2019版 豫科版 高中通-用技术 选择性必修7 职业技术基础《第三章 能源及其转换》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7职业技术基础《第三章能源及其转换》大单元整体教学设计[2020课标]一、内容分析与整合二、《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解三、学情分析四、大主题或大概念设计五、大单元目标叙写六、大单元教学重点七、大单元教学难点八、大单元整体教学思路九、学业评价十、大单元实施思路及教学结构图十一、大情境、大任务创设十二、单元学历案十三、学科实践与跨学科学习设计十四、大单元作业设计十五、“教-学-评”一致性课时设计十六、大单元教学反思一、内容分析与整合（一）教学内容分析本单元的教学内容选自2019版豫科版高中通用技术选择性必修7《职业技术基础》第三章《能源及其转换》。该章节详细介绍了能源的存在与消耗、新型绿色能源与转换，并通过太阳能LED灯的制作实践，将理论知识与实际操作紧密结合，旨在帮助学生全面了解能源知识，并提升其在能源利用与技术实践方面的能力。（二）单元内容分析1.能源的存在与消耗煤炭能源：介绍煤炭的形成、分类、利用现状以及开采利用过程中存在的问题，如环境污染和资源浪费。石油能源：阐述石油的成分、提炼过程、用途以及我国石油能源的对外依存度和环保形势。天然气能源：说明天然气的组成、应用领域以及我国天然气资源的开发利用情况。环境问题：分析常规能源利用带来的环境问题，如温室效应、酸雨、光化学烟雾等，强调发展新型绿色能源的重要性。2.新型绿色能源与转换常见新型绿色能源：介绍太阳能、风能、水能、生物质能等新型绿色能源的特点和用途。绿色能源转换——光伏发电系统：详细讲解光伏发电系统的原理、组成部件及工作过程，强调太阳能作为一种清洁、可再生的能源的重要性。3.太阳能LED灯的制作任务分析：通过制作太阳能LED灯的实践活动，将理论知识转化为实际操作能力。制作步骤：包括焊前准备、操作过程、电路调试等详细步骤，旨在培养学生的动手能力和解决问题的能力。（三）单元内容整合本单元以能源知识为主线，从传统能源的存在与消耗问题出发，引出新型绿色能源的重要性，并通过太阳能LED灯的制作实践，将理论知识与实际操作相结合。通过这一整合过程，学生不仅能够全面了解能源知识，还能够提升技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。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）技术意识理解技术现象及问题：学生能够识别和分析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。技术决策与评估：在面对技术问题或技术设计时，能够基于技术伦理、环境影响、经济效益等多方面因素进行决策和评估。技术文化与社会责任：理解技术文化，认识到技术对社会、环境和个人的影响，具有技术使用的社会责任意识。（二）工程思维系统分析与设计：能够运用系统分析的方法，对技术问题进行整体把握，明确问题的制约条件和影响因素，进行系统设计。工程实践与优化：通过实践活动，体验工程设计的全过程，包括需求分析、方案设计、制作与测试等，不断优化设计方案。风险与决策：在工程设计过程中，能够识别风险，进行风险评估，并基于评估结果进行决策。（三）创新设计问题发现与定义：能够敏锐地发现问题，明确问题的本质和需求。创意构思与方案生成：基于问题定义，运用创新思维和方法，生成多个创意构思，并形成具体的设计方案。原型制作与测试：通过原型制作和测试，验证设计方案的可行性和有效性，不断迭代优化设计方案。（四）图样表达技术图样绘制：能够运用各种技术图样（如草图、三视图、机械加工图等）表达设计构想和技术方案。技术图样理解与应用：能够理解和分析技术图样，将其应用于技术设计和实践中。技术交流与沟通：通过技术图样进行有效的技术交流和沟通，促进团队合作和创新。（五）物化能力材料与工具选择：根据设计方案和实际需求，选择合适的材料和工具进行制作和加工。模型或产品制作：通过实践操作，将设计方案转化为具体的模型或产品。测试与优化：对制作完成的模型或产品进行测试，根据测试结果进行优化和改进，提升产品的性能和质量。教学内容与核心素养目标的对应关系1.能源的存在与消耗技术意识：引导学生认识能源的重要性和环境问题，形成节约能源和保护环境的技术意识。工程思维：通过分析传统能源的开采和利用过程，培养学生的系统分析和工程实践能力。创新设计：鼓励学生思考传统能源的替代方案，培养创新思维和设计能力。图样表达：在能源利用和环境问题的教学中，适当引入技术图样表达相关内容。物化能力：通过案例分析，让学生了解能源利用过程中的物化过程和技术应用。2.新型绿色能源与转换技术意识：强调新型绿色能源的重要性和环保价值，提升学生的技术意识和社会责任感。工程思维：通过光伏发电系统的介绍和案例分析，培养学生的系统设计和工程实践能力。创新设计：鼓励学生探索新型绿色能源的应用和创新设计方案。图样表达：在光伏发电系统的学习中，加强技术图样的理解和应用能力。物化能力：通过实践操作和案例分析，提升学生的物化能力和技术实现能力。3.太阳能LED灯的制作技术意识：在制作过程中培养学生的环保意识和节能意识。工程思维：通过太阳能LED灯的制作实践，锻炼学生的系统分析和工程实践能力。创新设计：鼓励学生发挥创意，对太阳能LED灯进行改进和创新设计。图样表达：在制作过程中加强技术图样的绘制和应用能力。物化能力：通过太阳能LED灯的制作和调试过程，提升学生的物化能力和技术实现能力。三、学情分析（一）已知内容分析高一年级的学生在进入《能源及其转换》这一章节学习之前，已经通过日常生活经验和先前课程的学习，对能源的基本概念有了一定的了解。学生在日常生活中会接触到各种类型的能源，如电力、燃气、汽油等，并且可能对一些传统能源（如煤炭、石油、天然气）有所耳闻。在初中阶段，学生可能也学习过基础的物理和化学知识，对能量转换和守恒有一定的认识。学生对于能源的基本形式和能量转换过程并不陌生。随着信息技术的发展，学生可能对可再生能源（如太阳能、风能）和新能源技术（如光伏发电、电动汽车）有初步的了解和兴趣。学生对于这些能源的具体应用、工作原理以及环境影响等方面的知识尚不深入，需要进一步的系统学习和实践体验。（二）新知内容分析《能源及其转换》这一章节主要包含三个部分的内容：能源的存在与消耗、新型绿色能源与转换以及太阳能LED灯的制作。这三部分内容相互联系，层层递进，旨在让学生全面了解能源的种类、应用、转换以及环境影响，并通过实践活动掌握太阳能LED灯的制作技能。能源的存在与消耗：这一部分内容主要介绍传统能源（煤炭、石油、天然气）的存在形式、开采过程、应用领域以及使用过程中的环境问题。学生需要了解这些能源的形成过程、资源分布、开采技术以及对环境的影响，认识到传统能源的有限性和环境代价。新型绿色能源与转换：这一部分内容主要介绍常见的新型绿色能源（如太阳能、风能、核能等）的特点、应用以及绿色能源的转换技术（如光伏发电系统）。学生需要了解这些能源的优势、工作原理以及在现代社会中的应用，认识到发展绿色能源的重要性。太阳能LED灯的制作：这一部分内容通过实践活动，让学生亲手制作太阳能LED灯，掌握太阳能光伏板的工作原理、LED灯的工作原理以及电路焊接和组装技能。通过实践活动，学生能够将理论知识与实际操作相结合，提升动手能力和创新思维能力。（三）学生学习能力分析高一年级的学生已经具备了一定的认知能力、逻辑思维能力和动手实践能力。他们能够通过观察、实验、分析等方法获取新知识，解决实际问题。在通用技术课程的学习中，学生需要运用多学科知识（如物理、化学、数学等）进行综合分析和实践操作。认知能力：学生能够理解能源的基本概念、分类及其转换过程，能够分析能源利用过程中的环境问题和经济成本。逻辑思维能力：学生能够运用系统分析的方法，识别技术问题的特性和细节，明确制约条件和影响因素，提出可能的解决方案。动手实践能力：学生能够通过实践活动，掌握工具的使用、材料的加工和电路的焊接等技能，将理论知识转化为实际操作能力。创新思维能力：学生能够在制作太阳能LED灯的过程中，发挥创造力和想象力，设计出具有创新性的作品。（四）学习障碍突破策略针对学生在学习过程中可能遇到的学习障碍，我们可以采取以下策略进行突破：知识难点分解与逐步引导对于能源的种类、存在形式、转换过程等较为抽象的知识点，教师可以采用分解策略，将复杂的知识点分解为若干个小问题，逐步引导学生进行深入理解和思考。例如，在讲解煤炭、石油、天然气的形成过程时，可以先介绍地质作用和化石燃料的形成原理，再逐步引导学生了解这些能源的具体应用和环境问题。实践操作与理论讲解相结合为了让学生更好地理解和掌握能源转换技术，教师可以采用实践操作与理论讲解相结合的教学策略。例如，在讲解光伏发电系统的工作原理时，可以先通过理论讲解让学生了解光伏发电的基本原理和组成部分，然后通过实践操作让学生亲手搭建光伏发电模型，观察能量转换的过程和效果。分组合作与讨论交流针对一些复杂的技术问题和设计任务，教师可以采用分组合作的教学策略，让学生在小组内进行讨论和交流，共同解决问题。通过分组合作，学生可以相互学习、相互启发，提升解决问题的能力和创新思维能力。多媒体辅助教学教师可以利用多媒体教学手段（如PPT、视频、动画等）辅助教学，将抽象的知识点直观化、形象化，提高学生的学习兴趣和理解能力。例如，在讲解核能发电的工作原理时，可以通过动画演示核裂变的过程和能量转换的方式，让学生更加直观地了解核能发电的基本原理。强化评价与反馈机制为了及时了解学生的学习情况和存在的问题，教师需要建立有效的评价和反馈机制。通过课堂观察、作业检查、小组讨论等方式收集学生的学习数据，及时发现和解决学生在学习过程中遇到的问题。教师可以通过表扬和鼓励的方式激发学生的学习积极性和自信心，提升学生的学习效果和学习兴趣。开展课外实践活动为了让学生更加深入地了解能源及其转换的相关知识，教师可以组织学生开展课外实践活动。例如，参观当地的发电厂、煤矿、油气田等能源设施，让学生亲身体验能源的生产和利用过程；组织学生进行能源调查活动，了解当地居民的能源使用情况和节能减排措施；组织学生参加科技创新竞赛等活动，激发学生的创新思维和实践能力。结合生活实际进行案例分析为了让学生更好地理解能源及其转换在现实生活中的应用和影响，教师可以结合生活实际进行案例分析。例如，通过分析城市交通拥堵和空气污染问题，引导学生思考能源利用与环境保护的关系；通过分析新能源汽车的推广和应用情况，引导学生思考可再生能源在未来能源结构中的重要性和发展前景。通过以上策略的实施，可以有效地突破学生在学习过程中遇到的学习障碍，提升学生的学习效果和学习兴趣。这些策略也有助于培养学生的认知能力、逻辑思维能力、动手实践能力和创新思维能力，为学生的全面发展奠定坚实的基础。四、大主题或大概念设计本单元的大主题设计为“探索能源世界：理解能源利用与转换，培养可持续发展能力”。通过这一大主题，旨在引导学生深入了解传统能源与新型绿色能源的种类、特性、利用方式及其对环境的影响，掌握能源转换的基本原理，并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，进而形成可持续发展的能源观。五、大单元目标叙写本单元的教学目标将围绕通用技术的核心素养目标展开，具体目标如下：（一）技术意识学生能够认识到能源在人类社会发展中的重要性，理解不同能源的特性及其对环境的影响。学生能够分析传统能源与新型绿色能源的优缺点，形成合理利用能源、保护环境的意识。学生能够通过案例分析，理解能源政策和技术创新对能源利用的影响，形成对能源利用技术的批判性思维。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，分析能源转换和利用过程中的各个环节，理解能源系统的复杂性和相互依赖性。学生能够通过工程设计活动，体验能源系统的设计和优化过程，培养工程思维和系统设计能力。学生能够针对特定的能源利用场景，提出合理的能源转换和利用方案，并进行评估和优化。（三）创新设计学生能够在理解能源转换基本原理的基础上，结合实际需求，提出创新性的能源利用方案。学生能够通过技术试验和数据分析，验证和优化能源利用方案，培养创新思维和问题解决能力。学生能够在设计过程中，考虑能源利用的经济性、环保性和可持续性，形成综合设计思维。（四）图样表达学生能够识读和绘制与能源利用相关的技术图样，如流程图、系统图、电路图等。学生能够通过图样表达，清晰地展示能源转换和利用的设计方案，提高技术交流和沟通能力。学生能够在设计过程中，运用图样表达进行方案优化和迭代，提高设计效率和准确性。（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，进行能源转换和利用装置的制作和调试。学生能够通过实践操作，掌握能源转换装置的制作和测试方法，提高物化能力。学生能够在制作过程中，关注细节和质量，培养严谨细致的工作态度和精益求精的工匠精神。六、大单元教学重点传统能源与新型绿色能源的认识与比较：通过案例分析、数据对比等方式，使学生深入了解煤炭、石油、天然气等传统能源以及太阳能、风能、核能等新型绿色能源的特性、利用方式及对环境的影响。能源转换的基本原理：通过理论讲解和实践活动，使学生掌握能源转换的基本原理，如光电效应、化学反应等，并能够运用这些原理解释能源转换过程。光伏发电系统的设计与制作：通过项目式学习，引导学生设计并制作一个简易的光伏发电系统，体验能源转换装置的设计、制作和测试过程，培养学生的工程思维和物化能力。太阳能LED灯的制作与调试：通过实践活动，使学生掌握太阳能LED灯的制作流程，包括电路设计、元件焊接、组装调试等步骤，提高学生的图样表达和物化能力。七、大单元教学难点能源系统的复杂性分析：能源系统涉及多个环节和多个因素的相互作用，学生需要运用系统分析的方法，全面理解能源系统的复杂性和相互依赖性。这要求学生具备较强的逻辑思维和综合分析能力。能源转换装置的设计与制作：能源转换装置的设计与制作需要学生具备较高的工程思维和物化能力。学生需要根据实际需求，选择合适的材料和工具，进行精确的设计和制作。学生还需要掌握相关的技术知识和操作技能，如电路设计、元件焊接、设备调试等。创新能源利用方案的设计：创新能源利用方案的设计需要学生具备创新思维和问题解决能力。学生需要在理解能源转换基本原理的基础上，结合实际需求，提出具有创新性的能源利用方案。这要求学生具备较强的知识储备和实践经验，同时还需要具备良好的沟通能力和团队合作精神。图样表达与方案优化：图样表达是技术交流和沟通的重要手段。学生需要掌握与能源利用相关的技术图样绘制方法，并能够运用图样表达进行方案优化和迭代。这要求学生具备较强的技术素养和审美能力，同时还需要具备较强的逻辑思维和创新能力。教学策略与活动设计（一）教学策略情境教学：通过创设与能源利用相关的真实情境，如家庭用电、交通出行等，激发学生的学习兴趣和探究欲望。项目式学习：通过设计一系列与能源利用相关的项目任务，如光伏发电系统的设计与制作、太阳能LED灯的制作与调试等，引导学生进行自主探究和实践操作。合作学习：鼓励学生组成学习小组，共同完成项目任务。通过小组合作，培养学生的团队合作精神和沟通能力。案例分析：通过引入能源利用领域的典型案例，如国内外能源政策、能源技术创新等，引导学生进行分析和讨论，培养学生的批判性思维和问题解决能力。（二）活动设计活动一：能源利用现状调查活动目标：了解当前能源利用的现状和问题。培养学生的社会责任感和环保意识。活动过程：学生分组进行社区或校园内的能源利用现状调查，收集相关数据和信息。学生整理调查结果，分析能源利用中存在的问题和改进措施。学生撰写调查报告，并在班级内进行分享和交流。活动二：光伏发电系统的设计与制作活动目标：掌握光伏发电系统的基本原理和设计方法。培养学生的工程思维和物化能力。活动过程：教师讲解光伏发电系统的基本原理和设计要点。学生分组进行光伏发电系统的设计，包括光伏板的选择、逆变器的配置、电池组的搭配等。学生根据设计方案，选择合适的材料和工具，进行光伏发电系统的制作和组装。学生对制作完成的光伏发电系统进行测试和调试，确保系统正常运行。活动三：太阳能LED灯的制作与调试活动目标：掌握太阳能LED灯的制作流程和技术要点。培养学生的图样表达和物化能力。活动过程：教师讲解太阳能LED灯的基本原理和制作流程。学生根据电路图，选择合适的元件和材料进行焊接和组装。学生对组装完成的太阳能LED灯进行测试和调试，确保灯具正常工作。学生撰写制作报告，包括设计思路、制作过程、测试结果等，并在班级内进行分享和交流。通过以上教学活动的设计和实施，学生将能够深入理解能源利用和转换的基本原理和方法，掌握相关的技术知识和操作技能，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核心素养。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）》和2019版豫科版高中通用技术选择性必修7《职业技术基础》第三章《能源及其转换》的教学内容，本单元的教学目标设定如下：（一）技术意识了解能源的重要性：学生能够认识到能源在日常生活、工业生产和社会发展中的重要作用，理解能源对于维持现代社会正常运转的基础性地位。理解能源的分类与利用：学生能够区分传统能源与新型绿色能源，理解各种能源的特点、优缺点及利用现状，形成对能源多样性和可持续性的认识。培养环保意识：通过能源利用中的环境问题讨论，学生能够形成对环境保护和可持续发展的重视，树立节能减排、低碳生活的意识。（二）工程思维系统分析能源问题：学生能够运用系统分析的方法，分析能源利用过程中涉及的多个因素和环节，理解能源转换和传输的系统性。优化设计能源利用方案：在了解不同能源特点和利用方式的基础上，学生能够针对具体情境，提出优化能源利用的方案，考虑经济性、安全性和环保性等因素。解决实际能源问题：通过实践活动，学生能够运用工程思维，解决能源利用中的实际问题，如提高能源利用效率、降低能耗等。（三）创新设计提出新型能源利用方案：学生能够结合所学知识，创新性地提出新型能源利用方案，如开发新的能源转换技术、优化能源利用系统等。设计能源转换装置：在了解光伏发电系统和太阳能LED灯制作的基础上，学生能够设计简单的能源转换装置或改进现有装置，提高其效率和实用性。实施创新方案：学生能够将创新设计方案转化为实际操作，通过制作模型、进行实验验证等方式，不断完善和优化设计方案。（四）图样表达绘制能源转换装置图：学生能够根据设计要求，绘制能源转换装置的结构图、流程图等，清晰表达设计思路和方案。识读相关技术图样：学生能够识读光伏发电系统、太阳能LED灯等能源转换装置的相关技术图样，理解其工作原理和构造特点。用技术语言表达设计：学生能够用规范的技术语言描述能源转换装置的设计方案、工作原理和性能特点，便于与他人交流和分享。（五）物化能力制作能源转换装置：学生能够根据设计方案，选择合适的材料和工具，制作简单的能源转换装置，如太阳能LED灯等。测试与优化装置性能：学生能够对制作的能源转换装置进行测试，分析性能数据，找出存在的问题，并进行优化和改进。解决实际制作中的问题：在制作过程中，学生能够遇到并解决实际遇到的问题，如材料选择不当、装配精度不高等，提高动手能力和问题解决能力。具体教学思路（一）教学准备教学资源准备：收集煤炭、石油、天然气等传统能源和太阳能、风能等新型绿色能源的相关资料，包括图片、视频、实物模型等。准备光伏发电系统和太阳能LED灯的制作材料和工具。教学环境布置：在专用教室或实验室布置与能源及其转换相关的展板、挂图等，营造浓厚的学习氛围。划分不同的工作区域，便于学生进行实践活动。分组与分工：根据学生的兴趣和特长进行分组，每组负责不同的能源类型或实践活动环节，明确各组成员的分工和职责。（二）教学活动设计导入新课：通过展示能源在日常生活和工业生产中的应用实例，引发学生的兴趣和思考，引出能源及其转换的话题。理论讲解：结合教材内容和收集的资料，详细讲解能源的分类、特点、利用现状及存在问题。重点介绍传统能源和新型绿色能源的优缺点及转换方式。案例分析：选取典型的能源利用案例，如煤炭发电、石油炼制、天然气供暖以及光伏发电等，引导学生分析案例中的能源转换过程、环境影响及经济效益等。实践活动：能源转换装置制作：指导学生分组制作光伏发电系统和太阳能LED灯等能源转换装置。在制作过程中，强调安全操作规程和团队协作。性能测试与优化：对制作完成的能源转换装置进行测试，记录性能数据，分析存在的问题，并讨论优化方案。鼓励学生进行多次迭代和改进。创新设计：在了解现有能源转换技术的基础上，鼓励学生提出创新性的设计方案，如提高光伏发电效率的新方法、太阳能LED灯的智能控制等。组织学生进行方案设计、模型制作和实验验证。讨论与交流：定期组织学生进行小组讨论和全班交流，分享学习心得和实践经验。引导学生从不同角度思考能源利用和环境保护的问题，培养批判性思维和创新能力。总结与反思：在每个教学阶段结束时进行总结与反思，回顾学习目标和教学内容的实现情况。鼓励学生提出改进意见和建议，为后续的教学活动提供参考。（三）教学评价过程性评价：关注学生在实践活动中的参与程度、合作态度、问题解决能力等方面的表现。通过观察记录、小组互评等方式进行过程性评价。成果展示与评价：组织学生展示自己制作的能源转换装置和创新设计方案，从设计思路、制作质量、性能测试等方面进行评价。鼓励学生之间进行互评和师评相结合的方式进行评价。反思与改进：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思，找出存在的问题和不足之处。针对评价反馈提出改进意见和建议，为后续的学习活动提供参考。教学活动详细安排第一课时：能源的重要性与分类教学目标：使学生了解能源的重要性及分类，形成对能源多样性的认识。教学活动：引入话题：通过展示能源在日常生活和工业生产中的应用实例，引发学生思考能源的重要性。理论讲解：讲解能源的定义、分类及特点。重点介绍传统能源（煤炭、石油、天然气）和新型绿色能源（太阳能、风能、核能等）的特点和利用现状。小组讨论：分组讨论不同能源类型的优缺点及适用范围。每组选派代表进行全班分享。第二课时：煤炭能源的特点与利用教学目标：使学生了解煤炭能源的特点、开采利用现状及环境问题。教学活动：案例展示：通过图片、视频等资料展示煤炭的开采、洗选、运输和利用过程。问题探讨：引导学生探讨煤炭能源的优点（如储量丰富、价格低廉）、缺点（如环境污染、安全事故等）及未来发展趋势。角色扮演：分组进行角色扮演活动，模拟煤炭开采企业、环保部门、能源消费者等不同角色的立场和观点，进行辩论和交流。第三课时：石油能源的特点与利用教学目标：使学生了解石油能源的特点、加工利用过程及环境影响。教学活动：实物展示：展示石油样品及其加工产品（如汽油、柴油、润滑油等）。流程讲解：讲解石油的加工利用流程，包括原油分馏、催化裂化、加氢裂化等环节。小组讨论：分组讨论石油能源的优点（如能量密度高、用途广泛）和缺点（如资源枯竭、环境污染等），并提出改进措施。第四课时：天然气能源的特点与利用教学目标：使学生了解天然气能源的特点、开采利用方式及环保优势。教学活动：视频观看：播放天然气开采、输送和利用的视频资料。比较分析：将天然气与煤炭、石油等传统能源进行比较分析，突出其环保优势和利用前景。实践活动：组织学生进行天然气安全使用知识竞赛或模拟演练活动。第五课时：环境问题与可持续发展教学目标：使学生认识能源利用中的环境问题及可持续发展的重要性。教学活动：案例分析：选取能源利用中的环境污染事件进行案例分析，引导学生思考其背后的原因和解决方案。小组讨论：分组讨论如何实现能源利用的可持续发展目标，提出具体措施和建议。专题讲座：邀请环保专家或能源领域学者进行专题讲座，介绍国内外能源利用的最新进展和环保政策。第六课时：新型绿色能源与转换教学目标：使学生了解新型绿色能源的特点、转换方式及利用前景。教学活动：理论讲解：介绍太阳能、风能、核能等新型绿色能源的特点和转换方式。实物展示：展示光伏发电系统、风力发电装置等新型绿色能源利用实例。方案设计：分组设计一种新型绿色能源利用方案，并进行展示和交流。第七课时：光伏发电系统的制作与测试教学目标：使学生掌握光伏发电系统的制作方法和性能测试技巧。教学活动：实践操作：指导学生分组制作光伏发电系统模型或组件。性能测试：对制作完成的光伏发电系统进行性能测试，记录数据并进行分析。优化改进：根据性能测试结果对光伏发电系统进行优化和改进设计。第八课时：太阳能LED灯的制作与调试教学目标：使学生掌握太阳能LED灯的制作方法和调试技巧。教学活动：实践操作：指导学生分组制作太阳能LED灯模型或组件。调试与优化：对制作完成的太阳能LED灯进行调试和优化处理，确保其正常工作并达到预期效果。成果展示：组织学生进行成果展示和交流活动，分享制作经验和调试技巧。第九课时：创新设计与方案优化教学目标：鼓励学生进行创新设计并提出优化方案。教学活动：创新设计：引导学生结合所学知识进行创新设计活动，如设计新型能源转换装置、改进现有能源利用方案等。方案展示：组织学生进行创新设计方案展示和交流活动，鼓励相互学习和借鉴经验。方案优化：针对创新设计方案中存在的问题和不足之处提出优化建议和改进措施。通过以上教学活动的设计和实施，旨在使学生全面掌握能源及其转换的相关知识和技能，培养技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等方面的核心素养。通过实践活动和小组讨论等方式激发学生的学习兴趣和积极性，促进其全面发展。九、学业评价教学目标技术意识：学生能够理解能源的存在与消耗对环境和社会的影响，认识到传统能源与新型绿色能源的差异，增强能源节约和环保意识，形成可持续发展的技术观念。工程思维：学生能够通过系统分析的方法，理解能源转换过程中的基本原理和技术要求，学会运用所学知识解决能源利用中的实际问题，培养工程设计与实践能力。创新设计：学生能够结合实际需求，设计简单的能源利用和转换方案，提出创新性的想法，提高技术设计能力和创新思维。图样表达：学生能够识读和绘制与能源利用相关的技术图样，通过图样表达设计构想，提高技术交流和表达能力。物化能力：学生能够通过动手实践，制作简单的能源利用和转换装置，如太阳能LED灯，提高物化能力和技术操作能力。学习目标了解能源的存在与消耗，包括煤炭、石油、天然气等传统能源以及新型绿色能源的种类、特点和利用现状。理解能源转换的基本原理，掌握光伏发电系统的基本组成和工作原理。学会设计并制作简单的太阳能LED灯，体验电子产品从设计到制作的全过程。能够识读和绘制与能源利用相关的技术图样，通过图样表达设计构想。培养能源节约和环保意识，形成可持续发展的技术观念，提高技术设计、创新和物化能力。评价目标设定根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合《第三章能源及其转换》的教学内容，设定以下评价目标：技术意识评价目标1：学生能够理解能源的存在与消耗对环境和社会的影响，认识到传统能源与新型绿色能源的差异，形成可持续发展的技术观念。评价指标：学生能够列举出传统能源和新型绿色能源的种类，并解释它们的特点和利用现状。学生能够分析能源消耗对环境和社会的影响，提出节能减排的建议。学生能够认识到新型绿色能源的重要性，并表达出对可持续发展的支持态度。评价实施：通过课堂讨论、小组汇报等形式，评价学生对能源存在与消耗的理解。通过案例分析、撰写小论文等方式，评价学生对能源利用和环境影响的认识。通过问卷调查、访谈等形式，评价学生对新型绿色能源和可持续发展的态度。工程思维评价目标2：学生能够通过系统分析的方法，理解能源转换过程中的基本原理和技术要求，学会运用所学知识解决能源利用中的实际问题。评价指标：学生能够理解能源转换的基本原理，如光伏发电系统的组成和工作原理。学生能够运用系统分析的方法，分析能源利用中的实际问题，并提出解决方案。学生能够设计简单的能源利用和转换方案，如太阳能LED灯的设计方案。评价实施：通过课堂讲解、实验操作等形式，评价学生对能源转换基本原理的理解。通过项目设计、案例分析等方式，评价学生运用所学知识解决实际问题的能力。通过方案设计、模型制作等活动，评价学生的工程设计和实践能力。创新设计评价目标3：学生能够结合实际需求，设计简单的能源利用和转换方案，提出创新性的想法，提高技术设计能力。评价指标：学生能够结合实际需求，设计简单的能源利用和转换方案。学生能够在设计方案中提出创新性的想法，如改进太阳能LED灯的设计。学生能够运用所学知识，对设计方案进行优化和改进。评价实施：通过方案设计、创意比拼等活动，评价学生的技术设计能力。通过专家评审、同学互评等方式，评价学生设计方案的创新性和实用性。通过方案修改、优化等活动，评价学生对设计方案的改进能力。图样表达评价目标4：学生能够识读和绘制与能源利用相关的技术图样，通过图样表达设计构想。评价指标：学生能够识读简单的技术图样，如光伏发电系统示意图、太阳能LED灯电路图等。学生能够运用绘图工具绘制与能源利用相关的技术图样，如太阳能LED灯的设计图。学生能够通过图样清晰表达设计构想，实现与他人的技术交流。评价实施：通过图样识读测试、绘图练习等形式，评价学生的图样表达能力。通过作品展示、设计汇报等方式，评价学生运用图样表达设计构想的能力。通过同学互评、教师点评等方式，评价学生图样的准确性和清晰度。物化能力评价目标5：学生能够通过动手实践，制作简单的能源利用和转换装置，如太阳能LED灯，提高物化能力和技术操作能力。评价指标：学生能够按照设计方案制作简单的能源利用和转换装置。学生在制作过程中能够正确选择和使用工具、材料，掌握基本的操作技能。学生制作的装置能够实现预期的功能，具有一定的实用性和创新性。评价实施：通过动手实践、模型制作等活动，评价学生的物化能力和技术操作能力。通过作品展示、功能测试等方式，评价学生制作装置的质量和实用性。通过教师观察、同学互评等方式，评价学生在制作过程中的操作规范和安全意识。具体评价活动设计课堂讨论与汇报活动目的：评价学生对能源存在与消耗的理解以及技术意识的形成。活动形式：分组讨论，每组选择一种传统能源或新型绿色能源进行深入研究，准备汇报材料。评价标准：内容准确、全面，观点鲜明，表达清晰。案例分析活动目的：评价学生运用所学知识解决实际问题的能力以及工程思维的培养。活动形式：提供与能源利用相关的案例，学生分组进行分析，提出解决方案。评价标准：分析深入、全面，解决方案合理、可行。方案设计活动目的：评价学生的创新设计能力和图样表达能力。活动形式：学生结合实际需求，设计简单的能源利用和转换方案，并绘制相关图样。评价标准：方案具有创新性、实用性，图样表达清晰、准确。动手实践活动目的：评价学生的物化能力和技术操作能力。活动形式：学生按照设计方案制作太阳能LED灯等能源利用和转换装置。评价标准：装置制作规范、功能实现良好，具有一定的创新性和实用性。作品展示与评价活动目的：综合评价学生的学业成果，包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。活动形式：学生展示自己制作的能源利用和转换装置，并进行现场演示和讲解。其他同学和教师进行评价。评价标准：内容全面、表达清晰，装置制作精良、功能实现良好，具有一定的创新性和实用性。同时考虑学生在整个学习过程中的表现和进步。通过以上评价活动的实施，可以全面、客观地评价学生在《第三章能源及其转换》学习过程中的学业成果，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的发展。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“能源及其转换”为核心，旨在通过理论学习与实践操作相结合的方式，使学生深入理解能源的存在、消耗及其转换过程，增强对新型绿色能源的认识与应用能力。具体实施思路如下：理论学习：通过课堂教学，引导学生了解传统能源（煤炭、石油、天然气）的存在、特点及其消耗带来的环境问题。介绍新型绿色能源的种类、特点及其在现代社会中的应用。实践操作：结合光伏发电系统和太阳能LED灯的制作，让学生通过动手实践，亲身体验能源转换的过程，加深对能源转换技术的理解。项目探究：设计综合性项目，如“校园绿色能源解决方案设计”，鼓励学生运用所学知识，分析校园能源使用情况，提出并实施绿色能源改造方案。反思与总结：在每个学习阶段结束后，组织学生进行反思与总结，提炼学习成果，明确改进措施，为后续学习打下坚实基础。二、教学目标设定（一）技术意识学生能够认识到能源在社会发展中的重要性，理解能源消耗对环境的影响，形成节约能源、保护环境的意识。学生能够关注新型绿色能源的发展趋势，认识到其在可持续发展中的重要作用。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，分析能源转换过程中的各个环节及其相互关系。学生能够针对具体的能源问题，提出解决方案，并进行优化和改进。（三）创新设计学生能够在了解现有能源技术的基础上，提出创新性的能源利用方案。学生能够运用所学知识，设计并制作简单的能源转换装置。（四）图样表达学生能够识读和绘制与能源转换相关的技术图样，如光伏发电系统图、电路图等。学生能够通过图样表达自己的想法和设计方案，与他人进行交流。（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，进行能源转换装置的制作和调试。学生能够通过实践操作，将理论知识转化为实际成果，提高动手能力。三、教学结构图能源及其转换|++||传统能源新型绿色能源实践操作与项目探究||+++++++|煤炭|石油|天然气||太阳能|风能|核能|...|太阳能LED灯制作||能源|能源|能源||||项目设计|+++++++||环境问题绿色能源转换校园绿色能源||解决方案设计++++++|温室效应|酸雨|光化学烟雾|...|光伏发电系统|其他转换技术||现状分析|++++++|++|方案提出与||实施|++四、具体教学实施步骤第一课时：能源的存在与消耗（理论讲解）教学目标：了解传统能源（煤炭、石油、天然气）的存在、特点及消耗情况。认识能源消耗对环境的影响。教学过程：导入新课：通过展示能源在日常生活中的应用实例，引导学生思考能源的重要性。讲授新知：煤炭能源：介绍煤炭的形成、特点、用途及开采过程中的环境问题。石油能源：讲解石油的成分、提炼过程、用途及消耗带来的环境问题。天然气能源：说明天然气的来源、特点、用途及开采与利用中的环境问题。课堂讨论：组织学生分组讨论能源消耗对环境的具体影响，每组选派代表发言。总结提升：教师总结能源消耗与环境问题的关系，强调节约能源的重要性。第二课时：新型绿色能源与转换（理论讲解）教学目标：了解新型绿色能源的种类、特点及应用。认识绿色能源转换的基本原理。教学过程：复习旧知：简要回顾上节课内容，引出新型绿色能源的话题。讲授新知：常见新型绿色能源：介绍太阳能、风能、核能等新型绿色能源的特点及应用。绿色能源转换：以光伏发电系统为例，讲解绿色能源转换的基本原理。案例分析：分析光伏发电系统在实际应用中的成功案例，讨论其优缺点。拓展延伸：引导学生思考其他绿色能源转换技术，如风力发电、水力发电等。总结提升：教师总结新型绿色能源的重要性及发展趋势。第三课时：太阳能LED灯的制作（实践操作）教学目标：通过制作太阳能LED灯，体验能源转换过程。提高动手能力和物化能力。教学过程：任务布置：说明制作太阳能LED灯的任务要求及所需材料。制作步骤演示：教师演示太阳能LED灯的制作步骤，强调安全注意事项。分组实践：学生分组进行太阳能LED灯的制作，教师巡回指导。成果展示：各组展示制作成果，分享制作过程中的经验教训。评价反馈：教师对学生的作品进行评价，提出改进建议。第四课时：校园绿色能源解决方案设计（项目探究）教学目标：运用所学知识，分析校园能源使用情况。提出并实施绿色能源改造方案。教学过程：现状调查：组织学生调查校园内各区域的能源使用情况，记录相关数据。方案设计：引导学生根据调查结果，提出校园绿色能源改造方案。方案论证：各组展示设计方案，进行论证和讨论，优化方案。实施计划：制定实施方案和时间表，明确分工和责任。实施与评估：按照实施方案进行改造，定期评估实施效果。第五课时：反思与总结（反思总结）教学目标：提炼学习成果，明确改进措施。加深对能源及其转换的理解。教学过程：个人反思：学生撰写个人学习反思报告，总结学习过程中的收获与不足。小组交流：组织小组交流会议，分享个人反思报告，相互学习借鉴。全班总结：教师总结本单元的学习内容和学习成果，表扬优秀学生和小组。明确方向：引导学生思考未来在能源领域的学习和发展方向，鼓励持续探索和创新。通过以上教学实施步骤，学生将全面深入地了解能源及其转换的相关知识，提高技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力，为后续学习和发展奠定坚实基础。十一、大情境、大任务创设教学目标设定本节课的教学目标旨在通过大情境、大任务的创设，使学生在完成任务的过程中，深入理解能源的存在、消耗及其转换过程，增强对新型绿色能源的认识与应用能力，全面提升通用技术的核心素养。具体目标包括以下几个方面：（一）技术意识学生能够认识到能源在社会发展中的重要性，理解能源消耗对环境的影响，形成节约能源、保护环境的意识。学生能够关注新型绿色能源的发展趋势，认识到其在可持续发展中的重要作用，树立可持续发展的理念。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，分析能源转换过程中的各个环节及其相互关系，理解工程设计的复杂性和系统性。学生能够针对具体的能源问题，提出解决方案，并进行优化和改进，发展工程设计和问题解决能力。（三）创新设计学生能够在了解现有能源技术的基础上，提出创新性的能源利用方案，培养创新思维和创造力。学生能够运用所学知识，设计并制作简单的能源转换装置，体验创新设计的过程和乐趣。（四）图样表达学生能够识读和绘制与能源转换相关的技术图样，如光伏发电系统图、电路图等，提高图样表达能力。学生能够通过图样表达自己的想法和设计方案，与他人进行有效的交流和沟通。（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，进行能源转换装置的制作和调试，提高动手能力和物化能力。学生能够通过实践操作，将理论知识转化为实际成果，体验技术实现的成就感。大情境创设在现代社会，能源是推动经济发展和社会进步的重要动力。随着传统能源的日益枯竭和环境污染的加剧，寻找和开发新型绿色能源已成为全球性的紧迫任务。在此背景下，学校决定开展一项名为“绿色校园·能源未来”的大型实践活动，旨在通过学生的亲身参与和实践，探索绿色能源的应用与发展，为构建可持续的绿色校园贡献力量。大任务创设任务一：校园能源现状调查与分析任务描述：学生需组成小组，对校园内的能源使用情况进行全面调查，包括电力、燃气、水资源等的使用量、使用方式和浪费情况。通过实地测量、问卷调查和数据分析，了解校园能源消耗的现状，发现存在的问题和潜在的改进空间。核心素养目标：技术意识：增强学生对校园能源消耗现状的认识，树立节约能源的意识。工程思维：培养学生系统分析问题的能力，从多个角度审视校园能源使用的问题。图样表达：通过绘制校园能源使用分布图、流程图等，提高学生的图样表达能力。实施步骤：小组分工，明确各自的调查任务。设计调查问卷，收集师生对校园能源使用的意见和建议。实地测量校园内各区域的能源消耗量，记录相关数据。整理和分析调查数据，撰写校园能源现状调查报告。绘制校园能源使用分布图、流程图等，直观展示调查结果。任务二：绿色能源解决方案设计任务描述：基于校园能源现状的调查结果，学生需设计一套绿色能源解决方案，旨在减少校园对传统能源的依赖，提高能源利用效率，降低环境污染。方案应包含具体的能源转换技术、设备选型、安装位置、预期效果等内容。核心素养目标：技术意识：引导学生关注绿色能源的应用与发展，树立可持续发展的理念。工程思维：培养学生系统思考和解决问题的能力，设计科学合理的绿色能源解决方案。创新设计：鼓励学生发挥创新思维，提出具有创新性的能源利用方案。图样表达：通过绘制绿色能源解决方案示意图、系统图等，提高学生的图样表达能力。实施步骤：小组讨论，确定绿色能源解决方案的设计方向和目标。研究和学习新型绿色能源技术，如太阳能、风能、地热能等。根据校园实际情况，选择合适的能源转换技术和设备。设计绿色能源解决方案，绘制示意图、系统图等。撰写绿色能源解决方案报告，详细说明设计思路、技术原理、预期效果等。任务三：太阳能LED灯制作与安装任务描述：作为绿色能源解决方案的一部分，学生需制作并安装一定数量的太阳能LED灯，用于校园内的照明。学生需自行设计LED灯的电路、选择材料、制作灯具，并在校园内合适的位置进行安装和调试。核心素养目标：技术意识：通过实践操作，增强学生对太阳能等绿色能源的认识和应用能力。物化能力：提高学生的动手能力和物化能力，将理论知识转化为实际成果。创新设计：鼓励学生发挥创新思维，设计具有特色的太阳能LED灯。图样表达：通过绘制电路图、安装示意图等，提高学生的图样表达能力。实施步骤：小组分工，明确各自的制作任务。研究和学习太阳能LED灯的工作原理和制作方法。设计LED灯的电路，绘制电路图。选择合适的材料和工具，制作LED灯具。在校园内选择合适的位置进行安装和调试，确保灯具正常工作。撰写太阳能LED灯制作与安装报告，总结制作过程和经验教训。任务四：绿色能源科普宣传与教育活动任务描述：为了增强全校师生对绿色能源的认识和意识，学生需组织一系列科普宣传与教育活动。活动形式可包括讲座、展览、互动体验等，旨在普及绿色能源知识，传播可持续发展理念。核心素养目标：技术意识：提高全校师生对绿色能源的认识和重视程度，树立可持续发展的理念。图样表达：通过制作宣传海报、展板等，提高学生的图样表达能力。物化能力：通过组织实践活动，提高学生的组织能力和物化能力。实施步骤：小组讨论，确定科普宣传与教育活动的主题和内容。设计制作宣传海报、展板等宣传材料，绘制相关图样。邀请专家或教师举办绿色能源讲座，普及相关知识。组织绿色能源展览，展示学生的制作成果和设计方案。开展互动体验活动，如太阳能LED灯制作体验、光伏发电系统模拟实验等。撰写活动总结报告，评估活动效果并提出改进建议。总结与展望通过“绿色校园·能源未来”这一大情境、大任务的创设与实施，学生将在实践中深入理解能源的存在、消耗及其转换过程，增强对新型绿色能源的认识与应用能力。学生的通用技术核心素养将得到全面提升，包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等方面。我们将继续探索和实践更多具有创新性和实效性的教学方法和手段，为培养更多具有技术素养和创新能力的优秀人才贡献力量。十二、单元学历案一、单元主题与课时单元主题：能源及其转换课时设计：第一课时：能源的存在与消耗（理论讲解）第二课时：新型绿色能源与转换（理论讲解）第三课时：太阳能LED灯的制作（实践操作）第四课时：校园绿色能源解决方案设计（项目探究）第五课时：反思与总结（反思总结）二、学习目标（一）技术意识学生能够认识到能源在社会发展中的重要性，理解能源消耗对环境的影响，形成节约能源、保护环境的意识。学生能够关注新型绿色能源的发展趋势，认识到其在可持续发展中的重要作用。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，分析能源转换过程中的各个环节及其相互关系。学生能够针对具体的能源问题，提出解决方案，并进行优化和改进。（三）创新设计学生能够在了解现有能源技术的基础上，提出创新性的能源利用方案。学生能够运用所学知识，设计并制作简单的能源转换装置。（四）图样表达学生能够识读和绘制与能源转换相关的技术图样，如光伏发电系统图、电路图等。学生能够通过图样表达自己的想法和设计方案，与他人进行交流。（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，进行能源转换装置的制作和调试。学生能够通过实践操作，将理论知识转化为实际成果，提高动手能力。三、评价任务技术意识：通过课堂讨论和反思报告，评价学生对能源重要性的认识和环境保护意识的提升。工程思维：通过项目探究和方案论证，评价学生运用系统分析方法提出和优化能源解决方案的能力。创新设计：通过太阳能LED灯的制作和校园绿色能源解决方案设计，评价学生的创新设计能力。图样表达：通过绘制光伏发电系统图和太阳能LED灯电路图，评价学生的图样表达能力。物化能力：通过太阳能LED灯的制作和调试，评价学生的动手能力和理论知识转化为实际成果的能力。四、学习过程第一课时：能源的存在与消耗（理论讲解）教学过程：导入新课：通过展示能源在日常生活中的应用实例，引导学生思考能源的重要性。讲授新知：煤炭能源：介绍煤炭的形成、特点、用途及开采过程中的环境问题。石油能源：讲解石油的成分、提炼过程、用途及消耗带来的环境问题。天然气能源：说明天然气的来源、特点、用途及开采与利用中的环境问题。课堂讨论：组织学生分组讨论能源消耗对环境的具体影响，每组选派代表发言。总结提升：教师总结能源消耗与环境问题的关系，强调节约能源的重要性。作业与检测：完成课后习题，巩固所学知识。第二课时：新型绿色能源与转换（理论讲解）教学过程：复习旧知：简要回顾上节课内容，引出新型绿色能源的话题。讲授新知：常见新型绿色能源：介绍太阳能、风能、核能等新型绿色能源的特点及应用。绿色能源转换：以光伏发电系统为例，讲解绿色能源转换的基本原理。案例分析：分析光伏发电系统在实际应用中的成功案例，讨论其优缺点。拓展延伸：引导学生思考其他绿色能源转换技术，如风力发电、水力发电等。总结提升：教师总结新型绿色能源的重要性及发展趋势。作业与检测：完成课后习题，查阅资料了解其他新型绿色能源。第三课时：太阳能LED灯的制作（实践操作）教学过程：任务布置：说明制作太阳能LED灯的任务要求及所需材料。制作步骤演示：教师演示太阳能LED灯的制作步骤，强调安全注意事项。分组实践：学生分组进行太阳能LED灯的制作，教师巡回指导。成果展示：各组展示制作成果，分享制作过程中的经验教训。评价反馈：教师对学生的作品进行评价，提出改进建议。作业与检测：完成太阳能LED灯的制作报告，包括制作过程和遇到的问题及解决方案。第四课时：校园绿色能源解决方案设计（项目探究）教学过程：现状调查：组织学生调查校园内各区域的能源使用情况，记录相关数据。方案设计：引导学生根据调查结果，提出校园绿色能源改造方案。方案论证：各组展示设计方案，进行论证和讨论，优化方案。实施计划：制定实施方案和时间表，明确分工和责任。实施与评估：按照实施方案进行改造，定期评估实施效果。作业与检测：完成校园绿色能源解决方案设计报告，包括调查数据、设计方案和实施计划。第五课时：反思与总结（反思总结）教学过程：个人反思：学生撰写个人学习反思报告，总结学习过程中的收获与不足。小组交流：组织小组交流会议，分享个人反思报告，相互学习借鉴。全班总结：教师总结本单元的学习内容和学习成果，表扬优秀学生和小组。明确方向：引导学生思考未来在能源领域的学习和发展方向，鼓励持续探索和创新。作业与检测：完成单元学习总结报告，包括学习收获、存在的问题及改进措施。五、作业与检测第一课时作业：完成课后习题，巩固所学知识。第二课时作业：查阅资料了解其他新型绿色能源，并撰写一篇短文介绍其中一种。第三课时作业：完成太阳能LED灯的制作报告，包括制作过程和遇到的问题及解决方案。第四课时作业：完成校园绿色能源解决方案设计报告，包括调查数据、设计方案和实施计划。第五课时作业：完成单元学习总结报告，包括学习收获、存在的问题及改进措施。六、学后反思通过本单元的学习，学生深入了解了能源的存在、消耗及其转换过程，增强了对新型绿色能源的认识与应用能力。在实践操作中，学生通过制作太阳能LED灯和校园绿色能源解决方案设计，不仅提高了动手能力和物化能力，还培养了创新设计和图样表达的能力。学生在反思与总结中认识到了自己在能源利用方面的不足，明确了未来学习的方向和目标。我们将继续加强能源教育，引导学生关注能源问题，培养可持续发展的意识和能力。十三、学科实践与跨学科学习设计一、教学目标本次学科实践与跨学科学习设计旨在通过《第三章能源及其转换》的教学内容，结合通用技术核心素养目标，引导学生深入理解能源的存在、消耗及其转换过程，增强对新型绿色能源的认识与应用能力。通过实践活动和跨学科学习，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，促进学生全面发展。二、学习目标技术意识：学生能够认识到能源在社会发展中的重要性，理解能源消耗对环境的影响，形成节约能源、保护环境的意识。能够关注新型绿色能源的发展趋势，认识到其在可持续发展中的重要作用。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，分析能源转换过程中的各个环节及其相互关系。能够针对具体的能源问题，提出解决方案，并进行优化和改进。创新设计：学生能够在了解现有能源技术的基础上，提出创新性的能源利用方案。能够运用所学知识，设计并制作简单的能源转换装置。图样表达：学生能够识读和绘制与能源转换相关的技术图样，如光伏发电系统图、电路图等。能够通过图样表达自己的想法和设计方案，与他人进行交流。物化能力：学生能够根据设计方案，选择合适的材料和工具，进行能源转换装置的制作和调试。能够通过实践操作，将理论知识转化为实际成果，提高动手能力。三、作业目标设定技术意识：通过实践活动，学生能够撰写一篇关于能源消耗与环境影响的调查报告，提出个人对节约能源、保护环境的见解和措施。工程思维：设计并实施一个校园绿色能源解决方案，包括现状分析、方案设计、方案论证、实施计划等，培养系统分析和解决问题的能力。创新设计：设计一个创新的能源利用方案，如太阳能热水器、风力发电装置等，并绘制详细的设计图样和技术说明书。图样表达：绘制一个光伏发电系统的电路图，并标注各个组件的功能和连接方式，通过图样表达设计思路。物化能力：制作一个太阳能LED灯，记录制作过程和遇到的问题及解决方案，撰写制作报告和反思总结。四、学科实践与跨学科学习设计（一）实践活动设计活动一：校园能源使用情况调查活动目标：通过调查校园内各区域的能源使用情况，了解校园能源消耗的现状和存在的问题。培养学生的观察能力和数据分析能力，形成对能源消耗的理性认识。活动步骤：分组调查：将学生分成若干小组，每组负责调查校园内一个区域的能源使用情况，包括电力、天然气、水资源等。数据记录：记录各区域的能源消耗量、使用时间和主要用途，收集相关数据。现状分析：根据调查数据，分析校园能源消耗的现状和存在的问题，如能源浪费、使用效率低下等。报告撰写：撰写校园能源使用情况调查报告，提出改进建议和措施。跨学科整合：数学：运用统计方法对数据进行分析，绘制统计图表。地理：结合地理知识，分析校园地理位置和气候条件对能源消耗的影响。活动二：校园绿色能源解决方案设计活动目标：运用所学知识，设计并实施校园绿色能源改造方案，提高能源利用效率，减少环境污染。培养学生的系统设计能力和团队协作能力。活动步骤：现状分析：结合校园能源使用情况调查结果，分析校园能源消耗的现状和存在的问题。方案设计：针对存在的问题，设计校园绿色能源改造方案，包括太阳能光伏发电系统、风力发电装置、节能灯具等。方案论证：组织学生进行方案论证，讨论方案的可行性、经济性和环保性，优化改进方案。实施计划：制定详细的实施计划，明确分工和责任，按计划进行改造。效果评估：改造完成后，对效果进行评估，记录能源消耗量的变化，分析改造效果。跨学科整合：物理：结合物理知识，分析太阳能光伏发电系统和风力发电装置的工作原理和效率。经济：运用经济知识，进行成本效益分析，评估方案的经济性。活动三：太阳能LED灯制作活动目标：通过制作太阳能LED灯，体验能源转换过程，提高物化能力。培养学生的动手能力和创新意识。活动步骤：任务分析：了解太阳能LED灯的工作原理和所需材料，制定制作计划。材料准备：准备太阳能电池板、LED灯、蓄电池、导线、电烙铁等工具和材料。制作步骤：按照电路原理图，进行焊接、组装和调试，制作太阳能LED灯。成果展示：展示制作成果，分享制作经验和教训。反思总结：撰写制作报告和反思总结，分析制作过程中遇到的问题及解决方案。跨学科整合：化学：结合化学知识，了解太阳能电池板的材料组成和工作原理。信息技术：运用信息技术，搜索和整理相关资料，辅助制作过程。（二）跨学科学习设计跨学科主题：绿色能源与可持续发展主题目标：通过跨学科学习，深入理解绿色能源的重要性及其在可持续发展中的作用。培养学生的跨学科思维和综合能力，提高解决实际问题的能力。学习内容：通用技术：学习能源的存在与消耗、新型绿色能源与转换、太阳能LED灯的制作等内容。物理：学习太阳能光伏发电系统和风力发电装置的工作原理和效率。化学：了解太阳能电池板的材料组成和工作原理。地理：分析地理位置和气候条件对能源消耗的影响。经济：进行成本效益分析，评估绿色能源方案的经济性。信息技术：运用信息技术搜索和整理相关资料，辅助学习过程。学习活动：专题讲座：邀请相关领域的专家进行专题讲座，介绍绿色能源的最新进展和应用案例。小组讨论：组织学生进行小组讨论，分析绿色能源在可持续发展中的作用和挑战。项目研究：选择一个绿色能源项目进行深入研究，如太阳能光伏发电系统、风力发电装置等，制定研究方案，进行实地调查和数据分析。成果展示：组织成果展示会，展示学生的学习成果和研究报告，分享学习经验和心得。评价方式：过程评价：评价学生在跨学科学习过程中的参与度、合作能力和问题解决能力。成果评价：评价学生的研究成果、制作作品和展示效果，注重创新性和实用性。自我评价：鼓励学生进行自我反思和评价，总结学习过程中的收获和不足。通过以上学科实践与跨学科学习设计，学生将全面深入地了解能源及其转换的相关知识，提高技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力，同时培养跨学科思维和综合能力，为未来的学习和发展奠定坚实基础。十四、大单元作业设计一、教学目标技术意识：学生能够认识到能源在社会发展中的重要性，理解能源消耗对环境的影响，形成节约能源、保护环境的意识；能够关注新型绿色能源的发展趋势，认识到其在可持续发展中的重要作用。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，分析能源转换过程中的各个环节及其相互关系；能够针对具体的能源问题，提出解决方案，并进行优化和改进。创新设计：学生能够在了解现有能源技术的基础上，提出创新性的能源利用方案；能够运用所学知识，设计并制作简单的能源转换装置。图样表达：学生能够识读和绘制与能源转换相关的技术图样，如光伏发电系统图、电路图等；能够通过图样表达自己的想法和设计方案，与他人进行交流。物化能力：学生能够根据设计方案，选择合适的材料和工具，进行能源转换装置的制作和调试；能够通过实践操作，将理论知识转化为实际成果，提高动手能力。二、作业目标设定（一）技术意识学生能够分析传统能源（煤炭、石油、天然气）的消耗对环境的具体影响，并提出减少能源消耗和环境污染的具体措施。学生能够调查并了解新型绿色能源的发展趋势，撰写一份关于新型绿色能源在现代社会应用的调研报告。（二）工程思维学生能够分析能源转换过程中的各个环节及其相互关系，绘制能源转换流程图，并对其进行优化和改进。学生能够针对校园能源使用现状，提出并实施一项能源节约措施，如太阳能路灯改造方案，并进行效果评估。（三）创新设计学生能够设计一项创新的能源利用方案，如利用校园废弃物发电的微型发电站设计方案，并绘制相关设计图纸。学生能够结合所学知识，设计并制作一个简易的光伏发电模型，展示其工作原理和应用前景。（四）图样表达学生能够识读并绘制光伏发电系统图、电路图等技术图样，准确表达设计思路。学生能够利用计算机辅助设计软件，设计并绘制一项能源转换装置的三维模型图，并进行渲染和展示。（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，制作一个简易的太阳能LED灯模型，并进行调试和优化。学生能够撰写一份详细的制作报告，包括设计思路、制作过程、调试结果和改进建议。三、作业设计第一课时作业：能源的存在与消耗调研作业内容：调查任务：调查当地煤炭、石油、天然气的使用情况，记录相关数据，如消耗量、主要用途、价格等。分析报告：撰写一份关于当地传统能源使用情况的调研报告，分析传统能源消耗对环境的影响，并提出减少能源消耗和环境污染的具体措施。小组讨论：小组讨论传统能源在现代社会中的不可替代性和局限性，探讨新型绿色能源的发展前景。作业目标：技术意识：增强学生对传统能源消耗对环境影响的认识，形成节约能源、保护环境的意识。工程思维：培养学生分析问题和提出解决方案的能力，提高工程思维能力。创新设计：激发学生对传统能源利用方式的创新思考，鼓励提出新的能源节约措施。第二课时作业：新型绿色能源调研报告作业内容：调查任务：调查当地新型绿色能源（如太阳能、风能、核能等）的使用情况，记录相关数据，如装机容量、发电量、价格等。调研报告：撰写一份关于新型绿色能源在现代社会应用的调研报告，分析新型绿色能源的优势和局限性，探讨其在可持续发展中的重要作用。小组讨论：小组讨论新型绿色能源的发展趋势和应用前景，提出推广新型绿色能源的建议和措施。作业目标：技术意识：增强学生对新型绿色能源重要性的认识，形成关注能源发展趋势的意识。工程思维：培养学生分析问题和提出解决方案的能力，提高工程思维能力。创新设计：激发学生对新型绿色能源利用方式的创新思考，鼓励提出新的能源利用方案。第三课时作业：能源转换流程图绘制作业内容：分析任务：分析煤炭、石油、天然气等传统能源转换为电能、热能等过程中的各个环节及其相互关系。流程图绘制：绘制一份能源转换流程图，包括原料采集、加工处理、能源转换、输送分配等环节。优化改进：针对能源转换过程中的不合理环节，提出优化和改进措施，并在流程图中进行标注。作业目标：工程思维：培养学生运用系统分析的方法，分析能源转换过程中的各个环节及其相互关系。创新设计：鼓励学生对能源转换流程进行优化和改进，提高能源利用效率。第四课时作业：太阳能LED灯模型制作作业内容：设计任务：设计一个简易的太阳能LED灯模型，包括太阳能电池板、蓄电池、LED灯等组件的选型和布局。制作过程：选择合适的材料和工具，按照设计图纸制作太阳能LED灯模型，并进行调试和优化。制作报告：撰写一份详细的制作报告，包括设计思路、制作过程、调试结果和改进建议。作业目标：图样表达：培养学生识读和绘制技术图样的能力，准确表达设计思路。物化能力：提高学生的动手能力和实践操作能力，将理论知识转化为实际成果。第五课时作业：光伏发电系统模型设计作业内容：设计任务：设计一个简易的光伏发电系统模型，包括光伏阵列、光伏控制器、蓄电池组、逆变器等组件的选型和布局。三维建模：利用计算机辅助设计软件，设计并绘制光伏发电系统模型的三维模型图，并进行渲染和展示。设计方案：撰写一份光伏发电系统模型的设计方案，包括设计思路、组件选型、布局规划等内容。作业目标：图样表达：培养学生利用计算机辅助设计软件进行设计的能力，提高图样表达能力。创新设计：激发学生的创新思维，鼓励提出创新性的能源利用方案。通过以上作业设计，学生将全面深入地了解能源及其转换的相关知识，提高技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力，为后续学习和发展奠定坚实基础。十五、“教-学-评”一致性课时设计课时设计一：能源的存在与消耗（理论讲解）一、教学目标技术意识：学生能够认识到能源在社会发展中的重要性，理解能源消耗对环境的影响，形成节约能源、保护环境的意识。工程思维：学生能够初步分析传统能源的特点及其在现代社会中的应用，理解能源消耗带来的环境问题。创新设计：激发学生对新型绿色能源的兴趣，鼓励他们在日常生活中关注并尝试使用绿色能源。图样表达：无特定要求。物化能力：无特定要求。二、作业目标完成关于传统能源种类及其特点的调查报告。分析煤炭、石油、天然气等能源的消耗对环境的影响，并撰写一篇短文。三、课程目标学生能够全面了解传统能源的存在、特点及其在现代社会中的应用。学生能够认识到能源消耗对环境的影响，增强节能环保意识。四、教学过程导入新课（5分钟）通过展示煤炭、石油、天然气等传统能源在日常生活中的应用实例，引导学生思考能源的重要性。讲授新知（25分钟）煤炭能源：介绍煤炭的形成、特点、用途及开采过程中的环境问题。石油能源：讲解石油的成分、提炼过程、用途及消耗带来的环境问题。天然气能源：说明天然气的来源、特点、用途及开采与利用中的环境问题。课堂讨论（10分钟）组织学生分组讨论能源消耗对环境的具体影响，每组选派代表发言。总结提升（5分钟）教师总结能源消耗与环境问题的关系，强调节约能源的重要性。布置作业（5分钟）完成关于传统能源种类及其特点的调查报告。分析煤炭、石油、天然气等能源的消耗对环境的影响，并撰写一篇短文。五、学业评价自我评价：学生反思自己在课堂上的学习状态和收获。小组评价：小组成员根据课堂讨论中的表现相互评价。教师评价：根据学生在课堂上的表现、作业完成情况进行评价。课时设计二：新型绿色能源与转换（理论讲解）一、教学目标技术意识：学生能够关注新型绿色能源的发展趋势，认识到其在可持续发展中的重要作用。工程思维：学生能够理解绿色能源转换的基本原理，初步分析绿色能源在现代社会中的应用。创新设计：鼓励学生思考并提出创新性的绿色能源利用方案。图样表达：学生能够识读和简单绘制与绿色能源转换相关的技术图样。物化能力：无特定要求。二、作业目标调查并总结常见新型绿色能源的种类、特点及应用。绘制光伏发电系统的简单示意图。三、课程目标学生能够全面了解新型绿色能源的种类、特点及其在现代社会中的应用。学生能够理解绿色能源转换的基本原理，并初步分析其在现代社会中的应用。四、教学过程复习旧知（5分钟）简要回顾上节课内容，引出新型绿色能源的话题。讲授新知（25分钟）常见新型绿色能源：介绍太阳能、风能、核能等新型绿色能源的特点及应用。绿色能源转换：以光伏发电系统为例，讲解绿色能源转换的基本原理。案例分析（10分钟）分析光伏发电系统在实际应用中的成功案例，讨论其优缺点。拓展延伸（5分钟）引导学生思考其他绿色能源转换技术，如风力发电、水力发电等。总结提升（5分钟）教师总结新型绿色能源的重要性及发展趋势。布置作业（5分钟）调查并总结常见新型绿色能源的种类、特点及应用。绘制光伏发电系统的简单示意图。五、学业评价自我评价：学生反思自己在课堂上的学习状态和收获。小组评价：小组成员根据课堂讨论中的表现相互评价。教师评价：根据学生在课堂上的表现、作业完成情况进行评价。课时设计三：太阳能LED灯的制作（实践操作）一、教学目标技术意识：通过制作太阳能LED灯，增强学生对绿色能源应用的认识。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，分析太阳能LED灯的制作过程及其相互关系。创新设计：鼓励学生在制作过程中进行创新设计，提高创新能力。图样表达：学生能够识读和绘制太阳能LED灯的相关技术图样。物化能力：学生能够根据设计方案，选择合适的材料和工具，进行太阳能LED灯的制作和调试。二、作业目标完成太阳能LED灯的制作，并撰写制作报告。绘制太阳能LED灯的电路图和工作原理图。三、课程目标学生能够通过动手实践，体验能源转换过程，加深对绿色能源转换技术的理解。学生能够提高动手能力和物化能力，将理论知识转化为实际成果。四、教学过程任务布置（5分钟）说明制作太阳能LED灯的任务要求及所需材料。制作步骤演示（15分钟）教师演示太阳能LED灯的制作步骤，强调安全注意事项。分组实践（40分钟）学生分组进行太阳能LED灯的制作，教师巡回指导。成果展示（20分钟）各组展示制作成果，分享制作过程中的经验教训。评价反馈（10分钟）教师对学生的作品进行评价，提出改进建议。布置作业（5分钟）完成太阳能LED灯的制作报告。绘制太阳能LED灯的电路图和工作原理图。五、学业评价自我评价：学生反思自己在制作过程中的表现和收获。小组评价：小组成员根据制作过程中的表现相互评价。教师评价：根据学生在制作过程中的表现、作品质量及作业完成情况进行评价。课时设计四：校园绿色能源解决方案设计（项目探究）一、教学目标技术意识：学生能够运用所学知识，分析校园能源使用情况，提出绿色能源改造方案。工程思维：学生能够针对具体的能源问题，提出解决方案，并进行优化和改进。创新设计：鼓励学生在项目探究过程中进行创新设计，提出具有创意的绿色能源解决方案。图样表达：学生能够绘制校园绿色能源改造方案的示意图。物化能力：无特定要求。二、作业目标完成校园绿色能源解决方案的设计报告。绘制校园绿色能源改造方案的示意图。三、课程目标学生能够运用所学知识，分析并解决校园能源使用中的实际问题。学生能够提高创新意识和实践能力，为校园绿色能源改造贡献智慧。四、教学过程现状调查（15分钟）组织学生调查校园内各区域的能源使用情况，记录相关数据。方案设计（30分钟）引导学生根据调查结果，提出校园绿色能源改造方案。方案论证（20分钟）各组展示设计方案，进行论证和讨论，优化方案。实施计划（15分钟）制定实施方案和时间表，明确分工和责任。布置作业（5分钟）完成校园绿色能源解决方案的设计报告。绘制校园绿色能源改造方案的示意图。五、学业评价自我评价：学生反思自己在项目探究过程中的表现和收获。小组评价：小组成员根据项目探究过程中的表现相互评价。教师评价：根据学生在项目探究过程中的表现、设计方案及作业完成情况进行评价。课时设