2019版 地质版 高中通-用技术 必修 技术与设计1 《第五章 制订设计方案》大单元整体教学设计2020课标

版地质版高中通用技术必修技术与设计1《第五章制订设计方案》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《技术与设计1》作为高中通用技术课程的必修模块，着重于引导学生经历一般的技术设计过程，掌握技术设计的基础知识和技能，形成基本的技术思想与经验，以及相应的情感态度和价值观。本单元《第五章制订设计方案》是整个模块的核心内容之一，它涵盖了从产品初步设计到深化设计，再到材料与制造工艺的选择，以及设计的工程表达等多个关键环节。通过本单元的学习，学生将能够系统地掌握产品设计的全过程，为后续的技术学习和创新实践打下坚实的基础。具体来说，本章内容可以分为四个主要部分：产品初步设计：包括人机界面设计、产品功能结构设计和产品内部布局设计。这一部分主要关注产品设计的初期阶段，涉及如何确定产品的基本功能、用户交互方式、内部零部件的布局等。产品深化设计：涵盖产品造型设计过程、造型设计方法和外观件的CMF（Color,Material,Finishing）设计。此部分侧重于产品的外观设计和材质选择，旨在提升产品的美观性和用户体验。材料与制造工艺：讨论材料的分类、性能、常用材料及其加工工艺，以及设计时如何选择材料和产品的装配。这一部分内容对于实现产品设计至关重要，它涉及如何选择合适的材料和工艺来实现设计构想。设计的工程表达：包括工程制图、简单电路图的识读和计算机辅助设计。工程表达是技术设计的重要组成部分，它要求学生能够运用图纸、电路图等工程语言来准确地表达设计意图。（二）单元内容分析产品初步设计人机界面设计：人机界面是用户与产品交互的桥梁，良好的人机界面设计能够提升用户体验。本部分要求学生理解人机界面设计的基本原则，学会分析用户需求，并设计合理的人机交互方式。产品功能结构设计：功能结构设计是产品设计的核心，它涉及产品内部零部件的布局和相互关系。学生需要学会分析产品的功能需求，设计合理的功能结构，并确保各零部件之间的协调配合。产品内部布局设计：内部布局设计关乎产品的整体性能和外观。学生需要考虑零部件的尺寸、形状、重量等因素，合理安排内部布局，以实现产品的最佳性能和美观性。产品深化设计产品造型设计过程：造型设计是提升产品美观性和用户吸引力的关键。学生需要了解造型设计的基本原则和流程，学会运用设计方法和技巧来优化产品外观。造型设计方法：本部分介绍了几种常用的造型设计方法，如仿生设计法、移植法等。学生需要理解这些方法的基本原理和应用场景，并能够灵活运用这些方法进行产品造型设计。外观件的CMF设计：CMF设计涉及产品的色彩、材料和表面处理工艺。学生需要学会根据产品的定位和功能需求，选择合适的色彩、材料和表面处理工艺，以提升产品的整体品质。材料与制造工艺材料的分类：了解材料的分类有助于学生在设计时更好地选择合适的材料。本部分介绍了天然材料、加工材料和复合材料等不同类型的材料及其特点。材料的性能：材料的性能直接影响产品的质量和性能。学生需要掌握材料的物理性能、化学性能和加工性能等基本知识，以便在设计时能够充分考虑材料的特性。常用材料及其加工工艺：本部分详细介绍了木材、塑料、金属等常用材料的加工工艺和应用场景。学生需要了解这些材料的加工特点和适用范围，以便在设计时能够做出合理的选择。设计时如何选择材料：选择合适的材料是实现产品设计构想的关键。学生需要学会根据产品的功能需求、使用环境、成本等因素综合考虑，选择最适合的材料。产品的装配：装配是将零部件组合成完整产品的过程。学生需要了解装配的基本原理和方法，学会选择合适的装配方式，并确保装配质量。设计的工程表达工程制图：工程制图是技术设计的基本语言。学生需要掌握工程制图的基本规范和标准，学会绘制各种工程图样，并能够准确地表达设计意图。简单电路图的识读：电路图是电子产品设计的重要组成部分。学生需要学会识读简单的电路图，理解电路图的基本符号和表达方式，以便在设计时能够考虑电子产品的电路布局和连接方式。计算机辅助设计：计算机辅助设计是现代技术设计的重要手段。学生需要了解计算机辅助设计的基本原理和应用软件的使用方法，学会运用计算机辅助设计软件进行产品设计和制图。（三）单元内容整合本单元的内容整合以产品设计流程为主线，将产品初步设计、深化设计、材料与制造工艺以及设计的工程表达等各个环节有机地串联起来。通过本单元的学习，学生将能够系统地掌握产品设计的全过程，从需求分析到方案设计，再到材料选择和工艺实现，最终通过工程表达将设计意图准确地传达给制造者和使用者。在整合过程中，我们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。通过实践操作和案例分析，学生将能够亲身体验产品设计的各个环节，加深对技术设计的理解和认识，提升解决实际问题的能力。二、《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解通用技术课程的核心素养目标包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力五个方面。这些核心素养目标贯穿于整个通用技术课程的学习过程中，对于培养学生的技术素养和创新能力具有重要意义。（一）技术意识技术意识是对技术现象及技术问题的感知与体悟。在《第五章制订设计方案》的教学过程中，我们将注重培养学生的技术意识，引导学生关注生活中的技术现象和问题，理解技术的性质、作用和影响。具体表现为：学生能够形成对人工世界和人技关系的基本观念，理解技术的规范、标准与专利意识。学生能够就某一技术领域对人、社会、环境的影响作出一定的理性分析，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。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。（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《第五章制订设计方案》的教学过程中，我们将注重培养学生的工程思维，引导学生运用系统分析的方法，针对具体的技术问题进行要素分析、整体规划，并运用模拟和简易建模等方法进行设计。具体表现为：学生能够认识系统与工程的多样性和复杂性，理解结构、流程、系统、控制等基本思想和方法。学生能够运用系统分析的方法，针对某一具体技术领域的问题进行要素分析、整体规划，并提出合理的解决方案。学生能够进行简单的风险评估和综合决策，考虑技术方案的可行性、经济性、社会影响等因素。（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《第五章制订设计方案》的教学过程中，我们将注重培养学生的创新设计能力，引导学生发现与明确问题，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。具体表现为：学生能够在发现与明确问题的基础上，收集相关信息，并进行综合分析，提出创新性的设计方案。学生能够运用人机关系及相关理论进行方案优化，提高设计方案的合理性和可行性。学生能够综合各种社会文化因素评价设计方案，并进行优化和改进，形成最终的设计成果。（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《第五章制订设计方案》的教学过程中，我们将注重培养学生的图样表达能力，引导学生学会识读和绘制各种技术图样，用技术语言实现有形与无形、抽象与具体的思维转换。具体表现为：学生能够识读简单的机械加工图、电子线路图、效果图、装配图等常见技术图样，理解图样中的符号、线条和标注方式。学生能够运用手工绘图工具和二维、三维设计软件绘制简单的技术图样，表达设计意图和方案构想。学生能够通过图样表达进行技术交流和合作，共同完善设计方案并实现设计意图。（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《第五章制订设计方案》的教学过程中，我们将注重培养学生的物化能力，引导学生了解常用材料的属性和加工工艺，选择合适的材料和工具进行模型制作和产品实现。具体表现为：学生能够了解常见材料的属性和加工工艺特点，选择合适的材料和工具进行模型制作和产品实现。学生能够根据设计方案进行材料选择、测试与规划，工具选择与使用，以及工艺设计与产品制作等环节的操作。学生能够独立完成模型或产品的成型制作、装配及测试等工作，具备较强的动手实践与创造能力。三、学情分析（一）已知内容分析在进入《技术与设计1》第五章《制订设计方案》的学习之前，学生已经完成了前四章的学习，对技术的本质、技术的价值、技术的未来、设计的一般过程以及设计的基本原则有了一定的认识。具体来说，学生已经了解了设计的概念、设计的原则、设计的评价，以及设计过程中需要考虑的因素，如用户需求、功能实现、材料选择、工艺限制等。学生还通过实践活动，如小板凳的设计与制作，对设计过程有了直观的感受。在本章中，学生将进一步深化对设计过程的理解，尤其是从产品初步设计到深化设计的全过程。学生已知的关于设计的基本概念、原则和方法，将为本章的学习提供坚实的基础。（二）新知内容分析第五章《制订设计方案》是新教材中关于产品设计的关键章节，它详细阐述了从产品初步设计到深化设计的全过程，包括人机界面设计、产品功能结构设计、产品内部布局设计、产品造型设计、材料选择与加工工艺、工程制图与电路图识读等多个方面。这些内容不仅是产品设计的基础知识，也是学生进行后续技术学习和实践操作的必备技能。产品初步设计：学生将学习如何根据用户需求进行人机界面设计、产品功能结构设计和产品内部布局设计。这部分内容要求学生能够运用所学知识，将用户需求转化为具体的设计方案。产品深化设计：在初步设计的基础上，学生将进一步学习产品造型设计、造型设计方法以及外观件的CMF（色彩、材料和表面处理工艺）设计。这将帮助学生提升产品的美观性和实用性。材料与制造工艺：学生将了解材料的分类、性能以及常用材料的加工工艺。这部分内容对于学生在设计中选择合适的材料和工艺至关重要。设计的工程表达：学生将学习工程制图、电路图识读以及计算机辅助设计。这些技能将帮助学生更好地将设计思想转化为具体的图纸和模型。通过这些新知内容的学习，学生将全面掌握产品设计的基本流程和方法，为将来的技术实践和创新活动打下坚实的基础。（三）学生学习能力分析高中阶段的学生已经具备了一定的逻辑思维能力和空间想象能力，能够理解和运用较为抽象的概念和原理。在技术课程的学习过程中，学生已经积累了一定的实践经验，如小板凳的设计与制作等，这有助于他们更好地理解和掌握产品设计的相关知识。产品设计是一个复杂的过程，需要学生综合运用多学科的知识和技能。对于部分学生来说，可能存在一定的学习难度。特别是对于那些在逻辑思维、空间想象或动手操作能力方面相对较弱的学生来说，更需要教师的引导和帮助。为了提升学生的学习能力，教师需要采取多种教学方法和手段，如案例教学、项目驱动、实践操作等，激发学生的学习兴趣和积极性。教师还应关注学生的学习进度和困难，及时给予指导和反馈，帮助他们克服学习障碍，提升学习效果。（四）学习障碍突破策略在《制订设计方案》这一章的学习过程中，学生可能会遇到多种学习障碍。为了帮助学生克服这些障碍，提升学习效果，教师可以采取以下策略：加强理论与实践的结合：产品设计是一个实践性很强的学科，学生需要通过实际操作来加深理解和掌握知识。教师可以组织学生进行实践操作活动，如产品设计比赛、模型制作等，让学生在实践中发现问题、解决问题，提升他们的实践能力和创新能力。采用多样化的教学方法：针对不同的学习内容和学生的学习特点，教师可以采用多种教学方法和手段，如案例教学、项目驱动、小组讨论等，以激发学生的学习兴趣和积极性。教师还可以利用多媒体教学资源，如视频、动画等，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。注重思维训练：产品设计需要学生具备较强的逻辑思维和空间想象能力。教师可以设计一些思维训练题目，如逻辑推理题、空间想象题等，来锻炼学生的思维能力。教师还可以引导学生参与一些设计比赛或创新活动，让他们在实践中锻炼自己的思维能力。关注个体差异：学生的学习能力和兴趣存在差异，因此教师需要关注个体差异，因材施教。对于学习困难的学生，教师可以给予更多的关注和指导，帮助他们克服学习障碍；对于学有余力的学生，教师可以引导他们进行深入学习和探究，提升他们的综合素质和创新能力。建立学习共同体：教师可以鼓励学生建立学习共同体，通过小组合作、互帮互助等方式来共同学习和进步。在小组活动中，学生可以相互学习、相互启发，共同解决问题，提升学习效果。教师还可以组织学生进行成果展示和交流活动，让他们分享自己的学习经验和成果，激发他们的学习热情和自信心。加强师生沟通：教师应积极与学生进行沟通和交流，了解他们的学习需求和困难，及时给予指导和帮助。教师还应关注学生的学习进度和效果，及时调整教学策略和方法，确保每位学生都能跟上教学进度并达到预期的学习目标。通过加强理论与实践的结合、采用多样化的教学方法、注重思维训练、关注个体差异、建立学习共同体以及加强师生沟通等策略，教师可以有效地帮助学生克服学习障碍，提升学习效果。这将为学生未来的技术学习和发展奠定坚实的基础。四、大主题或大概念设计本次大单元教学设计的主题是“从理念到实物的产品设计全过程”。这一主题旨在通过一系列的教学活动，引导学生深入理解产品设计从理念构思到实物制作的全过程，体验产品设计中的各个关键环节，包括人机界面设计、产品功能结构设计、产品内部布局设计、产品造型设计、材料选择与加工工艺、工程制图与电路图识读、计算机辅助设计等，从而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通用技术核心素养。五、大单元目标叙写根据通用技术课程的核心素养目标，本次大单元教学的具体目标如下：（一）技术意识学生能够认识到产品设计的重要性，理解产品设计对社会、经济、环境的影响。学生能够形成对人工世界和人技关系的正确认识，具备对产品设计进行初步评价的能力。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，识别和解决产品设计中的问题。学生能够初步掌握产品设计的流程和方法，包括需求分析、方案构思、设计表达、模型制作等。（三）创新设计学生能够针对具体需求，提出具有创新性的产品设计方案。学生能够运用多种设计方法和工具，对设计方案进行优化和改进。（四）图样表达学生能够识读和理解各种技术图样，包括机械加工图、装配图、电路图等。学生能够运用手工和计算机辅助设计工具，绘制简单的产品设计图样。（五）物化能力学生能够根据设计方案，选择合适的材料和加工工艺，制作产品模型或原型。学生能够对制作的产品模型或原型进行测试和优化，提高其性能和可靠性。六、大单元教学重点产品设计的全过程体验：通过模拟真实的产品设计项目，让学生体验从需求分析、方案构思、设计表达、模型制作到测试优化的全过程，培养学生的系统思维和综合能力。核心素养的全面提升：在教学过程中，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，通过多样化的教学活动和评价方式，促进学生的全面发展。工程制图与电路图识读能力的培养：通过工程制图和电路图识读的教学，提高学生的技术图样表达能力，为后续的技术学习和职业发展打下坚实的基础。七、大单元教学难点如何将抽象的设计理念转化为具体的产品设计：学生往往难以将抽象的设计理念与具体的产品设计相结合，需要通过具体的教学活动和案例分析，引导学生逐步掌握产品设计的方法和技巧。材料选择与加工工艺的复杂性：材料的选择和加工工艺对产品的性能和质量有着重要影响，但学生往往缺乏相关经验和知识，需要通过实践操作和案例分析，提高学生的材料选择和加工工艺能力。计算机辅助设计的掌握与应用：计算机辅助设计是现代产品设计的重要手段，但学生往往对计算机辅助设计软件不熟悉，需要通过系统的培训和实践操作，提高学生的计算机辅助设计能力。教学设计示例第一课时：产品初步设计概述教学目标：使学生了解产品初步设计的基本流程和关键环节。培养学生的技术意识和工程思维。教学内容：介绍产品初步设计的重要性和基本流程。分析产品初步设计中的关键环节，包括人机界面设计、产品功能结构设计、产品内部布局设计等。教学活动：案例分析：选取典型产品设计案例，引导学生分析其初步设计过程和关键环节。分组讨论：学生分组讨论某一具体产品的初步设计思路和方法。教学评价：通过小组讨论和汇报，评价学生对产品初步设计流程和关键环节的理解程度。第二课时：人机界面设计教学目标：使学生掌握人机界面设计的基本原则和方法。培养学生的图样表达能力。教学内容：介绍人机界面设计的基本概念和作用。分析人机界面设计的基本原则和方法。教学活动：实践操作：学生分组进行人机界面设计实践，绘制人机界面草图。小组讨论：学生分组讨论各自的设计方案，互相评价并提出改进建议。教学评价：通过学生的人机界面设计草图和小组讨论，评价学生的图样表达能力和设计创新能力。第三课时：产品功能结构设计教学目标：使学生掌握产品功能结构设计的基本原则和方法。培养学生的工程思维和物化能力。教学内容：介绍产品功能结构设计的基本概念和作用。分析产品功能结构设计的基本原则和方法。教学活动：实践操作：学生分组进行产品功能结构设计实践，绘制功能结构图。模型制作：学生根据功能结构图制作产品模型。教学评价：通过学生的功能结构图和模型制作，评价学生的工程思维和物化能力。第四课时：产品内部布局设计教学目标：使学生掌握产品内部布局设计的基本原则和方法。培养学生的空间想象能力和图样表达能力。教学内容：介绍产品内部布局设计的基本概念和作用。分析产品内部布局设计的基本原则和方法。教学活动：实践操作：学生分组进行产品内部布局设计实践，绘制内部布局图。小组讨论：学生分组讨论各自的设计方案，互相评价并提出改进建议。教学评价：通过学生的内部布局图和小组讨论，评价学生的空间想象能力和图样表达能力。第五课时：产品造型设计过程与方法教学目标：使学生了解产品造型设计的基本过程和方法。培养学生的创新设计能力和审美素养。教学内容：介绍产品造型设计的基本概念和作用。分析产品造型设计的基本过程和方法。教学活动：案例分析：选取典型产品设计案例，分析其造型设计过程和方法。实践操作：学生分组进行产品造型设计实践，绘制造型设计草图。教学评价：通过学生的造型设计草图和案例分析报告，评价学生的创新设计能力和审美素养。第六课时：外观件的CMF设计教学目标：使学生掌握外观件的CMF设计方法。培养学生的图样表达能力和审美素养。教学内容：介绍CMF设计的基本概念和作用。分析CMF设计的基本原则和方法。教学活动：实践操作：学生分组进行外观件的CMF设计实践，绘制CMF设计图。小组讨论：学生分组讨论各自的设计方案，互相评价并提出改进建议。教学评价：通过学生的CMF设计图和小组讨论，评价学生的图样表达能力和审美素养。第七课时：材料与制造工艺概述教学目标：使学生了解常用材料和制造工艺的基本特点和应用范围。培养学生的材料选择和加工工艺能力。教学内容：介绍常用材料和制造工艺的基本概念和应用范围。分析常用材料和制造工艺的基本特点。教学活动：案例分析：选取典型材料和制造工艺案例，分析其特点和应用范围。实践操作：学生分组进行材料选择和加工工艺实践。教学评价：通过学生的案例分析报告和实践操作结果，评价学生的材料选择和加工工艺能力。第八课时：工程制图与电路图识读教学目标：使学生掌握工程制图和电路图识读的基本技能。培养学生的图样表达能力。教学内容：介绍工程制图和电路图识读的基本知识和技能。分析工程制图和电路图识读的方法和技巧。教学活动：实践操作：学生分组进行工程制图和电路图识读实践。小组讨论：学生分组讨论各自的识读结果，互相评价并提出改进建议。教学评价：通过学生的工程制图和电路图识读结果以及小组讨论，评价学生的图样表达能力。第九课时：计算机辅助设计初步教学目标：使学生了解计算机辅助设计的基本功能和操作方法。培养学生的计算机辅助设计能力。教学内容：介绍计算机辅助设计的基本功能和操作方法。分析计算机辅助设计在产品设计中的应用。教学活动：实践操作：学生分组进行计算机辅助设计实践，绘制产品设计图样。小组讨论：学生分组讨论各自的设计图样，互相评价并提出改进建议。教学评价：通过学生的计算机辅助设计图样和小组讨论，评价学生的计算机辅助设计能力。通过以上教学设计和实施，学生将能够全面体验产品设计的全过程，掌握产品设计的关键环节和基本技能，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通用技术核心素养。八、大单元整体教学思路教学目标设定在教学《第五章制订设计方案》时，教学目标应围绕通用技术的核心素养进行设定，包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。以下是具体的教学目标：（一）技术意识理解技术与人、自然、社会的关系：学生能够认识到技术在日常生活中的重要性，理解技术对人、自然、社会的影响，培养积极的技术价值观。学生能够分析某一具体技术的产生、发展与应用，理解其对社会进步、环境改善和生活质量提高的作用。形成技术安全意识、规范意识和伦理意识：学生能够识别和评估技术应用中的潜在风险，掌握基本的安全规范，了解技术使用的伦理要求。学生能够结合具体案例，分析技术应用中的伦理问题，形成负责任的技术使用态度。具有技术文化理解和适应意识：学生能够理解不同文化背景下的技术差异，尊重多元文化中的技术特色，培养技术文化的敏感性和适应性。学生能够通过技术交流和合作，理解技术文化的多样性和共通性，促进跨文化的技术理解和应用。（二）工程思维系统分析和比较权衡：学生能够运用系统分析方法，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。学生能够针对某一具体技术领域的问题，进行多因素分析，比较不同方案的优缺点，选择最优方案。运用工程原理进行设计：学生能够理解结构、流程、系统、控制等工程原理，将其应用于实际设计问题中。学生能够结合具体案例，分析工程原理在实际设计中的应用效果，理解其适用性和局限性。进行风险评估和综合决策：学生能够对设计方案进行风险评估，识别潜在问题和挑战，提出应对策略。学生能够在风险评估的基础上，进行综合决策，选择最佳设计方案，实现设计目标。（三）创新设计发现与明确问题：学生能够通过观察和思考，发现日常生活中的技术问题和需求，明确设计目标。学生能够结合用户需求和技术发展趋势，提出具有创新性的设计问题。提出创新性解决方案：学生能够运用创新思维和创造技法，提出多个解决方案，并进行比较和权衡。学生能够结合具体案例，分析创新性解决方案的可行性和效果，进行优化和改进。进行综合评估和优化：学生能够对创新性解决方案进行综合评估，考虑技术、经济、社会、环境等多方面因素。学生能够在评估的基础上，对解决方案进行优化和改进，提高设计的实用性和创新性。（四）图样表达识读常见技术图样：学生能够识读机械加工图、电子线路图、效果图、装配图等常见技术图样。学生能够通过图样了解产品的结构、功能和制造工艺等信息。绘制技术图样：学生能够运用手工绘图工具或计算机软件，绘制简单的技术图样，如草图、三视图等。学生能够结合设计需求，选择合适的图样表达方式，准确传达设计意图。运用技术语言进行交流：学生能够运用技术语言进行设计方案的交流和讨论，理解他人的设计意图和思路。学生能够在交流中不断改进和完善设计方案，提高图样表达的准确性和清晰度。（五）物化能力选择合适的材料和工具：学生能够根据设计需求，选择合适的材料和工具，了解其基本性能和特点。学生能够结合具体案例，分析材料和工具对设计效果的影响，进行合理选择。进行模型制作和装配：学生能够运用所选材料和工具，进行模型制作和装配，实现设计目标。学生能够在制作和装配过程中，掌握基本的加工工艺和装配方法，提高实践能力。进行测试和优化：学生能够对制作完成的模型进行测试，验证设计方案的可行性和效果。学生能够根据测试结果，对设计方案进行优化和改进，提高设计的实用性和可靠性。教学内容与活动设计第一节产品初步设计一、人机界面设计活动设计：分析日常生活中的产品人机界面设计案例，如手机、电脑、汽车等，讨论其设计特点和用户体验。分组设计一个简单的产品人机界面，如遥控器、闹钟等，考虑用户需求和操作习惯，绘制界面草图。小组展示设计方案，进行交流和讨论，评价不同方案的优缺点，提出改进建议。二、产品功能结构设计活动设计：分析常见产品的功能结构，如椅子、桌子、洗衣机等，绘制功能结构图。分组设计一个简单产品的功能结构，如笔筒、书架等，明确各功能部件及其相互关系。小组展示设计方案，进行交流和讨论，评价不同方案的合理性和可行性，提出改进建议。三、产品内部布局设计活动设计：分析常见产品的内部布局设计案例，如电视机、电脑主机等，讨论其布局特点和优势。分组设计一个简单产品的内部布局，如文具盒、储物箱等，考虑空间利用和美观性。小组展示设计方案，进行交流和讨论，评价不同方案的布局合理性和美观性，提出改进建议。第二节产品深化设计一、产品造型设计过程活动设计：分析常见产品的造型设计案例，如汽车、手机等，讨论其造型特点和设计思路。分组设计一个简单产品的造型，如杯子、灯具等，考虑形态、色彩、材质等因素。小组展示设计方案，进行交流和讨论，评价不同方案的创新性和实用性，提出改进建议。二、造型设计方法活动设计：介绍常见的造型设计方法，如仿生设计法、移植法等，分析其适用性和效果。分组运用不同的造型设计方法设计一个简单产品的造型，如椅子、灯具等，绘制设计草图。小组展示设计方案，进行交流和讨论，评价不同设计方法的优缺点和效果，提出改进建议。三、外观件的CMF设计活动设计：分析常见产品的CMF设计案例，如汽车、手机等，讨论其材质、色彩和表面处理工艺对产品的影响。分组设计一个简单产品的CMF方案，如文具盒、水杯等，选择合适的材质、色彩和表面处理工艺。小组展示设计方案，进行交流和讨论，评价不同方案的视觉效果和触感体验，提出改进建议。第三节材料与制造工艺一、材料的分类活动设计：介绍材料的分类方法和常见材料类型，如天然材料、加工材料、复合材料等。分组调查不同材料的性能和应用领域，制作材料分类表，进行交流和分享。二、材料的性能活动设计：分析不同材料的物理性能、化学性能和加工性能，如强度、硬度、韧性、导电性等。分组进行材料性能测试实验，如拉伸实验、弯曲实验等，记录实验数据和结果。小组展示实验报告，进行交流和讨论，评价不同材料的性能特点和适用范围。三、常用材料及其加工工艺活动设计：介绍常用材料的加工工艺和注意事项，如木材、金属、塑料等。分组选择一个常用材料进行加工实践，如制作一个小桌子、一个金属小雕塑等，掌握基本的加工工艺和工具使用方法。小组展示加工成果，进行交流和讨论，评价不同加工工艺的效果和质量，提出改进建议。四、设计时如何选择材料活动设计：分析设计需求对材料选择的影响，如功能要求、成本预算、环保要求等。分组根据设计需求选择合适的材料，并说明选择理由和考虑因素。小组展示选择结果，进行交流和讨论，评价不同选择方案的合理性和可行性，提出改进建议。五、产品的装配活动设计：介绍产品装配的基本方法和注意事项，如连接方式、装配顺序等。分组进行产品装配实践，如组装一个小车、一个小家具等，掌握装配技巧和调试方法。小组展示装配成果，进行交流和讨论，评价不同装配方案的效果和质量，提出改进建议。第四节设计的工程表达一、工程制图活动设计：介绍工程制图的基本知识和要求，如图纸幅面、字体、比例、图线等。分组进行工程制图实践，如绘制一个简单产品的三视图、装配图等，掌握制图方法和技巧。小组展示制图成果，进行交流和讨论，评价不同制图方案的准确性和清晰度，提出改进建议。二、简单电路图的识读活动设计：介绍简单电路图的基本符号和识读方法。分组识读一个简单电路图，并说明电路的工作原理和连接方式。小组展示识读结果，进行交流和讨论，评价不同识读方法的准确性和效率，提出改进建议。三、计算机辅助设计活动设计：介绍计算机辅助设计的基本知识和常用软件（如AutoCAD、SolidWorks等）。分组运用计算机辅助设计软件设计一个简单产品（如文具盒、灯具等），掌握软件操作方法和设计技巧。小组展示设计成果，进行交流和讨论，评价不同设计方案的创新性和实用性，提出改进建议。教学评价与反馈过程性评价：在每个活动环节中，观察学生的参与情况、合作能力和创新思维，及时给予肯定和鼓励。根据学生的设计方案、制图成果和加工实践等，进行综合评价，提出具体的改进建议。总结性评价：在单元结束时，组织学生进行一次综合性的设计项目展示和评价，评选出优秀作品并给予奖励。通过问卷调查、访谈等方式收集学生对本单元教学的反馈意见，为后续教学提供参考和改进方向。九、学业评价教学目标技术意识：学生能够结合具体产品设计案例，理解技术与人、自然、社会的关系，形成对人工世界的认识和初步的环境意识；能够分析技术产品的设计目的、功能特性及其对社会、环境的影响，培养正确的技术使用习惯和伦理意识。工程思维：学生能够经历产品设计的一般过程，理解系统、结构、流程、控制等基本概念及其在产品设计中的应用；能够运用系统分析的方法，对设计方案进行多因素分析、比较和权衡，形成初步的工程意识和决策能力。创新设计：学生能够基于用户需求和技术发展趋势，提出具有创新性的产品设计方案；能够运用创造思维和创造技法，对设计方案进行优化和改进，提升产品的创新性和实用性。图样表达：学生能够识读和绘制简单的技术图样，如草图、三视图、流程图等；能够运用技术语言准确表达设计构想，实现有形与无形、抽象与具体的思维转换。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工具，进行产品的原型制作和装配；能够掌握基本的加工工艺和测试方法，对产品进行技术测试和性能评估。学习目标理解产品设计的基本流程和关键环节：学生能够掌握产品初步设计和深化设计的具体步骤，包括人机界面设计、产品功能结构设计、产品内部布局设计、产品造型设计、材料选择与加工工艺确定等。运用系统分析的方法进行设计决策：学生能够运用系统、结构、流程、控制等基本概念和原理，对设计方案进行多因素分析和比较，确定最优的设计方案。提出并优化创新性的产品设计方案：学生能够基于用户需求和技术发展趋势，提出具有创新性的产品设计方案，并运用创造思维和创造技法对方案进行优化和改进。准确表达设计构想：学生能够运用草图、三视图、流程图等技术图样，准确表达设计构想，实现设计思维的可视化。完成产品的原型制作和性能评估：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工具，完成产品的原型制作和装配；能够运用基本的测试方法对产品的性能进行评估和优化。评价目标设定（一）技术意识评价目标：学生能否结合具体产品设计案例，分析技术产品的设计目的、功能特性及其对社会、环境的影响。学生能否在设计过程中考虑环保、节能等因素，体现对环境的保护意识。学生能否在设计过程中遵循技术规范和安全标准，体现正确的技术使用习惯。评价方式：通过观察学生在设计过程中的行为表现，评估其对技术产品特性的理解和环境意识的体现。通过学生提交的设计方案，评估其对技术规范和安全标准的遵循情况。通过学生之间的互评和讨论，评估其对技术伦理和环境责任的认知程度。（二）工程思维评价目标：学生能否运用系统分析的方法，对设计方案进行多因素分析和比较。学生能否理解系统、结构、流程、控制等基本概念在产品设计中的应用。学生能否基于工程思维，对设计方案进行决策和优化。评价方式：通过观察学生在设计过程中的思考和分析过程，评估其系统分析和决策能力。通过学生提交的设计方案和设计文档，评估其对系统、结构、流程、控制等概念的理解和应用情况。通过学生之间的讨论和分享，评估其工程思维的形成和发展情况。（三）创新设计评价目标：学生能否基于用户需求和技术发展趋势，提出具有创新性的产品设计方案。学生能否运用创造思维和创造技法对设计方案进行优化和改进。学生能否在设计过程中体现创新意识和创新精神。评价方式：通过学生提交的创新性设计方案，评估其创新能力和创造思维的发展情况。通过学生之间的互评和讨论，评估其对创新设计方法的掌握和应用情况。通过观察学生在设计过程中的表现，评估其创新意识和创新精神的体现情况。（四）图样表达评价目标：学生能否准确识读和绘制简单的技术图样，如草图、三视图、流程图等。学生能否运用技术语言准确表达设计构想，实现设计思维的可视化。学生能否通过图样表达进行技术交流和合作。评价方式：通过学生提交的技术图样和设计文档，评估其图样表达能力的准确性和规范性。通过学生之间的互评和讨论，评估其图样表达的清晰度和易读性。通过观察学生在设计过程中的图样表达行为，评估其图样表达能力的应用情况。（五）物化能力评价目标：学生能否根据设计方案选择合适的材料和工具进行产品原型制作和装配。学生能否掌握基本的加工工艺和测试方法对产品进行技术测试和性能评估。学生能否在制作过程中体现工匠精神和精益求精的态度。评价方式：通过观察学生在制作过程中的操作行为，评估其选材、工具使用和装配能力的掌握情况。通过学生提交的产品原型和测试报告，评估其对加工工艺和测试方法的掌握情况。通过学生之间的互评和讨论，评估其在制作过程中体现的工匠精神和精益求精的态度。学业评价设计示例项目任务：设计一款便携式充电宝评价环节一：技术意识评价评价内容：学生是否考虑了充电宝的环保性和节能性，如选择可回收材料、优化电路设计等。学生是否在设计过程中遵循了相关的技术规范和安全标准，如电池管理系统的安全性、外壳材料的阻燃性等。评价方法：观察学生在设计讨论中的发言，评估其对环保、节能、安全等因素的考虑情况。检查学生提交的设计方案，评估其对技术规范和安全标准的遵循情况。评价环节二：工程思维评价评价内容：学生是否运用系统分析的方法，对充电宝的设计方案进行了多因素分析和比较。学生是否理解了系统、结构、流程、控制等基本概念在充电宝设计中的应用。评价方法：观察学生在设计过程中的思考和分析过程，评估其系统分析和决策能力。检查学生提交的设计文档，评估其对系统、结构、流程、控制等概念的理解和应用情况。评价环节三：创新设计评价评价内容：学生是否基于用户需求和技术发展趋势，提出了具有创新性的充电宝设计方案。学生是否运用了创造思维和创造技法对设计方案进行了优化和改进。评价方法：检查学生提交的创新性设计方案，评估其创新能力和创造思维的发展情况。组织学生进行设计方案的分享和讨论，评估其对创新设计方法的掌握和应用情况。评价环节四：图样表达评价评价内容：学生能否准确识读和绘制充电宝的草图、三视图等技术图样。学生能否运用技术语言准确表达充电宝的设计构想。评价方法：检查学生提交的技术图样和设计文档，评估其图样表达能力的准确性和规范性。组织学生进行图样表达的互评和讨论，评估其图样表达的清晰度和易读性。评价环节五：物化能力评价评价内容：学生能否根据设计方案选择合适的材料和工具进行充电宝的原型制作和装配。学生能否掌握充电宝的基本加工工艺和测试方法对产品进行技术测试和性能评估。评价方法：观察学生在制作过程中的操作行为，评估其选材、工具使用和装配能力的掌握情况。检查学生提交的产品原型和测试报告，评估其对加工工艺和测试方法的掌握情况。通过以上五个评价环节的设计和实施，可以全面评估学生在产品设计过程中的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等方面的发展情况，为后续的教学和指导提供有针对性的反馈和建议。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路本大单元的实施思路以《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》为指导，结合《第五章制订设计方案》的教学内容，旨在通过一系列实践活动，帮助学生掌握产品设计的全过程，培养技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养。具体实施思路如下：情境导入与激发兴趣：通过创设实际情境，如设计一款教师办公室用生态垃圾桶，激发学生的学习兴趣和动力。理论学习与实践操作相结合：在讲解人机界面设计、产品功能结构设计、产品内部布局设计等理论知识的同时，通过案例分析、小组讨论、动手实践等方式，加深学生对知识点的理解和掌握。项目式学习贯穿始终：以生态垃圾桶设计项目为主线，将大单元内容划分为若干子项目，每个子项目对应一个或多个知识点，通过完成子项目来达成整体学习目标。多元化评价方式：采用过程性评价与终结性评价相结合的方式，关注学生在设计过程中的表现和创新思维，以及最终产品的物化成果。强调团队协作与交流：鼓励学生以小组合作的形式进行设计活动，培养团队协作能力和沟通交流能力。技术实践与理论反思相结合：在每个设计环节结束后，引导学生进行技术实践反思，总结经验教训，提炼设计思想和方法。二、教学目标设定（一）技术意识学生能够认识到技术在产品设计中的重要性，理解技术与人、自然、社会的关系。学生能够结合具体案例，分析技术的目的性、实践性、综合性、两面性等特点。学生能够形成规范、安全的技术使用习惯，具备初步的技术伦理意识和环保意识。（二）工程思维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。学生能够提出可能的解决方案，并进行比较、权衡和优化。学生能够理解系统和工程的基本特性，运用结构、流程、系统、控制等原理进行设计活动。（三）创新设计学生能够运用创新思维和方法，发现用户的多方面需求，提出具有创造性的设计方案。学生能够通过技术试验和探究，验证设计方案的可行性和有效性。学生能够结合社会文化因素，对设计方案进行优化和完善。（四）图样表达学生能够识读和绘制常见的技术图样，如草图、三视图、机械加工图等。学生能够运用图样表达设计构想，传递设计信息，交流创新构思。学生能够通过图样表达，将设计思想转化为具体的物化成果。（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，掌握基本的加工方法和工艺流程。学生能够完成模型或产品的成型制作和装配，具备初步的技术测试和方案试验能力。学生能够形成精益求精、追求卓越的工作态度，具备一定的工匠精神。三、教学结构图制订设计方案|├──产品初步设计|├──人机界面设计|├──产品功能结构设计|└──产品内部布局设计|├──产品深化设计|├──产品造型设计过程|├──造型设计方法|└──外观件的CMF设计|├──材料与制造工艺|├──材料的分类|├──材料的性能|├──常用材料及其加工工艺|├──设计时如何选择材料|└──产品的装配|└──设计的工程表达├──工程制图├──简单电路图的识读└──计算机辅助设计四、具体教学实施步骤第一阶段：产品初步设计（4课时）第1课时：人机界面设计情境导入：通过展示不同产品的人机界面设计案例，引导学生理解人机界面设计的重要性。理论讲解：讲解人机界面设计的基本原则和方法，包括信息需求、控制器的位置、易于发现和使用等。小组讨论：分组讨论教师办公室用生态垃圾桶的人机界面设计需求，提出初步设计方案。动手实践：绘制垃圾桶的人机界面草图，进行小组展示和互评。第2课时：产品功能结构设计理论讲解：讲解产品功能结构设计的基本原理和方法，包括功能分解、流程分析、结构图绘制等。案例分析：分析垃圾桶的功能结构设计案例，引导学生理解功能结构设计的过程。小组活动：分组进行垃圾桶的功能结构设计，绘制功能结构图。教师点评：对各组的设计方案进行点评，提出改进建议。第3课时：产品内部布局设计理论讲解：讲解产品内部布局设计的基本原则和方法，包括空间优化、人机工程学原理等。案例分析：展示不同产品的内部布局设计案例，引导学生理解布局设计的重要性。小组活动：分组进行垃圾桶的内部布局设计，绘制布局草图。动手实践：利用简单的材料制作垃圾桶的内部布局模型。第4课时：初步设计总结与反思小组展示：各组展示初步设计成果，包括人机界面设计、功能结构设计和内部布局设计。全班讨论：对各组的设计成果进行讨论和点评，提出改进建议。技术反思：引导学生反思初步设计过程中的经验教训，提炼设计思想和方法。第二阶段：产品深化设计（4课时）第5课时：产品造型设计过程理论讲解：讲解产品造型设计的基本原理和方法，包括形态设计、色彩搭配、材质选择等。案例分析：展示优秀的产品造型设计案例，引导学生理解造型设计的重要性。小组活动：分组进行垃圾桶的造型设计，绘制造型草图。动手实践：利用简单的材料制作垃圾桶的造型模型。第6课时：造型设计方法理论讲解：介绍仿生设计法、移植法等造型设计方法。小组讨论：分组讨论如何运用仿生设计法和移植法进行垃圾桶的造型设计。动手实践：选择一种造型设计方法，绘制垃圾桶的设计草图。小组展示：各组展示设计成果，进行全班交流。第7课时：外观件的CMF设计理论讲解：讲解CMF设计的基本原理和方法，包括色彩、材料和表面处理工艺的选择。案例分析：展示不同产品的CMF设计案例，引导学生理解CMF设计的重要性。小组活动：分组进行垃圾桶的外观件CMF设计，绘制设计草图。动手实践：利用简单的材料制作垃圾桶的外观件模型。第8课时：深化设计总结与反思小组展示：各组展示深化设计成果，包括造型设计和CMF设计。全班讨论：对各组的设计成果进行讨论和点评，提出改进建议。技术反思：引导学生反思深化设计过程中的经验教训，提炼设计思想和方法。第三阶段：材料与制造工艺（4课时）第9课时：材料的分类与性能理论讲解：讲解材料的分类和性能，包括天然材料、加工材料、复合材料等。案例分析：展示不同材料在产品设计中的应用案例。小组讨论：分组讨论如何选择适合垃圾桶设计的材料。动手实践：收集不同材料样品，进行性能测试和比较。第10课时：常用材料及其加工工艺理论讲解：讲解常用材料的加工工艺，包括木材、塑料、金属等。案例分析：展示不同材料的加工工艺案例。小组活动：分组讨论垃圾桶各部件的加工工艺选择。动手实践：利用简单的工具和材料，进行加工工艺的实践操作。第11课时：设计时如何选择材料理论讲解：讲解设计时选择材料的原则和方法。小组讨论：分组讨论如何根据垃圾桶的设计要求选择材料。动手实践：根据讨论结果，选择适合的材料进行垃圾桶的模型制作。小组展示：各组展示模型制作成果，进行全班交流。第12课时：产品的装配与工程表达理论讲解：讲解产品的装配方法和工程表达的基本原理。案例分析：展示不同产品的装配案例和工程表达案例。小组活动：分组进行垃圾桶的装配设计，绘制装配图。动手实践：利用模型材料进行垃圾桶的装配实践。技术表达：利用计算机辅助设计软件，绘制垃圾桶的三视图和简单电路图。第四阶段：总结与评价（2课时）第13课时：总结与展示小组展示：各组展示完整的设计成果，包括初步设计、深化设计、材料选择与加工工艺、装配设计等。全班讨论：对各组的设计成果进行讨论和点评，提出改进建议。教师总结：对整个大单元的学习过程进行总结，强调技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养的培养。第14课时：评价与反思自我评价：学生根据自己的学习过程和成果进行自我评价，填写评价表。小组评价：小组成员之间进行互评，填写评价表。教师评价：教师根据学生的学习过程和成果进行评价，填写评价表。技术反思：引导学生进行技术实践反思，总结经验教训，提炼设计思想和方法。展望未来：鼓励学生将所学知识应用到实际生活中，关注技术创新和发展动态。十一、大情境、大任务创设一、大情境设计在当前社会，随着科技的快速发展，人们对生活质量的要求越来越高，特别是对于生活环境的舒适性和美观性有了更高的期待。在此背景下，设计一个既实用又美观的生态鱼缸成为许多家庭的需求。生态鱼缸不仅能够为家庭增添一份生机与活力，还能起到净化空气、调节室内湿度的作用。我们将以“设计一款家庭用生态鱼缸”为大情境，贯穿整个《第五章制订设计方案》的教学内容，通过一系列实践活动，帮助学生掌握产品设计的全过程，培养技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养。二、大任务设计在大情境“设计一款家庭用生态鱼缸”的基础上，我们将整个设计过程划分为若干个子任务，每个子任务对应一个或多个知识点，通过完成这些子任务来达成整体学习目标。具体大任务设计如下：（一）任务一：生态鱼缸人机界面设计教学目标技术意识：理解人机界面设计在产品中的重要性，认识到良好的人机界面设计能提升用户体验。创新设计：能够运用创新思维，提出符合用户需求的生态鱼缸人机界面设计方案。图样表达：能够绘制生态鱼缸的人机界面草图，用图形语言表达设计构想。活动安排情境导入：展示不同产品的人机界面设计案例，引导学生理解人机界面设计的重要性。理论讲解：讲解人机界面设计的基本原则和方法，包括信息需求、控制器的位置、易于发现和使用等。小组讨论：分组讨论家庭用生态鱼缸的人机界面设计需求，提出初步设计方案。动手实践：绘制生态鱼缸的人机界面草图，进行小组展示和互评。评价要点设计方案的创新性和实用性。草图的清晰度和规范性。小组讨论的积极性和参与度。（二）任务二：生态鱼缸功能结构设计教学目标工程思维：能够运用系统分析的方法，识别生态鱼缸功能设计的特性和细节，明确制约条件和影响因素。创新设计：能够提出多种功能设计方案，并进行比较、权衡和优化。图样表达：能够绘制生态鱼缸的功能结构图，用图形语言表达设计方案。活动安排理论讲解：讲解产品功能结构设计的基本原理和方法，包括功能分解、流程分析、结构图绘制等。案例分析：分析现有生态鱼缸的功能结构设计案例，引导学生理解功能结构设计的过程。小组活动：分组进行生态鱼缸的功能结构设计，绘制功能结构图。教师点评：对各组的设计方案进行点评，提出改进建议。评价要点功能结构的合理性和完整性。结构图的规范性和清晰度。小组合作的默契度和效率。（三）任务三：生态鱼缸内部布局设计教学目标工程思维：能够运用工程思维，对生态鱼缸内部空间进行合理布局。物化能力：能够根据设计要求选择合适的材料和工具，进行简单的模型制作。图样表达：能够绘制生态鱼缸的内部布局草图，用图形语言表达设计构想。活动安排小组活动：分组进行生态鱼缸的内部布局设计，绘制布局草图。动手实践：利用简单的材料制作生态鱼缸的内部布局模型。全班讨论：对各组的设计成果进行讨论和点评，提出改进建议。评价要点布局设计的合理性和美观性。模型制作的精细度和实用性。图样表达的准确性和规范性。（四）任务四：生态鱼缸造型设计教学目标创新设计：能够运用创新思维，提出多种生态鱼缸造型设计方案。图样表达：能够绘制生态鱼缸的造型设计草图，用图形语言表达设计构想。物化能力：能够根据设计方案选择合适的材料，进行简单的模型制作。活动安排案例展示：展示优秀的产品造型设计案例，引导学生理解造型设计的重要性。小组活动：分组进行生态鱼缸的造型设计，绘制造型草图。动手实践：利用简单的材料制作生态鱼缸的造型模型。全班交流：各组展示设计成果，进行全班交流。评价要点造型设计的创新性和美观性。草图的规范性和清晰度。模型制作的精细度和实用性。（五）任务五：生态鱼缸CMF设计教学目标创新设计：能够结合生态鱼缸的使用场景和用户需求，进行CMF（Color,Material,Finishing）设计。图样表达：能够绘制生态鱼缸的CMF设计草图，用图形语言表达设计构想。物化能力：能够根据设计要求选择合适的材料和表面处理工艺，进行简单的模型制作。活动安排理论讲解：讲解CMF设计的基本原理和方法，包括色彩、材料和表面处理工艺的选择。案例分析：展示不同产品的CMF设计案例，引导学生理解CMF设计的重要性。小组活动：分组进行生态鱼缸的外观件CMF设计，绘制设计草图。动手实践：利用简单的材料制作生态鱼缸的外观件模型，并进行表面处理。评价要点CMF设计的合理性和美观性。草图的规范性和清晰度。模型制作的精细度和实用性。（六）任务六：生态鱼缸材料选择与加工工艺教学目标工程思维：能够运用工程思维，选择合适的材料和加工工艺。物化能力：能够根据设计要求选择合适的材料和工具，掌握基本的加工方法。图样表达：能够绘制生态鱼缸的材料选择和加工工艺图，用图形语言表达设计方案。活动安排理论讲解：讲解材料的分类、性能和常用材料及其加工工艺。技术表达：利用计算机辅助设计软件，绘制生态鱼缸的三视图和简单电路图。小组活动：分组进行生态鱼缸的材料选择和加工工艺设计，绘制相关图纸。全班讨论：对各组的设计方案进行讨论和点评，提出改进建议。评价要点材料选择的合理性和经济性。加工工艺的可行性和效率。图样的规范性和清晰度。（七）任务七：生态鱼缸工程表达教学目标图样表达：能够识读和绘制生态鱼缸的工程图样，如工程制图、电路图等。计算机辅助设计：能够利用计算机辅助设计软件，进行生态鱼缸的三维建模和渲染。物化能力：能够根据设计要求，选择合适的工具和材料，进行生态鱼缸的模型制作和装配。活动安排理论讲解：讲解工程制图、电路图识读和计算机辅助设计的基本原理和方法。动手实践：利用计算机辅助设计软件，进行生态鱼缸的三维建模和渲染。小组活动：分组进行生态鱼缸的工程表达设计，绘制相关图纸和模型。全班展示：各组展示设计成果，包括工程图样、三维模型和渲染效果。评价要点工程图样的规范性和准确性。三维模型的精细度和逼真度。小组合作的默契度和效率。三、总结与反思在整个设计过程中，学生不仅掌握了产品设计的全过程，还培养了技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养。通过生态鱼缸的设计任务，学生深刻体会到了理论知识与实践操作相结合的重要性，学会了如何运用所学知识解决实际问题。通过小组合作和全班交流，学生的沟通能力和团队协作能力也得到了显著提升。在设计完成后，教师应引导学生进行技术实践反思，总结经验教训，提炼设计思想和方法。还可以鼓励学生将所学知识应用到实际生活中，关注技术创新和发展动态，不断提升自己的技术素养和创新能力。十二、单元学历案一、单元主题与课时单元主题：制订设计方案课时安排：课时序号 教学内容第1课时 情境导入与激发兴趣、人机界面设计第2课时 产品功能结构设计第3课时 产品内部布局设计第4课时 初步设计总结与反思第5课时 产品造型设计过程第6课时 造型设计方法第7课时 外观件的CMF设计第8课时 深化设计总结与反思第9课时 材料的分类与性能第10课时 常用材料及其加工工艺、设计时如何选择材料第11课时 产品的装配、工程制图第12课时 简单电路图的识读、计算机辅助设计第13课时 总结与评价、评价与反思二、学习目标（一）技术意识学生能够认识到技术在产品设计中的重要性，理解技术与人、自然、社会的关系。学生能够结合具体案例，分析技术的目的性、实践性、综合性、两面性等特点。学生能够形成规范、安全的技术使用习惯，具备初步的技术伦理意识和环保意识。（二）工程思维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。学生能够提出可能的解决方案，并进行比较、权衡和优化。学生能够理解系统和工程的基本特性，运用结构、流程、系统、控制等原理进行设计活动。（三）创新设计学生能够运用创新思维和方法，发现用户的多方面需求，提出具有创造性的设计方案。学生能够通过技术试验和探究，验证设计方案的可行性和有效性。学生对设计方案进行优化和完善。（四）图样表达学生能够识读和绘制常见的技术图样，如草图、三视图、机械加工图等。学生能够运用图样表达设计构想，传递设计信息，交流创新构思。学生能够通过图样表达，将设计思想转化为具体的物化成果。（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，掌握基本的加工方法和工艺流程。学生能够完成模型或产品的成型制作和装配，具备初步的技术测试和方案试验能力。学生能够形成精益求精、追求卓越的工作态度，具备一定的工匠精神。三、评价任务初步设计阶段的评价：学生能否准确进行人机界面设计，明确人和产品各自实现的功能。学生能否合理绘制产品功能结构图，明确产品各功能之间的关系。学生能否设计出合理的产品内部布局，并制作内部布局模型。深化设计阶段的评价：学生能否运用造型设计方法和CMF设计原则，设计出具有创意的产品外观。学生能否正确识读和绘制工程制图，理解简单电路图。学生能否通过计算机辅助设计，将设计方案转化为具体的技术图样。材料与制造工艺阶段的评价：学生能否正确分类和识别材料，了解材料的性能。学生能否选择合适的材料和加工工艺，进行产品的装配。学生能否进行初步的技术测试和方案试验，评估产品的性能和质量。四、学习过程第一阶段：产品初步设计（4课时）第1课时：情境导入与激发兴趣、人机界面设计情境导入：通过设计一款教师办公室用生态垃圾桶的情境，激发学生的学习兴趣。理论讲解：介绍人机界面设计的基本概念和方法。技术实践：分组进行人机界面设计，明确垃圾桶的开关方式、信息显示等内容。第2课时：产品功能结构设计理论讲解：介绍产品功能结构设计的基本概念和方法。案例分析：展示垃圾桶的功能结构图，分析各功能之间的关系。技术实践：分组设计垃圾桶的功能结构图，明确各功能部件及其相互关系。第3课时：产品内部布局设计理论讲解：介绍产品内部布局设计的基本原则和方法。小组活动：分组进行垃圾桶的内部布局设计，绘制布局草图。动手实践：利用简单的材料制作垃圾桶的内部布局模型。第4课时：初步设计总结与反思小组展示：各组展示初步设计成果，包括人机界面设计、功能结构设计和内部布局设计。全班讨论：对各组的设计成果进行讨论和点评，提出改进建议。技术反思：引导学生反思初步设计过程中的经验教训，提炼设计思想和方法。第二阶段：产品深化设计（4课时）第5课时：产品造型设计过程理论讲解：介绍产品造型设计的基本原理和方法。案例分析：展示优秀的产品造型设计案例。小组活动：分组进行垃圾桶的造型设计，绘制造型草图。第6课时：造型设计方法小组展示：各组展示造型设计成果，进行全班交流。理论讲解：介绍仿生设计法、移植法等造型设计方法。技术实践：分组运用不同的造型设计方法，设计垃圾桶的外观。第7课时：外观件的CMF设计理论讲解：介绍CMF设计的基本原理和方法。案例分析：展示不同产品的CMF设计案例。小组活动：分组进行垃圾桶的外观件CMF设计，绘制设计草图。第8课时：深化设计总结与反思小组展示：各组展示深化设计成果，包括造型设计和CMF设计。全班讨论：对各组的设计成果进行讨论和点评，提出改进建议。技术反思：引导学生反思深化设计过程中的经验教训，提炼设计思想和方法。第三阶段：材料与制造工艺（4课时）第9课时：材料的分类与性能理论讲解：介绍材料的分类和性能。案例分析：展示不同材料在产品设计中的应用案例。小组讨论：分组讨论材料选择的原则和方法。第10课时：常用材料及其加工工艺、设计时如何选择材料理论讲解：介绍常用材料的加工工艺。技术实践：分组进行材料选择实验，了解不同材料的加工特性。小组讨论：讨论如何在设计时选择合适的材料。第11课时：产品的装配理论讲解：介绍产品装配的基本原则和方法。技术实践：分组进行垃圾桶的装配实验。小组讨论：讨论装配过程中遇到的问题及解决方法。第12课时：工程制图、简单电路图的识读、计算机辅助设计理论讲解：介绍工程制图、简单电路图的识读方法。技术实践：分组进行工程制图和电路图绘制实验。技术实践：介绍计算机辅助设计的基本方法，分组进行垃圾桶的CAD设计。第四阶段：总结与评价（2课时）第13课时：总结与评价、评价与反思小组展示：各组展示完整的设计成果，包括初步设计、深化设计、材料选择与加工工艺、装配设计等。全班讨论：对各组的设计成果进行讨论和点评，提出改进建议。教师总结：对整个大单元的学习过程进行总结，强调技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养的培养。评价与反思：学生进行自我评价、小组评价和教师评价，填写评价表。引导学生进行技术实践反思，总结经验教训，提炼设计思想和方法。五、作业与检测作业设计人机界面设计作业：设计一款家用智能门锁的人机界面，明确其显示内容和操作方式。功能结构设计作业：绘制一款便携式充电宝的功能结构图，明确各功能部件及其相互关系。内部布局设计作业：设计一款智能家居控制器的内部布局，绘制布局草图并制作模型。造型设计与CMF设计作业：为一款儿童智能手表设计外观造型和CMF方案，绘制设计草图并说明设计思路。材料与制造工艺作业：选择一款产品设计方案，进行材料选择和加工工艺分析，并撰写报告。工程制图与电路图作业：绘制一款简易机器人的工程制图和电路图，并进行标注和说明。检测方式课堂表现检测：通过观察学生在课堂上的参与度、合作情况和表现，评价学生的学习态度和合作精神。技术实践检测：通过学生的技术实践成果，如设计草图、模型、工程制图等，评价学生的技术实践能力和创新思维。作业与报告检测：通过学生的作业和报告，评价学生对知识点的理解和掌握情况，以及解决问题的能力。六、学后反思在本次大单元学习中，学生经历了从产品初步设计到深化设计再到材料与制造工艺的全过程。通过情境导入、理论学习、技术实践、小组讨论、全班交流等多种教学方式，学生掌握了产品设计的基本方法和技能，培养了技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养。学生在实践过程中也遇到了不少问题和挑战，但通过不断尝试和反思，逐渐提高了自己的设计水平和解决问题的能力。学生应继续关注技术创新和发展动态，将所学知识应用到实际生活中，不断提升自己的技术素养和创新能力。十三、学科实践与跨学科学习设计一、教学目标设定（一）技术意识学生能够认识到技术在设计中的重要性，理解技术与人、自然、社会的关系。学生能够通过具体案例，分析技术的目的性、实践性、综合性、两面性等特点。学生能够形成规范、安全的技术使用习惯，具备初步的技术伦理意识和环保意识。（二）工程思维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。学生能够提出可能的解决方案，并进行比较、权衡和优化。学生能够理解系统和工程的基本特性，运用结构、流程、系统、控制等原理进行设计活动。（三）创新设计学生能够运用创新思维和方法，发现用户的多方面需求，提出具有创造性的设计方案。学生能够通过技术试验和探究，验证设计方案的可行性和有效性，对设计方案进行优化和完善。（四）图样表达学生能够识读和绘制常见的技术图样，如草图、三视图、机械加工图等。学生能够运用图样表达设计构想，传递设计信息，交流创新构思。学生能够通过图样表达，将设计思想转化为具体的物化成果。（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，掌握基本的加工方法和工艺流程。学生能够完成模型或产品的成型制作和装配，具备初步的技术测试和方案试验能力。学生能够形成精益求精、追求卓越的工作态度，具备一定的工匠精神。二、学习目标设定（一）技术意识学生能够结合具体产品设计项目，分析技术在产品设计中的关键作用，理解技术对人们生活和社会发展的影响。学生能够通过小组讨论和案例分析，探讨技术使用中的伦理和环保问题，形成规范、安全的技术使用习惯。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，对产品设计过程中的问题进行全面剖析，明确技术问题的制约条件和影响因素。学生能够通过团队协作，提出多种解决方案，并进行比较、权衡和优化，选择最佳方案。学生能够理解并运用结构、流程、系统、控制等原理，进行产品设计活动，提升工程思维能力。（三）创新设计学生能够运用创新思维和方法，发现用户的多方面需求，提出具有创新性的设计方案。学生能够通过技术试验和探究，验证设计方案的可行性和有效性，对设计方案进行反复迭代和优化。（四）图样表达学生能够识读和绘制产品设计的草图、三视图、机械加工图等，提高技术图样的识读和绘制能力。学生能够运用图样表达设计构想，清晰传递设计信息，有效交流创新构思。学生能够通过图样表达，将设计思想转化为具体的模型或产品，实现设计成果的物化。（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，掌握基本的加工方法和工艺流程，提高物化能力。学生能够完成模型或产品的成型制作和装配，进行初步的技术测试和方案试验，确保设计成果的可靠性和实用性。学生能够在物化过程中形成精益求精、追求卓越的工作态度，培养工匠精神，提高产品质量。三、作业目标设定（一）技术意识学生通过调研和案例分析，撰写一篇关于技术在产品设计中的重要性的小论文，探讨技术对人、自然、社会的影响。学生进行小组讨论，分析技术使用中的伦理和环保问题，形成规范、安全的技术使用习惯，并撰写小组报告。（二）工程思维学生运用系统分析的方法，对产品设计过程中的问题进行全面剖析，明确制约条件和影响因素，并形成系统分析报告。学生通过团队协作，提出多种解决方案，并进行比较、权衡和优化，选择最佳方案，形成设计方案报告。学生运用结构、流程、系统、控制等原理，进行产品设计活动，绘制功能结构图和内部布局图，提高工程思维能力。（三）创新设计学生运用创新思维和方法，发现用户的多方面需求，提出具有创新性的设计方案，并绘制设计草图。学生通过技术试验和探究，验证设计方案的可行性和有效性，对设计方案进行反复迭代和优化，形成最终设计方案报告。（四）图样表达学生识读和绘制产品设计的草图、三视图、机械加工图等，提高技术图样的识读和绘制能力，并提交图样作业。学生运用图样表达设计构想，清晰传递设计信息，有效交流创新构思，形成设计交流报告。学生通过图样表达，将设计思想转化为具体的模型或产品，实现设计成果的物化，并提交物化成果展示。（五）物化能力学生根据设计要求选择合适的材料和工具，掌握基本的加工方法和工艺流程，完成模型或产品的成型制作和装配，并提交物化作业。学生进行初步的技术测试和方案试验，确保设计成果的可靠性和实用性，撰写技术测试和方案试验报告。学生在物化过程中形成精益求精、追求卓越的工作态度，培养工匠精神，提高产品质量，并提交个人心得体会。四、学科实践与跨学科学习设计（一）实践活动设计1.产品设计项目实践活动目标：通过设计一款教师办公室用生态垃圾桶，掌握产品设计的全过程。培养技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养。活动步骤：情境导入与激发兴趣：通过展示不同产品的设计案例，引导学生理解产品设计的重要性和趣味性，激发学生参与产品设计的兴趣和动力。理论学习与实践操作相结合：人机界面设计：讲解人机界面设计的基本原则和方法，分组讨论教师办公室用生态垃圾桶的人机界面设计需求，绘制人机界面草图。产品功能结构设计：讲解产品功能结构设计的基本原理和方法，分析垃圾桶的功能结构设计案例，分组进行垃圾桶的功能结构设计，绘制功能结构图。产品内部布局设计：分组进行垃圾桶的内部布局设计，绘制布局草图，利用简单的材料制作垃圾桶的内部布局模型。产品深化设计：产品造型设计：讲解产品造型设计的基本原理和方法，展示优秀的产品造型设计案例，分组进行垃圾桶的造型设计，绘制造型草图，制作造型模型。造型设计方法：介绍形态创新设计、仿生设计和移植法等造型设计方法，分组运用这些方法提出三款造型设计方案。外观件的CMF设计：讲解CMF设计的基本原理和方法，展示不同产品的CMF设计案例，分组进行垃圾桶的外观件CMF设计，绘制设计草图，制作外观件模型。材料与制造工艺：材料的分类与性能：讲解材料的分类和性能，展示不同材料在产品设计中的应用案例，引导学生理解材料选择的重要性。常用材料及其加工工艺：介绍常用材料的加工工艺，分组讨论并选择合适的材料和加工工艺，绘制垃圾桶的三视图和简单电路图。产品的装配：讲解产品的装配流程和方法，分组进行垃圾桶的装配设计，制作装配模型。设计的工程表达：工程制图：引导学生掌握工程制图的基本规范和方法，绘制垃圾桶的工程图样。简单电路图的识读：讲解简单电路图的识读方法，引导学生识读垃圾桶的电路图。计算机辅助设计：介绍计算机辅助设计软件的使用方法，引导学生利用软件进行垃圾桶的设计和优化。总结与评价：小组展示：各组展示完整的设计成果，包括初步设计、深化设计、材料选择与加工工艺、装配设计等。全班讨论：对各组的设计成果进行讨论和点评，提出改进建议。教师总结：对整个大单元的学习过程进行总结，强调技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养的培养。2.跨学科学习设计活动目标：通过跨学科学习，将通用技术与其他学科知识相结合，提升学生的综合素养。培养学生的综合运用能力和创新能力。活动步骤：确定跨学科学习主题：选择“智能家居系统设计与实现”作为跨学科学习主题，将通用技术与信息技术、物理学、数学等学科相结合。组建跨学科学习小组：由学生自愿组成跨学科学习小组，每组包括通用技术、信息技术、物理学、数学等学科的学生。制定跨学科学习计划：各小组根据主题制定学习计划，明确学习目标、学习内容和时间安排。跨学科学习实践：信息技术应用：利用信息技术手段进行智能家居系统的设计和仿真，如使用编程软件进行智能控制程序的设计。物理学原理应用：运用物理学原理分析智能家居系统中的传感器、控制器等组件的工作原理，如利用电路原理进行电子控制系统的设计。数学方法应用：运用数学方法进行智能家居系统的优化设计，如利用数学建模进行系统的性能分析和优化。跨学科学习成果展示：各小组展示跨学科学习成果，包括智能家居系统的设计方案、仿真结果、实物模型等。跨学科学习评价：通过小组互评、教师评价等方式对跨学科学习成果进行评价，注重评价学生的综合运用能力和创新能力。通过以上学科实践与跨学科学习设计，旨在帮助学生掌握产品设计的全过程，培养技术