2020版 人教版 高中通-用技术 选择性必修3工程设计基础《第二章 工程设计的一般过程》大单元整体教学设计2020课标

版人教版高中通用技术选择性必修3工程设计基础《第二章工程设计的一般过程》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《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》中的选择性必修3《工程设计基础》是高中通用技术课程的重要组成部分，旨在帮助学生理解工程对现代社会发展的重要性，能够简要分析具体的工程设计要素，并经历工程设计的一般过程。通过简易工程的设计实践，学生能够形成系统与工程思维，初步掌握面向制造、装配、环境等的设计方法，为未来的技术学习和职业发展打下坚实的基础。本单元的教学内容聚焦于“工程设计的一般过程”，包括工程设计的过程和要素、工程设计的活动、可制造性工程设计和可持续性工程设计四个主要部分。通过这四个部分的学习，学生将全面理解工程设计的全过程，掌握工程设计的基本方法和工具，并具备初步的工程实践能力。工程设计的过程和要素：这一节主要介绍工程设计的基本流程，包括探索满足需求的概念、构建系统的模型、确定构成系统的零部件、选择制造零部件的材料和工艺等关键步骤。还将探讨工程设计过程中所需的信息类型及其获取方法。工程设计的活动：本节将详细阐述工程设计各阶段的活动及其逻辑关系，包括概念设计、实体设计和详细设计三个阶段。学生将了解每个阶段的主要任务、设计方法和工具，并通过案例分析加深对工程设计活动的理解。可制造性工程设计：可制造性工程设计强调在工程设计阶段就充分考虑产品的制造过程和工艺要求，以确保设计出的产品能够顺利制造出来。本节将介绍面向制造和装配的设计方法，包括减少零件总量、使用标准零部件、在不同产品中使用通用件等策略，以及成组技术和防错技术在工程设计中的应用。可持续性工程设计：可持续性工程设计关注工程设计对环境的影响，强调在设计过程中考虑材料的可回收性、产品的使用寿命、能源消耗等因素。本节将介绍面向环境的设计方法，包括最小化制造过程中排放的废气和废弃物、延长产品使用寿命等策略，以及面向可靠性和安全性的设计原则。（二）单元内容分析本单元的内容具有高度的综合性和实践性，旨在通过理论学习和实践操作相结合的方式，培养学生的工程思维和设计能力。以下是对本单元各节内容的详细分析：工程设计的过程和要素核心内容：工程设计的基本流程、设计要素和信息获取方法。重点：理解工程设计的基本流程，掌握设计要素和信息获取的方法。难点：如何将理论知识应用于实际工程设计过程中，准确识别设计要素并有效获取信息。工程设计的活动核心内容：概念设计、实体设计和详细设计三个阶段的主要任务、设计方法和工具。重点：掌握工程设计各阶段的活动及其逻辑关系，理解每个阶段的设计方法和工具。难点：如何在工程设计过程中灵活运用各种设计方法和工具，解决实际问题。可制造性工程设计核心内容：面向制造和装配的设计方法、成组技术和防错技术在工程设计中的应用。重点：理解面向制造和装配的设计原则，掌握成组技术和防错技术的基本方法。难点：如何在工程设计中综合考虑制造过程和工艺要求，提高产品的可制造性和装配性。可持续性工程设计核心内容：面向环境的设计方法、面向可靠性和安全性的设计原则。重点：理解可持续性工程设计的重要性，掌握面向环境和可靠性、安全性的设计原则。难点：如何在工程设计中平衡经济效益和环境效益，确保产品的可靠性和安全性。（三）单元内容整合本单元的内容整合围绕“工程设计的一般过程”展开，将工程设计的过程和要素、工程设计的活动、可制造性工程设计和可持续性工程设计四个部分有机结合在一起，形成一个完整的工程设计知识体系。通过整合这些内容，学生将能够全面理解工程设计的全过程，掌握工程设计的基本方法和工具，并具备初步的工程实践能力。在整合过程中，我们注重以下几点：系统性：将工程设计的各个阶段和要素视为一个有机整体，强调它们之间的内在联系和相互作用。通过系统性地组织教学内容，帮助学生构建完整的工程设计知识体系。实践性：注重理论与实践相结合，通过案例分析、实践操作等方式，让学生在实践中掌握工程设计的方法和工具。鼓励学生积极参与工程设计项目，提高解决实际问题的能力。创新性：强调创新思维在工程设计中的重要性，鼓励学生运用创造性思维方法解决工程设计中的难题。通过引入新技术、新工艺和新材料等内容，激发学生的创新意识和创新能力。可持续性：关注工程设计对环境的影响，强调可持续性工程设计的重要性。通过介绍面向环境的设计方法和原则，培养学生的环保意识和责任感。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通用技术课程的始终，是评价学生学习成效的重要标准。以下是对这五个方面核心素养目标的详细分解：（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，是形成技术素养的基础。在工程设计基础单元中，技术意识的培养主要体现在以下几个方面：感知技术现象：通过观察和分析生活中的技术产品和技术现象，引导学生感知技术的重要性和普遍性。理解技术原理：通过讲解工程设计的基本原理和方法，帮助学生理解技术产品的内部结构和工作机制。形成技术价值观：通过讨论技术对社会、环境和个人的影响，引导学生形成积极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，是工程设计的基础。在工程设计基础单元中，工程思维的培养主要体现在以下几个方面：系统分析：引导学生运用系统分析的方法，识别技术问题的特性和细节，明确制约条件和各种影响因素。比较权衡：通过案例分析和讨论，帮助学生学会在多个设计方案中进行比较和权衡，选择最优方案。决策分析：引导学生运用决策矩阵、层次分析法等工具进行决策分析，提高解决问题的能力和效率。（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。在工程设计基础单元中，创新设计的培养主要体现在以下几个方面：发现问题：通过观察和调研，引导学生发现实际生活中的技术问题，明确设计需求。构思方案：鼓励学生运用创造性思维方法，提出多个创新性的设计方案，并进行比较和优化。技术试验：通过技术试验验证设计方案的可行性和有效性，培养学生的实践能力和创新意识。（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。在工程设计基础单元中，图样表达的培养主要体现在以下几个方面：识读图样：通过讲解和练习，帮助学生掌握常见技术图样的识读方法，如机械加工图、电子线路图等。绘制图样：引导学生运用手工绘图工具或二维、三维设计软件绘制技术图样，表达设计构想。交流设计：通过小组讨论和汇报等方式，培养学生的设计交流能力，学会用技术语言进行思维转换和沟通。（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。在工程设计基础单元中，物化能力的培养主要体现在以下几个方面：选择材料和工具：根据设计方案的要求，引导学生选择合适的材料和工具，进行模型或产品的制作。掌握加工工艺：通过实践操作和案例分析，帮助学生掌握常见的加工工艺和方法，如切削、焊接、装配等。测试与优化：对制作出的模型或产品进行多方面的技术测试和优化，提高学生的物化实现能力和创新意识。通过以上对通用技术课程核心素养目标的分解，我们可以更清晰地把握工程设计基础单元的教学目标和重点，为后续的教学设计提供有力的支持。三、学情分析（一）已知内容分析学生在进入本单元学习之前，已经通过必修课程《技术与设计1》和《技术与设计2》的学习，对技术设计的基本过程有了一定的了解和体验。在《技术与设计1》中，学生经历了从发现与明确问题、制定设计方案、制作模型或原型、优化设计方案到编写技术作品说明书等设计环节，初步掌握了技术设计的基础知识和技能。在《技术与设计2》中，学生进一步深入学习了结构、流程、系统、控制等核心概念，并能够运用这些概念进行较为复杂的技术设计。通过这两门必修课程的学习，学生已经具备了一定的技术素养和设计能力，包括技术语言的识读与表达、技术图样的绘制与解读、技术试验的设计与实施等。学生也对工程设计有了一定的感性认识和初步理解，为后续学习工程设计的一般过程奠定了良好的基础。（二）新知内容分析本单元《工程设计基础》主要围绕“工程设计的一般过程”展开，包括工程设计的过程和要素、工程设计的活动、可制造性工程设计以及可持续性工程设计等内容。这些新知内容不仅是对学生已有知识的深化和拓展，更是对学生设计能力和创新能力的进一步提升。工程设计的过程和要素：学生将深入了解工程设计的基本流程，包括探索满足需求的概念、构建系统的模型、确定构成系统的零部件、选择制造零部件的材料和工艺等关键步骤。学生还需要掌握工程设计所需的信息类型，如通用信息和特定工程系统的专业信息等。工程设计的活动：学生将学习工程设计各阶段的活动及其逻辑关系，包括概念设计、实体设计和详细设计等。在概念设计阶段，学生需要学会客户需求识别、问题定义、信息收集、概念生成与选择等关键技能。在实体设计阶段，学生将掌握产品架构、物理零件布置、模块化架构、集成化架构等设计方法。在详细设计阶段，学生则需要完成满足制造要求的详细工程图、原型验证测试、装配图和装配说明等关键任务。可制造性工程设计：学生将学习如何在设计阶段就综合考虑加工问题，以提高产品的可制造性。这包括最小化零件总数、使用标准零部件、在不同产品中使用通用件、标准化设计特征等关键策略。学生还需要了解制造工艺的主要类型，如等材制造工艺、减材制造工艺和增材制造工艺等。可持续性工程设计：学生将学习如何在工程设计中融入可持续性理念，包括面向环境的设计、面向可靠性和安全性的设计、面向美学与工效学的设计等。学生将了解材料选择、工艺规划、制造和装配等环节中的环境影响，并学会运用面向X的设计方法来解决实际问题。（三）学生学习能力分析经过必修课程的学习，学生已经具备了一定的自主学习能力和合作探究能力。他们能够主动收集信息、分析问题并提出解决方案。学生也具备了一定的动手实践能力和创新思维能力，能够在技术设计过程中发挥创造性和想象力。面对本单元的新知内容，学生仍需要在以下几个方面进一步提升学习能力：系统思维能力：工程设计是一个复杂的系统工程，需要学生具备系统思维能力，能够从整体出发考虑问题，协调各个部分之间的关系。学生需要通过本单元的学习，进一步提高自己的系统思维能力，以应对更为复杂的设计任务。跨学科整合能力：工程设计涉及多个学科的知识和方法，需要学生具备跨学科整合能力，能够将不同学科的知识和方法综合运用到设计过程中。学生需要通过本单元的学习，增强自己的跨学科整合能力，以更好地解决实际问题。创新设计能力：创新是工程设计的核心驱动力。学生需要通过本单元的学习，进一步提高自己的创新设计能力，能够在设计过程中提出新颖、实用的解决方案。（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，教师可以采取以下策略进行突破：创设真实情境：通过创设真实的设计情境，激发学生的学习兴趣和动力。教师可以结合学生生活实际和社会热点问题，设计一系列具有趣味挑战性和性的设计任务，让学生在完成任务的过程中体验工程设计的全过程。强化实践操作：通过实践操作，加深学生对工程设计过程和要素的理解。教师可以组织学生进行模型制作、原型验证、技术试验等活动，让学生在动手实践的过程中掌握设计技能和方法。引导合作学习：通过小组合作学习，促进学生的交流与合作。教师可以将学生分成若干小组，每个小组负责一个设计任务。在小组内，学生可以分工合作、共同讨论问题并提出解决方案。通过小组合作学习，学生可以相互学习、相互启发，共同提高设计能力。注重反思评价：通过反思评价，帮助学生发现自己的不足并不断改进。教师可以引导学生对设计过程进行反思和总结，分析设计过程中的优点和不足，并提出改进建议。教师还可以通过课堂展示、作业批改等方式对学生的设计成果进行评价和反馈，帮助学生不断提高设计水平。加强跨学科教学：通过跨学科教学，拓宽学生的知识视野和思维方式。教师可以邀请其他学科的教师共同参与教学设计和实施过程，将不同学科的知识和方法融入到工程设计中。教师还可以鼓励学生自主学习其他学科的知识和技能，为工程设计提供更为广阔的思路和视角。四、大主题或大概念设计本次大单元教学的大主题或大概念设计为“工程设计的一般过程及其在工程实践中的应用”。通过本单元的学习，学生将深入理解工程设计的全过程，包括需求分析、概念设计、详细设计、制造与测试等环节，同时掌握可制造性工程设计和可持续性工程设计的理念与方法，并能够在实践中应用这些知识和技能，解决实际问题，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。五、大单元目标叙写（一）技术意识学生能够认识到工程设计在现代社会中的重要性和广泛应用，形成对工程设计的基本认识和积极态度。学生能够理解和分析工程设计对社会、环境、经济等方面的影响，具备技术伦理和责任意识。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，识别和分析工程设计中的问题，提出合理的解决方案。学生能够理解工程设计过程中的各种要素和它们之间的相互关系，形成初步的工程思维。（三）创新设计学生能够在工程设计过程中，运用创新思维和创造技法，提出具有创新性的设计方案。学生能够综合考虑技术、经济、环境等多方面因素，对设计方案进行优化和改进。（四）图样表达学生能够识读和绘制工程设计中的各类图样，如机械加工图、装配图、流程图等。学生能够运用图样表达设计思想，与团队成员进行有效沟通。（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，进行模型制作和产品原型开发。学生能够对设计作品进行测试和优化，确保作品的性能和质量。六、大单元教学重点工程设计的全过程理解：使学生全面了解工程设计的各个环节，包括需求分析、概念设计、详细设计、制造与测试等，理解每个环节的作用和相互之间的关系。可制造性工程设计：强调在工程设计过程中考虑制造工艺、材料选择、成本控制等因素，确保设计方案的可制造性和经济性。可持续性工程设计：引导学生关注工程设计对环境的影响，学习如何在设计中融入环保理念，实现资源的节约和环境的保护。图样表达与沟通：培养学生识读和绘制各类工程图样的能力，提高他们通过图样进行技术交流和沟通的能力。物化实践与优化：通过动手实践，使学生掌握模型制作和产品原型开发的方法，培养他们在实践中发现问题、解决问题的能力。七、大单元教学难点系统分析与综合决策：引导学生运用系统分析的方法，对复杂问题进行分解和综合分析，做出合理的决策，这对学生来说是一个较大的挑战。创新设计与优化：鼓励学生在工程设计过程中发挥创新思维，提出具有创新性的设计方案，并对方案进行优化和改进，这需要学生具备较高的创造力和综合素质。图样表达与沟通的准确性：图样是工程设计中的重要沟通工具，要求学生能够准确、清晰地表达设计意图，这对于学生的空间想象能力和绘图技能都有较高的要求。物化实践中的问题解决：在模型制作和产品原型开发过程中，学生可能会遇到各种预料之外的问题，如何快速识别问题、分析问题并找到解决方案，对学生的实践能力和问题解决能力提出了较高的要求。可持续性工程设计的理念融入：可持续性工程设计需要综合考虑经济、社会、环境等多方面因素，如何将这些因素有机融入工程设计中，并在实践中得到体现，是一个复杂且需要长期培养的过程。教学设计示例（节选）第一节工程设计过程和要素教学目标：理解工程设计的全过程及其各个环节的作用。掌握工程设计中的关键要素，如需求分析、概念设计、详细设计等。教学内容：引入：通过案例介绍工程设计的重要性，激发学生的兴趣。工程设计的全过程：详细讲解工程设计的各个环节，包括需求分析、概念设计、详细设计、制造与测试等。工程设计的要素：分析工程设计中的关键要素，如用户需求、设计约束、技术可行性等。案例分析：选取典型的工程设计案例，引导学生分析其中的过程和要素。教学方法：讲授法：通过教师的讲解，帮助学生理解工程设计的基本概念和过程。案例分析法：通过分析具体案例，加深学生对工程设计过程和要素的理解。小组讨论法：鼓励学生分组讨论，共同探究工程设计中的问题和解决方案。教学评价：通过课堂提问和小组讨论，检查学生对工程设计过程和要素的理解程度。通过课后作业和测验，评估学生对工程设计基本概念的掌握情况。（注：由于篇幅限制，以上仅为大单元教学设计的一部分示例。在实际教学中，还需要根据具体情况设计详细的教学活动、评价方法等，以确保教学目标的达成。）。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2020版人教版高中通用技术选择性必修3《工程设计基础》第二章《工程设计的一般过程》的教学内容，本大单元的整体教学目标设定如下，旨在全面培养学生的通用技术核心素养，包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。（一）技术意识理解技术现象与工程设计：学生能够理解技术现象及其背后的工程设计原理，认识到工程设计在社会生活、经济发展中的重要作用，形成对人工世界和工程设计的积极态度和责任感。技术伦理与法规意识：学生在工程设计过程中，能够遵循技术伦理和法律法规，形成尊重知识产权、注重环境保护和可持续发展的意识。（二）工程思维系统分析与比较权衡：学生能够运用系统分析方法，对工程设计项目进行整体把握，通过比较权衡不同设计方案，优化工程设计。工程决策与管理：学生能够理解工程管理的重要性，掌握基本的工程决策方法和项目管理工具，如甘特图、关键路径法等，提高工程管理能力。（三）创新设计创新思维与技法：学生能够运用创新思维和技法，如智力激励法、设问法、联想组合法等，提出具有创新性的工程设计方案。设计优化与迭代：学生能够根据反馈和测试结果，对工程设计方案进行不断优化和迭代，提高设计的实用性和创新性。（四）图样表达技术图样识读与绘制：学生能够识读和绘制常见的技术图样，如机械加工图、流程图、控制方框图等，准确表达工程设计意图。设计文档编写：学生能够编写规范、清晰的设计文档，包括设计任务书、设计方案、设计报告等，提高设计文档的编写能力。（五）物化能力材料与工艺选择：学生能够根据工程设计要求，选择合适的材料和工艺，进行模型或产品的制作和装配。技术试验与测试：学生能够设计并实施技术试验，对模型或产品进行性能测试，根据测试结果进行改进和优化，提高物化实现能力。二、大单元教学重点工程设计的系统思维：强调系统分析在工程设计中的重要性，培养学生的系统思维和比较权衡能力。创新设计与优化迭代：鼓励学生运用创新思维和技法进行工程设计，通过反馈和测试不断优化设计方案。技术图样与文档编写：提高学生技术图样的识读和绘制能力，规范设计文档的编写。物化实现与技术试验：加强学生的物化实现能力，通过技术试验和测试提高产品性能。三、大单元教学难点系统分析与综合决策：学生在进行工程设计时，往往难以全面把握系统的各个要素，进行综合决策。创新思维与技法应用：创新思维和技法的应用需要长期的实践和积累，学生在初期可能难以熟练运用。技术图样与文档的规范性：技术图样的识读和绘制、设计文档的编写需要严格的规范性，学生在这方面可能存在困难。物化实现与技术试验的准确性：物化实现过程中，学生可能面临材料选择、工艺控制等方面的挑战，技术试验的准确性也需要保证。四、大单元整体教学思路（一）引入阶段情境创设：通过展示一些典型的工程设计案例，如桥梁、建筑、机械等，引导学生了解工程设计的重要性和实际应用。问题导入：提出一个与工程设计相关的问题，如“如何设计一座既美观又实用的桥梁？”激发学生的兴趣和思考。（二）新知讲授阶段第1节工程设计过程和要素工程设计的基本流程：介绍工程设计的基本流程，包括问题定义、方案设计、模型制作、测试优化等环节。工程设计要素：讲解工程设计的关键要素，如设计需求、设计原则、设计约束等。案例分析：通过具体案例分析，帮助学生理解工程设计流程和要素的实际应用。第2节工程设计的活动信息收集与需求分析：引导学生学习如何收集工程设计相关的信息，进行需求分析。方案设计：讲解方案设计的方法和步骤，强调创新性和实用性。模型制作与测试：介绍模型制作的基本方法和注意事项，以及技术试验的重要性和方法。第3节可制造性工程设计可制造性设计原则：讲解可制造性设计的基本原则和方法，如简化设计、标准化设计等。材料与工艺选择：介绍不同材料和工艺的特点和适用范围，引导学生根据设计要求选择合适的材料和工艺。案例分析：通过案例分析，帮助学生理解可制造性设计在实际工程中的应用。第4节可持续性工程设计可持续性设计原则：讲解可持续性设计的基本原则，如资源节约、环境友好等。绿色材料与技术：介绍绿色材料和技术在工程设计中的应用，强调环保和可持续发展。案例分析：通过案例分析，展示可持续性设计在工程实践中的成功案例。（三）实践操作阶段分组设计任务：将学生分成小组，每个小组分配一个工程设计任务，如设计一个小型机器人、制作一个生态鱼缸等。方案设计：各小组根据任务要求进行方案设计，包括需求分析、设计原则、设计约束等方面的考虑。模型制作与测试：各小组根据方案设计制作模型，并进行技术试验和测试，根据测试结果进行优化和改进。（四）总结评价阶段成果展示：各小组展示工程设计成果，包括设计文档、模型实物等。评价反馈：采用自评、互评和教师评价相结合的方式，对各小组的设计成果进行评价和反馈。总结提升：引导学生总结工程设计过程中的经验教训，提炼出具有普遍意义的工程设计原则和方法。（五）拓展延伸阶段工程设计前沿：介绍工程设计领域的前沿技术和发展趋势，激发学生的探索欲和创新精神。跨学科融合：引导学生思考如何将工程设计与其他学科（如数学、物理、化学等）进行融合，拓宽知识视野。未来展望：鼓励学生展望未来工程设计的发展趋势和挑战，培养他们对工程设计事业的热情和信心。通过以上教学思路的实施，旨在全面培养学生的通用技术核心素养，提高他们的工程设计能力和创新能力，为他们未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。九、学业评价一、教学目标通过本章《工程设计的一般过程》的教学，旨在帮助学生理解工程设计的基本流程、关键要素和设计方法，培养其工程思维、创新设计能力、图样表达能力以及物化能力，全面提升学生的技术素养。具体教学目标如下：技术意识：学生能够理解工程设计的重要性及其对社会发展的贡献，形成正确的技术价值观和环境意识，能够识别和分析技术需求，评估技术的经济、社会和环境影响。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，理解工程设计过程中的各种要素及其相互关系，掌握工程设计的基本流程，能够制定合理的设计方案并进行优化。创新设计：学生能够运用创新思维和方法，针对具体技术问题提出创新性的解决方案，能够运用现代技术手段进行设计和试验，提升设计效率和质量。图样表达：学生能够识读和绘制工程技术图样，运用图形语言准确表达设计意图，能够编制工程设计说明书和相关文档。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工具，掌握基本的加工和装配技术，能够将设计概念转化为实际产品，并进行测试和评估。二、学习目标理解工程设计的基本流程和关键要素：学生能够明确工程设计的各个阶段和主要任务，理解每个阶段所需的信息和工具，掌握工程设计的基本原则和方法。掌握系统分析和比较权衡的方法：学生能够运用系统分析的方法对设计问题进行要素分析、整体规划，能够运用比较权衡的方法对设计方案进行优化选择。培养创新设计能力：学生能够针对具体技术问题提出创新性的解决方案，能够运用创造性思维和创造技法进行设计构思，能够编制详细的设计方案并进行技术试验和评估。提升图样表达能力：学生能够识读和绘制工程技术图样，包括流程图、结构图、控制框图等，能够运用图形语言准确表达设计意图。增强物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工具，掌握基本的加工和装配技术，能够将设计概念转化为实际产品，并进行测试和调试。三、评价目标设定为了全面评价学生在本章学习中的表现和成就，根据通用技术的核心素养目标，设定以下评价目标：（一）技术意识评价学生对工程设计重要性的认识：评价内容：学生能否准确阐述工程设计对社会发展的贡献，能否识别和分析技术需求，能否评估技术的经济、社会和环境影响。评价方式：通过小组讨论、案例分析、报告撰写等方式进行评价。评价学生的技术价值观和环境意识：评价内容：学生能否在设计过程中考虑技术的可持续性，能否提出环保、节能的设计方案，能否评估设计方案的资源消耗和环境影响。评价方式：通过项目设计、方案评审、技术试验等方式进行评价。（二）工程思维评价学生的系统分析和比较权衡能力：评价内容：学生能否运用系统分析的方法对设计问题进行要素分析、整体规划，能否识别设计过程中的关键要素和相互关系，能否运用比较权衡的方法对设计方案进行优化选择。评价方式：通过设计任务书、方案设计报告、项目评审等方式进行评价。评价学生的工程设计流程掌握情况：评价内容：学生能否明确工程设计的各个阶段和主要任务，能否理解每个阶段所需的信息和工具，能否按照工程设计流程制定合理的设计方案。评价方式：通过设计日志、流程图表、项目计划等方式进行评价。（三）创新设计评价学生的创新思维和设计能力：评价内容：学生能否针对具体技术问题提出创新性的解决方案，能否运用创造性思维和创造技法进行设计构思，能否编制详细的设计方案并进行技术试验和评估。评价方式：通过创新设计竞赛、方案设计报告、技术试验报告等方式进行评价。评价学生的技术试验和评估能力：评价内容：学生能否设计合理的试验方案，能否准确记录和分析试验数据，能否根据试验结果对设计方案进行优化和调整。评价方式：通过技术试验报告、方案优化报告、项目评审等方式进行评价。（四）图样表达评价学生的图样表达能力：评价内容：学生能否识读和绘制工程技术图样，包括流程图、结构图、控制框图等，能否运用图形语言准确表达设计意图。评价方式：通过图样绘制作业、设计说明书、项目展示等方式进行评价。评价学生的文档编制能力：评价内容：学生能否编制详细的设计说明书和相关文档，能否清晰、准确地描述设计方案和实施过程。评价方式：通过设计说明书评审、项目报告撰写、文档检查等方式进行评价。（五）物化能力评价学生的材料和工具选择能力：评价内容：学生能否根据设计方案选择合适的材料和工具，能否考虑材料的性能和成本，能否评估工具的使用效率和安全性。评价方式：通过材料清单编制、工具选择报告、成本估算等方式进行评价。评价学生的加工和装配技术：评价内容：学生能否掌握基本的加工和装配技术，能否按照设计方案进行产品制作和调试，能否解决制作过程中的技术难题。评价方式：通过产品制作实物、加工过程记录、调试报告等方式进行评价。评价学生的测试和调试能力：评价内容：学生能否设计合理的测试方案，能否准确记录和分析测试数据，能否根据测试结果对产品进行调试和优化。评价方式：通过测试报告、调试记录、产品优化方案等方式进行评价。四、评价方式和实施建议为了全面、客观地评价学生在本章学习中的表现和成就，建议采用多种评价方式相结合的方法，包括自我评价、同伴评价、教师评价等，并注重过程性评价和终结性评价的结合。自我评价：鼓励学生进行自我评价，反思学习过程中的优点和不足，制定改进计划。可以通过学习日志、自我评估表等方式进行。同伴评价：通过小组合作、项目展示等方式，鼓励学生进行同伴评价，互相学习、互相促进。可以通过小组讨论、互评表等方式进行。教师评价：教师根据学生的学习表现和成果进行评价，给予及时反馈和指导。可以通过作业批改、项目评审、课堂表现等方式进行。过程性评价：注重学生在学习过程中的表现和进步，及时记录和评价学生的设计思路、创新点、问题解决能力等。可以通过设计日志、进度报告、课堂讨论等方式进行。终结性评价：通过项目展示、方案设计报告、技术试验报告等方式，全面评价学生的学习成果和综合能力。在实施评价过程中，教师应注重评价的多样性和灵活性，根据不同学生的学习特点和需求，制定个性化的评价方案。教师应积极引导学生参与评价过程，培养学生的自我评价和同伴评价能力，提高学生的自主学习和合作学习能力。十、大单元实施思路及教学结构图1.大单元实施思路《工程设计的一般过程》大单元旨在通过一系列结构化的教学活动，帮助学生理解和掌握工程设计的基本原理、步骤和方法，并培养其技术与工程素养。本单元将围绕工程设计的一般过程展开，分为四个阶段：引入阶段、理论学习阶段、实践应用阶段和总结评价阶段。（1）引入阶段目标：激发学生对工程设计的兴趣，明确工程设计的重要性和实际应用。活动：通过展示实际工程案例，如桥梁建设、智能家居设计等，引导学生思考工程设计的复杂性和趣味性。（2）理论学习阶段目标：使学生理解工程设计的基本过程和要素，掌握工程设计的基本原则和方法。活动：讲解工程设计的一般过程，包括需求分析、概念设计、详细设计、制造与测试等阶段。引入工程设计的要素，如功能需求、材料选择、工艺规划等。（3）实践应用阶段目标：通过具体的设计项目，让学生体验工程设计的全过程，培养其工程思维和创新能力。活动：分小组进行简易工程设计项目，如设计一个小型书架或简易机械装置。学生在教师指导下，完成从需求分析到制造与测试的全过程。（4）总结评价阶段目标：对学生的学习成果进行评价和总结，反馈学习成效，提出改进建议。活动：组织学生进行项目展示和汇报，通过同伴评价和自我评价，总结学习过程中的经验和教训。2.教学目标设定根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》，本单元的教学目标设定如下：（一）技术意识学生能够认识到工程设计在社会发展和个人生活中的重要性，理解工程设计与技术、经济、环境等方面的关系。（二）工程思维学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，对工程设计问题进行全面的思考和分析，形成初步的工程意识和决策能力。（三）创新设计学生能够在工程设计过程中发挥创新思维，提出具有创意和实用性的设计方案，并能够解决设计中的实际问题。（四）图样表达学生能够运用技术图样表达设计思想，绘制和识读工程图样，准确传达设计意图和要求。（五）物化能力学生能够根据设计方案选择合适的材料和工艺，进行简单的加工和制造，将设计转化为实际产品。3.教学结构图工程设计的一般过程|+++|||引入阶段理论学习阶段实践应用阶段总结评价阶段|||激发兴趣工程设计过程简易工程设计项目项目展示与反馈|&要素||展示案例需求分析|||概念设计分组设计||详细设计需求分析||制造与测试概念设计||详细设计||制造与测试||||展示与汇报|反馈与总结4.具体教学实施步骤引入阶段步骤1：展示工程案例，激发兴趣活动描述：教师通过多媒体展示几个典型的工程案例，如桥梁建设、智能家居设计等，简要介绍每个案例的设计背景、设计过程和最终成果。活动目的：通过具体案例，让学生感受到工程设计的魅力和重要性，激发其学习兴趣。步骤2：讨论工程设计的意义活动描述：教师引导学生讨论工程设计在社会发展和个人生活中的作用，如提高生活质量、促进科技进步等。活动目的：帮助学生认识到工程设计的重要性和广泛应用，培养其技术意识。理论学习阶段步骤3：讲解工程设计的一般过程活动描述：教师详细讲解工程设计的一般过程，包括需求分析、概念设计、详细设计、制造与测试等阶段，并解释每个阶段的主要任务和目的。活动目的：使学生理解和掌握工程设计的基本流程和步骤。步骤4：介绍工程设计的要素活动描述：教师介绍工程设计的要素，如功能需求、材料选择、工艺规划等，并解释这些要素在工程设计中的作用和影响。活动目的：帮助学生理解工程设计的复杂性和系统性，培养其工程思维。步骤5：案例分析活动描述：教师选取一两个典型的工程设计案例，进行深入分析，如解释设计思路、决策过程、技术难点等。活动目的：通过具体案例，加深学生对工程设计过程和要素的理解。实践应用阶段步骤6：分组设计项目活动描述：学生分小组选择一个简易工程设计项目，如设计一个小型书架或简易机械装置。教师提供必要的设计指导和资源支持。活动目的：通过实际设计项目，让学生体验工程设计的全过程，培养其创新设计和物化能力。步骤7：需求分析活动描述：学生小组进行项目需求分析，明确设计目标、功能需求、用户群体等。活动目的：培养学生的市场调研和用户分析能力，为后续设计提供基础。步骤8：概念设计活动描述：学生小组根据需求分析结果，进行概念设计，提出多个设计方案，并进行初步筛选和优化。活动目的：培养学生的创新思维和方案构思能力。步骤9：详细设计活动描述：学生小组在概念设计的基础上，进行详细设计，包括结构设计、材料选择、工艺规划等。活动目的：培养学生的图样表达能力和物化能力。步骤10：制造与测试活动描述：学生小组根据详细设计，选择合适的材料和工具进行制造，并进行必要的测试和调整。活动目的：培养学生的动手能力和问题解决能力。总结评价阶段步骤11：项目展示与汇报活动描述：各小组展示自己的设计成果，并进行汇报和交流。汇报内容包括设计思路、设计过程、成果展示等。活动目的：通过展示和汇报，检验学生的学习成果，促进其相互学习和借鉴。步骤12：同伴评价与自我评价活动描述：学生小组之间进行同伴评价，同时进行自我评价，总结设计过程中的经验和教训。活动目的：通过评价反馈，帮助学生认识自己的优势和不足，为后续学习提供指导。步骤13：教师总结与反馈活动描述：教师对整个单元的学习过程进行总结，肯定学生的努力和成果，同时指出存在的问题和不足，提出改进建议。活动目的：通过教师总结与反馈，巩固学生的学习成果，为其后续学习提供方向和指导。十一、大情境、大任务创设教学目标设定（一）技术意识学生能够理解工程设计在社会发展中的重要性，认识到工程设计对人类生活质量的积极影响。学生能够分析工程设计过程中的技术伦理、环境保护和社会责任问题，形成积极的技术意识和可持续发展观念。（二）工程思维学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，对工程设计问题进行全面的思考和分析，形成初步的工程决策能力。学生能够识别工程设计中的复杂性和不确定性，学会通过模拟和简易建模等方法进行设计。（三）创新设计学生能够在工程设计过程中发挥创新思维，提出具有创意和实用性的设计方案，并解决设计中的实际问题。学生能够结合用户需求和市场趋势，进行技术性能和指标的评估，优化设计方案。（四）图样表达学生能够运用技术图样准确表达设计思想，绘制和识读工程图样，包括结构图、流程图、控制方框图等。学生能够通过图样表达进行设计方案的交流和反馈，提高设计效率和质量。（五）物化能力学生能够根据设计方案选择合适的材料和工艺，进行简单的加工和制造，将设计转化为实际产品。学生能够体验从设计到制造的全过程，增强动手实践能力和问题解决能力。大情境、大任务创设一、大情境设计在当前社会快速发展的背景下，随着科技的进步和人们生活水平的提高，对居住环境和生活品质的要求也越来越高。为了满足人们对美好生活的向往，某社区计划对老旧居民楼进行升级改造，以提升居民的生活质量和居住体验。本次改造工程包括外立面美化、公共设施完善、智能化系统升级等多个方面。作为通用技术课程的学生，你们将扮演工程设计团队的角色，负责其中一项重要工程——社区公共休闲区的改造设计。二、大任务分解任务一：需求分析与概念设计活动描述：现场调研：组织学生到社区进行实地调研，观察并记录现有公共休闲区的使用情况和存在的问题，如设施老化、空间布局不合理等。用户访谈：与社区居民进行交流，了解他们对公共休闲区的需求和期望，如增加健身器材、儿童游乐设施、休息座椅等。需求分析报告：根据调研结果，撰写需求分析报告，明确改造目标、功能需求和用户群体。概念设计：基于需求分析，进行创意头脑风暴，提出多个改造设计方案，包括空间布局、设施配置、景观美化等方面。通过小组讨论和评选，选出最佳概念设计方案。核心素养目标：技术意识：培养学生关注社会需求、理解工程设计对提升居民生活质量的重要性。工程思维：训练学生运用系统分析的方法，对改造工程进行需求分析和概念设计。创新设计：鼓励学生发挥创新思维，提出多样化的设计方案。图样表达：通过绘制概念设计草图，培养学生的图样表达能力。任务二：详细设计与方案优化活动描述：功能区域划分：根据概念设计方案，对公共休闲区进行功能区域划分，如健身区、儿童游乐区、休息区等。设施选择与布局：根据功能需求，选择合适的设施（如健身器材、儿童游乐设施、休息座椅等），并进行合理的布局设计。景观美化设计：结合社区环境和文化特色，进行景观美化设计，如绿化植栽、文化墙、休闲小品等。方案优化：组织专家评审会，对详细设计方案进行评审和优化，确保设计方案的可行性和经济性。核心素养目标：技术意识：强化学生对设施选择和布局设计的合理性和经济性的认识。工程思维：训练学生运用比较权衡的方法，对设计方案进行优化。创新设计：鼓励学生在详细设计阶段继续发挥创新思维，优化设计方案。图样表达：通过绘制详细设计图，进一步提高学生的图样表达能力。任务三：可制造性设计与材料选择活动描述：制造工艺分析：分析每个设施的制造工艺和装配流程，确保设计方案的可制造性。材料选择：根据设施的功能需求和使用环境，选择合适的材料，如耐候钢、防腐木、环保塑料等。成本估算：对改造工程进行成本估算，包括材料费、人工费、运输费等，确保改造工程的经济性。制造工艺图绘制：绘制制造工艺图，明确每个设施的制造和装配步骤。核心素养目标：技术意识：培养学生关注材料选择和制造工艺对设施使用寿命和成本的影响。工程思维：训练学生运用面向制造的设计方法，提高设计方案的可制造性。物化能力：通过材料选择和成本估算，培养学生的物化能力。图样表达：通过绘制制造工艺图，进一步提高学生的图样表达能力。任务四：可持续性设计与环境影响评估活动描述：可持续性设计原则：介绍可持续性设计的基本原则，如资源节约、环境友好、生态平衡等。环境影响评估：对改造工程进行环境影响评估，分析改造过程中可能产生的环境污染和生态破坏问题，并提出相应的预防和治理措施。绿色材料应用：鼓励使用绿色材料和可再生能源，如太阳能路灯、雨水收集系统等。环保宣传教育：设计环保宣传教育方案，提高社区居民的环保意识。核心素养目标：技术意识：培养学生关注环境保护和可持续发展的意识。工程思维：训练学生运用面向环境的设计方法，提高设计方案的可持续性。创新设计：鼓励学生在设计中融入绿色理念和可再生能源的应用。图样表达：通过绘制环保宣传教育方案图，进一步提高学生的图样表达能力。任务五：项目实施与评估反馈活动描述：项目实施计划：制定详细的项目实施计划，包括时间表、责任分工、质量控制等。施工监督：在施工过程中进行质量监督和进度跟踪，确保施工质量和工期。居民参与：鼓励社区居民参与改造工程的建设和管理，提高居民的归属感和满意度。评估反馈：改造工程完成后，组织专家评估和用户反馈，对改造效果进行评估和改进。核心素养目标：技术意识：培养学生关注施工质量和工期的意识。工程思维：训练学生运用项目管理的方法，确保改造工程的顺利进行。物化能力：通过项目实施，提高学生的动手实践能力和问题解决能力。图样表达：通过绘制项目实施计划和反馈图，进一步提高学生的图样表达能力。通过以上大情境、大任务的创设，学生将在真实的工程设计项目中体验从需求分析到项目实施的全过程，全面提升技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等通用技术核心素养。通过社区公共休闲区的改造设计，学生将为社会做出贡献，实现个人价值和社会价值的统一。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：工程设计的一般过程课时设计：引入阶段（1课时）课题：工程设计的魅力与重要性主要活动：展示工程案例，激发兴趣；讨论工程设计的意义理论学习阶段（3课时）课题1：工程设计过程和要素（1课时）主要活动：讲解工程设计的一般过程；理解工程设计要素课题2：工程设计的活动（1课时）主要活动：介绍工程设计各阶段的活动及其逻辑关系课题3：可制造性工程设计（1课时）主要活动：理解面向制造和装配的设计原则实践应用阶段（4课时）课题1：简易工程设计项目需求分析（1课时）主要活动：分组进行简易工程设计项目需求分析课题2：简易工程设计项目概念设计（1课时）主要活动：进行简易工程设计项目概念设计课题3：简易工程设计项目详细设计与制造测试准备（1课时）主要活动：详细设计并准备制造与测试课题4：简易工程设计项目制造与测试（1课时）主要活动：制造并测试简易工程设计项目总结评价阶段（1课时）课题：项目展示与反馈主要活动：组织项目展示和汇报；进行同伴评价和自我评价（二）学习目标通用技术的核心素养目标：技术意识：学生能够认识到工程设计在社会发展和个人生活中的重要性，理解工程设计与技术、经济、环境等方面的关系。学生能够形成对技术系统的基本观念，理解技术规范和标准在工程设计中的重要性。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，对工程设计问题进行全面的思考和分析，形成初步的工程意识和决策能力。学生能够理解工程设计的复杂性和系统性，运用工程思维解决实际问题。创新设计：学生能够在工程设计过程中发挥创新思维，提出具有创意和实用性的设计方案。学生能够运用多种创造技法进行技术产品的创新设计，解决设计中的实际问题。图样表达：学生能够运用技术图样表达设计思想，绘制和识读工程图样，准确传达设计意图和要求。学生能够通过图样表达设计构想，实现有形与无形、抽象与具体的思维转换。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工艺，进行简单的加工和制造，将设计转化为实际产品。学生能够在制造过程中考虑材料、工艺、成本等因素，优化设计方案，提高产品的实用性和经济性。（三）评价任务过程性评价：观察学生在工程设计过程中的参与度、合作精神和创新思维。检查学生在各阶段的任务完成情况，包括需求分析、概念设计、详细设计等阶段的文档和图纸。成果性评价：评价学生提交的工程设计项目报告，包括设计思路、设计图样、制造过程和测试结果等。组织项目展示和汇报，通过同伴评价和自我评价，综合评价学生的设计能力和物化能力。能力评价：通过问卷调查或访谈，了解学生对工程设计过程的理解和掌握情况。考察学生在解决工程设计问题时的系统分析和比较权衡能力。（四）学习过程引入阶段活动1：展示工程案例，激发兴趣教师通过多媒体展示桥梁建设、智能家居设计等工程案例，简要介绍每个案例的设计背景、设计过程和最终成果。学生观看案例，感受工程设计的魅力和重要性，激发学习兴趣。活动2：讨论工程设计的意义教师引导学生讨论工程设计在社会发展和个人生活中的作用，如提高生活质量、促进科技进步等。学生分组讨论，分享各自对工程设计的理解和看法，形成技术意识。理论学习阶段课题1：工程设计过程和要素活动1：讲解工程设计的一般过程教师详细讲解工程设计的一般过程，包括需求分析、概念设计、详细设计、制造与测试等阶段。学生认真听讲，记录工程设计的基本流程和步骤。活动2：理解工程设计要素教师介绍工程设计的要素，如功能需求、材料选择、工艺规划等。学生通过案例分析，理解工程设计要素的重要性和应用。课题2：工程设计的活动活动1：介绍工程设计各阶段的活动及其逻辑关系教师介绍工程设计各阶段的活动及其逻辑关系，如概念生成、概念选择、设计评审等。学生通过小组讨论，理解工程设计各阶段的活动内容和相互关系。课题3：可制造性工程设计活动1：理解面向制造和装配的设计原则教师讲解面向制造和装配的设计原则，如减少零件总量、使用标准零部件等。学生通过案例分析，理解面向制造和装配的设计原则在实际工程中的应用。实践应用阶段课题1：简易工程设计项目需求分析活动1：分组进行简易工程设计项目需求分析学生分小组选择一个简易工程设计项目，如设计一个小型书架或简易机械装置。学生进行项目需求分析，明确设计目标、功能需求、用户群体等。课题2：简易工程设计项目概念设计活动1：进行简易工程设计项目概念设计学生在教师指导下，进行概念设计，生成一系列满足问题陈述的概念。学生进行概念选择，通过系统分析和比较权衡，确定优选概念。课题3：简易工程设计项目详细设计与制造测试准备活动1：详细设计并准备制造与测试学生进行详细设计，确定产品架构、材料选用等。学生准备制造与测试所需的材料、工具和设备。课题4：简易工程设计项目制造与测试活动1：制造并测试简易工程设计项目学生在教师指导下，进行简易工程设计项目的制造与测试。学生记录制造和测试过程，分析测试结果，优化设计方案。总结评价阶段课题：项目展示与反馈活动1：组织项目展示和汇报学生分组展示简易工程设计项目，分享设计思路、设计图样、制造过程和测试结果等。学生进行同伴评价和自我评价，总结学习过程中的经验和教训。活动2：教师总结与反馈教师对整个单元的学习过程进行总结，肯定学生的努力和成果。教师指出存在的问题和不足，提出改进建议。（五）作业与检测作业：完成简易工程设计项目的需求分析、概念设计、详细设计和制造测试报告。绘制简易工程设计项目的图样，包括零件图、装配图等。撰写简易工程设计项目的心得体会，反思学习过程中的收获和不足。检测：通过课堂提问和小组讨论，检测学生对工程设计过程和要素的理解。通过项目展示和汇报，检测学生的设计能力和物化能力。通过作业和测试，检测学生对工程设计知识的掌握和应用情况。（六）学后反思在本单元的学习中，我深刻体会到了工程设计的复杂性和系统性。通过展示工程案例和讨论工程设计的意义，我更加明确了工程设计在社会发展和个人生活中的重要性。在理论学习阶段，我了解了工程设计的一般过程和要素，掌握了工程设计的基本原则和方法。在实践应用阶段，我通过分组进行简易工程设计项目，体验了工程设计的全过程，培养了工程思维和创新能力。在总结评价阶段，我通过项目展示和汇报，反思了学习过程中的经验和教训，明确了今后的努力方向。通过这次学习，我不仅提高了自己的技术意识和图样表达能力，还增强了物化能力和解决实际问题的能力。我认识到，工程设计不仅需要扎实的理论基础，还需要丰富的实践经验和创新思维。在今后的学习中，我将继续努力提高自己的工程设计能力，为未来的学习和工作打下坚实的基础。十三、学科实践与跨学科学习设计教学目标根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合2020版人教版高中通用技术选择性必修3《工程设计基础》第二章《工程设计的一般过程》的教学内容，本学科实践与跨学科学习设计旨在通过一系列实践活动，培养学生的通用技术核心素养，包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。通过实践活动，使学生能够将理论知识应用于实际工程设计中，提高解决复杂问题的能力，同时增强跨学科学习和应用的能力。学习目标技术意识：学生能够认识到工程设计在社会发展和个人生活中的重要性，理解工程设计与技术、经济、环境等方面的关系，形成规范、安全的技术习惯。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，对工程设计问题进行全面的思考和分析，形成初步的工程意识和决策能力。创新设计：学生能够在工程设计过程中发挥创新思维，提出具有创意和实用性的设计方案，并能够解决设计中的实际问题。图样表达：学生能够运用技术图样表达设计思想，绘制和识读工程图样，准确传达设计意图和要求。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工艺，进行简单的加工和制造，将设计转化为实际产品。作业目标设定技术意识：通过实践活动，学生能够理解工程设计的复杂性和系统性，认识到工程设计对社会和个人生活的重要性，形成对技术应用的敏感性和责任感。工程思维：通过小组合作和项目实践，学生能够运用系统分析的方法，对工程设计问题进行全面的思考和分析，形成初步的工程决策能力。创新设计：在设计过程中，学生能够发挥创新思维，提出具有创意和实用性的设计方案，解决设计中的实际问题，并学会通过技术试验验证设计方案的可行性。图样表达：学生能够运用技术图样表达设计思想，绘制和识读工程图样，准确传达设计意图和要求，提高图样表达能力。物化能力：通过动手实践，学生能够根据设计方案选择合适的材料和工艺，进行简单的加工和制造，将设计转化为实际产品，提高物化能力。实践活动设计活动一：工程设计案例分析活动目的：通过分析实际工程设计案例，帮助学生理解工程设计的基本过程和要素。培养学生的技术意识和工程思维，使其认识到工程设计在社会和个人生活中的重要性。活动步骤：案例展示：教师展示桥梁建设、智能家居设计等实际工程案例，简要介绍每个案例的设计背景、设计过程和最终成果。小组讨论：学生分组讨论每个案例的设计特点、设计过程中的关键问题和解决方案，以及工程设计对社会和个人生活的影响。汇报总结：各组选派代表汇报讨论结果，教师进行总结点评，强调工程设计的重要性和复杂性。作业布置：学生选择一个自己感兴趣的工程设计案例，进行深入分析，撰写案例分析报告，内容包括设计背景、设计过程、设计特点、关键问题和解决方案等。活动二：简易工程设计项目活动目的：通过实际设计项目，让学生体验工程设计的全过程，培养其工程思维和创新设计能力。提高学生的图样表达能力和物化能力。活动步骤：项目选题：教师提供几个简易工程设计项目选题，如设计一个小型书架、简易机械装置等，学生分组选择一个项目进行设计。需求分析：学生小组进行项目需求分析，明确设计目标、功能需求、用户群体等，并撰写需求分析报告。概念设计：学生小组进行概念设计，提出多个设计方案，并通过讨论和比较，选择最佳方案。图样表达：学生运用技术图样表达设计思想，绘制设计图纸，包括总装图、部件图等。制作与测试：学生根据设计图纸选择合适的材料和工艺，进行加工和制造，完成作品制作，并进行测试和优化。作业布置：学生完成设计项目，包括需求分析报告、设计图纸、作品实物和测试报告。活动三：跨学科学习与实践活动目的：通过跨学科学习与实践，培养学生的综合运用能力和创新能力。增强学生的技术意识和物化能力。活动步骤：跨学科选题：教师提供几个跨学科选题，如结合物理学科的“智能家居控制系统设计”、结合化学学科的“环保材料在工程设计中的应用”等，学生分组选择一个选题进行研究。跨学科学习：学生小组进行跨学科学习，查阅相关资料，了解选题所涉及的不同学科知识，并进行讨论和交流。方案设计：学生小组结合跨学科知识，进行方案设计，提出创新性的解决方案，并绘制设计图纸。制作与展示：学生根据设计方案选择合适的材料和工艺，进行加工和制造，完成作品制作，并进行展示和汇报。作业布置：学生完成跨学科学习与实践项目，包括跨学科学习报告、设计方案、作品实物和展示汇报材料。评价与反馈评价方式：自评：学生对自己的学习过程、学习成果和跨学科学习能力进行自我评价。互评：学生小组之间进行互评，评价内容包括团队合作、设计方案的创新性和实用性、作品制作质量等。师评：教师对学生的作业、作品和展示汇报进行评价，给出反馈意见和建议。反馈机制：即时反馈：在教学过程中，教师及时对学生的问题和困惑进行解答和指导，帮助学生改进学习方法和提高学习效果。总结反馈：在每个实践活动结束后，教师进行总结反馈，肯定学生的成绩和进步，指出存在的问题和不足，提出改进建议。通过以上学科实践与跨学科学习设计，学生能够在实践活动中深入理解工程设计的基本过程和要素，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，同时增强跨学科学习和应用的能力，为未来的学习和职业发展奠定坚实基础。十四、大单元作业设计一、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）》和本单元的教学内容，设定如下教学目标：技术意识：学生能够认识到工程设计在社会发展和个人生活中的重要性，理解工程设计与技术、经济、环境等方面的关系，形成积极的技术使用意识和责任意识。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，对工程设计问题进行全面的思考和分析，形成初步的工程意识和决策能力。创新设计：学生能够在工程设计过程中发挥创新思维，提出具有创意和实用性的设计方案，并能够解决设计中的实际问题。图样表达：学生能够运用技术图样表达设计思想，绘制和识读工程图样，准确传达设计意图和要求。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工艺，进行简单的加工和制造，将设计转化为实际产品。二、作业目标设定根据教学目标，本单元的作业设计旨在通过实践活动，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。具体作业目标如下：技术意识：通过实践活动，使学生深刻理解工程设计在实际生活中的应用价值，增强技术使用的责任感和伦理意识。工程思维：通过设计项目的全过程参与，培养学生系统分析和比较权衡的能力，形成初步的工程意识和决策能力。创新设计：鼓励学生在设计过程中发挥创新思维，提出独特的设计方案，并通过实践验证其可行性和实用性。图样表达：通过绘制和识读工程图样，培养学生的技术图样表达能力，准确传达设计意图和要求。物化能力：通过加工和制造过程，使学生掌握基本的材料和工艺知识，将设计转化为实际产品，提升物化能力。三、作业内容与要求（一）作业一：工程设计案例分析与讨论作业目标：技术意识：通过案例分析，增强学生对工程设计重要性的认识。工程思维：培养学生系统分析和比较权衡的能力。作业内容：学生分组选择一个熟悉的工程设计案例（如桥梁建设、智能家居设计等），进行深入分析。分析内容包括：工程设计的背景、目标、过程、关键技术、经济效益、环境影响等。每组准备一份案例分析报告，包括案例分析、系统分析、比较权衡等内容。班级内进行交流与讨论，分享各组的分析结果和心得。作业要求：报告内容应详实、准确，分析过程应条理清晰。交流与讨论应积极、主动，能提出有见地的观点和问题。（二）作业二：简易工程设计项目作业目标：技术意识：通过实际设计项目，增强学生对工程设计实际应用的理解。创新设计：鼓励学生在设计过程中发挥创新思维，提出独特的设计方案。图样表达：培养学生的技术图样表达能力。物化能力：通过加工和制造过程，提升学生的物化能力。作业内容：学生分小组选择一个简易工程设计项目，如设计一个小型书架、简易机械装置或家居小工具等。完成项目需求分析，明确设计目标、功能需求、用户群体等。进行概念设计，提出多个设计方案，并通过比较权衡选择最佳方案。绘制详细的设计图样，包括结构图、装配图等。根据设计方案选择合适的材料和工艺，进行加工和制造。完成产品的组装和调试，确保产品满足设计要求。作业要求：设计过程应系统、规范，每个阶段应有明确的目标和输出。设计方案应具有创新性和实用性，能够解决实际问题。图样表达应准确、清晰，能够准确传达设计意图。加工和制造过程应规范、安全，符合相关标准和要求。（三）作业三：面向X的工程设计作业目标：工程思维：培养学生系统分析和比较权衡的能力，形成初步的工程意识和决策能力。创新设计：鼓励学生在设计过程中考虑多种因素，提出综合优化的设计方案。物化能力：通过实践提升学生的材料和工艺选择能力。作业内容：学生分小组选择一个具有复杂性的工程设计项目，如校园改造、智能家居系统设计等。在设计过程中，考虑多种因素（如环境、经济、社会、安全等），进行面向X的工程设计。运用系统分析和比较权衡的方法，对设计方案进行不断优化。绘制详细的设计图样，包括系统图、流程图、控制图等。制定详细的材料和工艺计划，选择合适的材料和工艺进行加工和制造。完成产品的组装和调试，确保产品满足设计要求，并考虑其在实际应用中的效果和影响。作业要求：设计过程应全面、系统，考虑多种因素的综合影响。设计方案应具有创新性和实用性，能够解决实际问题并满足多种需求。图样表达应准确、清晰，能够全面反映设计思想和要求。材料和工艺选择应合理、经济，符合相关标准和要求。（四）作业四：工程设计说明书撰写作业目标：图样表达：培养学生的技术图样和文字表达能力。工程思维：通过撰写说明书，培养学生的系统思维和综合分析能力。作业内容：学生根据所完成的工程设计项目，撰写一份详细的工程设计说明书。说明书内容包括：项目背景、设计目标、功能需求、设计过程、关键技术、经济效益、环境影响等。绘制相关的技术图样，如结构图、装配图、流程图、控制图等，并附在说明书中。对设计过程中的关键问题和解决方案进行详细阐述和分析。作业要求：说明书内容应全面、准确，条理清晰。图样表达应准确、规范，符合相关标准和要求。分析过程应深入、透彻，能够反映学生的工程思维和综合分析能力。四、作业评价（一）评价标准技术意识：学生对工程设计重要性的认识程度，技术使用的责任感和伦理意识。工程思维：学生系统分析和比较权衡的能力，工程意识和决策能力的形成情况。创新设计：设计方案的创新性和实用性，解决实际问题的能力。图样表达：技术图样的准确性和清晰度，设计意图的传达效果。物化能力：加工和制造过程的规范性和安全性，产品的质量和实用性。（二）评价方式自评：学生根据自己的作业完成情况进行自我评价，反思设计过程中的优点和不足。互评：小组内成员相互评价作业完成情况，提出改进意见和建议。师评：教师根据评价标准对学生的作业进行综合评价，给出具体的反馈和指导。五、作业反馈与改进作业反馈：教师应及时对学生的作业进行反馈，指出存在的问题和不足，并提出具体的改进意见和建议。作业展示：组织作业展示活动，让学生展示自己的设计成果和说明书，分享设计经验和心得。持续改进：鼓励学生根据反馈意见进行持续改进，不断优化设计方案和作业质量。通过以上作业设计，旨在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，使学生通过实践活动深刻理解工程设计的全过程和重要性，为未来的学习和工作打下坚实的基础。十五、“教-学-评”一致性课时设计一、课程基本信息教材版本：2020版人教版高中通用技术选择性必修3《工程设计基础》单元主题：第二章工程设计的一般过程课时设计：本单元共设计4课时，每课时45分钟二、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）》和本单元的教学内容，设定以下教学目标：（一）技术意识学生能够认识到工程设计在社会发展和个人生活中的重要性。学生能够理解工程设计与技术、经济、环境等方面的关系。（二）工程思维学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，对工程设计问题进行全面的思考和分析。学生能够形成初步的工程意识和决策能力。（三）创新设计学生能够在工程设计过程中发挥创新思维，提出具有创意和实用性的设计方案。学生能够解决设计中的实际问题。（四）图样表达学生能够运用技术图样表达设计思想。学生能够绘制和识读工程图样，准确传达设计意图和要求。（五）物化能力学生能够根据设计方案选择合适的材料和工艺。学生能够进行简单的加工和制造，将设计转化为实际产品。三、作业目标设定技术意识：通过调研和分析，了解工程设计在实际生活中的应用及其重要性。工程思维：通过案例分析，培养系统分析和比较权衡的能力。创新设计：通过设计活动，发挥创新思维，提出具有创意的设计方案。图样表达：通过绘制和识读工程图样，提升图样表达能力。物化能力：通过实际操作，选择合适的材料和工艺，进行简单的加工和制造。四、课程目标设定技术意识：学生将认识到工程设计对社会发展的重要性，并理解其与技术、经济、环境等方面的紧密联系。工程思维：学生将掌握系统分析和比较权衡的方法，能够全面思考和分析工程设计问题，形成初步的工程意识和决策能力。创新设计：学生将在工程设计过程中发挥创新思维，提出具有创意和实用性的设计方案，并解决设计中的实际问题。图样表达：学生将能够准确运用技术图样表达设计思想，绘制和识读工程图样。物化能力：学生将能够根据设计方案选择合适的材料和工艺，进行简单的加工和制造，将设计转化为实际产品。五、具体教学实施步骤第一课时：引入阶段步骤1：展示工程案例，激发兴趣（15分钟）活动描述：教师通过多媒体展示几个典型的工程案例，如桥梁建设、智能家居设计等，简要介绍每个案例的设计背景、设计过程和最终成果。活动目的：通过具体案例，让学生感受到工程设计的魅力和重要性，激发其学习兴趣。步骤2：讨论工程设计的意义（15分钟）活动描述：教师引导学生讨论工程设计在社会发展和个人生活中的作用，如提高生活质量、促进科技进步等。活动目的：帮助学生认识到工程设计的重要性和广泛应用，培养其技术意识。步骤3：讲解工程设计的一般过程（15分钟）活动描述：教师详细讲解工程设计的一般过程，包括需求分析、概念设计、详细设计、制造与测试等阶段，并解释每个阶段的主要任务和目的。活动目的：使学生理解和掌握工程设计的基本流程和步骤。第二课时：理论学习阶段步骤4：介绍工程设计的要素（15分钟）活动描述：教师介绍工程设计的要素，如功能需求、材料选择、工艺规划等，并解释这些要素在工程设计中的作用和影响。活动目的：帮助学生理解工程设计的复杂性和系统性，培养其工程思维。步骤5：案例分析（15分钟）活动描述：教师选取一两个典型的工程设计案例，进行深入分析，如解释设计思路、决策过程、技术难点等。活动目的：通过具体案例，加深学生对工程设计过程和要素的理解。步骤6：分组设计项目（15分钟）活动描述：学生分小组选择一个简易工程设计项目，如设计一个小型书架或简易机械装置。教师提供必要的设计指导和资源支持。活动目的：通过实际设计项目，让学生体验工程设计的全过程，培养其创新设计和物化能力。第三课时：实践应用阶段步骤7：需求分析（15分钟）活动描述：学生小组进行项目需求分析，明确设计目标、功能需求、用户群体等。活动目的：培养学生的市场调研和用户分析能力，为后续设计提供基础。步骤8：概念设计（15分钟）活动描述：学生小组在概念设计的基础上，进行详细设计，包括结构设计、材料选择、工艺规划等。活动目的：培养学生的图样表达能力和物化能力。步骤9：制造与测试（15分钟）活动描述：学生小组根据详细设计，选择合适的材料和工具进行制造，并进行必要的测试和调整。活动目的：培养学生的动手能力和问题解决能力。第四课时：总结评价阶段步骤10：项目展示与汇报（20分钟）活动描述：各小组展示自己的设计成果，并进行汇报和交流。汇报内容包括设计思路、设计过程、成果展示等。活动目的：通过展示和汇报，检验学生的学习成果，促进其相互学习和借鉴。步骤11：同伴评价与自我评价（20分钟）活动描述：学生小组之间进行同伴评价，同时进行自我评价，总结设计过程中的经验和教训。活动目的：通过评价反馈，帮助学生认识自己的优势和不足，为后续学习提供指导。步骤12：总结与反馈（5分钟）活动描述：教师总结本单元的学习内容，对学生的学习成果进行评价和反馈，提出改进建议。活动目的：帮助学生巩固所学知识，明确后续学习方向。六、学业评价（一）评价原则学业评价应遵循以下原则，以确保评价的全面性、公正性和有效性：过程性评价与终结性评价相结合：既关注学生的学习过程，又关注学生的学习成果。定量评价与定性评价相结合：通过量化指标和描述性评价，全面反映学生的学习情况。自我评价与同伴评价相结合：通过学生自评和互评，促进学生之间的相互学习和借鉴。（二）评价方式课堂表现评价：通过观察学生在课堂上的表现，评价其参与度、合作精神和解决问题的能力。作业评价：通过批改学生的作业，评价其对工程设计过程和要素的理解程度。项目评价：通过评价学生的设计项目，评估其创新设计、图样表达和物化能力。自我评价与同伴评价：通过学生的自我评价和同伴评价，促进其自我反思和相互学习。（三）评价标准技术意识：学生能够认识到工程设计的重要性，理解其与技术、经济、环境等方面的关系。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，全面思考和分析工程设计问题。创新设计：学生能够提出具有创意和实用性的设计方案，并解决设计中的实际问题。图样表达：学生能够准确运用技术图样表达设计思想，绘制和识读工程图样。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工艺，进行简单的加工和制造。通过以上“教-学-评”一致性课时设计，旨在帮助学生全面理解和掌握工程设计的基本原理、步骤和方法，培养其技术与工程素养，同时注重过程性评价与终结性评价相结合，定量评价与定性