2019版 地质版 高中通-用技术 必修 技术与设计2《第三章 系统及其设计》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2《第三章系统及其设计》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版地质版高中通用技术必修《技术与设计2》的第三章《系统及其设计》。本章内容涵盖了系统的基础理论、基本特性分析、系统优化方法以及简单系统设计的基本方法和原则。具体来说，本章分为五个小节：揭开系统的面纱：通过实例引入系统的概念，讲解系统的含义与分类。系统的基本特性分析：通过案例分析，阐述系统的基本特性，并介绍系统分析的基本方法。系统优化：解释系统优化的概念，探讨影响系统优化的因素及最优方法。简单系统设计的基本方法：通过案例分析，讲解简单系统设计的方法和原则。简单系统的方案设计：以赛事系统方案设计为例，进行命题设计和评价。（二）单元内容分析1.揭开系统的面纱系统实例：通过都江堰水利工程、塑料大棚温室生态环境系统、智能化大楼管理系统等实例，引导学生认识和理解系统的概念。系统的含义与分类：明确系统的定义，按照不同标准对系统进行分类，如自然系统与人造系统、实体系统与抽象系统、静态系统与动态系统、开放系统与封闭系统等。2.系统的基本特性分析系统分析案例：通过波轮式洗衣机系统和赛龙舟系统的分析，阐述系统分析的方法。系统的基本特性：总结系统的整体性、相关性、功能性、环境适应性等基本特性。系统分析的基本方法：介绍系统分析的基本步骤和方法，强调系统思维的重要性。3.系统优化系统优化的概念：解释系统优化的含义，强调系统优化在现实生活中的应用价值。影响系统优化的因素与最优方法：分析影响系统优化的因素，如目标适度性、效耗比、条件限制等，并介绍常用的系统优化方法。4.简单系统设计的基本方法简单系统设计案例分析：以教室平面设计和保温设计为例，分析简单系统设计的方法和步骤。简单系统设计的基本方法：总结简单系统设计的基本原则和方法，如目的性、整体性、相关性、功能性等。5.简单系统的方案设计赛事系统方案设计：以学校运动会赛事系统为例，进行方案设计和评价，强调系统设计的实践性和应用性。（三）单元内容整合本单元内容围绕“系统及其设计”这一主题展开，从系统的基本概念出发，逐步深入到系统的基本特性、系统优化、简单系统设计的基本方法和原则，最后以赛事系统方案设计为例进行实践应用。整个单元内容逻辑清晰、层次分明，既注重理论知识的讲解，又强调实践能力的培养。在整合单元内容时，应注重以下几点：强化系统思维：通过案例分析、实践活动等方式，培养学生的系统思维能力，使其能够从整体、联系、发展的角度看待问题。注重理论与实践相结合：在讲解理论知识的同时，注重实践活动的安排，让学生在实践中加深对理论知识的理解。培养创新能力：鼓励学生进行创新设计，培养其创新意识和创新能力。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）技术意识技术意识是对技术现象及技术问题的感知与体悟。在本单元中，技术意识的培养主要体现在以下几个方面：感知技术现象：通过都江堰水利工程、塑料大棚温室生态环境系统等实例，让学生感知技术在现实生活中的应用。理解技术价值：通过分析系统的功能、特性等，让学生理解技术在社会发展中的重要价值。形成技术思维：通过系统分析、优化等实践活动，培养学生的技术思维能力，使其能够从技术的角度看待和解决问题。（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，工程思维的培养主要体现在以下几个方面：系统分析：通过波轮式洗衣机系统、赛龙舟系统等案例分析，让学生学会运用系统分析的方法看待问题。比较权衡：在系统优化过程中，引导学生学会比较权衡不同方案的优劣，选择最优方案。筹划设计：在简单系统设计和赛事系统方案设计过程中，培养学生的筹划设计能力，使其能够从整体、联系、发展的角度进行设计。（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，创新设计能力的培养主要体现在以下几个方面：问题发现：鼓励学生从现实生活中发现问题，提出创新性的设计方案。方案构思：在系统设计过程中，引导学生运用创新思维进行方案构思，提出新颖、实用的设计方案。实践验证：通过实践活动验证设计方案的可行性和有效性，培养学生的创新实践能力。（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，图样表达能力的培养主要体现在以下几个方面：识读图样：通过案例分析等方式，让学生学会识读常见的技术图样，如机械加工图、电子线路图等。绘制图样：在系统设计过程中，引导学生运用手工绘图工具或设计软件绘制设计图样，培养其图样表达能力。图样交流：通过图样交流活动，让学生学会运用图样与他人进行技术交流和沟通。（五）物化能力物化能力是指将设计构思转化为实物产品的能力。在本单元中，物化能力的培养主要体现在以下几个方面：材料选择：在系统设计过程中，引导学生学会根据设计需求选择合适的材料。工具使用：通过实践活动让学生掌握常用工具的使用方法，提高其物化能力。模型制作：在系统设计过程中，鼓励学生制作实物模型或原型，验证设计方案的可行性和有效性。本单元的教学内容与《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，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，为学生的全面发展奠定坚实基础。三、学情分析（一）已知内容分析在高中通用技术课程的学习过程中，学生已经通过《技术与设计1》模块的学习，对技术设计的一般过程有了初步的认识，包括发现与明确问题、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环节。学生也掌握了一些基本的技术设计知识和技能，如简单材料的选择与加工、工具的使用、技术图样的识读与绘制等。在《技术与设计2》模块的前两个单元中，学生已经学习了“结构及其设计”和“流程及其设计”的内容，对结构和流程的基本概念、基本原理以及设计方法有了一定的了解。这些内容为学生学习“系统及其设计”单元奠定了良好的基础。（二）新知内容分析“系统及其设计”单元是《技术与设计2》模块的重要组成部分，它要求学生从系统的角度去理解和分析技术问题，掌握系统分析的基本方法，并能够进行简单的系统设计。本单元的具体新知内容包括：系统的含义与分类：学生需要理解什么是系统，以及系统的基本特性和分类方法。系统的基本特性分析：学生需要掌握系统分析的基本方法，能够从系统的角度去看待和分析问题。系统优化：学生需要了解系统优化的概念，掌握影响系统优化的因素，并学会如何运用最优方法进行系统优化。简单系统设计的基本方法：学生需要学习简单系统设计的基本原则和方法，能够独立完成简单系统的设计方案。赛事系统方案设计：作为一个具体的设计任务，学生需要将所学知识应用于实践中，完成赛事系统的方案设计，并进行评价和优化。（三）学生学习能力分析经过前期的学习，学生已经具备了一定的技术设计基础，能够独立完成一些简单的技术设计任务。学生也具备了一定的自主学习和合作探究能力，能够在教师的引导下进行知识的构建和能力的提升。系统设计相对于结构和流程设计来说，具有更高的复杂性和抽象性。学生需要具备较强的逻辑思维能力、综合分析能力和创新思维能力，才能够深入理解和掌握系统设计的精髓。在教学过程中，教师需要注重培养学生的这些能力，引导学生从系统的角度去看待和分析问题。（四）学习障碍突破策略针对学生在学习“系统及其设计”单元过程中可能遇到的学习障碍，教师可以采取以下策略进行突破：加强概念理解：通过生活中的实例和案例分析，帮助学生理解系统的含义和分类。利用多媒体教学手段，如动画、视频等，直观展示系统的构成和运行原理。组织学生进行小组讨论和分享，加深对系统概念的理解。培养系统思维能力：引导学生从系统的角度去看待和分析问题，培养学生的整体观念和全局意识。通过系统分析案例的讲解和练习，让学生逐步掌握系统分析的基本方法。鼓励学生运用系统思维去解决实际问题，提高解决问题的能力。强化实践操作：设计一系列与系统设计相关的实践操作任务，让学生在实践中学习和掌握系统设计的方法。组织学生进行小组合作设计，通过团队协作完成系统设计任务。引导学生对设计方案进行评价和优化，提高设计的质量和效率。激发创新思维：鼓励学生大胆提出新的设计想法和解决方案，培养学生的创新思维能力。引入一些前沿的科技和设计理念，拓宽学生的视野和思路。组织学生进行创新设计比赛或展示活动，激发学生的创新热情。关注个体差异：针对不同学生的学习能力和兴趣特点，采取个性化的教学策略和指导方法。为学习有困难的学生提供额外的辅导和支持，帮助他们克服学习障碍。鼓励学有余力的学生进行更深入的学习和研究，拓展他们的知识面和能力。建立反馈机制：建立有效的学习反馈机制，及时了解学生的学习情况和问题。通过课堂观察、作业检查、测试等方式收集学生的学习数据。针对学生的学习问题进行分析和指导，调整教学策略和方法。通过以上策略的实施，教师可以有效地帮助学生克服学习障碍，提高他们的学习效果和能力水平。教师还需要不断反思和总结教学经验，不断完善教学方法和手段，以适应学生的学习需求和发展要求。四、大主题或大概念设计大主题：系统设计与优化系统设计与优化是通用技术课程中的一个核心概念，它贯穿于技术与设计的多个方面。本大单元将以“系统设计与优化”为主题，通过一系列的教学活动，帮助学生深入理解系统的含义、特性、分析方法和优化设计策略，培养学生的系统思维、工程思维、创新设计能力、图样表达能力和物化能力。五、大单元目标叙写通用技术的核心素养目标：技术意识：学生能够理解系统的基本概念，认识到系统在日常生活中的广泛应用及其重要性。学生能够形成对系统进行技术分析的意识和习惯，能够从技术角度分析系统问题。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，对具体技术问题进行要素分析、整体规划。学生能够理解系统的基本特性，如整体性、相关性、目的性、动态性和环境适应性，并能运用这些特性进行系统设计。创新设计：学生能够基于系统分析，提出创新性的设计方案，优化系统结构，提升系统性能。学生能够综合考虑系统的功能需求、经济成本、环境影响等因素，进行系统的优化设计。图样表达：学生能够运用图形样式对系统中的技术对象进行可视化的描述和交流。学生能够绘制系统图、流程图、控制框图等，清晰地表达系统设计方案。物化能力：学生能够根据系统设计方案，选择合适的材料和工具，进行系统的模型制作或原型开发。学生能够对系统模型进行测试和优化，提升系统的可靠性和稳定性。六、大单元教学重点系统的基本概念和特性：理解系统的含义、分类和基本特性。掌握系统分析的基本方法，如整体性分析、相关性分析等。系统设计与优化：运用系统分析的方法，对具体技术问题进行要素分析和整体规划。基于系统特性，提出创新性的设计方案，优化系统结构，提升系统性能。图样表达与物化能力：运用图形样式对系统进行可视化描述和交流。根据系统设计方案，选择合适的材料和工具，进行系统的模型制作或原型开发。七、大单元教学难点系统分析方法的灵活运用：学生需要掌握多种系统分析方法，并能够根据具体问题灵活选择和运用这些方法。系统分析往往涉及多个因素和变量，学生需要具备较强的逻辑思维和综合能力，才能准确地进行系统分析。创新设计与优化：创新性设计方案往往需要对现有系统进行大胆改进和突破，这要求学生具备较强的创新意识和设计能力。优化设计需要综合考虑多个因素，如功能需求、经济成本、环境影响等，这要求学生具备较强的决策能力和实践经验。图样表达与物化实现的精确性：图样表达需要精确、清晰地表达系统设计方案，这要求学生具备较强的绘图能力和空间想象能力。物化实现过程中，学生需要选择合适的材料和工具，进行精确的加工和组装，这要求学生具备较强的动手能力和实践经验。教学设计详细内容第四节系统设计与优化的案例分析教学目标：通过案例分析，理解系统设计与优化的过程和方法。培养学生的系统思维、工程思维和创新设计能力。教学内容：案例一：都江堰水利工程系统分析都江堰水利工程的系统组成、功能特点和优化措施。讨论都江堰水利工程如何运用系统分析的方法，解决江水自动分流、排沙、控制灌区进水量等问题。探讨都江堰水利工程的创新设计点，如飞沙堰、宝瓶口等结构的设计和优化。案例二：智能化大楼管理系统分析智能化大楼管理系统的组成和功能。讨论智能化大楼管理系统如何通过系统集成和优化，实现安全、舒适、便捷的服务功能。探讨智能化大楼管理系统的创新点，如智能安防、环境监测等功能的实现和优化。教学活动：分组讨论：学生分组对案例进行分析和讨论，提出自己的见解和优化建议。图样表达：学生绘制系统图、流程图等，对系统设计方案进行可视化表达。物化实现：学生根据设计方案，选择合适的材料和工具，制作系统模型或原型。第五节系统设计与优化的实践操作教学目标：通过实践操作，掌握系统设计与优化的方法和步骤。培养学生的图样表达能力和物化能力。教学内容：任务一：校园雨水收集系统设计分析校园雨水收集系统的需求和功能。运用系统分析的方法，进行校园雨水收集系统的整体规划和设计。绘制校园雨水收集系统的系统图、流程图等。选择合适的材料和工具，制作校园雨水收集系统的模型或原型。任务二：智能家居系统设计与优化分析智能家居系统的需求和功能。运用系统优化的方法，对智能家居系统进行优化设计和改进。绘制智能家居系统的系统图、控制框图等。选择合适的材料和工具，制作智能家居系统的模型或原型。教学活动：分组实践：学生分组进行系统设计与实践操作。图样表达：学生绘制系统图、流程图、控制框图等，对系统设计方案进行可视化表达。物化实现：学生根据设计方案，选择合适的材料和工具，制作系统模型或原型。展示与评价：学生展示自己的作品，并进行相互评价和讨论。第六节系统设计与优化的综合评价教学目标：通过综合评价，检验学生对系统设计与优化知识的掌握情况。培养学生的综合评价能力和团队合作精神。教学内容：对学生的系统设计作品进行综合评价。评价标准包括系统设计的创新性、实用性、可靠性、经济性等方面。学生分组进行相互评价，并提出改进建议。教学活动：作品展示：学生展示自己的系统设计作品，并进行口头介绍。分组评价：学生分组对作品进行评价，填写评价表。反馈与改进：学生根据评价结果，对作品进行改进和优化。第七节系统设计与优化的总结与展望教学目标：总结系统设计与优化的学习过程和收获。展望系统设计与优化的未来发展趋势和应用前景。教学内容：回顾系统设计与优化的学习过程和关键知识点。总结学生在系统设计与实践操作中的经验和教训。展望系统设计与优化的未来发展趋势和应用前景，如人工智能、物联网等新技术在系统设计中的应用。教学活动：讨论与交流：学生分组讨论系统设计与优化的学习体会和未来展望。总结报告：学生撰写系统设计与优化的学习总结报告。分享与展示：学生分享自己的学习总结报告，并进行展示和交流。通过以上教学设计，学生将全面理解和掌握系统设计与优化的基本概念、方法和步骤，培养系统思维、工程思维、创新设计能力、图样表达能力和物化能力，为后续的技术学习和发展奠定坚实基础。八、大单元整体教学思路教学目标设定本单元的教学旨在通过系统及其设计的学习，使学生深入理解系统的基本概念、特性及设计方法，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。具体目标如下：（一）技术意识感知与体悟技术现象：通过实例分析，使学生感知生活中系统的普遍存在及其重要性，理解系统作为技术现象的一部分，对人类社会的影响。形成积极的技术价值观：通过案例研讨，让学生认识到系统设计的合理性和优化性对社会、经济、环境的积极影响，形成积极的技术使用态度和责任意识。（二）工程思维理解系统与工程的多样性：通过分析不同类型的系统实例，理解系统的多样性和复杂性，以及系统与工程之间的联系。运用系统分析方法：掌握系统分析的基本方法，能针对具体问题进行要素分析、整体规划，并运用模拟和简易建模等方法进行设计。领悟基本思想和方法：理解结构、流程、系统、控制等基本思想和方法，并能在实际问题中进行应用。（三）创新设计发现与明确问题：在系统设计过程中，培养学生发现问题的能力，明确设计需求和目标。创新构思方案：鼓励学生基于用户需求和技术规范，运用创新思维提出多个解决方案，并进行比较、权衡和优化。技术试验与探究：通过技术试验和探究，验证设计方案的可行性和有效性，培养学生的创新意识和实践能力。（四）图样表达识读技术图样：培养学生识读机械加工图、电子线路图、装配图等常见技术图样的能力。绘制技术图样：通过实践练习，使学生掌握用手工和计算机软件绘制草图、三视图等表达设计构想的方法。技术语言交流：通过图样表达，培养学生的技术语言交流能力，使其能够用技术语言准确、清晰地传达设计思想和成果。（五）物化能力材料选择与规划：根据设计方案要求，选择合适的材料和工具，进行材料性能测试和用料规划。模型制作与装配：通过实践操作，培养学生的模型制作和装配能力，使其能够严谨细致地完成模型或产品的成型制作和装配。技术测试与优化：对模型或产品进行技术测试，撰写技术测试和方案试验报告，并根据测试结果进行优化和改进。教学内容安排本单元的教学内容围绕系统及其设计展开，具体安排如下：第一节揭开系统的面纱系统实例：通过水利工程系统、塑料大棚温室生态环境系统、智能化大楼管理系统等实例，让学生感知系统的存在和重要性。系统的含义与分类：明确系统的定义，理解系统的基本特性，并根据不同标准对系统进行分类。第二节系统的基本特性分析系统分析案例：通过洗衣机系统、赛龙舟系统等案例，分析系统的组成、结构和功能。系统的基本特性：总结归纳系统的基本特性，如整体性、相关性、目的性、动态性等。系统分析的基本方法：介绍系统分析的基本方法，如功能分析、结构分析、流程分析等。第三节系统优化什么是系统优化：明确系统优化的定义和目的，理解系统优化的意义。影响系统优化的因素与最优方法：分析影响系统优化的因素，介绍常用的系统优化方法，如数学建模、模拟试验等。第四节简单系统设计的基本方法简单系统设计案例分析：以教室平面设计为例，分析简单系统设计的过程和方法。简单系统设计的基本方法：总结简单系统设计的基本步骤和原则，如需求分析、方案设计、模型制作、技术测试等。系统设计的基本原则：介绍系统设计的基本原则，如功能性原则、经济性原则、安全性原则等。第五节简单系统的方案设计命题：赛事系统方案设计：提出赛事系统方案设计的命题，明确设计需求和目标。设计及其评价：指导学生进行赛事系统方案设计，包括管理子系统、比赛子系统、服务子系统的设计，并进行方案评价和优化。教学策略与方法1.实例教学法通过具体实例的分析和研讨，使学生直观地理解系统的概念、特性和设计方法。例如，在第一节中，通过水利工程系统、塑料大棚温室生态环境系统等实例，让学生感知系统的存在和重要性；在第二节中，通过洗衣机系统、赛龙舟系统等案例，分析系统的组成、结构和功能。2.探究学习法鼓励学生通过自主探究和合作学习，发现问题、分析问题和解决问题。例如，在第三节中，引导学生分析影响系统优化的因素，并尝试运用数学建模、模拟试验等方法进行系统优化；在第四节中，通过教室平面设计的案例分析，让学生自主进行方案设计和技术测试。3.项目学习法通过项目式学习，让学生在完成具体项目的过程中，综合运用所学知识，提高技术实践能力和创新能力。例如，在第五节中，指导学生进行赛事系统方案设计，从需求分析、方案设计、模型制作到技术测试和评价，全过程参与项目的设计和实施。4.信息技术辅助教学法充分利用信息技术手段，如计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）等，提高教学效率和效果。例如，在第四节中，通过CAD软件绘制教室平面图和技术图样，提高学生的图样表达能力；在第五节中，利用仿真软件进行系统优化和性能评估，培养学生的创新意识和实践能力。评价与反馈1.过程性评价关注学生在学习过程中的表现，如参与度、合作能力、创新思维等，及时给予反馈和指导。例如，在小组讨论和合作探究过程中，观察学生的讨论情况和合作效果，及时提出改进建议。2.成果性评价对学生的设计成果进行评价，如方案设计的合理性、技术图样的规范性、模型制作的精细度等。通过成果展示和交流，让学生相互学习和借鉴，共同提高。3.自我评价与同伴评价鼓励学生进行自我评价和同伴评价，培养学生的自我反思能力和批判性思维。例如，在完成赛事系统方案设计后，让学生对自己的设计成果进行自我评价，并邀请同伴进行点评和建议。教学资源与环境1.教学资源教材与教辅资料：选用符合课程标准的教材和教辅资料，如《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》和相关的教学案例集。实物与模型：准备相关的实物和模型，如洗衣机、赛龙舟模型等，供学生观察和分析。软件与工具：配备CAD、CAM等计算机辅助设计软件和相关的技术工具，如锯子、钳子等，供学生进行图样表达和模型制作。2.教学环境专用教室：配备足够的设计、加工、交流和展示空间，以及必要的安全防护设施。网络学习环境：提供网络学习环境，方便学生查阅资料、交流讨论和提交作业。校企合作基地：与相关企业建立合作关系，为学生提供实习实训的机会和场所。教学总结与反思在教学结束后，对本单元的教学进行总结和反思，包括教学目标的达成情况、教学策略的有效性、学生的反馈和表现等方面。通过总结和反思，不断改进教学方法和手段，提高教学效果和质量。关注学生的成长和发展，为学生的全面而有个性的发展提供有力支持。九、学业评价学业评价是教学过程中不可或缺的一环，旨在通过系统的评估方式，全面、客观地了解学生的学习成效，促进教学质量的持续提升。依据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合《第三章系统及其设计》的教学内容，本学业评价方案将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，设定明确的教学目标、学习目标和评价目标。一、教学目标技术意识：使学生理解系统的概念及其在日常生活和技术领域中的重要性。培养学生观察和分析系统现象的能力，形成积极的技术价值观。工程思维：引导学生运用系统分析的方法，识别和解决技术系统中的问题。培养学生系统和工程的思维方式，提升综合分析和决策能力。创新设计：激发学生的创新意识，鼓励他们在系统设计中提出新颖的解决方案。培养学生将创新思维转化为具体设计方案的能力。图样表达：使学生掌握常见技术图样的识读和绘制方法。培养学生通过图样准确表达设计构想的能力。物化能力：提升学生的动手实践能力，使他们能够根据设计方案制作出实物模型。培养学生严谨细致、精益求精的工作态度。二、学习目标理解系统概念与特性：学生能够理解系统的定义、特性和分类。学生能够识别和分析实际生活中的系统现象。掌握系统分析方法：学生能够运用系统分析的方法识别和解决技术系统中的问题。学生能够理解和应用系统分析的基本步骤和工具。具备创新设计能力：学生能够在系统设计中融入创新元素，提出新颖的解决方案。学生能够将创新思维转化为具体的设计方案。熟练图样表达：学生能够识读和绘制常见的技术图样，如流程图、系统框图等。学生能够通过图样准确表达设计构想和技术信息。提升物化能力：学生能够根据设计方案制作出实物模型，并对其进行测试和优化。学生能够在制作过程中注重细节和质量，形成良好的物化习惯。三、评价目标（一）技术意识评价内容：学生对系统概念的理解程度，以及对系统在实际生活中的应用情况的识别和分析能力。评价方式：通过观察、访谈和问卷调查等方式，评估学生对系统概念的理解程度和应用能力。通过案例分析题考查学生识别和分析系统现象的能力。评价标准：学生能够准确阐述系统的定义和特性，能够识别和分析实际生活中的系统现象，形成积极的技术价值观。（二）工程思维评价内容：学生运用系统分析的方法识别和解决技术系统中问题的能力，以及系统和工程的思维方式。评价方式：通过项目实践、小组讨论和案例分析等方式，评估学生运用系统分析方法的能力。通过设计任务书和技术报告考查学生的综合分析和决策能力。评价标准：学生能够熟练运用系统分析的方法识别和解决技术系统中的问题，能够运用系统和工程的思维方式进行综合分析和决策。（三）创新设计评价内容：学生在系统设计中融入创新元素的能力，以及将创新思维转化为具体设计方案的能力。评价方式：通过创意设计比赛、创新方案设计等活动，评估学生的创新设计能力。通过设计评审和方案汇报考查学生的创新思维和设计能力。评价标准：学生能够在系统设计中融入新颖的元素和理念，能够提出具有创新性的解决方案，并能够将创新思维转化为具体的设计方案。（四）图样表达评价内容：学生识读和绘制常见技术图样的能力，以及通过图样准确表达设计构想的能力。评价方式：通过图样绘制比赛、技术图样识读测试等方式，评估学生的图样表达能力。通过设计评审和方案汇报考查学生通过图样表达设计构想的能力。评价标准：学生能够准确识读和绘制常见的技术图样，能够通过图样准确表达设计构想和技术信息。（五）物化能力评价内容：学生根据设计方案制作出实物模型的能力，以及在制作过程中注重细节和质量的态度。评价方式：通过实物制作比赛、作品展示和评审等方式，评估学生的物化能力。通过观察学生在制作过程中的表现和成品质量考查其物化习惯。评价标准：学生能够根据设计方案制作出符合要求的实物模型，能够在制作过程中注重细节和质量，形成良好的物化习惯。四、具体评价活动设计（一）技术意识评价活动活动名称：系统现象识别与分析活动目的：考查学生对系统概念的理解程度和对系统现象的识别与分析能力。活动步骤：教师提供一系列实际生活中的系统现象案例。学生分组讨论，识别并分析这些案例中的系统现象。每组选派代表汇报讨论结果，教师进行总结和评价。（二）工程思维评价活动活动名称：系统分析方案设计活动目的：考查学生运用系统分析的方法识别和解决技术系统中问题的能力。活动步骤：教师提供一个具体的技术系统问题。学生分组进行系统分析，设计解决方案。每组提交系统分析方案书，并进行汇报和展示。教师和同学共同对方案进行评价和讨论。（三）创新设计评价活动活动名称：创新系统设计竞赛活动目的：考查学生在系统设计中融入创新元素的能力。活动步骤：教师设定一个系统设计主题。学生分组进行系统设计，鼓励融入创新元素。提交设计方案，并进行汇报和展示。由教师和专家组成评审团对设计方案进行评价和打分。（四）图样表达评价活动活动名称：技术图样绘制比赛活动目的：考查学生识读和绘制常见技术图样的能力。活动步骤：教师提供一系列技术图样供学生识读。学生分组绘制指定的技术图样。提交图样作品，由教师和专家进行评审和打分。（五）物化能力评价活动活动名称：实物模型制作竞赛活动目的：考查学生根据设计方案制作出实物模型的能力。活动步骤：学生分组根据设计方案制作实物模型。提交实物模型作品，并进行展示和介绍。由教师和专家对模型作品进行评审和打分，重点考查制作质量、细节处理和物化习惯。五、总结与反馈学业评价是教学过程中不可或缺的一环，通过系统、全面的评价活动，可以准确了解学生的学习成效和存在的问题。针对评价结果，教师应及时给予反馈和指导，帮助学生改进学习方法，提升学习效果。教师还应根据评价结果反思教学过程，不断调整和优化教学策略，以更好地实现教学目标。十、大单元实施思路及教学结构图1.实施思路1.1引入阶段通过生活中的实例，如都江堰水利工程、智能化大楼管理系统等，让学生直观感受系统的存在及其重要性，激发学生的学习兴趣。1.2理论学习阶段深入讲解系统的含义、分类、基本特性、分析方法以及优化的方法和原则，通过案例分析、小组讨论等形式，帮助学生理解并掌握理论知识。1.3实践操作阶段通过赛事系统方案设计、教室供电线路改进等实践项目，让学生将理论知识应用于实际操作中，提升解决问题的能力。1.4总结提升阶段通过项目展示、评价反思等活动，总结学习成果，提升学生对系统的理解和应用能力，培养学生的综合素养。2.教学目标设定2.1技术意识学生能够感知生活中技术的普遍性和重要性，理解技术的性质和价值。学生能够形成积极的技术价值观，对待技术有正确的态度和责任感。2.2工程思维学生能够通过系统分析的方法，识别技术问题的特性和细节，明确制约条件和影响因素。学生能够运用结构、流程、系统、控制等原理，进行技术设计和优化。2.3创新设计学生能够针对技术问题，提出创新的解决方案，并进行方案设计和优化。学生能够运用创新技法，结合多学科知识，进行技术创新设计。2.4图样表达学生能够识读和绘制常见的技术图样，如机械加工图、电子线路图等。学生能够运用图样表达设计构想，与他人交流技术信息。2.5物化能力学生能够根据设计方案，选择合适的材料和工具，进行模型或产品的制作和装配。学生能够对模型或产品进行技术测试和优化，提高物化实现的能力。3.教学结构图大单元教学结构图|+--引入阶段|+--系统实例展示（都江堰、智能化大楼等）|+--激发学习兴趣|+--理论学习阶段|+--系统的含义与分类||+--自然系统与人造系统||+--实体系统与抽象系统||+--静态系统与动态系统||+--开放系统与封闭系统|+--系统的基本特性||+--整体性||+--相关性||+--目的性||+--环境适应性|+--系统分析的基本方法||+--功能分析||+--结构分析|+--系统优化的方法||+--确定优化目标||+--选择优化方法||+--实施与优化|+--实践操作阶段|+--赛事系统方案设计||+--问题分析||+--方案设计||+--方案实施与优化|+--教室供电线路改进||+--问题识别||+--方案设计||+--方案实施与评估|+--总结提升阶段+--项目展示与评价+--学习反思与总结+--综合素养提升4.具体教学实施步骤4.1引入阶段（2课时）4.1.1系统实例展示活动内容：展示都江堰水利工程、智能化大楼管理系统等系统实例。活动目的：通过实例让学生直观感受系统的存在及其重要性。活动方式：多媒体展示、小组讨论。4.1.2激发学习兴趣活动内容：引导学生思考生活中的系统实例，如人体系统、交通系统等。活动目的：激发学生对系统学习的兴趣和好奇心。活动方式：课堂提问、小组讨论。4.2理论学习阶段（8课时）4.2.1系统的含义与分类（2课时）活动内容：讲解系统的含义、分类及其特点。活动目的：帮助学生理解系统的基本概念和分类。活动方式：教师讲解、案例分析、小组讨论。4.2.2系统的基本特性（2课时）活动内容：分析系统的基本特性，如整体性、相关性、目的性、环境适应性等。活动目的：让学生深入理解系统的基本特性。活动方式：案例分析、小组讨论、课堂练习。4.2.3系统分析的基本方法（2课时）活动内容：讲解系统分析的基本方法，如功能分析、结构分析等。活动目的：让学生掌握系统分析的方法。活动方式：教师讲解、案例分析、课堂练习。4.2.4系统优化的方法（2课时）活动内容：讲解系统优化的方法，如确定优化目标、选择优化方法、实施与优化等。活动目的：让学生理解并掌握系统优化的方法。活动方式：教师讲解、案例分析、小组讨论。4.3实践操作阶段（8课时）4.3.1赛事系统方案设计（4课时）活动内容：问题分析：引导学生分析赛事系统的需求和问题。方案设计：指导学生进行赛事系统的方案设计。方案实施与优化：组织学生进行方案实施，并根据实际情况进行优化。活动目的：通过实践提升学生的系统设计和优化能力。活动方式：小组讨论、方案设计、实践操作。4.3.2教室供电线路改进（4课时）活动内容：问题识别：引导学生识别教室供电线路存在的问题。方案设计：指导学生进行供电线路改进方案设计。方案实施与评估：组织学生进行方案实施，并对实施效果进行评估。活动目的：通过实践提升学生的问题解决能力和物化能力。活动方式：小组讨论、方案设计、实践操作、评估反思。4.4总结提升阶段（2课时）4.4.1项目展示与评价活动内容：组织学生展示赛事系统方案和教室供电线路改进方案，并进行评价。活动目的：通过展示和评价，提升学生的自信心和表达能力。活动方式：项目展示、小组评价、教师点评。4.4.2学习反思与总结活动内容：引导学生对学习过程进行反思和总结，提升学习效果。活动目的：帮助学生巩固学习成果，提升综合素养。活动方式：个人反思、小组讨论、全班总结。通过以上教学实施步骤，学生将全面理解和掌握系统的基本概念、分类、基本特性、分析方法以及优化的方法和原则，并通过实践操作提升系统设计和优化的能力，最终形成对系统的深刻理解和应用能力。十一、大情境、大任务创设一、大情境设计（一）情境背景在一个充满活力与创新的未来智慧城市中，城市管理部门决定全面提升城市服务系统的智能化水平，以更好地服务于市民，提高生活质量和城市运行效率。作为通用技术课程的一部分，学生们将扮演城市规划师的角色，参与到一个名为“智慧生活系统”的升级改造项目中。该项目旨在通过系统设计与优化，实现城市交通、能源、环保、安全等多个领域的智能化管理，打造宜居、便捷、安全的未来城市。（二）情境任务任务一：系统实例分析与调研学生需调研并分析当前城市服务系统中存在的问题，如交通拥堵、能源浪费、环境污染等，收集相关数据和信息。通过实例分析，理解系统的含义与分类，识别不同系统在城市运行中的作用和相互关系。任务二：系统基本特性分析选择城市交通系统作为分析对象，通过案例研究，探讨系统的基本特性，如整体性、相关性、目的性、动态性等。运用系统分析的基本方法，对城市交通系统进行深入分析，识别系统中的关键要素和制约条件。任务三：系统优化方案设计针对城市交通系统存在的问题，提出系统优化方案，如智能信号控制系统、公共交通优先策略等。分析影响系统优化的因素，如技术可行性、经济成本、社会接受度等，确定最优方案。任务四：简单系统设计实践以赛事系统方案设计为命题，进行简单系统设计实践。学生需明确赛事系统的需求和目标，设计系统框架和流程。运用简单系统设计的基本方法，绘制系统流程图，编写系统设计说明书，并进行系统评价。任务五：智慧生活系统总体方案设计与展示综合前四个任务的研究成果，设计“智慧生活系统”总体方案，包括交通、能源、环保、安全等多个子系统的集成与优化。制作系统展示模型或PPT，向全班同学和指导教师展示设计成果，并接受评价和反馈。二、大任务目标设定（一）技术意识通过对城市服务系统的调研和分析，增强学生对技术现象及技术问题的感知与体悟，形成积极的技术价值观。理解技术在城市服务系统中的应用和价值，认识技术对城市发展和市民生活的重要影响。（二）工程思维运用系统分析的方法，识别城市交通系统中的关键要素和制约条件，进行整体规划和优化设计。培养学生在复杂系统中进行要素分析、整体规划的能力，以及运用模拟和简易建模等方法进行设计的能力。理解风险评估和综合决策在系统设计中的重要性，学会进行简单的风险评估和决策分析。（三）创新设计鼓励学生针对城市交通系统存在的问题提出创新性的优化方案，如利用大数据、人工智能等新技术提升系统智能化水平。培养学生的创新设计能力，包括信息收集、方案构思、技术试验、方案优化等环节，形成具有新颖性和实用性的设计方案。引导学生关注技术发展趋势和社会需求变化，培养对未来技术发展的敏感性和预见性。（四）图样表达通过绘制系统流程图、设计说明书等图样，培养学生的图样表达能力，使学生能够用清晰、准确的图样表达设计思想和方案。引导学生掌握常见技术图样的绘制方法和规范，如流程图、系统框图、控制方框图等，提高图样表达的专业性和规范性。（五）物化能力指导学生制作系统展示模型或PPT，将设计方案物化为具体的产品或成果，培养学生的物化能力。在制作过程中，注重培养学生的动手实践能力和团队合作精神，使学生能够将理论知识与实践操作相结合，提高解决实际问题的能力。三、大任务实施步骤（一）任务一实施步骤分组调研：将学生分为若干小组，每组负责调研一个城市服务系统（如交通系统、能源系统、环保系统等）。数据收集：通过实地考察、问卷调查、网络搜索等方式收集相关数据和信息。实例分析：分析调研结果，识别系统中存在的问题和瓶颈，理解系统的含义与分类。小组汇报：各小组向全班同学汇报调研成果，分享实例分析的心得体会。（二）任务二实施步骤案例选择：选择城市交通系统作为分析对象，收集相关案例资料。特性分析：运用系统分析的基本方法，对城市交通系统进行深入分析，探讨其整体性、相关性、目的性、动态性等基本特性。小组讨论：小组内讨论分析结果，形成共识，准备汇报材料。班级交流：各小组向全班同学汇报分析成果，教师进行总结点评。（三）任务三实施步骤问题识别：针对城市交通系统存在的问题，进行问题识别和分析。方案构思：提出多个优化方案，进行初步构思和比较。方案优化：分析影响系统优化的因素，如技术可行性、经济成本、社会接受度等，确定最优方案。方案汇报：各小组向全班同学汇报优化方案，接受评价和反馈。（四）任务四实施步骤命题解析：明确赛事系统的需求和目标，进行命题解析。系统设计：运用简单系统设计的基本方法，设计赛事系统框架和流程。图样表达：绘制系统流程图，编写系统设计说明书。系统评价：对设计方案进行评价和优化，确保系统满足需求并具有可行性。（五）任务五实施步骤总体方案设计：综合前四个任务的研究成果，设计“智慧生活系统”总体方案。子系统集成：实现交通、能源、环保、安全等多个子系统的集成与优化。成果制作：制作系统展示模型或PPT，准备展示材料。成果展示：向全班同学和指导教师展示设计成果，接受评价和反馈。四、大任务评价方案（一）评价原则多元化评价：采用多种评价方式相结合，包括自我评价、同伴评价、教师评价等。过程性评价：关注学生在任务实施过程中的表现和努力程度，及时给予反馈和指导。成果性评价：以学生的设计成果为重要评价指标，包括系统流程图、设计说明书、展示模型或PPT等。（二）评价指标技术意识：学生对技术现象及技术问题的感知与体悟程度，技术价值观的形成情况。工程思维：学生在系统分析、整体规划、风险评估和决策分析等方面的能力表现。创新设计：学生提出的设计方案的新颖性、实用性和创新性程度。图样表达：学生绘制的系统流程图、设计说明书等图样的清晰性、准确性和规范性。物化能力：学生将设计方案物化为具体产品或成果的能力表现，包括动手实践能力、团队合作精神等。（三）评价方法自我评价：学生根据自己的任务实施过程和成果进行自我评价，反思存在的问题和不足。同伴评价：小组成员之间互相评价彼此的表现和贡献，促进团队合作和交流。教师评价：教师根据学生的任务实施过程和成果进行评价，给予具体的反馈和指导。展示评价：通过成果展示环节，由全班同学和指导教师共同评价各小组的设计成果，评选出优秀作品。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：第三章系统及其设计课时安排：第1课时：揭开系统的面纱（系统的含义与分类）第2课时：系统的基本特性分析（系统分析案例、系统的基本特性、系统分析的基本方法）第3课时：系统优化（系统优化的意义、影响系统优化的因素与最优方法）第4课时：简单系统设计的基本方法（案例分析、基本方法、基本原则）第5课时：简单系统的方案设计（命题：赛事系统方案设计）第6课时：学习系统及其设计的小结与评价（二）学习目标通用技术的核心素养目标：技术意识：学生能够形成对系统技术现象的基本认识，理解系统在日常生活中的重要性和广泛应用。学生能够培养从技术角度观察和分析问题的能力，形成关注技术、参与技术活动的积极态度。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。学生能够掌握系统设计的基本流程和方法，进行简单的系统设计和优化。创新设计：学生能够在系统设计和优化过程中，提出具有创新性的解决方案，发展创造性思维。学生能够结合实际需求，运用所学知识进行系统设计，体现创新意识和实践能力。图样表达：学生能够识读和绘制简单的系统图、流程图等，用技术语言准确表达系统设计构想。学生能够通过图样表达，清晰传达系统设计的思路和方案，提高技术交流的能力。物化能力：学生能够根据系统设计方案，选择合适的材料和工具，进行简单的模型制作和装配。学生能够通过实践操作，验证和优化系统设计方案，提高解决实际问题的能力。（三）评价任务课堂表现评价：观察学生在课堂讨论、技术探究和实践活动中的表现，评价其技术意识、工程思维和创新设计能力。作品评价：对学生提交的系统设计方案、模型制作等进行评价，考察其图样表达能力和物化能力。小组互评：组织学生进行小组互评，评价其在团队合作、沟通协调等方面的表现。自我反思评价：引导学生撰写学习反思，评价自身在学习过程中的收获和不足。（四）学习过程第1课时：揭开系统的面纱教学环节：导入新课：通过生活中的系统实例（如水利工程系统、智能化大楼管理系统等），引导学生思考什么是系统。讲授新知：讲解系统的含义和分类，通过实例帮助学生理解自然系统、人造系统、实体系统和抽象系统等概念。课堂讨论：组织学生讨论生活中还有哪些系统实例，并尝试对其进行分类。小结作业：总结本节课所学内容，布置作业要求学生搜集更多系统实例。第2课时：系统的基本特性分析教学环节：复习旧知：回顾上节课所学内容，提问学生系统的含义和分类。案例分析：通过洗衣机系统和赛龙舟系统的案例，分析系统的基本特性。技术探究：引导学生探究系统的目的性、整体性、相关性、层次性、动态性和环境适应性等特性。实践活动：组织学生进行技术实践活动，如分析学校作为一个系统的基本特性。小结作业：总结本节课所学内容，布置作业要求学生撰写系统分析报告。第3课时：系统优化教学环节：导入新课：通过实例（如修建隔音墙改善车流噪声污染）引入系统优化的概念。讲授新知：讲解系统优化的意义和影响系统优化的因素。技术实践：组织学生进行技术实践活动，如改进教室供电线路、优化课程表编排等。小组讨论：讨论影响系统优化的因素和最优化方法。小结作业：总结本节课所学内容，布置作业要求学生提出一个系统优化方案。第4课时：简单系统设计的基本方法教学环节：复习旧知：回顾上节课所学内容，提问系统优化的意义和方法。案例分析：通过简易教室设计的案例分析，讲解简单系统设计的基本方法。技术探究：引导学生探究系统设计的基本原则和方法。实践活动：组织学生进行实践活动，如设计一个小型生态瓶系统。小结作业：总结本节课所学内容，布置作业要求学生完成一个小型系统设计方案。第5课时：简单系统的方案设计教学环节：导入新课：通过赛事系统方案设计的命题引入本节课内容。讲授新知：讲解系统方案设计的流程和方法。小组合作：组织学生分小组合作完成赛事系统方案设计，包括系统组成、项目展开、比赛程序编排等。交流评价：在班内交流各小组的方案设计，进行评价和反馈。小结作业：总结本节课所学内容，布置作业要求学生完善系统设计方案并提交。第6课时：学习系统及其设计的小结与评价教学环节：复习旧知：回顾本单元所学内容，提问学生系统设计的流程和方法。小组讨论：组织学生分小组讨论学习系统及其设计的收获和不足。自我反思：引导学生撰写学习反思，评价自身在学习过程中的表现。总结评价：对本单元学习情况进行总结评价，表扬优秀学生和小组。展望未来：引导学生思考未来如何在生活和学习中运用系统设计的思想和方法。（五）作业与检测课后作业：完成系统实例搜集和分析报告。撰写系统分析报告。提出一个系统优化方案。完成一个小型系统设计方案。完善赛事系统方案设计并提交。单元检测：设计一份系统设计的综合测试题，包括选择题、简答题和案例分析题等。组织学生进行测试，并根据测试结果进行反馈和辅导。（六）学后反思在本单元的学习中，学生通过系统的实例分析、基本特性探究、优化设计实践等活动，深入理解了系统的含义、分类和基本特性，掌握了系统设计的基本流程和方法。通过小组合作和实践活动，学生提高了技术意识、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。学生在学习过程中也遇到了一些挑战和困难，如系统设计的复杂性、优化目标的确定等。通过教师的引导和同学的帮助，学生逐渐克服了这些困难，取得了显著的进步。在未来的学习和生活中，学生将继续运用系统设计的思想和方法解决实际问题，不断提升自身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、教学目标本次学科实践与跨学科学习设计的目标是全面提高学生的通用技术核心素养，具体包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。通过跨学科的学习，使学生能够将所学知识应用于解决实际问题，增强实践能力和创新思维，理解系统与工程思想在实际生活中的广泛应用。二、学习目标技术意识：培养学生对系统及其设计的兴趣，认识到系统在日常生活中的重要性。增强学生对技术系统及其对社会、经济、环境影响的认识，形成可持续发展观念。工程思维：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。能够运用结构、流程、系统、控制等原理，进行技术设计和优化。创新设计：在系统设计中融入创新元素，提出具有新颖性和实用性的设计方案。运用人机工程学原理，提高系统设计的舒适性和便捷性。图样表达：培养学生识读和绘制系统图样的能力，能够用技术图样表达设计构想。通过图样表达，提高系统的可视化和交流效果。物化能力：通过实践操作，将系统设计方案物化为实际模型或产品。培养学生的动手能力和团队协作能力，将理论知识应用于实际制作中。三、作业目标设定技术意识：学生能够列举并分析生活中常见的系统实例，说明系统对人们生活的影响。撰写一篇短文，探讨系统设计与可持续发展的关系。工程思维：分析一个具体系统（如学校运动会赛事系统）的组成和功能，识别其主要制约条件和影响因素。提出至少两种优化该系统的方案，并进行比较和权衡。创新设计：设计一个创新性的系统解决方案，解决校园内的一个实际问题（如垃圾分类回收系统）。制作系统设计的概念图或原型模型，展示设计思路和创新点。图样表达：绘制所设计系统的结构图、流程图或系统框图，清晰表达系统组成和相互关系。撰写设计说明书，详细解释图样中的符号、标记和说明文字。物化能力：小组合作，将设计的系统方案物化为实际模型或产品。编写制作过程中的技术报告，记录制作过程、遇到的问题及解决方案。四、教学内容与活动设计第一节揭开系统的面纱一、系统实例活动设计：展示不同领域的系统实例，如水利工程系统、塑料大棚温室生态环境系统、智能化大楼管理系统等。跨学科融合：结合地理、生物、信息技术等学科，分析这些系统如何影响人们的生活和环境。二、系统的含义与分类活动设计：引导学生讨论并总结系统的定义和特性，将系统分为自然系统、人造系统、实体系统和抽象系统等。作业布置：要求学生分类整理生活中的系统实例，并撰写简短的分类报告。第二节系统的基本特性分析一、系统分析案例活动设计：以洗衣机系统为例，分析其子系统的相互关联和作用。跨学科融合：结合物理学原理，讨论洗衣机的工作原理和效率优化。二、系统的基本特性活动设计：通过小组讨论，总结系统的整体性、相关性、目的性和动态性等基本特性。作业布置：要求学生选择一个系统实例，分析其基本特性，并撰写分析报告。三、系统分析的基本方法活动设计：介绍系统分析的基本步骤和方法，如功能分析、结构分析等。实践操作：以小组为单位，对校园内的某个系统进行实地调查和分析，撰写系统分析报告。第三节系统优化一、什么是系统优化活动设计：通过案例介绍系统优化的概念和意义。跨学科融合：结合经济学原理，讨论系统优化的成本效益分析。二、影响系统优化的因素与最优方法活动设计：分析影响系统优化的主要因素，如目标设定、资源投入、技术条件等。实践操作：以教室供电线路改进为例，进行系统优化方案设计，并进行模型制作和测试。第四节简单系统设计的基本方法一、简单系统设计案例分析活动设计：以简易教室设计为例，分析系统设计的步骤和方法。跨学科融合：结合建筑学、环境科学等学科，讨论教室设计的合理性和可持续性。二、简单系统设计的基本方法活动设计：介绍系统设计的基本原则和方法，如功能分解、结构布局、接口设计等。实践操作：以小组为单位，设计一个简单的系统方案（如垃圾分类回收系统），并绘制系统图样。三、系统设计的基本原则活动设计：总结系统设计的基本原则，如整体性、可靠性、经济性、可维护性等。讨论交流：组织学生分享各自的设计方案，进行互评和讨论。第五节简单系统的方案设计一、命题：赛事系统方案设计活动设计：以学校运动会赛事系统为例，进行系统设计方案设计。跨学科融合：结合管理学、信息技术等学科，讨论赛事系统的组织管理和信息技术应用。二、设计及其评价活动设计：各小组展示设计方案，进行交流和评价。实践操作：选择优秀方案进行模型制作和测试，验证设计的可行性和有效性。五、评价与反馈过程性评价：通过观察学生在小组讨论、实践活动中的表现，及时给予反馈和指导。成果性评价：通过作业、报告、模型制作等成果，评价学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。反思与总结：组织学生撰写学习反思和总结报告，反思学习过程中的收获和不足，提出改进建议。六、跨学科融合建议与物理学融合：在系统分析和优化过程中，结合物理学原理讨论系统的工作原理和效率优化。与地理学融合：在分析自然系统时，结合地理学知识讨论地理环境和人类活动对系统的影响。与信息技术融合：在系统设计过程中，引入信息技术手段，提高系统的智能化和自动化水平。与经济学融合：在系统优化过程中，结合经济学原理讨论成本效益分析和资源优化配置。通过本次学科实践与跨学科学习设计，旨在全面提高学生的通用技术核心素养，培养学生的实践能力和创新思维，使学生能够将所学知识应用于解决实际问题，为未来的学习和工作奠定坚实基础。十四、大单元作业设计教学目标根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，本单元的教学目标旨在通过《系统及其设计》的教学内容，全面提升学生的通用技术核心素养，具体目标如下：技术意识：学生能够认识到系统在日常生活和工业生产中的重要性，理解系统对于解决复杂问题的重要性，形成对系统设计的初步认识和兴趣。学生能够了解系统设计的基本原则和规范，形成规范、系统的设计理念。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。学生能够运用结构、流程、系统、控制等原理，进行系统设计和优化。创新设计：学生能够在系统设计中融入创新元素，提出具有新颖性和实用性的设计方案。学生能够通过技术试验和技术探究，验证设计方案的可行性和有效性。图样表达：学生能够使用规范的技术图样表达系统设计方案，包括流程图、结构图、方框图等。学生能够清晰地呈现设计思路和设计步骤，使他人能够理解和实施设计方案。物化能力：学生能够根据设计方案，选择合适的材料和工具，进行模型或产品的制作和装配。学生能够对模型或产品进行技术测试和优化，提高物化实现的能力。作业目标设定本单元的作业设计旨在巩固和拓展学生在课堂上所学的系统及其设计知识，通过实践任务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。具体作业目标设定如下：技术意识：学生能够通过观察和分析生活中的系统实例，理解系统在日常生活中的广泛应用。学生能够认识到系统设计在解决实际问题中的重要性，并形成初步的系统设计意识。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，对给定的问题进行深入分析，明确制约条件和影响因素。学生能够设计出一个合理的系统方案，解决给定的问题，并考虑到系统的可行性和优化。创新设计：学生能够在系统设计中融入自己的创新想法，提出具有新颖性和实用性的设计方案。学生能够通过技术试验和技术探究，验证和改进自己的设计方案，提高设计质量。图样表达：学生能够使用规范的技术图样表达自己的设计方案，包括流程图、结构图、方框图等。学生能够清晰地呈现设计思路和设计步骤，使他人能够理解和实施设计方案。物化能力：学生能够根据设计方案，选择合适的材料和工具，制作出系统模型或原型。学生能够对模型或原型进行技术测试和优化，提高物化实现的能力。作业内容与要求一、系统实例观察与分析（1课时）作业内容：观察并记录生活中的系统实例，如水利工程系统、塑料棚室生态环境系统、智能化大楼管理系统等。分析每个系统的组成部分、功能和相互关系，理解系统是如何协同工作的。作业要求：每个学生至少观察并记录两个系统实例。提交一份系统实例观察报告，内容包括系统名称、组成部分、功能和相互关系。二、系统含义与分类讨论（1课时）作业内容：小组讨论系统的含义和分类，如自然系统与人造系统、实体系统与抽象系统等。每个小组选择一个系统分类进行深入讨论，并准备一份讨论报告。作业要求：小组内部分工明确，每个成员都要参与讨论。提交一份小组讨论报告，内容包括系统分类、特点和实例分析。三、系统基本特性分析（1课时）作业内容：分析给定系统的基本特性，如整体性、相关性、目的性、环境适应性等。提交一份系统基本特性分析报告，内容包括系统名称、基本特性和分析过程。作业要求：分析过程要详细、有条理。报告内容要准确、完整。四、系统优化设计任务（2课时）作业内容：小组选择一个实际系统（如学校运动会赛事系统、教室供电线路系统等）进行优化设计。设计一个优化方案，包括现状分析、优化目标和具体措施。作业要求：小组内部分工明确，每个成员都要参与设计过程。提交一份优化设计报告，内容包括系统现状分析、优化目标、优化措施和预期效果。五、系统设计图样表达（1课时）作业内容：根据优化设计方案，绘制系统流程图、结构图或方框图等技术图样。提交一份规范的技术图样，并附上设计说明。作业要求：图样要规范、清晰，符合技术标准。设计说明要详细解释图样的内容和设计意图。六、系统模型制作与测试（2课时）作业内容：根据技术图样，选择合适的材料和工具，制作系统模型或原型。对模型或原型进行技术测试，评估其性能和稳定性。作业要求：制作过程要仔细、认真，确保模型或原型的准确性和可靠性。提交一份模型制作报告和测试报告，内容包括制作过程、测试方法和测试结果。七、系统设计总结与反思（1课时）作业内容：对整个系统设计过程进行总结和反思，包括成功经验、不足之处和改进措施。提交一份总结报告，内容包括设计过程回顾、成果展示、经验总结和未来展望。作业要求：总结报告要全面、客观，反映真实的设计过程和成果。提出具体的改进措施和建议，为未来的系统设计提供参考。作业评价与反馈过程性评价：教师在学生完成每个作业环节后，及时给予反馈和指导，帮助学生及时纠正错误、改进方法。成果性评价：教师根据学生提交的作业报告和模型或原型进行评分和评价，重点关注学生的设计思路、创新性和物化能力。自我评价与同伴评价：鼓励学生进行自我评价和同伴评价，通过互相交流和分享经验，提高学生的自我反思能力和团队协作能力。通过以上作业设计，学生将全面理解和掌握系统及其设计的知识和技能，提升通用技术核心素养，为未来的学习和生活打下坚实的基础。十五、“教-学-评”一致性课时设计教学目标技术意识：通过实例分析和系统设计实践，使学生能够识别技术系统中的核心要素，理解系统的功能及其在现实生活中的应用，形成对技术的敏感性和责任意识。工程思维：掌握系统分析的基本方法，能够运用系统、结构、流程、控制等原理，进行技术问题的系统分析和方案设计，培养系统思维和工程实践能力。创新设计：鼓励学生针对特定技术问题，提出创新解决方案，通过团队合作和实践操作，发展创新设计能力和团队协作能力。图样表达：学会用草图、流程图、方框图等技术图样表达设计思想，提高技术图样的识读和绘制能力。物化能力：通过系统设计实践，使学生能够根据设计方案选择合适的材料和工具，完成模型或原型制作，提高物化实现能力。教学设计概述本单元的教学设计以《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》为指导，围绕“系统及其设计”这一主题，通过实例分析、理论讲授、实践操作等多种教学方式，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。教学实施过程包括五个主要环节：系统实例分析、系统基本特性探讨、系统优化方法学习、简单系统设计实践和系统方案设计与评价。课时设计第一课时：系统实例分析教学目标：通过实例分析，使学生理解系统的含义和分类。培养学生的技术意识，识别技术系统中的核心要素。教学过程：导入新课（5分钟）通过提问引入课题：“什么是系统？你能举出一些生活中的系统实例吗？”学生自由发言，教师总结并引入新课。系统实例分析（20分钟）展示都江堰水利工程、塑料大棚温室生态环境系统、智能化大楼管理系统等实例。引导学生分析每个实例的组成要素、功能及特性。系统的含义与分类（15分钟）讲解系统的定义：“系统是由相互依存的若干个部分组成的、具有特定功能的有机整体。”介绍系统的分类方法，如自然系统与人造系统、实体系统与抽象系统等。课堂练习（10分钟）学生分组讨论，举出生活中的其他系统实例，并尝试对其进行分类。每组派代表分享讨论结果，教师点评。总结与作业（5分钟）总结本课重点，强调系统的含义和分类。布置作业：搜集更多系统实例，并分析其组成要素和功能。作业目标：巩固对系统含义和分类的理解，培养学生的技术意识。第二课时：系统基本特性探讨教学目标：通过案例分析，使学生理解系统的基本特性。培养学生的工程思维，学会运用系统分析的方法。教学过程：复习旧知（5分钟）回顾上节课内容，提问：“什么是系统？系统有哪些分类方法？”学生回答，教师简要总结。系统基本特性分析（20分钟）以洗衣机系统为例，引导学生分析其整体性、相关性、目的性、动态性和环境适应性等基本特性。学生分组讨论，尝试总结系统的其他可能特性。系统分析的基本方法（15分钟）介绍系统分析的基本步骤：明确问题、收集资料、建立模型、分析优化、评价决策。通过实例演示系统分析的过程。课堂练习（10分钟）学生分组，选择一个生活中的系统实例（如自行车、手机等），进行系统分析。每组派代表分享分析结果，教师点评。总结与作业（5分钟）总结本课重点，强调系统的基本特性和分析方法。布置作业：选择一个系统实例，进行深入分析，并撰写系统分析报告。作业目标：通过系统分析实践，培养学生的工程思维和技术表达能力。第三课时：系统优化方法学习教学目标：使学生理解系统优化的意义和方法。培养学生的创新设计能力，学会提出优化方案。教学过程：复习旧知（5分钟）回顾上节课内容，提问：“系统的基本特性有哪些？系统分析的基本步骤是什么？”学生回答，教师简要总结。系统优化的意义（10分钟）通过实例（如修建隔音墙改善车流噪声污染）讲解系统优化的意义。引导学生理解系统优化在现实生活中的应用价值。影响系统优化的因素与最优方法（20分钟）分析影响系统优化的因素，如目标适度性、投入与效益比、条件限制等。介绍最优化方法的一般步骤和常用方法（如数学建模、仿真试验等）。课堂练习（15分钟）学生分组，针对一个实际问题（如学校课程表编排、教室布局优化等），提出优化方案。每组派代表分享优化方案，教师点评。总结与作业（5分钟）总结本课重点，强调系统优化的意义和方法。布置作业：选择一个实际问题，进行深入分析，并提出优化方案。作业目标：通过系统优化实践，培养学生的创新设计能力和问题解决能力。第四课时：简单系统设计实践教学目标：使学生掌握简单系统设计的基本方法。培养学生的物化能力，完成系统模型或原型制作。教学过程：复习旧知（5分钟）回顾上节课内容，提问：“系统优化的意义是什么？影响系统优化的因素有哪些？”学生回答，教师简要总结。简单系统设计案例分析（20分钟）以简易教室设计为例，分析系统设计的基本步骤和原则。引导学生理解系统设计中的用户需求分析、功能定义、方案设计、模型制作等环节。简单系统设计的基本方法（15分钟）介绍系统设计的基本方法，如头脑风暴法、功能分析法、流程图法等。通过实例演示系统设计的过程。实践操作（40分钟）学生分组，选择一个简单系统设计任务（如简易书架设计、小型灌溉系统设计等）。按照系统设计的基本步骤，完成方案设计、图样绘制和模型制作。总结与展示（10分钟）学生分组展示设计成果，分享设计过程中的经验和教训。教师总结本课重点，强调系统设计的重要性和实践意义。作业目标：通过系统设计实践，培养学生的物化能力和团队协作能力。第五课时：系统方案设计与评价教学目标：使学生掌握系统方案设计的完整流程。培养学生的图样表达能力和技术评价能力。教学过程：复习旧知（5分钟）回顾上节课内容，提问：“简单系统设计的基本步骤是什么？你在设计过程中遇到了哪些困难？”学生回答，教师简要总结。系统方案设计的完整流程（15分钟）介绍系统方案设计的完整流程，包括用户需求分析、功能定义、方案设计、图样绘制、模型制作、测试优化等环节。强调图样表达在系统方案设计中的重要性。命题：赛事系统方案设计（20分钟）布置设计任务：“为学校运动会设计赛事系统方案。”引导学生分析赛事系统的组成要素、功能需求及用户需求。图样绘制与方案优化（40分钟）学生分组，根据设计任务，进行赛事系统方案设计。完成系统组成图、流程图、方框图等技术图样的绘制。对设计方案进行优化和完善。方案评价与展示（10分钟）学生分组展示设计方案，分享设计思路和图样表达方法。教师和学生共同对设计方案进行评价，提出改进建议。作业目标：通过赛事系统方案设计实践，培养学生的图样表达能力和技术评价能力。总结与反思本单元的教学设计以“系统及其设计”为主题，通过五个课时的学习，使学生逐步掌握了系统的含义、分类、基本特性、优化方法以及简单系统设计的基本流程。在教学过程中，注重培养学生的技术意识、工