2019版 豫科版 高中通-用技术 选择性必修3 工程设计基础《第一章 工程设计概述》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3工程设计基础《第一章工程设计概述》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《工程设计基础》是高中通用技术选择性必修课程的重要组成部分，旨在培养学生的工程设计能力和工程素养。本课程通过系统介绍工程设计的概念、流程、方法和技术要素，使学生掌握工程设计的基本知识和技能，形成解决复杂工程问题的能力。本单元《第一章工程设计概述》作为课程的开篇，为后续章节的学习奠定了理论基础，具有举足轻重的作用。本单元内容涵盖工程的定义、分类、发展、特性及其对人类生存和生活的影响，以及工程设计的基本概念、重要性、重点和技术要素等多个方面。通过学习，学生将深入理解工程的本质和工程设计的过程，为后续的具体工程设计实践打下坚实的基础。（二）单元内容分析1.第一节无所不在的工程本节内容主要介绍了工程的定义、分类、发展、特性及其对人类生存和生活的影响。通过对工程案例的分析，学生可以直观感受到工程在现实生活中的广泛应用和重要性。工程的定义：明确了工程是将自然科学理论应用于具体工农业生产部门中形成的各学科的总称，强调工程的实践性和创造性。工程的分类：通过实例展示了工程领域的多样性和综合性，帮助学生了解不同工程领域的研究内容和特点。工程的发展：梳理了工程发展的历史脉络，展示了工程技术的进步对人类文明的巨大推动作用。工程的特性：总结了工程的社会性、创造性、综合性、集成性、科学性和经验性、伦理约束性、效益性和风险性等特性，使学生对工程有更加全面和深入的认识。工程对人类生存和生活的影响：通过具体案例分析了工程对人类生活方式的改变和社会发展的促进作用。2.第二节工程设计本节内容详细阐述了工程设计的概念、重要性、重点和技术要素等方面。通过学习，学生将掌握工程设计的基本流程和方法，为后续的设计实践提供指导。工程设计的定义：明确了工程设计是运用科技知识和方法对建设某项工程所需的技术、经济、资源、环境等条件进行综合分析的过程。工程设计的重要性：强调了工程设计在工程建设中的核心地位，以及优秀设计对工程质量、成本、效益等方面的积极影响。工程设计的重点：包括设计层次、可行性、先进性、节能性、人性化等方面，帮助学生把握工程设计的关键要素。工程设计的各项技术要素：详细介绍了性能需求、生命周期、质量控制、标准和标准化、环境关系、制造能力、维护、工效学、法律法规和社会等多个方面，为学生提供了全面的工程设计指导。3.第三节工程师本节内容聚焦于工程师的工作特点、职业要求和工程团队的重要性及建设等方面。通过学习，学生可以了解工程师的职业素养和团队合作的重要性。工程师的工作标准：明确了工程师应具备的专业知识、技能、工作态度和职业道德等方面的要求。工程师的特点和职业要求：通过案例分析展示了工程师在解决实际工程问题中的创新思维和实践能力。工程团队的重要性：强调了团队合作在工程设计中的重要性，以及如何通过有效的团队建设提高工程设计的效率和质量。工程团队的建设：提出了工程团队建设的策略和方法，为学生未来参与工程实践提供了有益的参考。4.第四节如何获得设计对象的工程特性本节内容介绍了标杆分析法、逆向工程法和质量功能配置等获取设计对象工程特性的方法。这些方法为学生提供了从不同角度分析和理解设计对象的有效途径。标杆分析法：通过比较和分析同类工程的最佳实践，帮助学生发现自身设计的不足和改进方向。逆向工程法：通过对已有产品的拆解和分析，了解产品的设计原理和实现方式，为创新设计提供灵感。质量功能配置：通过系统化的方法将用户需求转换为关键工程特性，为设计优化提供了有力支持。（三）单元内容整合本单元内容紧密围绕工程设计的核心概念展开，从工程的定义、分类、发展、特性及其对人类生活的影响入手，逐步深入到工程设计的具体流程、方法和技术要素等方面。本单元还注重培养学生的职业素养和团队合作精神，为学生未来的职业发展奠定坚实基础。在整合单元内容时，我们注重以下几点：逻辑清晰：按照从理论到实践、从宏观到微观的顺序组织教学内容，确保学生能够循序渐进地掌握相关知识。重点突出：针对工程设计中的关键要素和难点问题进行深入剖析和讲解，帮助学生攻克学习难关。实践导向：通过案例分析、小组讨论、项目实践等多种形式的教学活动，提高学生的实践能力和创新能力。综合素质培养：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，促进学生全面发展。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）技术意识技术意识是指对技术现象及技术问题的感知与体悟，是学生形成对人工世界和人技关系基本观念的基础。在本单元的学习中，学生将通过了解工程的定义、分类、发展及其对人类生活的影响，逐步培养起对技术的敏感性和关注度。在工程设计过程中，学生将学会从技术角度分析和解决问题，形成正确的技术价值观和使用技术的责任意识。（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。在本单元中，学生将通过学习工程设计的基本流程和方法，掌握系统分析、结构设计、流程优化等工程思维方法。通过案例分析和小组讨论等活动形式，学生将学会运用工程思维解决实际问题，提高解决问题的效率和质量。（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。在本单元中，学生将通过学习创新设计的基本原理和方法，培养创新意识和设计能力。在工程设计实践中，学生将学会运用创新思维提出新颖的设计方案，并通过技术试验和评估不断优化设计方案。（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。在本单元中，学生将通过学习技术图样的绘制方法和规范，掌握图样表达的基本技能。在工程设计过程中，学生将学会运用图样表达设计思想和技术要求，提高沟通效率和准确性。（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。在本单元中，学生将通过学习工艺选择、材料规划、加工制作等物化能力要素的培养途径和方法，提高动手实践能力和解决问题的能力。在工程设计实践中，学生将学会将设计方案转化为具体产品，并通过技术试验和评估不断优化产品性能和质量。三、学情分析（一）已知内容分析在进入《工程设计基础》第一章《工程设计概述》的教学之前，学生已经完成了高中通用技术必修课程的学习，对技术的基本性质、设计的一般过程、技术试验与评价等方面有了初步的认识。学生也具备了一定的物理、数学、化学等基础知识，为后续学习工程设计提供了必要的学科支撑。学生在必修课程中已经掌握了以下相关知识和技能：技术意识：学生能理解技术与人、自然、社会的关系，对技术的目的性、实践性、综合性等特性有了初步认识。设计过程：学生经历了发现与明确问题、制订设计方案、制作模型或原型、优化设计方案、编写技术作品说明书等技术设计环节，对设计的一般过程有了较为全面的了解。技术试验与评价：学生掌握了技术试验的意义、特点和方法，能进行简单的技术试验，并撰写技术试验报告，对技术作品的设计过程和最终产品进行评价。基本学科知识：学生在物理、数学、化学等学科中学习了力学、电学、材料科学等基础知识，为工程设计的学习提供了必要的学科支撑。（二）新知内容分析《工程设计基础》第一章《工程设计概述》的教学内容主要包括以下几个方面：无所不在的工程：工程的定义：理解工程的广义和狭义定义，以及工程的本质内涵。工程的分类：了解工程中不同学科的研究内容及其次学科的分支。工程的发展：掌握工程发展的三个阶段及其特点。工程的特性：理解工程的社会性、创造性、综合性、集成性、科学性和经验性、伦理约束性、效益性和风险性等特性。工程对人类生存和生活的影响：认识工程在推动社会进步和改善人类生活方面的重要作用。工程设计：什么是工程设计：理解工程设计的内涵及特性。工程设计的重要性：认识工程设计在工程建设中的核心地位。工程设计的重点：掌握工程设计中的性能需求、生命周期、质量控制、环境关系、制造能力、维护、工效学、法律法规、社会等要素。工程设计的各项技术要素：了解性能需求、生命周期、质量控制、标准和标准化、环境关系、制造能力、维护、工效学、法律法规、社会等方面的内容。工程师：工程师的工作标准：了解工程师应具备的专业技能和职业要求。工程师的特点和职业要求：认识工程师应具备的责任感、创新精神、团队合作能力等素质。工程团队的重要性：理解团队合作在工程设计中的重要性。工程团队的建设：掌握建设高效工程团队的方法和策略。如何获得设计对象的工程特性：标杆分析法：了解标杆分析法的原理和应用。逆向工程法：掌握逆向工程法的步骤和方法。质量功能配置：理解质量功能配置的原理和工具。（三）学生学习能力分析高中生正处于认知发展的关键时期，他们的抽象思维能力、逻辑思维能力、创新思维能力等都得到了显著发展。在学习工程设计基础时，学生表现出以下特点：抽象思维能力增强：学生能够理解和运用抽象概念，如工程的定义、特性、分类等。逻辑思维能力提升：学生能够运用逻辑思维分析问题，如通过案例分析理解工程设计的各项技术要素。创新思维能力初步形成：学生能够在理解工程设计原理的基础上，尝试提出新的设计方案和解决问题的方法。团队合作能力增强：学生能够在小组合作中分工协作，共同完成工程设计任务。学生在学习工程设计基础时也存在一些挑战，如缺乏实际工程经验、对复杂工程问题的分析能力不足等。在教学过程中需要注重培养学生的实践能力和问题解决能力。（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，可以采用以下策略：创设真实情境：通过创设真实的工程情境，让学生身临其境地感受工程设计的全过程。例如，可以组织学生参观工程项目现场，了解工程设计的实际应用；或者通过案例分析，让学生深入了解工程设计中的各个环节和要素。强化实践操作：通过实践操作，让学生在动手实践中掌握工程设计的基本技能和方法。例如，可以组织学生进行小型工程设计项目，让他们亲自动手设计、制作和测试模型；或者通过技术试验，让学生验证设计方案的可行性和有效性。注重思维训练：通过思维训练，提高学生的逻辑思维能力和创新思维能力。例如，可以组织学生进行小组讨论和辩论，让他们从不同角度分析问题、提出解决方案；或者通过案例分析，引导学生深入思考工程设计的内涵和特性。加强团队合作：通过团队合作，培养学生的协作精神和沟通能力。例如，可以组织学生进行小组项目合作，让他们分工协作、共同完成设计任务；或者通过角色扮演等活动，让学生体验团队合作的重要性和乐趣。引入信息技术：通过引入信息技术手段，提高教学的互动性和趣味性。例如，可以利用多媒体教学资源展示工程设计案例和流程；或者通过在线学习平台提供丰富的学习资源和互动机会。关注个体差异：关注学生的个体差异和学习需求，采取差异化的教学策略。例如，可以根据学生的学习能力和兴趣特点进行分组教学；或者针对学生的不同问题提供个性化的指导和帮助。建立评价体系：建立科学的评价体系，及时反馈学生的学习成果和进步情况。例如，可以通过课堂表现、作业完成情况、项目实践成果等方面进行评价；或者通过学生自评、互评和教师评价相结合的方式进行综合评价。针对学生的学习问题和困难给予及时的反馈和指导，帮助他们不断改进和提高。四、大主题或大概念设计四、大主题或大概念设计本单元的大主题或大概念设计为“工程设计与创新：培养工程师思维与技能”。围绕这一主题，通过四个子课题的学习活动，旨在帮助学生理解工程的本质、分类、发展历程及其特性，掌握工程设计的基本流程、重要性、重点及技术要素，认识工程师的工作特点和职业要求，以及工程团队的重要性，并学会如何获取设计对象的工程特性。通过这些学习活动，培养学生的工程思维、创新设计能力、图样表达能力和物化能力，为学生未来从事工程技术领域的工作奠定坚实的基础。五、大单元目标叙写根据通用技术课程的核心素养目标，本单元的大单元目标叙写如下：（一）技术意识学生能够理解工程对人类生存和生活的重要性，认识到工程技术对社会进步的推动作用。学生能够形成对工程技术问题的敏感性和批判性思维，能够基于技术意识对工程技术方案进行初步评价。（二）工程思维学生能够理解工程的系统性、综合性、集成性等特点，学会运用系统分析的方法解决工程技术问题。学生能够运用标杆分析法、逆向工程法等方法获取设计对象的工程特性，提升工程决策的科学性和合理性。（三）创新设计学生能够基于用户需求和技术发展趋势，提出创新性的工程设计方案。学生能够运用多种创造技法，对设计方案进行优化和创新。（四）图样表达学生能够识读和绘制工程技术图样，准确表达设计构思和技术要求。学生能够运用二维、三维设计软件，进行工程模型的设计和仿真。（五）物化能力学生能够根据设计方案，选择合适的材料和工具，进行工程模型的制作和装配。学生能够对工程模型进行调试和优化，提升物化实现的能力和水平。六、大单元教学重点理解工程的本质和特性：通过案例分析，帮助学生理解工程的定义、分类、发展历程及其特性，认识工程对人类生存和生活的重要影响。掌握工程设计的基本流程和技术要素：详细介绍工程设计的基本流程，包括问题定义、方案设计、方案评估、方案优化等阶段，并阐述工程设计的各项技术要素，如性能需求、生命周期、质量控制等。认识工程师的工作特点和职业要求：通过分析工程师的工作标准和职业特点，帮助学生了解工程师应具备的知识、技能和素养，为未来的职业发展奠定基础。培养工程思维和创新设计能力：通过项目式学习和案例分析，培养学生的工程思维和创新设计能力，鼓励学生提出创新性的工程设计方案，并学会运用系统分析、标杆分析、逆向工程等方法进行优化和改进。七、大单元教学难点如何将抽象的工程概念具体化：工程的定义、分类、特性等概念较为抽象，学生难以理解。教师需要通过生动的案例和实践活动，将这些抽象概念具体化，帮助学生形成直观的认识。如何培养学生的工程思维：工程思维是一种综合性的思维方式，需要学生具备系统的知识结构和丰富的实践经验。教师需要通过项目式学习、案例分析等方法，逐步培养学生的工程思维，提升他们解决工程技术问题的能力。如何激发学生的创新设计能力：创新设计是工程设计的核心要素之一，但学生的创新设计能力参差不齐。教师需要通过多种途径激发学生的创新潜能，如开展创新设计竞赛、组织技术交流活动等，鼓励学生大胆尝试、勇于创新。如何提升学生的图样表达能力和物化能力：图样表达能力和物化能力是工程技术人才必备的基本技能。教师需要通过大量的实践训练，提升学生的图样绘制和模型制作能力，使他们能够准确地表达设计构思和技术要求，并将设计方案转化为具体的工程产品。以下是针对以上教学重点和教学难点设计的教学活动和评价策略：教学活动设计案例分析法：选取典型的工程案例，如南水北调工程、港珠澳大桥等，通过案例分析帮助学生理解工程的定义、分类、发展历程及其特性。项目式学习：组织学生开展工程设计项目，如设计一个小型风力发电装置或智能家居系统等，通过项目实践培养学生的工程思维和创新设计能力。专家讲座与交流：邀请工程技术专家来校进行讲座，与学生分享工程设计的经验和心得，激发学生的职业兴趣和创新能力。技术交流活动：组织学生进行技术交流活动，分享自己的设计成果和经验教训，促进学生之间的学习和合作。图样绘制与模型制作训练：安排专门的课程时间进行图样绘制和模型制作训练，提升学生的图样表达能力和物化能力。评价策略设计过程性评价：通过观察学生在项目实践、案例分析、技术交流等活动中的表现，评价学生的工程思维、创新设计能力和团队合作精神。成果展示与评价：组织学生展示自己的设计成果和模型制作成果，通过自评、互评和教师评价相结合的方式，评价学生的图样表达能力和物化能力。反思与总结：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，发现自己的不足并制定改进计划。建立学习档案：为每个学生建立学习档案，记录他们在学习过程中的表现和成果，作为评价学生学习进展和进步的重要依据。通过以上教学活动和评价策略的设计与实施，旨在帮助学生深入理解工程的本质和特性，掌握工程设计的基本流程和技术要素，培养工程思维和创新设计能力，提升图样表达能力和物化能力，为学生未来从事工程技术领域的工作奠定坚实的基础。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）》的要求，结合2019版豫科版高中通用技术选择性必修3《工程设计基础》第一章《工程设计概述》的教学内容，本大单元整体教学思路的教学目标设定涵盖通用技术的五大核心素养目标：技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力。（一）技术意识技术意识的理解与培养学生能够理解技术现象及技术问题，形成对人工世界和人技关系的基本观念。通过案例分析，学生能够辨析技术的目的性、实践性、综合性、两面性等特点，形成对技术的规范、标准与专利意识。学生能够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。技术文化的感悟与理解学生能够把握技术的基本性质，理解技术与人类文明的有机联系，形成对技术文化的理解与主动适应。通过讨论和交流，学生能够理解技术对个人成长和社会发展的重要性，认识到国家和社会对教育的重视和投入。（二）工程思维系统与工程思维的形成学生能够认识系统与工程的多样性和复杂性，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。学生能够领悟结构、流程、系统、控制等基本思想和方法，并初步学会运用模拟和简易建模等方法进行设计。风险评估与综合决策学生能够进行简单的风险评估和综合决策，理解工程实践中各种因素之间的相互影响和制约关系。通过案例分析，学生能够体验工程决策的重要性和复杂性，学会运用决策矩阵、层次分析法、决策树等工具进行决策分析。（三）创新设计创新思维的培养学生能够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。通过技术试验和技术探究，学生能够准确地观测、记录与分析数据，不断优化设计方案。设计方案的优化与创新学生能够综合各种社会文化因素评价设计方案，并通过技术试验和技术探究等方法进行方案优化。学生能够尝试运用多种创造技法，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。（四）图样表达技术图样的识读与绘制学生能够识读简单的机械加工图、电子线路图、流程图、控制系统方框图等常见技术图样。学生能够用手工和二维、三维设计软件绘制简单的技术图样，表达设计构想，实现有形与无形、抽象与具体的思维转换。设计方案的交流与展示学生能够通过技术图样、设计文件、日志等方式记录设计的创意、过程和结果，进行设计方案的交流与展示。学生能够在团队合作中，运用技术图样进行方案讨论和修改，提高设计效率和质量。（五）物化能力材料与工具的选择与使用学生能够根据设计要求选择合适的材料和工具，了解常用材料的属性及加工方法。学生能够掌握基本的工具使用方法，进行模型或产品的成型制作和装配。模型或产品的制作与测试学生能够结合某一技术领域，完成模型或产品的成型制作和装配，并进行基本的技术指标测量。学生能够撰写简单的技术测试和方案试验报告，对模型或产品进行技术测试和优化。教学重难点分析教学重点理解工程与人类生存和生活的关系通过案例分析，学生能够理解工程对人类文明史的重要推动作用，认识工程对人类生存和生活的影响。掌握工程设计的基本流程和方法学生能够经历工程设计的一般过程，理解工程设计的内涵和特性，掌握工程设计的基本流程和方法。培养工程思维和创新设计能力通过项目实践，学生能够运用系统分析的方法，针对具体技术问题进行要素分析、整体规划，提出具有创新性的设计方案。教学难点工程设计中各项技术要素的综合运用学生需要理解并掌握工程设计中的性能需求、生命周期、质量控制、环境关系、制造能力、维护、工效学、法律法规与社会问题等要素，并能够在实际设计中综合运用这些要素。工程决策与风险评估能力的培养学生需要学会运用决策矩阵、层次分析法、决策树等工具进行工程决策分析，理解风险评估的重要性和复杂性，并能够在实际工程中进行风险评估和决策。图样表达与物化能力的提升学生需要掌握技术图样的识读与绘制方法，能够用手工和二维、三维设计软件表达设计构想。学生还需要具备将设计构想转化为实际产品或模型的能力，进行技术测试和优化。教学策略与活动设计教学策略问题导向的教学策略通过创设真实的问题情境，引导学生发现问题、分析问题、解决问题，培养学生的问题意识和问题解决能力。项目式学习的教学策略通过项目式学习，让学生在完成项目的过程中经历工程设计的一般过程，理解工程设计的内涵和特性，掌握工程设计的基本流程和方法。合作探究的教学策略通过小组合作探究，让学生在团队合作中交流思想、分享经验、共同进步，培养学生的团队合作精神和沟通能力。活动设计案例分析活动选取典型的工程案例，如南水北调工程、青藏铁路等，引导学生分析工程的定义、分类、发展、特性及其对人类生存和生活的影响。工程设计实践活动设计一系列工程设计实践活动，如定位小车的设计与制作、生态鱼缸及其支架的设计等，让学生在实践中掌握工程设计的基本流程和方法，培养工程思维和创新设计能力。图样表达与交流活动组织学生进行技术图样的识读与绘制训练，通过图样表达设计构想，进行设计方案的交流与展示。鼓励学生运用二维、三维设计软件进行设计，提高图样表达能力。物化能力提升活动安排模型或产品的制作与测试任务，让学生在实践中掌握材料和工具的选择与使用方法，进行模型或产品的成型制作和装配。引导学生进行技术测试和优化，提升物化能力。教学评价设计评价原则过程性评价与终结性评价相结合关注学生在学习过程中的表现，通过课堂观察、小组讨论、作业完成情况等方式进行过程性评价。通过期末考试、项目展示等方式进行终结性评价。定量评价与定性评价相结合采用定量评价的方式，如考试成绩、作业完成情况等，对学生的学习成果进行客观评价。采用定性评价的方式，如学习态度、合作精神、创新能力等，对学生的学习过程进行全面评价。自我评价与同伴评价相结合鼓励学生进行自我评价，反思自己的学习过程和成果。组织学生进行同伴评价，促进相互学习和共同进步。评价内容与方法技术意识评价通过案例分析、讨论交流等方式，评价学生对技术现象及技术问题的理解程度，以及对技术文化的感悟与理解能力。工程思维评价通过项目实践、方案设计等方式，评价学生运用系统分析的方法解决问题的能力，以及风险评估和综合决策的能力。创新设计评价通过创新设计任务、技术试验和技术探究等方式，评价学生的创新思维和创新能力，以及设计方案的优化与创新程度。图样表达评价通过技术图样的识读与绘制训练、设计方案交流与展示等方式，评价学生的图样表达能力，以及运用技术图样进行思维转换的能力。物化能力评价通过模型或产品的制作与测试任务，评价学生材料和工具的选择与使用能力，以及模型或产品的成型制作和装配能力。通过技术测试和优化报告，评价学生的物化能力提升情况。九、学业评价一、教学目标通过本章《工程设计基础》的教学，学生应达到以下目标：技术意识：学生能够理解工程及工程设计的概念，认识到工程在日常生活和社会发展中的重要性，形成对工程技术的基本认识和尊重。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，初步形成工程思维，理解工程设计的复杂性和系统性。创新设计：学生能够了解工程设计中的创新思维和方法，激发创新思维，尝试提出创新性的工程设计方案。图样表达：学生能够识读和理解简单的工程图样，掌握基本的技术语言表达方式，能够绘制简单的工程草图。物化能力：学生能够理解物化过程，掌握一定的材料、工具、设备的使用方法，具备一定的动手实践能力。二、学习目标理解工程及工程设计的概念：学生能够理解工程的定义、分类、特性及其对人类生活的影响，认识工程设计在工程实施中的核心作用。掌握工程设计的基本流程和方法：学生能够了解工程设计的一般过程，掌握工程设计的重点和技术要素，具备初步的工程设计能力。认识工程师的职业特点和要求：学生能够理解工程师的工作标准、职业特点和要求，认识到团队合作在工程实施中的重要性。掌握标杆分析法、逆向工程法和质量功能配置工具：学生能够初步运用这些方法获得设计对象的工程特性，为工程设计提供有力支持。三、评价目标设定（一）技术意识评价内容：学生对工程的定义、分类及其特性的理解程度。学生对工程在人类生活中的重要性和影响的认识。评价标准：水平1：学生能够简要描述工程的定义，列举几种常见的工程类型，但对其特性和影响理解不深。水平2：学生能够较全面地理解工程的定义、分类和特性，认识到工程对人类生活和社会发展的重要作用。水平3：学生能够深入分析工程的特性，理解工程对社会经济、文化、环境等多方面的影响，并能用具体案例进行说明。评价方式：课堂讨论、问卷调查、案例分析报告等。（二）工程思维评价内容：学生运用系统分析和比较权衡方法进行工程设计的能力。学生对工程设计复杂性和系统性的理解。评价标准：水平1：学生能够了解工程设计的一般流程，但缺乏系统分析和比较权衡的能力。水平2：学生能够初步运用系统分析和比较权衡的方法进行设计决策，对工程设计的复杂性有一定认识。水平3：学生能够熟练运用系统分析和比较权衡的方法，全面考虑工程设计的各种因素，具备解决复杂工程问题的能力。评价方式：项目设计报告、小组讨论、案例分析等。（三）创新设计评价内容：学生的创新思维和设计能力。学生在工程设计中的创新表现。评价标准：水平1：学生能够借鉴已有设计，进行简单的修改和完善。水平2：学生能够结合实际需求，提出具有创新性的设计方案，但创新程度有限。水平3：学生能够独立思考，提出具有显著创新性的设计方案，并能在设计中融入新技术、新方法。评价方式：设计作品展示、创新设计报告、创新点阐述等。（四）图样表达评价内容：学生对技术图样的识读和理解能力。学生绘制简单工程图样的能力。评价标准：水平1：学生能够识读简单的技术图样，但绘制能力较弱。水平2：学生能够较准确地识读和绘制简单的工程图样，表达清晰。水平3：学生能够熟练运用技术语言，绘制复杂且准确的工程图样，具备良好的表达能力。评价方式：图样绘制作业、图样识读测试等。（五）物化能力评价内容：学生对材料和工具的使用能力。学生的动手实践能力和物化过程的理解。评价标准：水平1：学生能够了解常见材料和工具的基本用途，但操作不熟练。水平2：学生能够较熟练地选择和使用材料、工具，完成简单的物化过程。水平3：学生能够根据设计需求，合理选择和使用材料、工具，完成复杂的物化过程，具备较高的动手实践能力。评价方式：实践操作考核、物化过程记录与分析等。四、具体评价活动设计（一）技术意识评价活动活动一：工程案例分析与讨论活动内容：选取典型的工程案例（如南水北调工程、港珠澳大桥等），组织学生分组进行讨论。评价目标：考察学生对工程定义、分类及特性的理解，以及对工程对人类生活影响的认识。评价标准：能否准确描述工程案例的特点和重要性。能否从多个角度分析工程对社会、经济、文化等方面的影响。活动二：工程知识竞赛活动内容：组织一次工程知识竞赛，内容涵盖工程的定义、分类、特性等。评价目标：检验学生对工程基础知识的掌握程度。评价标准：答题的准确性和完整性。参赛者的反应速度和团队协作能力。（二）工程思维评价活动活动一：工程设计项目实践活动内容：给定一个具体的工程设计任务（如设计一个小型桥梁模型），要求学生分组进行设计和实践。评价目标：考察学生运用系统分析和比较权衡方法进行工程设计的能力。评价标准：设计方案的合理性和创新性。学生在设计过程中能否全面考虑各种因素，进行权衡和优化。活动二：工程设计案例分析报告活动内容：选取一个典型的工程设计案例（如鸟巢体育馆的设计），要求学生撰写案例分析报告。评价目标：考察学生对工程设计复杂性和系统性的理解。评价标准：报告内容的完整性和深度。能否准确分析工程设计的难点和解决方案。（三）创新设计评价活动活动一：创新设计大赛活动内容：组织一次创新设计大赛，要求学生结合所学知识，设计一件具有创新性的作品。评价目标：考察学生的创新思维和设计能力。评价标准：作品的创新性和实用性。学生在设计过程中的创新思路和方法。活动二：创新设计思维训练活动内容：通过讲座、工作坊等形式，对学生进行创新设计思维的训练。评价目标：培养学生的创新思维和设计能力。评价标准：学生在训练过程中的参与度和表现。学生是否能够提出具有创新性的想法和解决方案。（四）图样表达评价活动活动一：图样绘制作业活动内容：布置图样绘制作业，要求学生绘制简单的工程图样（如桥梁结构图、机械零件图等）。评价目标：考察学生对技术图样的识读和绘制能力。评价标准：图样的准确性和规范性。学生能否清晰表达设计意图。活动二：图样识读测试活动内容：组织一次图样识读测试，选取一些典型的工程图样进行测试。评价目标：检验学生对技术图样的识读能力。评价标准：识读的准确性和速度。学生对图样中信息的理解和应用能力。（五）物化能力评价活动活动一：实践操作考核活动内容：组织一次实践操作考核，要求学生根据给定的设计方案进行物化实践（如制作一个小型桥梁模型）。评价目标：考察学生对材料和工具的使用能力，以及动手实践能力。评价标准：操作的熟练程度和准确性。物化过程的完整性和质量。活动二：物化过程记录与分析活动内容：要求学生记录自己的物化过程，并进行分析和总结。评价目标：考察学生对物化过程的理解和分析能力。评价标准：记录的完整性和准确性。学生对物化过程中问题的分析和解决能力。通过以上评价活动的设计和实施，可以全面考察学生在技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等方面的学习情况，为进一步提高教学质量提供有力支持。十、大单元实施思路及教学结构图1.实施思路《工程设计基础》作为高中通用技术选择性必修3的重要内容，旨在培养学生的工程设计能力和工程思维。本单元的实施将围绕“无所不在的工程”、“工程设计”、“工程师”和“如何获得设计对象的工程特性”四个主要部分展开，通过理论学习、案例分析和实践操作相结合的方式，全面提升学生的技术意识和工程素养。具体实施思路如下：引入阶段：通过生活中的实际案例，引导学生认识工程的普遍性和重要性，激发学生对工程设计的兴趣。理论学习阶段：详细讲解工程的定义、分类、发展、特性及其对人类生活的影响，以及工程设计的基本概念、重要性、重点和各项技术要素。案例分析阶段：通过典型工程案例，分析工程师的工作标准、特点和职业要求，以及工程团队的重要性和建设方法。实践操作阶段：运用标杆分析法、逆向工程法和质量功能配置等工具，指导学生获取设计对象的工程特性，并进行简单的工程设计实践。总结评价阶段：总结本单元的学习内容，评价学生的学习成果，提出进一步的学习建议。2.教学目标设定通用技术的核心素养目标：（一）技术意识：学生能够形成对人工世界和工程技术的基本认识，理解技术在社会生活中的作用和影响。学生能够关注技术的发展趋势，形成对新技术的好奇心和探索欲。学生能够树立正确的技术伦理观，理解技术使用中的安全、环保和责任意识。（二）工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，识别和解决工程技术问题。学生能够理解工程设计的流程和要素，掌握基本的工程设计方法。学生能够形成初步的工程建模和仿真能力，运用工程图样表达设计思想。（三）创新设计：学生能够发现用户需求，提出创新性的设计方案，并进行初步的技术试验和评估。学生能够运用创造技法，进行技术产品的创新设计和优化。学生能够形成创新思维习惯，敢于挑战传统，勇于尝试新技术和新方法。（四）图样表达：学生能够识读和理解常见的技术图样，如机械加工图、电子线路图等。学生能够运用手工和计算机绘图工具，绘制简单的技术图样，表达设计构想。学生能够运用技术图样进行技术交流和合作，提高团队协作能力。（五）物化能力：学生能够根据设计要求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。学生能够掌握基本的加工工艺和测试方法，对模型或产品进行技术测试和优化。学生能够形成精益求精、追求卓越的工作态度，注重产品的质量和细节。教学结构图工程设计基础├──引入阶段│└──生活中的工程案例├──理论学习阶段│├──工程的定义│├──工程的分类│├──工程的发展│├──工程的特性│├──工程对人类生存和生活的影响│├──工程设计││├──什么是工程设计││├──工程设计的重要性││├──工程设计的重点││└──工程设计的各项技术要素├──案例分析阶段│├──工程师的工作标准│├──工程师的特点和职业要求│├──工程团队的重要性│└──工程团队的建设├──实践操作阶段│├──标杆分析法│├──逆向工程法│└──质量功能配置└──总结评价阶段├──学习内容总结├──学习成果评价└──进一步学习建议3.具体教学实施步骤引入阶段课时1：生活中的工程案例教学内容：通过展示桥梁、建筑、交通工具等生活中的实际工程案例，引导学生认识工程的普遍性和重要性。教学活动：展示案例图片或视频，引导学生观察和分析。组织学生讨论工程在生活中的作用和影响。布置课后作业：收集身边的工程案例，准备下节课分享。理论学习阶段课时2-4：工程的定义、分类、发展、特性及其对人类生活的影响教学内容：详细讲解工程的定义、分类、发展历史、特性及其对人类生活的影响。教学活动：讲解工程的基本概念，引导学生理解工程的内涵和外延。分析不同领域的工程案例，归纳工程的分类和特点。探讨工程的发展历史，理解工程对社会进步的推动作用。讨论工程对人类生活的影响，引导学生形成正确的技术观。课时5-6：工程设计的基本概念、重要性、重点和各项技术要素教学内容：介绍工程设计的基本概念、重要性、重点以及各项技术要素。教学活动：讲解工程设计的流程和要素，引导学生理解工程设计的核心。分析工程设计案例，强调工程设计的重要性和难点。讨论工程设计的各项技术要素，如性能需求、生命周期、质量控制等。布置课后作业：设计一个简单的工程项目方案，下节课分享。案例分析阶段课时7-8：工程师的工作标准、特点和职业要求教学内容：通过案例分析，探讨工程师的工作标准、特点和职业要求。教学活动：分析典型工程师的成长历程和成功案例，引导学生理解工程师的工作标准。讨论工程师的特点和职业要求，如创新能力、团队协作精神等。邀请工程师进行讲座或分享会，增强学生对工程师职业的认识。课时9-10：工程团队的重要性和建设方法教学内容：讲解工程团队的重要性以及建设方法。教学活动：分析团队合作在工程设计中的作用和优势。讨论工程团队的建设方法，如明确团队目标、分工合作、有效沟通等。组织学生进行小组合作，完成一个简单的工程设计任务，体验团队合作的重要性。实践操作阶段课时11-12：标杆分析法教学内容：介绍标杆分析法的概念和应用方法。教学活动：讲解标杆分析法的步骤和注意事项。分析标杆分析法的案例，引导学生理解其在实际工程设计中的应用。组织学生进行小组实践，运用标杆分析法分析一个具体的工程项目。课时13-14：逆向工程法教学内容：介绍逆向工程法的概念和应用方法。教学活动：讲解逆向工程法的步骤和注意事项。分析逆向工程法的案例，引导学生理解其在实际工程设计中的应用。组织学生进行小组实践，运用逆向工程法分析一个具体的产品。课时15-16：质量功能配置教学内容：介绍质量功能配置的概念和应用方法。教学活动：讲解质量功能配置的步骤和注意事项。分析质量功能配置的案例，引导学生理解其在实际工程设计中的应用。组织学生进行小组实践，运用质量功能配置方法优化一个工程项目方案。总结评价阶段课时17：学习内容总结教学内容：总结本单元的学习内容，回顾工程设计的核心概念和要点。教学活动：教师引导学生回顾本单元的学习历程。学生分组讨论并分享学习心得和体会。教师总结并强调工程设计的重要性和应用价值。课时18：学习成果评价教学内容：评价学生的学习成果，提出进一步的学习建议。教学活动：学生展示工程设计作品或方案，进行小组互评和教师点评。教师根据学生的学习表现和成果，给予肯定和鼓励，指出存在的问题和不足。教师提出进一步的学习建议，鼓励学生继续探索工程设计领域。十一、大情境、大任务创设教学目标设定根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，本节课的大情境、大任务创设旨在通过“智慧校园”的设计与建设，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。具体教学目标设定如下：（一）技术意识学生能够形成对人工世界和工程技术的基本认识，理解技术在校园建设中的作用和影响；能够关注校园技术的发展趋势，形成对新技术的好奇心和探索欲；能够树立正确的技术伦理观，理解技术使用中的安全、环保和责任意识。（二）工程思维学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，识别和解决校园工程建设中的技术问题；能够理解校园工程设计的流程和要素，掌握基本的工程设计方法；能够形成初步的校园工程建模和仿真能力，运用工程图样表达设计思想。（三）创新设计学生能够发现校园建设中的实际需求，提出创新性的设计方案，并进行初步的技术试验和评估；能够运用创造技法，对校园设施进行创新设计和优化；能够形成创新思维习惯，敢于挑战传统，勇于尝试新技术和新方法。（四）图样表达学生能够识读和理解与校园建设相关的常见技术图样，如建筑设计图、电路图等；能够运用手工和计算机绘图工具，绘制简单的校园设施设计图样，表达设计构想；能够运用技术图样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校园工程设计要求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；能够掌握基本的加工工艺和测试方法，对模型或产品进行技术测试和优化；能够形成精益求精、追求卓越的工作态度，注重产品的质量和细节。大情境设计情境背景随着科技的飞速发展，智慧校园建设已成为提升学校管理水平、优化教育资源配置、提高教育教学质量的重要途径。本校计划启动“智慧校园”建设项目，旨在通过智能化、信息化的手段，全面提升学校的教学、管理和服务水平。项目包括但不限于智能门禁系统、智能监控系统、智能教室、智能图书馆、智能环境控制系统等。情境任务学生将分为若干个小组，每个小组负责“智慧校园”建设项目中的一个子项目。通过团队合作，完成从需求分析、方案设计、图样绘制、模型制作到技术试验的全过程。具体任务如下：智能门禁系统设计与制作：设计并实现一个智能门禁系统，能够实现人脸识别、指纹识别等多种身份验证方式，提高校园安全管理水平。智能监控系统设计与制作：设计并实现一个智能监控系统，能够实时监控校园各区域的安全状况，及时发现并处理异常情况。智能教室设计与建设：设计并实现一个智能教室，能够自动调节教室内的温度、湿度、光线等环境参数，提供舒适的学习环境。智能图书馆管理系统设计与实现：设计并实现一个智能图书馆管理系统，能够实现图书的自动借还、智能检索、读者行为分析等功能。智能环境控制系统设计与实现：设计并实现一个智能环境控制系统，能够根据室内外环境变化自动调节校园内的环境参数，如温度、湿度、空气质量等。大任务分解与实施一、任务导入（课时1）教学内容：通过展示“智慧校园”建设项目的背景、目标和意义，激发学生的学习兴趣和动力。教学活动：播放“智慧校园”建设项目的宣传视频，介绍项目背景、目标和预期效果。组织学生讨论“智慧校园”建设对学校发展、教学管理和学生学习的影响。布置课后作业：收集相关资料，了解“智慧校园”建设项目的具体内容和要求。二、工程设计与需求分析（课时2-3）教学内容：引导学生理解工程的定义、分类、发展、特性及其对校园建设的影响；进行需求分析，明确各子项目的具体要求和目标。教学活动：讲解工程的定义、分类、发展历史和特性，引导学生理解工程对社会进步的推动作用。分析“智慧校园”建设项目的具体需求，明确各子项目的功能、性能和可靠性要求。组织学生分组讨论，确定各子项目的具体目标和任务分工。三、方案设计与技术要素分析（课时4-5）教学内容：讲解工程设计的基本概念、重要性、重点和各项技术要素；引导学生运用标杆分析法、逆向工程法和质量功能配置等工具进行方案设计。教学活动：讲解工程设计的基本概念和流程，强调方案设计的重要性。分析标杆工程案例，引导学生学习优秀的设计经验和做法。运用逆向工程法，拆解现有智能设备，了解其工作原理和设计思路。运用质量功能配置工具，将用户需求转换为关键工程特性，明确设计要点和约束条件。组织学生分组进行方案设计，绘制初步的设计草图和技术图样。四、工程师角色与团队协作（课时6-7）教学内容：讲解工程师的工作标准、特点和职业要求；强调工程团队的重要性和建设方法。教学活动：分析工程师的职业素养和工作要求，引导学生树立正确的职业观念。讲解工程团队的建设方法和协作技巧，强调团队合作的重要性。组织学生分组进行角色扮演，模拟工程师在实际工作中的协作过程。邀请校园建设领域的专家进行讲座或分享会，增强学生的职业认知和实践经验。五、模型制作与技术试验（课时8-10）教学内容：指导学生根据设计方案进行模型制作和技术试验，验证设计的可行性和有效性。教学活动：讲解模型制作的基本方法和注意事项，引导学生选择合适的材料和工具。组织学生分组进行模型制作，注意加工精度和装配质量。设计并实施技术试验方案，验证模型的性能和可靠性。分析试验结果，对设计方案进行优化和改进。六、图样表达与项目汇报（课时11-12）教学内容：引导学生运用技术图样表达设计思想，进行项目汇报和交流。教学活动：讲解技术图样的绘制方法和规范，强调图样的准确性和可读性。组织学生分组绘制详细的设计图样和技术文档。进行项目汇报和交流，展示设计成果和技术创新点。邀请校领导和专家进行点评和指导，提出改进意见和建议。七、总结评价与反思（课时13）教学内容：总结项目实施过程中的经验教训，评价学生的学习成果和团队协作能力。教学活动：回顾项目实施的全过程，总结成功经验和不足之处。评价学生的学习成果和团队协作能力，给予肯定和鼓励。引导学生反思项目实施过程中的问题和挑战，提出改进措施和建议。鼓励学生继续关注“智慧校园”建设项目的发展动态，为未来的技术创新和工程实践做好准备。通过以上大情境、大任务的创设和实施，学生将能够在实践中深刻理解工程的定义、分类、发展、特性及其对校园建设的影响；掌握工程设计的基本概念、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；培养团队协作精神和解决实际问题的能力。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：工程设计基础课时设计：引入阶段（1课时）生活中的工程案例理论学习阶段（4课时）工程的定义、分类、发展、特性及其对人类生活的影响（2课时）工程设计的基本概念、重要性、重点和各项技术要素（2课时）案例分析阶段（4课时）工程师的工作标准、特点和职业要求（2课时）工程团队的重要性和建设方法（2课时）实践操作阶段（6课时）标杆分析法（2课时）逆向工程法（2课时）质量功能配置（2课时）总结评价阶段（2课时）学习内容总结（1课时）学习成果评价（1课时）（二）学习目标通用技术的核心素养目标：技术意识：学生能够形成对人工世界和工程技术的基本认识，理解技术在社会生活中的作用和影响。学生能够关注技术的发展趋势，形成对新技术的好奇心和探索欲。学生能够树立正确的技术伦理观，理解技术使用中的安全、环保和责任意识。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，识别和解决工程技术问题。学生能够理解工程设计的流程和要素，掌握基本的工程设计方法。学生能够形成初步的工程建模和仿真能力，运用工程图样表达设计思想。创新设计：学生能够发现用户需求，提出创新性的设计方案，并进行初步的技术试验和评估。学生能够运用创造技法，进行技术产品的创新设计和优化。学生能够形成创新思维习惯，敢于挑战传统，勇于尝试新技术和新方法。图样表达：学生能够识读和理解常见的技术图样，如机械加工图、电子线路图等。学生能够运用手工和计算机绘图工具，绘制简单的技术图样，表达设计构想。学生能够运用技术图样进行技术交流和合作，提高团队协作能力。物化能力：学生能够根据设计要求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。学生能够掌握基本的加工工艺和测试方法，对模型或产品进行技术测试和优化。学生能够形成精益求精、追求卓越的工作态度，注重产品的质量和细节。（三）评价任务自我评价：学生根据课堂参与、实践活动表现、作业完成情况等进行自我评价，反思学习过程中的优点与不足。小组评价：小组成员之间根据合作情况、任务完成质量、交流沟通能力等进行相互评价。教师评价：教师根据学生的学习态度、课堂表现、作业质量、实践操作能力等进行综合评价，提出改进建议。（四）学习过程引入阶段（1课时）教学内容：生活中的工程案例教学活动：展示桥梁、建筑、交通工具等生活中的实际工程案例图片或视频，引导学生观察和分析。组织学生讨论工程在生活中的作用和影响，激发学生对工程设计的兴趣。布置课后作业：收集身边的工程案例，准备下节课分享。理论学习阶段（4课时）教学内容：工程的定义、分类、发展、特性及其对人类生活的影响（2课时）工程设计的基本概念、重要性、重点和各项技术要素（2课时）教学活动：工程的定义、分类、发展、特性及其对人类生活的影响：讲解工程的定义，引导学生理解工程的内涵和外延。分析不同领域的工程案例，归纳工程的分类和特点。探讨工程的发展历史，理解工程对社会进步的推动作用。讨论工程对人类生活的影响，引导学生形成正确的技术观。工程设计的基本概念、重要性、重点和各项技术要素：介绍工程设计的基本概念，引导学生理解工程设计的核心。分析工程设计案例，强调工程设计的重要性和难点。讨论工程设计的各项技术要素，如性能需求、生命周期、质量控制等。布置课后作业：设计一个简单的工程项目方案，下节课分享。案例分析阶段（4课时）教学内容：工程师的工作标准、特点和职业要求（2课时）工程团队的重要性和建设方法（2课时）教学活动：工程师的工作标准、特点和职业要求：分析典型工程师的成长历程和成功案例，引导学生理解工程师的工作标准。讨论工程师的特点和职业要求，如创新能力、团队协作精神等。邀请工程师进行讲座或分享会，增强学生对工程师职业的认识。工程团队的重要性和建设方法：分析团队合作在工程设计中的作用和优势。讨论工程团队的建设方法，如明确团队目标、分工合作、有效沟通等。组织学生进行小组合作，完成一个简单的工程设计任务，体验团队合作的重要性。实践操作阶段（6课时）教学内容：标杆分析法（2课时）逆向工程法（2课时）质量功能配置（2课时）教学活动：标杆分析法：讲解标杆分析法的步骤和注意事项。分析标杆分析法的案例，引导学生理解其在实际工程设计中的应用。组织学生进行小组实践，运用标杆分析法分析一个具体的工程项目。逆向工程法：讲解逆向工程法的步骤和注意事项。分析逆向工程法的案例，引导学生理解其在实际工程设计中的应用。组织学生进行小组实践，运用逆向工程法分析一个具体的产品。质量功能配置：讲解质量功能配置的步骤和注意事项。分析质量功能配置的案例，引导学生理解其在实际工程设计中的应用。组织学生进行小组实践，运用质量功能配置方法优化一个工程项目方案。总结评价阶段（2课时）教学内容：学习内容总结（1课时）学习成果评价（1课时）教学活动：学习内容总结：教师引导学生回顾本单元的学习历程，总结工程设计的核心概念和要点。学生分组讨论并分享学习心得和体会。学习成果评价：学生展示工程设计作品或方案，进行小组互评和教师点评。教师根据学生的学习表现和成果，给予肯定和鼓励，指出存在的问题和不足。教师提出进一步的学习建议，鼓励学生继续探索工程设计领域。（五）作业与检测课后作业：收集身边的工程案例，准备分享。设计一个简单的工程项目方案。拆解并重新组装一个手电钻，记录其结构和功能。运用标杆分析法、逆向工程法或质量功能配置方法，分析一个工程项目或产品。单元检测：设计一份包含选择题、简答题和实践操作题的单元检测试卷，全面考查学生对工程设计基础知识的掌握情况。组织学生进行单元检测，并根据检测结果进行反馈和指导。（六）学后反思学生反思：回顾本单元的学习过程，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。反思自己在学习过程中的优点与不足，提出改进措施。思考如何将所学知识应用于实际生活中，解决实际问题。教师反思：总结本单元的教学实施情况，评估教学目标达成度。反思教学过程中的优点与不足，提出改进措施。关注学生的学习需求和反馈，调整教学策略和方法，提高教学效果。十三、学科实践与跨学科学习设计一、引言《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》明确指出，通用技术课程应以提高学生的学科核心素养为主旨，注重实践与创新，强调学科间的融合与跨学科学习。本节将以2019版豫科版高中通用技术选择性必修3《工程设计基础》第一章《工程设计概述》的教学内容为基础，设计一系列学科实践与跨学科学习活动，旨在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。二、教学目标技术意识：通过实践活动，使学生能够形成对人工世界和工程技术的基本认识，理解技术在社会生活中的作用和影响，树立正确的技术伦理观。工程思维：通过工程设计实践活动，培养学生的系统分析和比较权衡能力，使其能够识别和解决工程技术问题，形成初步的工程建模和仿真能力。创新设计：通过跨学科学习，激发学生的创新思维，使其能够发现用户需求，提出创新性的设计方案，并进行初步的技术试验和评估。图样表达：通过图样绘制和模型制作，使学生能够识读和理解常见的技术图样，运用手工和计算机绘图工具表达设计构想，提高团队协作能力。物化能力：通过模型制作和技术试验，使学生能够根据设计要求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，掌握基本的加工工艺和测试方法。三、学习目标技术意识：了解工程的定义、分类、发展及其对人类生活的影响。认识技术在工程设计中的重要作用，形成对技术的敏感性和好奇心。理解技术使用中的安全、环保和责任意识，树立正确的技术伦理观。工程思维：掌握工程设计的基本流程和方法，能够运用系统分析和比较权衡的方法解决工程技术问题。理解工程设计的各项技术要素，如性能需求、生命周期、质量控制等。形成初步的工程建模和仿真能力，能够运用工程图样表达设计思想。创新设计：能够发现用户需求，提出创新性的设计方案，并进行初步的技术试验和评估。运用创造技法，进行技术产品的创新设计和优化。敢于挑战传统，勇于尝试新技术和新方法，形成创新思维习惯。图样表达：识读和理解常见的技术图样，如机械加工图、电子线路图等。运用手工和计算机绘图工具，绘制简单的技术图样，表达设计构想。能够运用技术图样进行技术交流和合作，提高团队协作能力。物化能力：根据设计要求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。掌握基本的加工工艺和测试方法，对模型或产品进行技术测试和优化。形成精益求精、追求卓越的工作态度，注重产品的质量和细节。四、作业目标设定技术意识：收集身边的工程案例，分析其技术特点和对社会生活的影响。撰写一篇关于技术伦理的小论文，探讨技术在工程设计中的伦理问题。工程思维：设计一个简单的工程项目方案，包括设计目标、设计流程、技术要素等。对一个已有的工程项目进行案例分析，指出其设计中的优点和不足，并提出改进建议。创新设计：针对一个实际需求，提出创新性的设计方案，并绘制设计图样。制作一个创新设计模型的原型，并进行初步的技术试验和评估。图样表达：绘制一个复杂的技术图样，如机械加工图或电子线路图，并注明各部分的尺寸和连接方式。与小组成员合作，共同完成一个大型工程项目的图样设计，并进行技术交流。物化能力：选择合适的材料和工具，制作一个工程模型或产品原型。对制作的模型或产品进行技术测试和优化，撰写测试报告。五、学科实践与跨学科学习活动设计（一）活动一：工程案例分析与讨论活动内容：学生分组收集身边的工程案例，如桥梁、建筑、交通工具等。分析每个工程案例的技术特点、设计过程、对社会生活的影响等。组织全班讨论，分享各组的分析成果，探讨工程技术在社会生活中的重要作用。活动目标：培养学生的技术意识，使其了解工程的定义、分类及其对人类生活的影响。提高学生的信息收集和分析能力，培养团队协作精神。跨学科联系：结合历史学科，探讨工程技术的发展历程和重要工程事件。结合地理学科，分析工程案例对当地自然环境和社会经济的影响。（二）活动二：工程设计项目实践活动内容：学生分组选择一个简单的工程设计项目，如设计一个小车模型、制作一个简易书架等。经历工程设计的全过程，包括需求分析、方案设计、图样绘制、模型制作、技术测试等。撰写工程设计报告，总结设计过程中的经验和教训。活动目标：培养学生的工程思维，使其掌握工程设计的基本流程和方法。提高学生的创新设计能力和图样表达能力，培养物化能力。跨学科联系：结合数学学科，进行工程设计中的计算和分析。结合物理学科，理解工程设计中的物理原理和应用。（三）活动三：逆向工程实践活动内容：学生分组选择一个已有的产品，如手电筒、闹钟等。对产品进行拆解和分析，了解其结构和功能。根据分析结果，重新设计并制作一个类似的产品原型。活动目标：培养学生的逆向工程能力，使其能够通过已有产品反推其设计过程和技术要点。提高学生的创新设计能力和物化能力。跨学科联系：结合物理学科，理解产品中的物理原理和结构特点。结合艺术学科，提高产品的美观性和实用性。（四）活动四：跨学科工程设计挑战赛活动内容：组织一次跨学科工程设计挑战赛，邀请不同学科的学生共同参与。设定一个具有挑战性的工程设计任务，如设计一款环保型交通工具、制作一个智能家居系统等。学生分组进行跨学科合作，综合运用各学科的知识和技能完成任务。活动目标：培养学生的跨学科合作能力和创新设计能力。提高学生的技术意识、工程思维、图样表达和物化能力。跨学科联系：结合物理、化学、生物等学科，理解工程设计中的科学原理和技术应用。结合艺术、历史等学科，提高工程设计的文化内涵和审美价值。（五）活动五：技术伦理与社会责任讨论活动内容：组织学生观看关于技术伦理和社会责任的纪录片或案例。分组讨论技术在工程设计中的伦理问题，如安全性、环保性、隐私保护等。撰写一篇关于技术伦理和社会责任的小论文，提出自己的见解和建议。活动目标：培养学生的技术伦理观和社会责任感，使其能够正确看待技术在工程设计中的应用。提高学生的批判性思维和表达能力。跨学科联系：结合政治学科，探讨技术伦理与社会政策的关系。结合伦理学科，深入理解技术伦理的基本原则和价值观。通过以上学科实践与跨学科学习活动的设计，旨在全面提高学生的通用技术学科核心素养，培养其成为具有技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力的未来工程师和技术人才。通过跨学科学习，促进学生对不同学科知识的综合运用和深入理解，为其全面发展奠定坚实基础。十四、大单元作业设计一、教学目标通过本单元的教学，旨在培养学生的工程设计能力和工程思维，使学生能够理解工程的定义、分类、发展、特性及其对人类生活的影响，掌握工程设计的基本概念、重要性、重点及各项技术要素，认识工程师的工作特点和职业要求，并初步掌握如何获得设计对象的工程特性。通过实践操作，提升学生的技术意识、创新设计、图样表达和物化能力。二、作业目标设定（一）技术意识目标描述：学生能够结合具体工程案例，理解工程在社会生活中的作用和影响，形成对工程技术的基本认识，并关注技术的发展趋势，形成对新技术的好奇心和探索欲。作业内容：收集身边的工程案例，分析其在社会生活中的作用和影响，撰写一篇小论文或制作一份PPT进行展示。（二）工程思维目标描述：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，识别和解决工程技术问题，理解工程设计的流程和要素，掌握基本的工程设计方法，并形成初步的工程建模和仿真能力。作业内容：设计一个简单的工程项目方案，包括项目的目标、设计思路、技术要素分析等，并绘制工程图样或制作简单的工程模型。（三）创新设计目标描述：学生能够发现用户需求，提出创新性的设计方案，并进行初步的技术试验和评估，运用创造技法进行技术产品的创新设计和优化，形成创新思维习惯。作业内容：针对一个具体的生活或生产问题，提出创新性的解决方案，并制作一份详细的设计方案，包括设计原理、技术实现、创新点分析等。（四）图样表达目标描述：学生能够识读和理解常见的技术图样，如机械加工图、电子线路图等，运用手工和计算机绘图工具绘制简单的技术图样，表达设计构想，并进行技术交流和合作。作业内容：绘制一份工程设计图样，包括总装图、部件图等，并标注尺寸、公差、材料等技术信息，确保图样能够清晰表达设计意图。（五）物化能力目标描述：学生能够根据设计要求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，掌握基本的加工工艺和测试方法，对模型或产品进行技术测试和优化，形成精益求精、追求卓越的工作态度。作业内容：制作一个简单的工程模型或产品原型，如小车模型、桥梁模型等，并进行技术测试和优化，撰写一份技术测试报告，包括测试目的、测试方法、测试结果及优化建议等。三、作业内容与要求（一）作业一：工程案例分析与展示作业内容：收集身边的工程案例，如桥梁、建筑、交通工具等，分析其在社会生活中的作用和影响，撰写一篇小论文或制作一份PPT进行展示。作业要求：选择具有代表性的工程案例，分析其设计原理、施工过程、使用效果等。结合工程案例，阐述工程在社会生活中的作用和影响，如促进经济发展、改善人们生活条件等。小论文或PPT应结构清晰，逻辑严密，语言通顺，图表规范。（二）作业二：工程项目方案设计作业内容：设计一个简单的工程项目方案，包括项目的目标、设计思路、技术要素分析等，并绘制工程图样或制作简单的工程模型。作业要求：项目应具有实际应用价值，能够解决某个具体的问题或满足某种需求。设计思路应清晰明确，技术要素分析应全面准确，包括性能需求、生命周期、质量控制等。工程图样应规范准确，能够清晰表达设计意图，模型应具有一定的制作精度和观赏性。（三）作业三：创新性设计方案制作作业内容：针对一个具体的生活或生产问题，提出创新性的解决方案，并制作一份详细的设计方案，包括设计原理、技术实现、创新点分析等。作业要求：问题应具有普遍性和代表性，解决方案应具有创新性和实用性。设计方案应详细阐述设计原理、技术实现方法、创新点等，逻辑严密，条理清晰。设计方案应具有一定的可行性和可操作性，能够在实际中得到应用。（四）作业四：工程设计图样绘制作业内容：绘制一份工程设计图样，包括总装图、部件图等，并标注尺寸、公差、材料等技术信息，确保图样能够清晰表达设计意图。作业要求：图样应规范准确，符合国家标准和行业规范。尺寸、公差、材料等技术信息应标注清晰完整，确保图样能够指导生产和加工。图样应具有一定的美观性和可读性，便于交流和合作。（五）作业五：工程模型或产品原型制作与测试作业内容：制作一个简单的工程模型或产品原型，如小车模型、桥梁模型等，并进行技术测试和优化，撰写一份技术测试报告，包括测试目的、测试方法、测试结果及优化建议等。作业要求：模型或产品原型应具有一定的制作精度和观赏性，能够反映设计意图和工程特点。技术测试应全面准确，能够验证模型或产品原型的性能和可靠性。技术测试报告应详细记录测试过程、测试结果及优化建议等，逻辑严密，条理清晰。四、作业评价（一）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。客观性：评价应基于学生的作业成果和表现，避免主观臆断和偏见。公正性：评价应公平公正，对所有学生一视同仁，确保评价的公正性和权威性。（二）评价方式自我评价：学生应对自己的作业成果进行自我评价，反思自己的优点和不足，提出改进建议。小组评价：小组成员之间应相互评价作业成果，交流学习心得和经验，促进共同进步。教师评价：教师应根据学生的作业成果和表现，给予客观公正的评价，指出优点和不足，提出改进建议。（三）评价标准技术意识：评价学生对工程在社会生活中的作用和影响的理解程度，以及对新技术的好奇心和探索欲。工程思维：评价学生运用系统分析和比较权衡的方法解决工程技术问题的能力，以及工程设计的流程和要素的掌握程度。创新设计：评价学生提出创新性解决方案的能力，以及设计方案的创意性、实用性和可行性。图样表达：评价学生识读和理解常见技术图样的能力，以及绘制工程设计图样的规范性和准确性。物化能力：评价学生选择合适的材料和工具进行模型或产品原型制作的能力，以及技术测试和优化的能力。十五、“教-学-评”一致性课时设计课时1：生活中的工程案例教学目标：技术意识：通过展示生活中的工程案例，学生能够形成对人工世界和工程技术的基本认识，理解技术在社会生活中的作用和影响。工程思维：学生能够初步认识到工程的普遍性和重要性，激发对工程设计的兴趣。作业目标：收集身边的工程案例，准备下节课分享。课程目标设定：技术意识：学生能够列举出至少3个生活中的工程案例，并简述这些工程对人们生活的影响。工程思维：学生能够初步分析这些工程案例所体现的工程特性和社会价值。教学过程：引入：通过展示桥梁、建筑、交通工具等生活中的实际工程案例，引导学生认识工程的普遍性和重要性。新课教学：展示案例图片或视频，引导学生观察和分析。组织学生讨论工程在生活中的作用和影响。课堂互动：提问学生生活中还遇到过哪些工程案例，并简述其影响。分组讨论，每组选择一个案例进行深入分析，并准备分享。作业布置：收集身边的工程案例，准备下节课分享。教学评价：过程评价：观察学生在课堂讨论中的参与度和思考深度。结果评价：根据学生收集的工程案例及其分析，评价其对工程普遍性和重要性的认识程度。课时2-4：工程的定义、分类、发展、特性及其对人类生活的影响教学目标：技术意识：学生能够理解工程的定义、分类、发展历史及特性。工程思维：学生能够分析工程对人类生存和生活的影响，形成初步的工程意识。作业目标：完成一份关于工程定义、分类、发展及特性的总结报告。课程目标设定：技术意识：学生能够准确阐述工程的定义、分类及其发展历史。工程思维：学生能够总结并解释工程的特性，以及这些特性如何影响人类生活。教学过程：引入：回顾上节课内容，引出本节课主题。新课教学：详细讲解工程的定义、分类、发展历史及其特性。通过案例分析，引导学生理解工程对人类生存和生活的影响。课堂互动：分组讨论，每组选择一个工程案例，分析其如何体现工程的特性及其对人类生活的影响。小组代表分享讨论结果。作业布置：完成一份关于工程定义、分类、发展及特性的总结报告。教学评价：过程评价：观察学生在课堂讨论中的表现，评价其参与度和思考深度。结果评价：根据学生提交的总结报告，评价其对工程定义、分类、发展及特性的理解程度。课时5-6：工程设计的基本概念、重要性、重点和各项技术要素教学目标：技术意识：学生能够理解工程设计的基本概念、重要性及其重点。工程思维：学生能够掌握工程设计的各项技术要素，并初步运用于实际案例分析中。作业目标：设计一个简单的工程项目方案，并阐述其技术要素和设计方案。课程目标设定：技术意识：学生能够准确阐述工程设计的概念、重要性及其在设计过程中的地位。工程思维：学生能够掌握工程设计的各项技术要素，并初步设计出简单的工程项目方案。教学过程：引入：回顾上节课内容，引出本节课主题。新课教学：讲解工程设计的基本概念、重要性及其重点。详细分析工程设计的各项技术要素，如性能需求、生命周期、质量控制等。课堂互动：分组讨论，每组选择一个实际工程项目，分析其设计过程中的技术要素和设计方案。小组代表分享讨论结果。作业布置：设计一个简单的工程项目方案，并阐述其技术要素和设计方案。教学评价：过程评价：观察学生在课堂讨论中的表现，评价其参与度和思考深度。结果评价：根据学生提交的工程项目方案，评价其对工程设计技术要素的理解和运用能力。课时7-8：工程师的工作标准、特点和职业要求教学目标：技术意识：学生能够理解工程师的工作标准和职业要求。工程思维：学生能够认识到工程师在工程设计中的重要作用，树立对工程师职业的尊重和向往。作业目标：撰写一篇关于工程师职业要求的短文。课程目标设定：技术意识：学生能够准确阐述工程师的工作标准和职业要求。工程思维：学生能够理解工程师在工程设计中的核心地位，形成对工程师职业的认同感和尊重感。教学过程：引入：回顾上节课内容，引出本节课主题。新课教学：讲解工程师的工作标准、特点和职业要求。通过案例分析，引导学生理解工程师在工程设计中的重要性。课堂互动：分组讨论，每组选择一个工程师成功案例，分析其成功的原因和工程师在其中的作用。小组代表分享讨论结果。作业布置：撰写一篇关于工程师职业要求的短文。教学评价：过程评价：观察学生在课堂讨论中的表现，评价其参与度和思考深度。结果评价：根据学生提交的短文，评价其对工程师职业要求的理解程度和对工程师职业的认同感。课时9-10：工程团队的重要性和建设方法教学目标：技术意识：学生能够理解工程团队在工程设计中的重要性。工程思维：学生能够掌握工程团队的建设方法