新能力。通过以上策略的实施，可以有效帮助学生克服学习障碍，提高他们在电子控制技术方面的学习兴趣和能力水平。教师还应注重培养学生的综合素质和创新能力，为他们未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。四、大主题或大概念设计本大单元的教学设计主题为“电子控制系统的探索与实践”，旨在通过一系列的实践活动，使学生深入理解电子控制系统的基本概念、工作原理及应用方法，同时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。本主题下设三个子主题：开环电子控制装置的制作与调试、闭环电子控制系统的制作与调试、电子控制系统的组成与分析。通过这三个子主题的学习，学生将逐步掌握电子控制系统的设计与制作技能，形成系统的电子控制技术知识体系。五、大单元目标叙写通用技术的核心素养目标：（一）技术意识学生能够形成对电子控制技术的感知与体悟，理解电子控制系统在现代生活中的广泛应用及其重要性。学生能够分析电子控制系统对人、社会、环境的影响，形成对技术安全、伦理、环保等方面的责任意识。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，对电子控制系统进行要素分析、整体规划，并理解结构、流程、系统、控制等基本思想和方法。学生能够通过模拟和简易建模等方法进行电子控制系统设计，并进行风险评估和综合决策。（三）创新设计学生能够基于电子控制问题进行创新性方案构思，提出符合设计原则的创造性方案。学生能够通过技术试验和技术探究，对电子控制系统方案进行优化和改进。（四）图样表达学生能够识读电子控制系统相关的技术图样，如电路图、方框图等。学生能够用手工和计算机辅助设计软件绘制电子控制系统的设计图样，表达设计构想。（五）物化能力学生能够根据电子控制系统设计方案，选择合适的材料和工具，进行模型或产品的成型制作和装配。学生能够对电子控制系统模型或产品进行调试和测试，确保其功能实现和性能稳定。六、大单元教学重点电子控制系统的基本原理与组成：使学生理解电子控制系统的基本概念、工作原理和组成要素，为后续的学习和实践奠定基础。开环与闭环电子控制系统的设计与制作：通过具体的项目实践，让学生掌握开环和闭环电子控制系统的设计与制作方法，包括电路设计、元件选择、组装调试等关键环节。电子控制系统的分析与优化：引导学生运用系统分析的方法，对电子控制系统进行要素分析、整体规划，并通过技术试验和技术探究，对系统方案进行优化和改进。七、大单元教学难点电子控制系统的复杂性理解：电子控制系统涉及多个学科的知识，如电子、电路、控制理论等，学生需要将这些知识综合运用，理解系统的复杂性和整体性。创新设计与实践能力培养：在电子控制系统的设计与制作过程中，如何激发学生的创新思维，培养其将设计构想转化为实际产品的能力，是一个具有挑战性的任务。系统分析与优化能力的培养：学生需要学会运用系统分析的方法，对电子控制系统进行要素分析、整体规划，并进行风险评估和综合决策，这对学生的综合素养要求较高。八、大单元教学实施策略（一）教学策略情境教学法：通过创设真实的学习情境，如智能家居控制、自动温控系统等，激发学生的学习兴趣和探究欲望。项目式学习：以项目为载体，让学生在完成具体项目的过程中，掌握电子控制系统的设计与制作技能。合作学习：鼓励学生组成学习小组，共同完成项目任务，通过合作与交流，促进知识的共享与深化。信息技术融合：利用计算机辅助设计软件、仿真软件等工具，提高学生的学习效率和设计能力。（二）学业评价策略过程性评价：关注学生在项目实践过程中的表现，如电路设计、元件选择、组装调试等环节的操作情况，及时给予反馈和指导。成果展示评价：组织学生进行项目成果展示，通过展示电子控制系统的实物模型、设计图样、技术报告等，评价学生的设计能力和物化能力。同伴评价：鼓励学生相互评价项目成果，通过同伴间的交流与反馈，促进学生的自我反思和持续改进。九、大单元教学内容与活动安排第四节电子控制系统的探索与实践一、开环电子控制装置的制作与调试活动1：项目导入创设情境：展示一个声光触控自动灯实物模型，引导学生思考其工作原理和组成要素。提出问题：如何设计一个声光触控自动灯？需要哪些元件和工具？活动2：电路设计与元件选择引导学生分析声光触控自动灯的工作原理，绘制电路图。组织学生讨论元件的选择和参数设置，如光敏电阻、驻极体话筒、继电器等。活动3：组装与调试学生分组进行声光触控自动灯的组装，教师巡回指导。完成组装后，进行调试和测试，确保声光触控自动灯的功能实现和性能稳定。活动4：总结与反思组织学生分享项目制作过程中的经验和教训。引导学生思考如何对声光触控自动灯进行优化和改进。二、闭环电子控制系统的制作与调试活动1：项目导入创设情境：展示一个自动温度控制器实物模型，引导学生思考其工作原理和组成要素。提出问题：如何设计一个自动温度控制器？需要哪些元件和工具？活动2：电路设计与元件选择引导学生分析自动温度控制器的工作原理，绘制电路图。组织学生讨论元件的选择和参数设置，如热敏电阻、运算放大器、继电器等。活动3：组装与调试学生分组进行自动温度控制器的组装，教师巡回指导。完成组装后，进行调试和测试，确保自动温度控制器的功能实现和性能稳定。活动4：总结与反思组织学生分享项目制作过程中的经验和教训。引导学生思考如何对自动温度控制器进行优化和改进。三、电子控制系统的组成与分析活动1：系统组成分析引导学生回顾开环和闭环电子控制系统的制作过程，分析电子控制系统的组成要素。组织学生讨论电子控制系统的工作原理和特点。活动2：方框图绘制引导学生学习方框图的绘制方法，理解方框图在电子控制系统分析中的作用。学生分组绘制声光触控自动灯和自动温度控制器的方框图，并进行展示和交流。活动3：系统优化方案设计创设情境：提出一个实际问题，如如何提高智能家居的节能效果？引导学生运用系统分析的方法，对电子控制系统进行优化方案设计，包括元件选择、电路改进、控制策略调整等方面。活动4：总结与展望组织学生总结本大单元的学习内容和收获。引导学生展望电子控制技术在未来生活中的应用和发展趋势。通过以上教学内容与活动安排，学生将全面掌握电子控制系统的设计与制作技能，形成系统的电子控制技术知识体系，同时培养技术意识、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。八、大单元整体教学思路在高中通用技术选择性必修1《电子控制技术》中，《第四章电子控制系统及其应用》是一个至关重要的单元，旨在通过项目式学习的方式，帮助学生深入理解电子控制系统的基本原理，掌握开环和闭环控制系统的制作与调试方法，并能够通过方框图分析电子控制系统的组成和工作过程。本单元的教学设计将紧密围绕通用技术的核心素养目标——技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力展开，旨在提升学生的技术素养和实践能力。一、教学目标设定（一）技术意识感知电子控制技术的广泛应用：通过项目实践，使学生感受到电子控制技术在日常生活和工业生产中的广泛应用，增强对电子控制技术的兴趣和敏感度。理解电子控制系统的价值：理解电子控制系统在提高效率、节能减排、智能化等方面的价值，形成对电子控制技术应用价值的正确认识。培养技术使用的责任意识：在制作与调试过程中，注重安全规范，培养学生在技术使用中的责任意识。（二）工程思维系统分析能力：通过项目实践，培养学生运用系统分析的方法，对电子控制系统进行要素分析、整体规划的能力。问题解决能力：在面对电子控制系统制作与调试过程中出现的问题时，能够运用工程思维进行原因分析、方案制定和问题解决。风险评估与决策能力：在制作与调试过程中，学会进行简单的风险评估，并能够根据评估结果做出合理的决策。（三）创新设计创新思维培养：鼓励学生发挥想象力，对电子控制系统进行创新性设计，如改进电路结构、优化控制算法等。方案设计能力：通过项目实践，培养学生根据实际需求制定电子控制系统设计方案的能力，包括选择合适的元器件、设计电路原理图等。实践操作能力：在制作与调试过程中，提高学生的实践操作能力，包括焊接、调试、测试等技能。（四）图样表达技术图样识读能力：通过项目实践，使学生能够识读电子电路图、方框图等技术图样，理解其表达的内容和意义。技术图样绘制能力：培养学生绘制电子电路图、方框图等技术图样的能力，能够用图形化的方式表达电子控制系统的组成和工作过程。技术语言交流能力：通过技术图样的绘制和交流，提高学生的技术语言交流能力，使其能够用规范的技术语言与他人沟通技术问题和解决方案。（五）物化能力元器件选择与测试能力：在制作过程中，培养学生根据设计要求选择合适的电子元器件，并进行必要的测试以确保元器件的性能和质量。电路制作与调试能力：通过项目实践，提高学生的电路制作与调试能力，包括焊接、组装、调试等技能。系统集成与测试能力：在电子控制系统的制作与调试过程中，培养学生的系统集成能力，能够将各个模块有机地结合在一起形成一个完整的系统，并进行全面的测试以确保系统的性能和稳定性。二、教学内容与活动设计（一）第一节开环电子控制装置的制作与调试一、项目简介与电路原理项目简介：以声光触控自动灯为例，介绍开环电子控制装置的基本组成和工作原理。电路原理：详细讲解声控电路、光控电路、触控电路、延时电路和驱动电路的工作原理，使学生理解各个电路模块的作用和相互之间的关系。二、制作与调试活动设计：元器件准备与检测：学生根据电路原理图准备所需的元器件，并进行必要的检测以确保元器件的性能和质量。电路焊接与组装：学生在教师的指导下进行电路的焊接和组装，注意焊接工艺和电路布局的美观性。系统调试与优化：学生对制作完成的声光触控自动灯进行调试，包括声控灵敏度、光控阈值、触控响应等参数的调整，以优化系统的性能。成果展示与交流：学生展示自己制作的声光触控自动灯，并与其他同学交流制作经验和调试心得。（二）第二节闭环电子控制系统的制作与调试一、项目简介与电路原理项目简介：以恒温控制系统为例，介绍闭环电子控制系统的基本组成和工作原理。电路原理：详细讲解传感器、控制器、执行器的工作原理以及反馈机制在闭环控制系统中的作用。二、制作与调试活动设计：系统分析与设计：学生根据恒温控制系统的需求进行系统分析，设计合适的控制方案，包括选择合适的传感器、控制器和执行器。电路焊接与组装：学生在教师的指导下进行电路的焊接和组装，注意各个模块之间的连接和信号传输的准确性。系统调试与优化：学生对制作完成的恒温控制系统进行调试，包括PID参数的调整、温度控制精度的优化等，以提高系统的稳定性和准确性。成果展示与交流：学生展示自己制作的恒温控制系统，并与其他同学交流制作经验和调试心得。（三）第三节电子控制系统的组成与分析一、电子控制系统的三大组成部分讲解内容：详细介绍电子控制系统的输入环节、控制环节和输出执行环节的基本组成和功能。二、用方框图分析电子控制系统活动设计：方框图绘制：学生根据前面两个项目的实践经验，绘制声光触控自动灯和恒温控制系统的方框图，明确各个模块之间的关系和信号传输的方向。系统分析：学生通过对方框图的分析，理解电子控制系统的整体工作原理和各个模块的作用，提高系统分析能力。方案优化：学生根据方框图的分析结果，对电子控制系统进行方案优化，提出改进意见和建议，提高创新设计能力。三、教学方法与策略（一）项目式学习本单元采用项目式学习的方法，通过声光触控自动灯和恒温控制系统的制作与调试两个项目，使学生在实践中学习电子控制技术的基本原理和应用方法。项目式学习能够激发学生的学习兴趣和主动性，提高学生的实践操作能力和问题解决能力。（二）探究式学习在电路原理的讲解过程中，采用探究式学习的方法，引导学生通过实验和观察发现电路的工作规律，理解电路原理。探究式学习能够培养学生的观察力和思考力，提高学生的自主学习能力和创新能力。（三）合作学习在制作与调试过程中，鼓励学生进行小组合作学习，共同完成任务。合作学习能够培养学生的团队协作能力和沟通能力，提高学生的集体荣誉感和责任感。（四）信息化教学充分利用多媒体教学资源和技术手段，如电子电路仿真软件、在线教学平台等，辅助教学活动的开展。信息化教学能够丰富教学手段和形式，提高教学效果和学习效率。四、学业评价本单元的学业评价将采用多元化的评价方式，包括过程性评价和终结性评价相结合。过程性评价主要关注学生在项目实践过程中的表现，如元器件选择与测试、电路制作与调试、系统分析与优化等方面的能力；终结性评价则主要关注学生的项目成果展示和交流情况，以及方框图的绘制和系统分析能力。还将通过课堂表现、小组讨论、作业完成情况等方面对学生进行综合评价。五、教学资源与保障为了确保本单元教学活动的顺利开展，需要配备必要的教学资源和保障措施。具体包括：教学资源：电子电路仿真软件、在线教学平台、电子元器件套件、焊接工具、测试仪器等。保障措施：专用教室的建设和维护、教学设备的更新和升级、实验材料的采购和储备等。还需要加强教师队伍的建设和培训，提高教师的专业素养和教学能力，确保教学质量的稳步提升。通过以上教学思路和活动设计，本单元旨在帮助学生深入理解电子控制技术的基本原理和应用方法，提高学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力，为学生的全面发展和未来的职业生涯奠定坚实的基础。九、学业评价一、教学目标与评价目标设定教学目标技术意识：学生能够理解电子控制系统的基本概念、原理及其在生活中的应用，认识到电子控制技术对社会发展的重要性，形成对电子控制技术的兴趣和初步的技术应用意识。工程思维：通过动手实践制作和调试开环与闭环电子控制装置，学生能够体验工程设计的基本流程，理解系统分析、整体规划的重要性，培养初步的系统思维和工程决策能力。创新设计：在电子控制系统制作过程中，学生能够发挥创新思维，对原有设计进行改进或提出新的设计方案，提升解决实际问题的能力。图样表达：学生能够识读和绘制电子电路图、方框图等技术图样，用技术语言准确表达设计意图和制作方案。物化能力：通过亲手制作电子控制装置，学生能够掌握电子元器件的识别与检测、电路板的焊接与调试等技能，提高动手实践能力和物化实现能力。学习目标了解电子控制系统的基本概念、原理及其在生活中的应用。掌握开环电子控制装置和闭环电子控制装置的制作与调试方法。能够用方框图分析电子控制系统的组成和工作过程。培养技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。评价目标技术意识评价：评价学生对电子控制技术的理解和兴趣，以及对电子控制系统在社会生活中应用的认识。工程思维评价：评价学生在电子控制装置制作过程中展现的系统思维、整体规划能力和工程决策能力。创新设计评价：评价学生在实践活动中的创新思维和创新设计能力，包括对原有设计的改进和新设计方案的提出。图样表达评价：评价学生识读和绘制电子电路图、方框图等技术图样的能力，以及用技术语言表达设计意图和制作方案的能力。物化能力评价：评价学生在电子控制装置制作过程中展现的动手实践能力，包括对电子元器件的识别与检测、电路板的焊接与调试等技能的掌握程度。二、评价内容与评价方式评价内容技术意识：学生对电子控制技术的理解和兴趣。学生对电子控制系统在社会生活中应用的认识。工程思维：学生在电子控制装置制作过程中的系统思维和整体规划能力。学生的工程决策能力，包括选择合适的电子元器件、设计合理的电路布局等。创新设计：学生在实践活动中展现的创新思维，如对原有设计的改进。学生提出的新设计方案及其可行性和创新性。图样表达：学生识读电子电路图、方框图等技术图样的能力。学生绘制电子电路图、方框图等技术图样的能力，以及用技术语言表达设计意图和制作方案的能力。物化能力：学生对电子元器件的识别与检测能力。学生的电路板焊接与调试技能。学生制作的电子控制装置的功能实现和稳定性。评价方式课堂观察：观察学生在课堂讨论中的参与度，评价其对电子控制技术的理解和兴趣。观察学生在电子控制装置制作过程中的操作规范性和问题解决能力，评价其工程思维和创新设计能力。作品评价：对学生制作的电子控制装置进行功能测试和稳定性评估，评价其物化能力。评价学生绘制的电子电路图、方框图等技术图样的准确性和规范性，以及用技术语言表达设计意图和制作方案的能力。小组互评：组织学生进行小组互评，评价彼此在电子控制装置制作过程中的合作态度、贡献度和创新思维。自我评价：鼓励学生进行自我评价，反思自己在电子控制装置制作过程中的收获和不足，提出改进措施。教师评价：教师根据学生在课堂表现、作品制作、图样表达等方面的综合表现给予评价，指出优点和不足，提出改进建议。三、评价实施与反馈评价实施分阶段评价：在电子控制装置制作的各个阶段（如元器件识别与检测、电路板焊接、系统调试等）进行阶段性评价，及时反馈学生的学习情况。综合评价：在项目结束后进行综合评价，结合课堂观察、作品评价、小组互评、自我评价和教师评价等多方面的信息，全面评估学生的学习成果。反馈机制即时反馈：在课堂观察和阶段性评价过程中，教师及时给予学生反馈，指出操作规范性和问题解决能力等方面的不足，并提供改进建议。作品反馈：对学生制作的电子控制装置进行功能测试和稳定性评估后，教师给予详细的反馈，包括作品的功能实现情况、稳定性以及改进建议等。小组反馈：在小组互评过程中，鼓励学生相互提出建设性的反馈意见，促进小组成员之间的相互学习和提高。自我反思：鼓励学生进行自我反思，总结自己在电子控制装置制作过程中的收获和不足，提出个人改进措施。教师总结：教师对整个项目进行总结性评价，指出学生在技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等方面的进步和不足，提出后续学习的建议和方向。四、评价结果与运用评价结果呈现量化评分：对学生在各个评价维度的表现进行量化评分，以百分制或等级制的形式呈现评价结果。质性描述：结合量化评分，对学生在各个评价维度的具体表现进行质性描述，包括优点、不足和改进建议等。评价结果运用指导后续学习：根据评价结果，教师为学生提供个性化的学习建议和指导，帮助其弥补不足，提高学习效果。调整教学策略：教师根据评价结果反思教学策略的有效性，及时调整教学计划和教学方法，以适应学生的学习需求。激励学生进步：通过公布优秀作品和表彰优秀学生等方式，激励全体学生积极参与学习活动，不断提高自身的技术素养和综合能力。促进家校合作：将评价结果及时反馈给家长，增强家校之间的沟通与合作，共同关注学生的学习进步和全面发展。通过以上学业评价方案的实施，旨在全面、客观地评价学生在电子控制技术学习过程中的表现，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方面的综合发展。也为教师提供有效的教学反馈，帮助教师不断调整和优化教学策略，提高教学效果。十、大单元实施思路及教学结构图1.详细列出清晰的实施思路本单元《电子控制系统及其应用》的教学实施思路旨在通过一系列循序渐进的教学活动，帮助学生深入理解电子控制系统的基本原理、设计方法和实际应用。具体实施思路如下：项目导入与理论讲解：通过生活实例引入电子控制系统的概念，激发学生的学习兴趣。系统讲解数字电路与模拟电路的基础知识，为后续项目实践打下理论基础。开环电子控制装置的制作与调试：项目简介与电路原理：介绍开环电子控制装置的基本概念和电路原理，通过案例分析使学生理解其工作原理。制作与调试：组织学生分组进行开环电子控制装置的制作，如声光触控自动灯，通过实践加深对理论知识的理解，并培养动手操作能力。闭环电子控制系统的制作与调试：项目简介与电路原理：在理解开环系统的基础上，引入闭环电子控制系统的概念，详细讲解其电路原理和工作过程。制作与调试：引导学生设计并制作简单的闭环电子控制系统，如恒温控制系统，通过调试过程提高学生的问题解决能力和系统分析能力。电子控制系统的组成与分析：电子控制系统的三大组成部分：系统讲解电子控制系统的输入部分、控制部分和执行部分，帮助学生构建完整的系统框架。用方框图分析电子控制系统：通过绘制方框图的方式，分析电子控制系统的工作流程，培养学生的系统思维和图样表达能力。综合实践与评价：组织学生展示各自制作的电子控制系统，进行小组互评和教师点评，通过总结反思提升学生的学习效果。2.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电子控制系统在现代社会中的重要性和广泛应用，理解其对人类生活的影响。学生能够关注电子控制技术的发展趋势，形成对电子技术的兴趣和探索欲望。（二）工程思维学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，对电子控制系统进行设计和优化。学生能够理解电子控制系统中的结构、流程和控制等基本思想和方法，并尝试在实际项目中应用。（三）创新设计学生能够在理解电子控制系统基本原理的基础上，提出创新性的设计方案。学生能够运用所学的电子控制技术，解决实际问题，提高创新设计能力。（四）图样表达学生能够识读和绘制电子控制系统的电路图和方框图，准确表达设计意图。学生能够通过图样表达进行技术交流和合作，提高团队协作能力。（五）物化能力学生能够根据设计方案选择合适的电子元器件和工具，进行电子控制系统的制作和调试。学生能够通过实践操作，提高动手能力和解决问题的能力，形成严谨细致的工作态度。3.教学结构图电子控制系统及其应用|++||开环电子控制装置的制作与调试闭环电子控制系统的制作与调试||一、项目简介与电路原理一、项目简介与电路原理||二、制作与调试二、制作与调试||电子控制系统的组成与分析|一、电子控制系统的三大组成部分|二、用方框图分析电子控制系统4.具体教学实施步骤第一节开环电子控制装置的制作与调试一、项目简介与电路原理引入：通过生活中的实际案例（如智能灯光系统）引入开环电子控制装置的概念。理论讲解：详细讲解开环电子控制装置的基本工作原理，包括输入信号、控制器和执行器的作用。电路原理：以声光触控自动灯为例，讲解其电路原理，包括光敏电阻、声音传感器、非门电路和继电器等元件的作用和连接方式。二、制作与调试材料准备：分发所需电子元器件和工具，如光敏电阻、声音传感器、非门集成电路、继电器、LED灯、电阻、电容等。制作步骤：电路设计：指导学生根据电路原理图设计电路板布局。焊接组装：学生分组进行元器件的焊接和电路板的组装。程序编写（如适用）：对于包含微控制器的项目，指导学生编写控制程序。调试与优化：连接电源进行测试，根据测试结果进行调试和优化，确保装置正常工作。第二节闭环电子控制系统的制作与调试一、项目简介与电路原理引入：通过对比开环系统和闭环系统的特点，引入闭环电子控制系统的概念。理论讲解：详细讲解闭环电子控制系统的工作原理，包括反馈机制、误差检测和校正等。电路原理：以恒温控制系统为例，讲解其电路原理，包括温度传感器、比较器、执行器（如加热元件或冷却风扇）和反馈回路的作用。二、制作与调试材料准备：分发所需电子元器件和工具，如温度传感器、比较器集成电路、执行器、电阻、电容等。制作步骤：电路设计：指导学生根据电路原理图设计电路板布局。焊接组装：学生分组进行元器件的焊接和电路板的组装。程序编写（如适用）：对于包含微控制器的项目，指导学生编写控制程序，实现温度监测和反馈控制。调试与优化：连接电源进行测试，通过调整参数和观察反馈效果，进行调试和优化，确保系统能够稳定工作在设定温度范围内。第三节电子控制系统的组成与分析一、电子控制系统的三大组成部分输入部分：讲解输入部分的作用和常见元件（如传感器），分析其在系统中的作用。控制部分：讲解控制部分的作用和常见元件（如微控制器、比较器等），分析其在系统中的作用。执行部分：讲解执行部分的作用和常见元件（如电机、继电器等），分析其在系统中的作用。二、用方框图分析电子控制系统绘制方框图：指导学生根据电子控制系统的实际组成，绘制方框图，明确各部分之间的连接关系和信号流向。案例分析：通过具体的电子控制系统案例（如智能家居控制系统），分析其方框图，理解各部分的功能和相互作用。小组讨论：组织学生分组讨论各自绘制的方框图，分享对电子控制系统组成和工作的理解。5.总结与反思成果展示：组织学生展示各自制作的电子控制系统，进行小组互评和教师点评。总结反思：引导学生总结学习过程中的收获和不足之处，提出改进措施。拓展延伸：鼓励学生关注电子控制技术的最新发展，思考如何将所学知识应用于实际生活中，培养学生的创新意识和实践能力。十一、大情境、大任务创设一、大情境设计在信息技术迅猛发展的今天，电子控制技术作为其核心内容，正深刻改变着我们的生活方式和生产模式。从智能家居到工业自动化，从医疗设备到航空航天，电子控制系统的身影无处不在。为了让学生更好地理解和应用电子控制技术，我们设计了一个贴近现实生活的大情境——“智慧校园”建设。在这个情境中，学生将扮演校园电子控制系统的设计师与工程师，通过设计、制作和调试各种电子控制装置，为智慧校园的建设贡献自己的力量。二、大任务设计（一）任务目标本大任务旨在通过“智慧校园”建设这一真实情境，让学生深入理解电子控制系统的基本原理、设计方法和实际应用，同时培养其技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。具体目标如下：技术意识：学生能够认识到电子控制技术在现代社会中的重要性和广泛应用，理解其对智慧校园建设的影响和意义。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，对电子控制系统进行设计和优化，解决智慧校园建设中的实际问题。创新设计：学生能够在理解电子控制系统基本原理的基础上，提出创新性的设计方案，为智慧校园建设增添亮点。图样表达：学生能够识读和绘制电子控制系统的电路图和方框图，准确表达设计意图，进行技术交流。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的电子元器件和工具，进行电子控制系统的制作和调试，实现其功能。（二）任务内容本大任务围绕“智慧校园”建设展开，具体内容包括开环电子控制装置的制作与调试、闭环电子控制系统的制作与调试以及电子控制系统的组成与分析三个部分。1.开环电子控制装置的制作与调试项目简介：在智慧校园中，灯光控制系统是不可或缺的一部分。本项目要求学生设计并制作一个基于光敏电阻和声音传感器的开环电子控制装置——智能灯光控制系统。该装置能够根据环境光线和声音的变化自动调节灯光的亮度，为师生创造一个舒适的学习和生活环境。电路原理：智能灯光控制系统主要由光敏电阻、声音传感器、非门电路、继电器和LED灯等组成。光敏电阻和声音传感器分别用于检测环境光线和声音的变化，非门电路用于对传感器信号进行处理，继电器则用于控制LED灯的开关和亮度。当环境光线较暗或声音较大时，继电器闭合，LED灯亮起或亮度增加；反之，LED灯熄灭或亮度降低。制作与调试：学生需要分组进行智能灯光控制系统的制作与调试。根据电路原理图选择合适的电子元器件和工具；进行电路板的布局设计和焊接组装；进行系统的调试和优化，确保装置能够正常工作并满足设计要求。2.闭环电子控制系统的制作与调试项目简介：在智慧校园中，温度控制系统对于保证教室、实验室等场所的舒适度至关重要。本项目要求学生设计并制作一个基于温度传感器的闭环电子控制系统——恒温控制系统。该装置能够实时监测环境温度，并通过加热或冷却设备将温度控制在设定范围内。电路原理：恒温控制系统主要由温度传感器、比较器、执行器（如加热元件或冷却风扇）和反馈回路等组成。温度传感器用于检测环境温度，比较器将检测到的温度与设定温度进行比较，并根据比较结果控制执行器的工作。当环境温度低于设定温度时，加热元件工作；当环境温度高于设定温度时，冷却风扇工作。反馈回路将实际温度反馈给比较器，形成闭环控制。制作与调试：学生需要分组进行恒温控制系统的制作与调试。根据电路原理图选择合适的电子元器件和工具；进行电路板的布局设计和焊接组装；进行系统的调试和优化，确保装置能够稳定工作在设定温度范围内。3.电子控制系统的组成与分析电子控制系统的三大组成部分：输入部分：负责采集外界信息并将其转换为电信号。在智慧校园中，输入部分可能包括各种传感器（如光敏电阻、声音传感器、温度传感器等）。控制部分：对输入信号进行处理并作出决策，控制执行器的工作。在智慧校园中，控制部分可能包括各种逻辑电路、微控制器等。执行部分：根据控制部分的指令执行相应的动作。在智慧校园中，执行部分可能包括继电器、LED灯、加热元件、冷却风扇等。用方框图分析电子控制系统：学生需要根据电子控制系统的实际组成绘制方框图，明确各部分之间的连接关系和信号流向。以智能灯光控制系统为例，方框图应包括光敏电阻、声音传感器（输入部分）、非门电路（控制部分）、继电器和LED灯（执行部分）等部分，并标注信号流向和控制关系。通过方框图的分析，学生可以更深入地理解电子控制系统的工作原理和组成部分。（三）任务实施与评价任务实施：分组实施：学生根据兴趣和特长分成若干小组，每组负责一个子项目的设计、制作和调试。教师指导：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，确保任务顺利进行。交流展示：各小组在完成任务后进行交流展示，分享设计思路、制作过程和调试经验。评价方式：过程评价：关注学生的设计过程、制作过程和调试过程，评价学生的参与度、合作精神和问题解决能力。成果评价：对学生的设计成果进行客观评价，包括电路图的规范性、装置的功能性和稳定性等方面。自我评价与互评：鼓励学生进行自我评价和互评，反思自己的学习过程和成果，相互学习、共同进步。通过本大情境、大任务的创设与实施，学生将能够在真实情境中深入理解电子控制系统的基本原理和实际应用，同时培养其技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。这不仅有助于提高学生的综合素质和创新能力，也为他们未来的学习和职业发展奠定了坚实的基础。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：电子控制系统及其应用课时设计：项目导入与理论讲解（1课时）通过生活实例引入电子控制系统的概念，激发学生的学习兴趣。系统讲解数字电路与模拟电路的基础知识，为后续项目实践打下理论基础。开环电子控制装置的制作与调试（2课时）项目简介与电路原理讲解（0.5课时）制作与调试（1.5课时）闭环电子控制系统的制作与调试（2课时）项目简介与电路原理讲解（0.5课时）制作与调试（1.5课时）电子控制系统的组成与分析（1课时）电子控制系统的三大组成部分讲解（0.5课时）用方框图分析电子控制系统（0.5课时）综合实践与评价（1课时）学生展示各自制作的电子控制系统。小组互评与教师点评，总结反思。（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：技术意识：学生能够认识到电子控制系统在现代社会中的重要性和广泛应用，理解其对人类生活的影响。学生能够关注电子控制技术的发展趋势，形成对电子技术的兴趣和探索欲望。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，对电子控制系统进行设计和优化。学生能够理解电子控制系统中的结构、流程和控制等基本思想和方法，并尝试在实际项目中应用。创新设计：学生能够在理解电子控制系统基本原理的基础上，提出创新性的设计方案。学生能够运用所学的电子控制技术，解决实际问题，提高创新设计能力。图样表达：学生能够识读和绘制电子控制系统的电路图和方框图，准确表达设计意图。学生能够通过图样表达进行技术交流和合作，提高团队协作能力。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的电子元器件和工具，进行电子控制系统的制作和调试。学生能够通过实践操作，提高动手能力和解决问题的能力，形成严谨细致的工作态度。（三）评价任务课堂参与度评价：观察学生在课堂上的讨论、提问和回答问题的情况，评价其课堂参与度。实践操作评价：通过学生制作的电子控制装置的质量和调试过程，评价其实践操作能力。图样表达评价：根据学生绘制的电路图和方框图的准确性和规范性，评价其图样表达能力。综合实践能力评价：通过学生的项目展示、小组互评和教师点评，综合评价其实践能力和创新能力。（四）学习过程第一节项目导入与理论讲解活动一：情境导入活动描述：通过展示智能家居、智能交通等生活中的电子控制系统实例，引导学生思考电子控制系统在日常生活中的应用，激发学生的学习兴趣。核心素养目标：技术意识活动二：理论讲解活动描述：系统讲解数字电路与模拟电路的基础知识，包括数字信号与模拟信号的概念、特点和应用，以及数字电路与模拟电路的区别和联系。核心素养目标：技术意识、工程思维第二节开环电子控制装置的制作与调试活动一：项目简介与电路原理讲解活动描述：介绍声光触控自动灯项目，讲解其电路原理，包括声控电路、光控电路、触控电路、延时电路和驱动电路的工作原理。核心素养目标：技术意识、工程思维活动二：制作与调试活动描述：材料准备：分发电子元器件和工具，如光敏电阻、声音传感器、非门集成电路、继电器、LED灯等。电路设计：指导学生根据电路原理图设计电路板布局。焊接组装：学生分组进行元器件的焊接和电路板的组装。调试与优化：连接电源进行测试，根据测试结果进行调试和优化，确保装置正常工作。核心素养目标：物化能力、图样表达、工程思维第三节闭环电子控制系统的制作与调试活动一：项目简介与电路原理讲解活动描述：对比开环系统和闭环系统的特点，引入闭环电子控制系统的概念，以恒温控制系统为例，讲解其电路原理和工作过程。核心素养目标：技术意识、工程思维活动二：制作与调试活动描述：材料准备：分发温度传感器、比较器集成电路、执行器等元器件。电路设计：指导学生设计电路板布局。焊接组装：学生分组进行焊接和组装。程序编写：对于包含微控制器的项目，指导学生编写控制程序，实现温度监测和反馈控制。调试与优化：连接电源进行测试，通过调整参数和观察反馈效果，进行调试和优化，确保系统能够稳定工作在设定温度范围内。核心素养目标：物化能力、图样表达、工程思维、创新设计第四节电子控制系统的组成与分析活动一：电子控制系统的三大组成部分讲解活动描述：讲解电子控制系统的输入部分、控制部分和执行部分的作用和常见元件，帮助学生构建完整的系统框架。核心素养目标：技术意识、工程思维活动二：用方框图分析电子控制系统活动描述：绘制方框图：指导学生根据电子控制系统的实际组成绘制方框图，明确各部分之间的连接关系和信号流向。案例分析：通过智能家居控制系统等具体案例，分析其方框图，理解各部分的功能和相互作用。小组讨论：组织学生分组讨论各自绘制的方框图，分享对电子控制系统组成和工作的理解。核心素养目标：图样表达、工程思维、创新设计第五节综合实践与评价活动一：成果展示活动描述：组织学生展示各自制作的电子控制系统，包括开环电子控制装置和闭环电子控制系统。核心素养目标：物化能力、创新设计活动二：总结反思活动描述：引导学生总结学习过程中的收获和不足之处，提出改进措施。鼓励学生关注电子控制技术的最新发展，思考如何将其应用于实际生活中。核心素养目标：技术意识、工程思维、创新设计（五）作业与检测课后作业：要求学生根据课堂所学内容，设计一个简单的电子控制系统方案，并绘制电路图和方框图。目的：巩固课堂所学知识，提高学生的图样表达能力和创新设计能力。核心素养目标：图样表达、创新设计实验报告：完成开环电子控制装置和闭环电子控制系统的制作与调试后，撰写实验报告，总结制作过程和调试经验。目的：培养学生的总结反思能力和书面表达能力。核心素养目标：物化能力、图样表达（六）学后反思学生反思：鼓励学生反思在学习过程中的收获和不足，思考如何将所学知识应用于实际生活中，提出个人学习目标和计划。核心素养目标：技术意识、工程思维教师反思：教师需反思教学过程中的得失，总结教学经验，改进教学方法和手段，提高教学效果。核心素养目标：教学能力的提升。十三、学科实践与跨学科学习设计一、教学目标通过本章《电子控制系统及其应用》的学科实践与跨学科学习设计，旨在帮助学生深入理解电子控制系统的基本原理与应用，通过动手实践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。具体目标如下：技术意识：学生能够认识到电子控制系统在现代社会中的重要性和广泛应用，理解其对人类生活的影响，形成对电子技术的兴趣和探索欲望。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，对电子控制系统进行设计和优化，理解电子控制系统中的结构、流程和控制等基本思想和方法，并尝试在实际项目中应用。创新设计：学生能够在理解电子控制系统基本原理的基础上，提出创新性的设计方案，运用所学的电子控制技术解决实际问题，提高创新设计能力。图样表达：学生能够识读和绘制电子控制系统的电路图和方框图，准确表达设计意图，通过图样表达进行技术交流和合作，提高团队协作能力。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的电子元器件和工具，进行电子控制系统的制作和调试，通过实践操作提高动手能力和解决问题的能力，形成严谨细致的工作态度。二、学习目标开环电子控制装置的制作与调试制作简单的开环控制系统，理解其电路原理。掌握简单开环控制系统的调试方法，能够解决制作和调试过程中遇到的问题。闭环电子控制系统的制作与调试制作简单的闭环控制系统，理解其电路原理。掌握闭环控制系统的调试方法，能够分析并解决闭环系统中的反馈问题。电子控制系统的组成与分析理解电子控制系统的三大组成部分：输入环节、控制环节、输出执行环节。学会用方框图分析电子控制系统，理解各组成部分之间的关系和工作流程。三、作业目标设定技术意识调查并分析一种电子控制产品在日常生活中的应用，撰写调查报告，阐述其对人类生活的影响。工程思维设计一个电子控制系统的优化方案，包括系统组成、工作流程和预期效果，并进行可行性分析。创新设计结合所学知识，提出一个创新性的电子控制设计方案，如智能家居控制系统、智能照明系统等，并绘制电路图和方框图。图样表达绘制一个电子控制系统的电路图和方框图，准确表达设计意图，并与同学进行技术交流。物化能力根据设计方案，选择合适的电子元器件和工具，动手制作一个电子控制装置，并进行调试和优化。四、学科实践活动设计（一）开环电子控制装置的制作与调试项目简介学生将制作一个简单的开环电子控制装置，如光控灯或温控风扇等，通过传感器感知外界信号，控制执行器的动作。电路原理讲解教师讲解开环控制系统的基本原理，包括输入信号、控制器和执行器的关系，以及开环系统的工作流程。动手实践学生分组进行电路搭建，选择合适的电子元器件，如光敏电阻、温度传感器、继电器等，根据电路图进行连接。调试电路，观察并记录实验现象，分析并解决问题。总结反思学生撰写实验报告，总结制作和调试过程中的收获和不足之处，提出改进措施。（二）闭环电子控制系统的制作与调试项目简介学生将制作一个简单的闭环电子控制装置，如温控系统或水位控制系统等，通过传感器感知外界信号，并通过反馈机制调整执行器的动作，使系统达到稳定状态。电路原理讲解教师讲解闭环控制系统的基本原理，包括输入信号、控制器、执行器和反馈环节的关系，以及闭环系统的工作流程。动手实践学生分组进行电路搭建，选择合适的电子元器件，如温度传感器、水位传感器、电机驱动模块等，根据电路图进行连接。调试电路，观察并记录实验现象，特别是反馈机制的作用效果，分析并解决问题。总结反思学生撰写实验报告，总结制作和调试过程中的收获和不足之处，提出改进措施。（三）电子控制系统的组成与分析理论讲解教师讲解电子控制系统的三大组成部分：输入环节、控制环节、输出执行环节，以及它们之间的关系和工作流程。引入方框图的概念，讲解如何用方框图分析电子控制系统。案例分析分析一个典型的电子控制系统案例，如智能家居控制系统，用方框图表示其组成和工作流程。动手实践学生分组选择一个电子控制系统案例，用方框图表示其组成和工作流程，并进行小组展示和交流。总结反思学生撰写总结报告，分析电子控制系统的组成和工作流程，提出自己的理解和见解。五、跨学科学习设计（一）与物理学科的融合物理原理讲解在讲解电子控制系统的电路原理时，融入物理学科中的电路分析知识，如欧姆定律、基尔霍夫定律等。物理实验结合在动手实践过程中，结合物理实验方法，如使用万用表测量电阻、电压和电流，分析电路参数对系统性能的影响。跨学科作业设计跨学科作业，如要求学生结合物理学科中的电路分析知识，分析电子控制系统中的电路参数对系统稳定性的影响，并提出优化方案。（二）与计算机学科的融合计算机编程引入在讲解闭环电子控制系统的反馈机制时，引入计算机编程知识，如使用Arduino等开源硬件平台进行编程控制。编程实践学生分组使用Arduino等开源硬件平台，编写程序控制电子控制系统的执行器动作，实现闭环反馈控制。跨学科作业设计跨学科作业，如要求学生结合计算机编程知识，设计一个基于Arduino的智能家居控制系统，包括温度控制、光照控制等功能，并进行展示和交流。（三）与艺术学科的融合美学设计在电子控制装置的制作过程中，融入艺术学科中的美学设计知识，如外观造型、色彩搭配等。创意展示学生分组设计并制作具有创意的电子控制装置，注重外观美感和实用性的结合，进行创意展示和交流。跨学科作业设计跨学科作业，如要求学生结合艺术学科中的美学设计知识，设计并制作一个具有创意的电子控制装置，撰写设计报告并进行展示和交流。通过以上学科实践与跨学科学习设计，学生不仅能够深入理解电子控制系统的基本原理与应用，还能够在实践中培养技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力，同时拓宽知识面，提升综合素养。十四、大单元作业设计一、教学目标依据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》和《第四章电子控制系统及其应用》的教学内容，本单元的教学目标旨在通过实践操作和理论学习，使学生深入理解电子控制系统的基本原理、设计方法和实际应用，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。二、作业目标设定根据教学目标，本单元的作业设计将围绕通用技术的核心素养目标展开，具体包括以下几个方面：技术意识：学生能够认识到电子控制系统在现代社会中的重要性和广泛应用，理解其对人类生活的影响。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，对电子控制系统进行设计和优化。创新设计：学生能够在理解电子控制系统基本原理的基础上，提出创新性的设计方案。图样表达：学生能够识读和绘制电子控制系统的电路图和方框图，准确表达设计意图。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的电子元器件和工具，进行电子控制系统的制作和调试。三、大单元作业设计第一节开环电子控制装置的制作与调试一、项目简介与电路原理作业1：声光触控自动灯电路原理分析作业内容：要求学生阅读相关资料，分析声光触控自动灯的电路原理，并绘制电路图。作业目标：技术意识：理解声光触控自动灯在现代家居中的应用价值。图样表达：通过绘制电路图，提高学生的图样表达能力。物化能力：了解电路中各元件的作用及其连接方式。作业2：声控、光控、触控电路的功能分析作业内容：分析声控、光控、触控电路在声光触控自动灯中的作用，并撰写分析报告。作业目标：技术意识：理解不同控制方式在电子控制系统中的应用。工程思维：分析各控制方式的优缺点，为后续设计提供参考。创新设计：鼓励学生提出改进或新的控制方式。二、制作与调试作业3：声光触控自动灯的制作作业内容：分组进行声光触控自动灯的制作，包括元器件的选择、电路的焊接和组装。作业目标：物化能力：通过实践操作，提高学生的动手能力和解决问题的能力。团队合作：培养学生的团队协作和沟通能力。作业4：声光触控自动灯的调试与优化作业内容：对制作完成的声光触控自动灯进行调试，解决存在的问题，并进行优化。作业目标：工程思维：通过调试过程，培养学生的系统分析和问题解决能力。物化能力：通过实际操作，加深对电路原理的理解。第二节闭环电子控制系统的制作与调试一、项目简介与电路原理作业5：恒温控制系统电路原理分析作业内容：分析恒温控制系统的电路原理，理解反馈机制、误差检测和校正的作用。作业目标：技术意识：理解恒温控制系统在日常生活和工业生产中的应用价值。工程思维：分析闭环电子控制系统的优点和工作过程。作业6：恒温控制系统设计作业内容：设计一个简单的恒温控制系统，包括传感器、控制器和执行器的选择。作业目标：创新设计：鼓励学生提出创新性的设计方案。图样表达：通过绘制设计图，提高学生的图样表达能力。二、制作与调试作业7：恒温控制系统的制作作业内容：分组进行恒温控制系统的制作，包括元器件的选择、电路的焊接和组装。作业目标：物化能力：通过实践操作，提高学生的动手能力和解决问题的能力。团队合作：培养学生的团队协作和沟通能力。作业8：恒温控制系统的调试与优化作业内容：对制作完成的恒温控制系统进行调试，解决存在的问题，并进行优化。作业目标：工程思维：通过调试过程，培养学生的系统分析和问题解决能力。物化能力：通过实际操作，加深对电路原理的理解。第三节电子控制系统的组成与分析一、电子控制系统的三大组成部分作业9：电子控制系统组成分析作业内容：分析电子控制系统的输入部分、控制部分和执行部分的作用及其相互关系。作业目标：技术意识：理解电子控制系统的整体架构和工作原理。工程思维：分析各组成部分之间的相互作用和影响。作业10：电子控制系统组成绘制作业内容：绘制一个电子控制系统的方框图，并解释各部分的功能。作业目标：图样表达：通过绘制方框图，提高学生的图样表达能力。工程思维：通过方框图分析，培养学生的系统思维能力。二、用方框图分析电子控制系统作业11：智能家居控制系统方框图绘制作业内容：选择一个智能家居控制系统（如智能灯光控制系统、智能温控系统等），绘制其方框图，并分析其工作原理。作业目标：图样表达：通过绘制方框图，提高学生的图样表达能力。工程思维：分析智能家居控制系统的复杂性和各组成部分的协同工作。作业12：智能家居控制系统创新设计作业内容：基于现有智能家居控制系统，提出一个创新性的设计方案，并绘制方框图进行说明。作业目标：创新设计：鼓励学生提出创新性的设计方案。图样表达：通过绘制方框图，提高学生的图样表达能力。四、作业提交与评价作业提交：所有作业均需按时提交，电子版和纸质版均可。电子版作业建议以PDF格式提交，确保文档清晰可读。作业评价：作业评价将综合考虑作业的完成度、创新性、图样表达的准确性和物化能力的体现。评价采用等级制，分为优秀、良好、合格和不合格四个等级。反馈与改进：教师将对每位学生的作业进行详细批改，并给予具体的反馈和建议。学生需根据反馈进行改进，并在后续作业中体现。通过以上大单元作业设计，学生将能够在理论学习和实践操作相结合的过程中，全面提升技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力，为后续的学习和发展奠定坚实的基础。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：第四章电子控制系统及其应用课时设计：第一课时：开环电子控制装置的制作与调试（项目简介与电路原理）第二课时：开环电子控制装置的制作与调试（制作与调试）第三课时：闭环电子控制系统的制作与调试（项目简介与电路原理）第四课时：闭环电子控制系统的制作与调试（制作与调试）第五课时：电子控制系统的组成与分析（电子控制系统的三大组成部分）第六课时：电子控制系统的组成与分析（用方框图分析电子控制系统）二、教学目标设定（一）技术意识学生能够认识到电子控制系统在现代社会中的重要性和广泛应用，理解其对人类生活的影响。学生能够关注电子控制技术的发展趋势，形成对电子技术的兴趣和探索欲望。（二）工程思维学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，对电子控制系统进行设计和优化。学生能够理解电子控制系统中的结构、流程和控制等基本思想和方法，并尝试在实际项目中应用。（三）创新设计学生能够在理解电子控制系统基本原理的基础上，提出创新性的设计方案。学生能够运用所学的电子控制技术，解决实际问题，提高创新设计能力。（四）图样表达学生能够识读和绘制电子控制系统的电路图和方框图，准确表达设计意图。学生能够通过图样表达进行技术交流和合作，提高团队协作能力。（五）物化能力学生能够根据设计方案选择合适的电子元器件和工具，进行电子控制系统的制作和调试。学生能够独立完成电子控制系统的组装、测试和故障排除工作。三、作业目标设定实践作业：完成开环电子控制装置（如声光触控自动灯）和闭环电子控制系统（如恒温控制系统）的制作与调试，并提交制作报告和电路图。设计作业：基于电子控制系统原理，设计一个具有创新性的电子控制装置，并绘制电路图和方框图。反思作业：总结制作过程中的经验教训，提出改进方案，并撰写反思报告。四、课程目标设定通过本单元的学习，学生应能够：理解电子控制系统的基本原理和组成部分。掌握开环和闭环电子控制系统的制作与调试方法。能够运用系统思维进行电子控制系统的设计和优化。提高创新设计能力和图样表达能力。培养动手实践能力和问题解决能力。五、课时设计第一课时：开环电子控制装置的制作与调试（项目简介与电路原理）教学内容：引入开环电子控制装置的概念。讲解声光触控自动灯的项目简介和设计理念。详细讲解声光触控自动灯的电路原理，包括声控电路、光控电路、触控电路、延时电路和驱动电路。教学活动：通过实例展示和讨论，激发学生的学习兴趣。引导学生分析电路原理，理解各元件的作用和工作过程。分组讨论，提出可能的改进方案。评价方式：观察学生的参与度和讨论情况。通过提问检查学生对电路原理的理解程度。第二课时：开环电子控制装置的制作与调试（制作与调试）教学内容：分发电子元器件和工具。指导学生进行电路设计、焊接组装和程序编写（如适用）。进行电路连接、测试和调试。教学活动：学生分组进行实践操作，教师巡回指导。学生记录制作过程中的问题和解决方法。完成制作后进行电路测试和调试，确保装置正常工作。评价方式：检查学生的制作过程和电路图绘制情况。通过测试评估装置的工作性能。小组互评和教师点评相结合。第三课时：闭环电子控制系统的制作与调试（项目简介与电路原理）教学内容：引入闭环电子控制系统的概念。讲解恒温控制系统的项目简介和设计理念。详细讲解恒温控制系统的电路原理，包括温度传感器、比较器、执行器和反馈回路的作用。教学活动：通过对比开环系统和闭环系统的特点，加深学生对闭环系统的理解。引导学生分析电路原理，理解反馈机制的作用。分组讨论，提出可能的优化方案。评价方式：观察学生的参与度和讨论情况。通过提问检查学生对电路原理的理解程度。第四课时：闭环电子控制系统的制作与调试（制作与调试）教学内容：分发电子元器件和工具。指导学生进行电路设计、焊接组装和程序编写（如适用）。进行电路连接、测试和调试，实现温度监测和反馈控制。教学活动：学生分组进行实践操作，教师巡回指导。学生记录制作过程中的问题和解决方法。完成制作后进行电路测试和调试，确保系统能够稳定工作在设定温度范围内。评价方式：检查学生的制作过程和电路图绘制情况。通过测试评估系统的工作性能和稳定性。小组互评和教师点评相结合。第五课时：电子控制系统的组成与分析（电子控制系统的三大组成部分）教学内容：系统讲解电子控制系统的三大组成部分：输入部分、控制部分和执行部分。分析各部分的作用和常见元件。教学活动：通过案例分析，帮助学生理解各组成部分的实际应用。引导学生讨论不同电子控制系统中各部分的具体实现方式。评价方式：通过提问检查学生对各组成部分的理解程度。小组讨论，分享各自的理解和见解。第六课时：电子控制系统的组成与分析（用方框图分析电子控制系统）教学内容：指导学生根据电子控制系统的实际组成绘制方框图。通过方框图分析电子控制系统的工作流程。教学活动：学生分组绘制各自项目的方框图。小组讨论，分享方框图的绘制思路和分析结果。教师点评，总结方框图分析的方法和要点。评价方式：检查学生绘制的方框图是否准确反映系统的组成和工作流程。通过小组讨论和分享，评估学生的理解程度和表达能力。六、学业评价评价原则：全面性：评价应涵盖技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力五个方面。公正性：评价应客观公正，避免主观偏见。有效性：评价应能够真实反映学生的学习成果和能力水平。评价方式：过程性评价：通过观察学生的课堂表现、实践操作和小组讨论情况，评估学生的学习态度和参与程度。成果性评价：通过检查学生的制作报告、电路图、方框图和反思报告，评估学生的学习成果和能力水平。综合性评价：结合过程性评价和成果性评价，对学生进行综合评价，给出合理的成绩和反馈建议。通过以上“教-学-评”一致性课时设计，旨在帮助学生全面理解电子控制系统的基本原理和应用方法，提高技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等方面的素养。通过多样化的评价方式，确保评价的全面性和有效性，为学生的学习和发展提供有力的支持。十六、大单元教学反思在完成《电子控制系统及其应用》这一大单元的教学后，我深感责任重大，同时也收获颇丰。本次教学紧密围绕《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，旨在通过一系列精心设计的教学活动，帮助学生深入理解电子控制系统的基本原理、设计方法和实际应用，全面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。以下是我对本次大单元教学的深入反思。一、教学目标的达成情况（一）技术意识在教学过程中，我通过引入生活中的实际案例，如智能灯光系统、恒温控制系统等，成功激发了学生对电子控制系统的学习兴趣。通过系统讲解数字电路与模拟电路的基础知识，以及电子控制系统在现代社会中的重要性和广泛应用，学生逐渐认识到电子控制技术对人类生活的影响，形成了对电子技术的兴趣和探索欲望。在成果展示环节，学生积极分享自己的制作经验和心得，表现出对电子控制技术发展的关注，说明技术意识的培养目标得到有效达成。（二）工程思维在电子控制系统的制作与调试过程中，我注重引导学生运用系统分析和比较权衡的方法，对电子控制系统进行设计和优化。例如，在开环电子控制装置的制作中，学生需要分析声控电路、光控电路和触控电路的工作原理，选择合适的电子元器件和工