2020版 人教版 高中通-用技术 选择性必修7 职业技术基础《第二章 能源及其转换》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7职业技术基础《第二章能源及其转换》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）教学内容分析本次大单元教学设计的内容是高中通用技术选择性必修7《职业技术基础》中的第二章《能源及其转换》。这一章内容共分为三节，分别是《能源概述》、《新型绿色能源》和《节能减排与低碳生活》。本章内容旨在通过系统性的学习，使学生全面了解能源的基本概念、分类、转换过程以及新型绿色能源的应用，同时培养学生节能减排和低碳生活的意识，为学生的职业发展和终身学习奠定坚实的能源知识基础。能源概述：本节内容主要介绍能源的定义、分类及其在人类社会发展中的重要性。通过学习，学生可以了解能源的基本概念和分类方式，理解能源在人类历史进程中的关键作用，为后续学习新型绿色能源和节能减排打下理论基础。新型绿色能源：本节内容聚焦于太阳能、风能、核能等新型绿色能源的特点、应用及发展趋势。通过案例分析和实践活动，学生可以深入了解这些能源的优势和局限性，并探讨其在实际生活中的应用前景。节能减排与低碳生活：本节内容强调节能减排的重要性，介绍节能减排的基本概念和措施，并倡导低碳生活方式。通过学习，学生将认识到节能减排对于环境保护和可持续发展的意义，并学会如何在日常生活中实践节能减排和低碳生活。（二）单元内容分析能源概述能源定义与分类：明确能源的定义，介绍一次能源与二次能源、常规能源与新能源、可再生能源与不可再生能源等分类方式。能源消耗与转换：分析能源消耗过程中的能量转换方式，如化学能转化为热能、机械能等。能源在人类社会发展中的作用：探讨能源在推动社会进步和经济发展中的重要作用。新型绿色能源太阳能的利用：介绍太阳能光热利用（如太阳能热水器）和光电利用（如太阳能电池）的基本原理和应用。风能的利用：讲解风力发电的基本原理和风力发电机的结构，探讨风能发电的优势和挑战。核能及其他新型能源：概述核能发电的基本原理和安全性问题，介绍地热能、生物质能等其他新型绿色能源。节能减排与低碳生活节能减排的意义：阐述节能减排对于环境保护、资源节约和可持续发展的重要性。节能减排措施：介绍工业生产、交通运输、家庭生活等领域的节能减排措施。低碳生活方式：倡导低碳饮食、绿色出行、节约用水用电等低碳生活方式。（三）单元内容整合本单元的内容整合应围绕“能源及其转换”这一核心主题展开，将能源概述、新型绿色能源和节能减排与低碳生活三个部分有机结合起来。通过案例分析、实践活动和讨论交流等方式，引导学生深入理解能源的基本概念、分类和转换过程，掌握新型绿色能源的应用和发展趋势，并树立节能减排和低碳生活的意识。通过跨学科学习，将能源知识与物理、化学、地理等学科相结合，拓宽学生的知识面和视野。在整合过程中，应注重理论与实践相结合，通过设计实践活动让学生亲身体验能源利用和节能减排的过程。例如，可以组织学生参观太阳能发电厂、风力发电站等实际项目，了解能源转换的实际操作和应用；开展节能减排主题班会、低碳生活创意设计大赛等活动，激发学生的创新思维和实践能力。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。以下是对这些核心素养目标在本单元教学中的具体分解：（一）技术意识理解技术现象和问题：引导学生关注能源技术现象和问题，理解能源在人类社会发展中的重要作用。形成技术安全意识和责任感：在学习新型绿色能源和节能减排技术时，强调技术安全和环境保护的重要性，培养学生的责任感和使命感。关注技术发展趋势：通过分析新型绿色能源的应用和发展趋势，引导学生关注技术前沿动态，形成持续学习和创新的动力。（二）工程思维系统分析和比较权衡：在能源转换和利用过程中，引导学生运用系统分析方法，对不同的能源技术和方案进行比较权衡，选择最优方案。工程设计和优化：通过实践活动和案例分析，让学生体验工程设计的全过程，学会对设计方案进行优化和改进。考虑经济、社会和环境因素：在能源技术选择和应用过程中，引导学生综合考虑经济成本、社会效益和环境影响等因素，形成全面的工程思维。（三）创新设计发现问题和提出解决方案：鼓励学生在学习过程中发现能源利用和节能减排方面的问题，并提出创新性的解决方案。运用创新思维和方法：通过跨学科学习和实践活动，引导学生运用创新思维和方法进行设计和制作，培养创新设计能力。关注用户体验和市场需求：在创新设计过程中，注重考虑用户体验和市场需求，设计出既实用又受欢迎的能源技术和产品。（四）图样表达绘制技术图样：在学习新型绿色能源技术和节能减排措施时，引导学生绘制相关的技术图样，如太阳能发电系统图、风力发电站布局图等。理解技术图样的重要性：通过实践活动和案例分析，让学生理解技术图样在工程设计和制造过程中的重要作用。掌握技术图样的绘制方法：通过课堂教学和实践操作相结合的方式，让学生掌握常见技术图样的绘制方法和技巧。（五）物化能力制作和调试能源技术产品：组织学生制作太阳能热水器、小型风力发电机等能源技术产品，并进行调试和优化。掌握工具和设备的使用方法：在学习和实践过程中，让学生掌握相关工具和设备的使用方法，提高物化能力。解决实际操作中的问题：在制作和调试过程中，引导学生解决实际操作中遇到的问题，培养解决问题的能力和动手能力。三、学情分析（一）已知内容分析高一年级的学生在日常生活和学习中已经接触到了一定的能源知识。他们对传统的化石能源如煤炭、石油和天然气有一定的了解，知道这些能源在社会生产和生活中的广泛应用。学生在初中阶段已经学习了基础的物理和化学知识，包括能量转换的基本概念、电能、热能、化学能之间的相互转化等，这些知识为学习《能源及其转换》这一单元打下了基础。学生还通过日常生活经验，对节能、环保有一定的认识，如知道随手关灯可以节约能源，使用公共交通工具可以减少碳排放等。学生对能源的了解大多停留在表面，对于能源的分类、消耗过程及转换方式等深层次内容了解不够深入。对于新型绿色能源的种类、特点及其应用也缺乏系统的认识。在节能减排与低碳生活方面，虽然学生有一定的意识，但缺乏具体的实践经验和系统的理论指导。（二）新知内容分析本单元《能源及其转换》主要包括三节内容：能源概述、新型绿色能源以及节能减排与低碳生活。这三节内容在深度和广度上都对学生的已知知识进行了拓展和深化。能源概述：本节内容将详细介绍能源的定义、分类、消耗过程及转换方式。学生需要了解能源的不同分类方式（如一次能源与二次能源、常规能源与新能源、可再生能源与不可再生能源等），以及能源消耗过程中的能量转换（如化学能转化为热能，再转化为机械能或电能等）。这些知识将帮助学生建立对能源的全面认识，为后续学习打下基础。新型绿色能源：本节内容将介绍几种常见的新型绿色能源，如太阳能、风能、地热能、核能等。学生需要了解这些能源的特点、应用方式以及其在可持续发展中的重要性。通过本节学习，学生将认识到新型绿色能源在替代传统化石能源、减少环境污染方面的巨大潜力。节能减排与低碳生活：本节内容将探讨节能减排的意义、途径以及低碳生活方式的实践。学生需要了解节能减排对环境保护和经济发展的重要性，掌握一些节能减排的实用技巧和方法，并能够将这些知识应用于日常生活中，形成低碳生活的良好习惯。（三）学生学习能力分析高一年级的学生已经具备了一定的自主学习能力和合作探究能力。他们能够通过阅读教材、查阅资料等方式获取新知识，也能够通过小组讨论、实验探究等方式深化对知识的理解和应用。学生还具备了一定的信息技术应用能力，能够利用网络资源进行自主学习和合作探究。学生在学习过程中也可能遇到一些困难。例如，对于能源转换过程中的复杂物理和化学变化，学生可能感到难以理解；对于新型绿色能源的应用方式和节能减排的具体措施，学生可能缺乏实践经验而感到陌生。在教学过程中，教师需要采用多种教学方法和手段，帮助学生克服这些困难。（四）学习障碍突破策略针对学生在学习过程中可能遇到的障碍，教师可以采取以下策略进行突破：情境教学法：通过创设贴近学生生活的情境，将抽象的能源知识具体化、生动化。例如，可以通过模拟家庭能源消耗的过程，让学生直观感受能源消耗和能量转换的过程；通过展示新型绿色能源在现实生活中的应用案例，让学生了解这些能源的特点和优势。实验探究法：通过设计一些简单有趣的实验，让学生亲自动手操作，探究能源转换的奥秘。例如，可以设计一个小型风力发电实验，让学生观察风力如何转化为电能；或者设计一个太阳能热水器模型，让学生探究太阳能如何转化为热能。这些实验不仅能够激发学生的学习兴趣，还能够帮助他们深化对知识的理解。案例教学法：通过引入一些典型的能源利用和节能减排案例，让学生分析讨论这些案例的成功经验和失败教训。例如，可以介绍一些国家在新型绿色能源开发方面的成功案例，或者分析一些企业在节能减排方面的创新实践。这些案例将为学生提供丰富的实践经验和理论指导。合作学习法：通过组织小组讨论、合作学习等活动，让学生在交流中互相启发、互相帮助。例如，可以让学生分组设计一个节能减排方案，或者共同探讨新型绿色能源在某个领域的应用前景。这些活动将培养学生的团队合作精神和创新能力。信息技术应用：充分利用信息技术手段，如多媒体课件、网络教学资源等，为学生提供丰富的学习材料和便捷的学习方式。还可以鼓励学生利用信息技术手段进行自主学习和合作探究，如通过网络搜索相关资料、利用在线平台进行交流和讨论等。这些信息技术应用将拓宽学生的学习视野，提高他们的学习效率。通过采用多种教学方法和手段，教师可以帮助学生克服学习障碍，深化对《能源及其转换》这一单元知识的理解和应用。教师还需要关注学生的学习过程和学习反馈，及时调整教学策略和方法，以确保教学效果的最大化。四、大主题或大概念设计大主题：能源与可持续发展本大单元围绕“能源与可持续发展”这一大主题展开，旨在通过对能源及其转换的学习，让学生了解能源的重要性、分类及转换方式，特别是新型绿色能源的开发与利用，以及节能减排与低碳生活的重要性。通过实践操作和项目式学习，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等通用技术核心素养，引导学生关注能源问题，树立可持续发展的观念。五、大单元目标叙写根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合本单元的教学内容，制定以下大单元目标：通用技术的核心素养目标：（一）技术意识学生能够理解能源在人类生活和社会发展中的重要性，形成对能源利用和环境保护的基本观念。学生能够辨识不同能源类型及其特点，认识到能源利用的多样性和复杂性。学生能够分析能源利用过程中的环境问题，形成节能减排和低碳生活的意识。（二）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能量流动和损失，提出优化能源利用的方案。学生能够运用工程思维，设计并实施小型能源利用或节能项目，体验工程实践的乐趣和挑战。（三）创新设计学生能够针对能源利用中的问题，提出创新性的解决方案，如设计新型节能设备或能源管理系统。学生能够通过实践探索，不断改进和优化能源利用方案，提升创新设计能力。（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，如能源转换系统的流程图、设备结构图等。学生能够运用图样表达的方式，清晰地展示能源利用或节能项目的设计思路和实施方案。（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，制作能源利用或节能设备的模型或原型。学生能够通过实践操作，验证和优化设计方案，提升物化能力。六、大单元教学重点能源的分类及其特点：帮助学生理解传统能源与新型绿色能源的区别，认识各种能源的特点和优缺点。能源转换与利用：通过分析能源转换过程中的能量流动和损失，引导学生思考如何优化能源利用，提高能源利用效率。新型绿色能源的开发与利用：介绍太阳能、风能等新型绿色能源的开发与利用现状，鼓励学生探索新型绿色能源的应用前景。节能减排与低碳生活：通过分析能源消耗和环境污染的关系，引导学生树立节能减排和低碳生活的意识，提出个人和社区层面的节能减排措施。七、大单元教学难点能源转换过程中的复杂性分析：能源转换过程中涉及多种物理和化学变化，学生可能难以全面理解其原理和过程。新型绿色能源技术的前沿性：新型绿色能源技术发展迅速，学生可能难以跟踪最新的技术动态和研究成果。节能减排措施的创新性与可行性：鼓励学生提出创新性的节能减排措施时，需要平衡措施的创新性和可行性，避免过于理想化或难以实施。图样表达与物化能力的提升：学生可能缺乏相关的绘图和制作经验，需要逐步培养和提高图样表达和物化能力。教学设计示例（节选）5.1教学内容分析本章内容围绕“能源及其转换”展开，分为三节：第一节介绍能源概述，包括能源的定义、分类及重要性；第二节探讨新型绿色能源，如太阳能、风能等的开发与利用；第三节讨论节能减排与低碳生活，强调可持续发展的重要性。5.2学情分析学生对能源有一定的了解，但对能源的分类、转换及利用方式可能缺乏深入的认识。学生对新型绿色能源和节能减排措施的了解可能较为有限，需要通过实践活动和项目式学习来加深理解。5.3教学目标（根据大单元目标细化到每节课）技术意识：学生能够理解能源的重要性，认识到能源利用的环境影响。工程思维：学生能够分析能源转换过程，提出优化能源利用的方案。创新设计：学生能够针对能源利用中的问题，提出创新性的解决方案。图样表达：学生能够绘制能源转换系统的流程图或设备结构图。物化能力：学生能够制作简单的能源利用模型或原型。5.4教学过程（以第一节为例）引入新课通过展示能源在日常生活中的应用实例，如电力、交通、供暖等，引导学生思考能源的重要性。新课讲授能源的定义与分类：介绍能源的定义，引导学生思考并讨论能源的不同分类方式（如可再生与不可再生、一次能源与二次能源等）。能源的重要性：分析能源在人类生活和社会发展中的作用，强调能源危机的严峻性和可持续发展的必要性。实践操作小组活动：分组调查不同类型的能源利用方式，如煤炭、石油、天然气、太阳能等，并准备简短的汇报。案例分析：选取典型的能源利用案例，引导学生分析能源转换过程中的能量流动和损失，提出优化建议。图样表达绘制流程图：指导学生绘制能源转换系统的流程图，展示能源从原始状态到最终利用的过程。总结提升总结回顾：回顾本节课的重点内容，强调能源利用的重要性及可持续发展的观念。课后作业：要求学生调查家庭或学校的能源使用情况，提出至少一项节能减排措施，并绘制相关的图样表达。（注：以上教学设计示例仅为节选，实际教学中应根据具体情况进行调整和完善。）。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《第二章能源及其转换》的教学内容，本单元的教学目标设定如下，旨在全面培养学生的通用技术核心素养：（一）技术意识理解能源的重要性：学生能够认识到能源在现代社会中的核心作用，理解不同能源类型（如传统能源与新型绿色能源）对人类生活和社会发展的影响。能源伦理与责任：培养学生形成正确的能源使用观，理解并践行节能减排的重要性，增强对环境保护的责任感和使命感。关注能源技术进展：通过案例分析，使学生了解能源技术的最新进展，理解技术创新在推动能源转型中的关键作用。（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，全面审视能源的生产、转换、传输和利用过程，理解各环节之间的相互影响和制约关系。优化设计能源系统：在理解能源系统的基础上，学生能够提出改进和优化能源系统的方案，运用工程思维解决实际问题。风险评估与决策：学生能够对能源项目进行风险评估，综合考虑经济、环境、社会等多方面因素，做出合理的决策。（三）创新设计探索新型能源技术：鼓励学生探索新型绿色能源技术，如太阳能、风能等的开发与应用，培养学生的创新意识和创新能力。设计节能减排方案：针对家庭、学校或社区等场景，学生能够设计节能减排方案，提出并实施创新性的节能措施。跨学科整合应用：引导学生将物理、化学、生物等多学科知识整合应用于能源创新设计中，提升综合应用能力。（四）图样表达绘制能源系统图：学生能够运用图样表达技术，绘制能源系统的流程图、结构图等，清晰展示能源系统的组成和工作原理。技术语言交流：通过图样表达，学生能够准确、清晰地传达自己的设计理念和技术方案，促进技术交流与合作。（五）物化能力实践操作能源设备：通过实践操作，学生能够安装、调试和维护常见的能源设备，如太阳能板、风力发电机等，提升物化能力。制作能源模型：鼓励学生动手制作能源转换模型，如太阳能小车、风力发电模型等，将设计理念转化为实物。解决物化过程中的问题：在物化过程中，学生能够识别并解决遇到的技术问题，提高解决问题的能力和实践能力。教学重点与难点教学重点能源的分类与转换：详细讲解能源的分类方法，以及不同能源之间的转换过程，帮助学生建立全面的能源知识体系。新型绿色能源的应用：重点介绍太阳能、风能等新型绿色能源的技术原理、应用优势及发展前景，激发学生的创新意识。节能减排措施的实施：结合生活实例，讲解节能减排的重要性及具体措施，培养学生的环保意识和实践能力。教学难点能源系统的复杂性：能源系统涉及多个环节和多个学科的知识，学生需要综合运用所学知识进行全面分析。创新设计能力的培养：如何在现有技术基础上进行创新设计，提出具有实用价值的节能减排方案，对学生的创新能力提出较高要求。物化能力的提升：在实践操作过程中，学生可能会遇到各种技术问题，如何快速识别并解决问题，提升学生的物化能力是关键。教学策略与方法教学策略项目式学习：通过设计“智能家居能源管理系统”等综合性项目，让学生在实践中学习能源知识，提升技术素养。情境教学：创设贴近学生生活的能源使用情境，如家庭用电、交通出行等，让学生在情境中感受能源的重要性及节能减排的必要性。合作学习：组织学生分组合作，共同完成能源调查、方案设计、模型制作等任务，培养学生的团队协作能力和沟通能力。教学方法案例教学法：通过分析国内外能源领域的典型案例，帮助学生理解能源技术的发展趋势和创新方向。实验探究法：通过实验操作，让学生亲自体验能源转换过程，加深对能源知识的理解。讨论交流法：组织学生进行小组讨论和交流，分享学习心得和创意想法，促进思维碰撞和灵感激发。学业评价评价原则全面性：评价内容应涵盖技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力五个方面，确保评价的全面性。过程性：关注学生的学习过程，通过课堂观察、作业检查、实验操作等方式，及时反馈学生的学习情况。实践性：注重评价学生的实践操作能力，通过项目制作、实验操作等实践性任务，检验学生的物化能力。评价方式自我评价：鼓励学生进行自我评价，反思学习过程中的得与失，明确改进方向。同伴评价：通过小组讨论和合作任务，让学生相互评价同伴的表现，促进相互学习和共同进步。教师评价：教师根据学生的学习表现、作业完成情况、实验操作结果等，给予学生客观、公正的评价。评价内容技术意识评价：通过问卷调查、课堂讨论等方式，评价学生对能源重要性的认识、能源伦理与责任感的培养情况。工程思维评价：通过项目设计、方案优化等任务，评价学生的系统分析能力、优化设计能力和决策能力。创新设计评价：通过创意设计、节能减排方案制定等任务，评价学生的创新意识、创新能力和跨学科整合应用能力。图样表达评价：通过绘制能源系统图、技术方案设计等任务，评价学生的图样表达能力。物化能力评价：通过实验操作、模型制作等任务，评价学生的实践操作能力、问题解决能力和物化能力。教学资源与环境教学资源教材资源：充分利用《第二章能源及其转换》的教材内容，结合相关教学案例和辅助资料，为学生提供丰富的学习资源。网络资源：利用互联网资源，搜集国内外能源领域的最新技术进展和应用案例，拓展学生的视野。实验资源：配备必要的实验设备和器材，如太阳能板、风力发电机模型、节能灯具等，满足学生的实验需求。教学环境实验室环境：配备完善的实验室设施，确保学生能够进行实验操作、模型制作等实践活动。多媒体教室：利用多媒体教学手段，展示能源系统的结构和工作原理，提高教学效果。项目工作室：设立项目工作室，为学生提供项目设计、方案优化、模型制作等工作的空间和设备。教学过程设计第1节能源概述导入新课：通过展示能源在现代社会中的重要作用，引发学生的学习兴趣。讲解能源的分类与转换：详细讲解能源的分类方法，以及不同能源之间的转换过程。案例分析：通过分析国内外能源领域的典型案例，帮助学生理解能源技术的发展趋势和创新方向。课堂讨论：组织学生讨论能源的重要性及当前能源领域面临的挑战。第2节新型绿色能源导入新课：通过展示新型绿色能源的应用实例，引发学生的学习兴趣。讲解新型绿色能源的技术原理：重点介绍太阳能、风能等新型绿色能源的技术原理和应用优势。实验操作：指导学生进行太阳能板发电实验或风力发电机模型制作实验，体验新型绿色能源的转换过程。创意设计：鼓励学生发挥创意，设计新型绿色能源的应用方案。第3节节能减排与低碳生活导入新课：通过展示节能减排的重要性和紧迫性，引发学生的学习兴趣。讲解节能减排的措施：结合生活实例，讲解节能减排的具体措施和实施效果。项目设计：组织学生设计节能减排项目，如家庭节能方案、校园节能改造方案等。成果展示与评价：展示学生的项目成果，进行评价和反馈，提出改进建议。课后反思与改进反思教学过程：回顾教学过程，总结教学经验和教训，明确改进方向。收集学生反馈：通过问卷调查、个别访谈等方式，收集学生对教学活动的反馈意见。优化教学策略：根据学生反馈和教学效果评估结果，调整教学策略和方法，提高教学质量。通过以上教学思路的设计和实施，旨在全面提升学生的通用技术核心素养，培养学生的创新意识、实践能力和社会责任感。九、学业评价一、教学目标通过《第二章能源及其转换》的学习，学生将全面了解能源的基本概念和分类，掌握新型绿色能源的特点及应用，理解节能减排与低碳生活的重要性。具体教学目标涵盖通用技术的五大核心素养：技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力。二、学习目标（一）技术意识理解能源的重要性：学生能够认识到能源在人类社会发展中的核心作用，理解不同能源形式对技术进步和生活质量的影响。形成环保和可持续发展观念：通过了解传统能源和新型绿色能源的差异，学生能够形成节约能源、保护环境及可持续发展的意识。分析能源技术的社会影响：学生能够分析能源技术的发展对社会、经济、环境等多方面的影响，形成全面的技术评价能力。（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，对能源问题进行整体把握，识别问题的关键要素和影响因素。优化设计能源系统：通过案例分析，学生能够理解能源系统的优化设计原则，尝试提出改进能源利用效率的方案。风险评估与决策：在能源转换和利用的过程中，学生能够进行风险评估，并基于评估结果做出合理的决策。（三）创新设计探索新型绿色能源应用：学生能够结合生活实际，探索新型绿色能源在日常生活和工业生产中的应用潜力。设计节能减排方案：针对特定场景，学生能够设计节能减排方案，提出创新性的技术解决方案。技术试验与验证：学生能够设计并实施技术试验，验证节能减排方案的有效性和可行性。（四）图样表达绘制能源系统图：学生能够使用图形样式表达能源系统的构成和工作原理，如流程图、系统框图等。技术图样交流：通过技术图样，学生能够与他人交流能源系统的设计思路和技术方案，提高沟通效率。图样优化与创新：在图样表达的过程中，学生能够结合创新设计思维，对能源系统的图样进行优化和创新。（五）物化能力能源系统搭建与调试：学生能够根据设计方案，搭建简单的能源系统模型，并进行调试和优化。工具与材料选择：在能源系统的物化过程中，学生能够根据实际需求选择合适的工具和材料，确保系统的稳定性和可靠性。技术文档编写：学生能够编写技术文档，记录能源系统的设计、搭建和调试过程，为后续的维护和优化提供依据。三、评价目标设定（一）技术意识评价能源认知评价：通过问卷调查或课堂讨论，评价学生对能源基本概念和分类的理解程度。环保意识评价：通过案例分析或小组讨论，评价学生在能源利用过程中形成的环保和可持续发展观念。社会影响分析评价：通过撰写小论文或课堂展示，评价学生分析能源技术社会影响的能力。（二）工程思维评价系统分析能力评价：通过系统分析题或案例分析题，评价学生运用系统分析方法解决能源问题的能力。优化设计能力评价：通过设计题或项目作业，评价学生优化设计能源系统的能力。风险评估与决策能力评价：通过模拟决策题或案例分析题，评价学生在能源转换和利用过程中进行风险评估和决策的能力。（三）创新设计评价新型绿色能源应用探索评价：通过项目作业或创意提案，评价学生探索新型绿色能源应用的能力。节能减排方案设计评价：通过设计题或项目作业，评价学生设计节能减排方案的创新性和可行性。技术试验与验证能力评价：通过实验报告或项目展示，评价学生设计并实施技术试验验证节能减排方案的能力。（四）图样表达评价能源系统图绘制评价：通过图样作业或课堂练习，评价学生绘制能源系统图的能力。技术图样交流能力评价：通过小组讨论或课堂展示，评价学生通过技术图样与他人交流的能力。图样优化与创新能力评价：通过创意设计题或项目作业，评价学生对能源系统图样的优化和创新能力。（五）物化能力评价能源系统搭建与调试能力评价：通过项目作业或实验操作，评价学生搭建和调试能源系统模型的能力。工具与材料选择能力评价：通过项目报告或课堂讨论，评价学生在能源系统物化过程中选择合适的工具和材料的能力。技术文档编写能力评价：通过技术文档作业或项目展示，评价学生编写技术文档记录能源系统设计、搭建和调试过程的能力。四、评价方式课堂表现评价：通过观察学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的质量，评价学生对知识点的理解和掌握程度。作业与项目评价：通过布置作业和项目任务，评价学生在课后对知识点的巩固和应用能力。作业和项目任务应包括设计题、案例分析题、系统分析题、实验报告等多种形式。小组合作评价：通过小组合作完成任务，评价学生的团队协作能力、沟通能力和创新能力。小组合作任务应明确分工，确保每个学生都能参与其中。自我评价与互评：鼓励学生进行自我评价和互评，通过反思和总结，提高自我认知和学习效果。期末综合评价：通过期末考试或综合项目展示，全面评价学生对《第二章能源及其转换》知识点的掌握程度和综合应用能力。期末考试应包括选择题、填空题、简答题、设计题等多种题型。五、评价实施明确评价标准：针对每个评价目标，制定具体的评价标准，确保评价的公正性和准确性。及时反馈与评价：在评价过程中，及时给予学生反馈，指出优点和不足，帮助学生明确改进方向。多样化评价手段：结合课堂表现、作业与项目、小组合作、自我评价与互评、期末综合评价等多种评价手段，全面评价学生的学习效果。注重学生个体差异：在评价过程中，充分考虑学生的个体差异，对不同水平的学生给予不同的评价标准和要求。持续改进评价方案：根据评价实施情况，及时调整和完善评价方案，确保评价的有效性和针对性。通过以上学业评价方案的实施，旨在全面、客观地评价学生对《第二章能源及其转换》知识点的掌握程度和综合应用能力，促进学生核心素养的全面发展。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路本大单元以《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》为指导，围绕《第二章能源及其转换》的教学内容，通过项目式学习和实践活动，旨在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。本单元将通过三个主要部分展开教学：能源概述、新型绿色能源、节能减排与低碳生活。在实施过程中，将采用情境模拟、案例分析、实践操作等多种教学方法，使学生能够全面了解能源的分类、转换、利用以及节能减排的重要性，并通过实际项目设计和制作，提升技术实践能力。二、教学目标设定（一）技术意识学生能够认识到能源在社会经济发展中的重要作用，理解能源的分类、转换及利用过程。学生能够识别并解释不同能源类型的特点及其对环境的影响，形成可持续利用能源的意识。学生能够关注能源利用中的技术问题和挑战，具备基本的能源技术应用意识。（二）工程思维学生能够通过案例分析和项目实践，理解能源转换和利用的系统性和复杂性。学生能够运用系统分析和工程思维方法，设计和优化能源转换和利用方案。学生能够在能源项目设计和实施过程中，考虑经济、环境、安全等多方面因素，进行权衡和决策。（三）创新设计学生能够结合实际情况，提出创新的能源利用和节能减排方案。学生能够运用创新设计思维，开发新型能源利用装置或节能减排产品。学生能够在项目实践中，不断改进和优化设计方案，提升创新设计能力。（四）图样表达学生能够识读和绘制与能源转换和利用相关的技术图样。学生能够运用图样表达方式，清晰、准确地传达能源项目的设计意图和实施方案。学生能够通过图样表达，进行项目的技术交流和成果展示。（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，进行能源项目的制作和调试。学生能够运用所学的知识和技能，将创新设计转化为实际的能源利用装置或节能减排产品。学生能够在项目实践中，提升动手操作能力和解决实际问题的能力。三、教学结构图第二章能源及其转换|├──1.能源概述|├──1.1能源的含义与分类|├──1.2能源消耗及能量转换|└──1.3项目实践：小型风力发电系统组装|├──2.新型绿色能源|├──2.1太阳能的开发利用|├──2.2风能、地热能、核能等新型能源|└──2.3项目实践：太阳能独立式光伏系统组装|└──3.节能减排与低碳生活├──3.1节能减排的意义与措施├──3.2低碳生活方式的推广与实践└──3.3项目实践：家庭节能减排方案设计四、具体教学实施步骤第一阶段：能源概述（2课时）第一课时：能源的含义与分类教学内容：介绍能源的基本概念和分类方法。分析不同能源类型的特点及其应用。教学活动：通过案例分析，引导学生理解能源在社会经济发展中的重要作用。组织学生讨论和分类常见的能源类型，如化石能源、可再生能源等。教学评价：通过课堂提问和小组讨论，评估学生对能源分类的理解程度。检查学生的课堂笔记和作业，确保知识点的掌握。第二课时：能源消耗及能量转换教学内容：分析能源消耗过程中的能量转换原理。探讨能源消耗对环境的影响。教学活动：通过实验或模拟活动，展示能源消耗和能量转换的过程。引导学生讨论能源消耗对环境的影响及可持续利用能源的重要性。教学评价：观察学生在实验或模拟活动中的参与度和表现。通过小组讨论和书面作业，评估学生对能源消耗和能量转换的理解。第二阶段：新型绿色能源（4课时）第三课时：太阳能的开发利用教学内容：介绍太阳能的特点及应用领域。分析太阳能光伏系统和光热系统的基本原理。教学活动：通过视频或实物展示，介绍太阳能光伏板和太阳能热水器的工作原理。组织学生分组设计简单的太阳能利用装置，如太阳能小车或太阳能充电器。教学评价：观察学生在分组设计活动中的合作情况和创意表现。通过装置展示和小组汇报，评估学生的设计能力和物化能力。第四课时：风能、地热能、核能等新型能源教学内容：介绍风能、地热能、核能等新型能源的特点及应用。分析这些能源在可持续发展中的作用。教学活动：通过案例分析，探讨风能发电、地热发电和核电的基本原理及优缺点。组织学生分组讨论并撰写新型能源利用的可行性报告。教学评价：通过小组讨论和报告撰写，评估学生对新型能源的理解和分析能力。检查学生的报告内容和格式，确保符合学术规范。第五课时：项目实践——太阳能独立式光伏系统组装教学内容：介绍太阳能独立式光伏系统的组成及工作原理。指导学生组装简单的太阳能独立式光伏系统。教学活动：提供所需的材料和工具，引导学生按照步骤组装光伏系统。组织学生进行系统测试和调试，确保光伏系统能够正常工作。教学评价：观察学生在组装和调试过程中的操作技能和问题解决能力。通过系统测试和成果展示，评估学生的物化能力和创新设计能力。第六课时：项目实践——小型风力发电系统组装教学内容：介绍小型风力发电系统的基本原理及组成。指导学生组装和调试小型风力发电系统。教学活动：提供所需的风力发电机和控制器等材料，引导学生按照步骤组装系统。组织学生进行系统测试和调试，记录并分析数据。教学评价：观察学生在组装和调试过程中的操作规范和准确性。通过数据分析和系统测试报告，评估学生的工程思维和物化能力。第三阶段：节能减排与低碳生活（2课时）第七课时：节能减排的意义与措施教学内容：介绍节能减排的背景和意义。分析节能减排的主要措施和方法。教学活动：通过案例分析，探讨节能减排在工业生产和生活中的应用。组织学生分组讨论并提出节能减排的创新方案。教学评价：通过小组讨论和方案展示，评估学生的创新设计能力和团队协作能力。检查学生的讨论记录和方案内容，确保符合节能减排的要求。第八课时：低碳生活方式的推广与实践教学内容：介绍低碳生活方式的基本理念和推广措施。分析个人和家庭在节能减排中的作用和责任。教学活动：组织学生设计低碳生活方式的宣传海报或视频。开展“低碳生活一周挑战”活动，鼓励学生实践低碳生活方式并记录变化。教学评价：通过海报或视频展示，评估学生的创意表达和设计能力。通过“低碳生活一周挑战”的总结和反思，评估学生的实践能力和节能减排意识。第九课时：项目实践——家庭节能减排方案设计教学内容：指导学生设计家庭节能减排方案。分析方案的经济性和可行性。教学活动：组织学生分组调查家庭能源消耗情况。引导学生结合实际情况设计节能减排方案，并进行成本效益分析。教学评价：通过方案设计和成本效益分析报告，评估学生的工程思维和物化能力。检查学生的调查数据和方案内容，确保方案的合理性和可行性。通过以上教学实施步骤，学生将全面了解能源及其转换的基本知识，掌握新型绿色能源的应用技术，具备节能减排和低碳生活的意识和能力。通过项目实践和创新设计活动，学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力将得到全面提升。十一、大情境、大任务创设教学设计主题：能源及其转换在智能家居中的应用与实践一、大情境创设随着科技的飞速发展，智能家居已经逐渐成为现代家庭生活的重要组成部分。智能家居系统通过集成物联网、人工智能、大数据处理等先进技术，实现了家庭环境的智能感知、协调控制和便捷互联。智能家居系统的运行离不开能源的支撑，如何在保证智能家居系统高效运行的同时，实现能源的合理利用和节能减排，成为当前智能家居领域亟待解决的问题。本节课将以“能源及其转换在智能家居中的应用与实践”为大情境，通过探索智能家居系统中的能源利用现状、新型绿色能源的应用以及节能减排的具体措施，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，同时引导学生关注能源问题，树立节能环保意识。二、大任务创设任务一：智能家居系统中的能源利用现状调研教学目标：技术意识：使学生认识到能源在智能家居系统中的重要性，了解当前智能家居系统中常见的能源利用方式。工程思维：培养学生从系统角度分析智能家居系统中能源利用问题的能力。创新设计：激发学生的创新思维，思考如何在智能家居系统中引入新型能源利用方式。活动设计：分组调研：将学生分为若干小组，每组负责调研一种或几种智能家居系统（如智能照明系统、智能安防系统、智能温控系统等）中的能源利用现状。数据分析：各组收集并整理调研数据，分析智能家居系统中能源的主要消耗点和潜在节能点。汇报交流：各组进行调研成果汇报，分享不同智能家居系统中的能源利用特点和存在的问题。评价要点：调研数据的准确性和全面性。对智能家居系统中能源利用问题的分析深度和广度。创新思维在能源利用改进方案中的体现。任务二：新型绿色能源在智能家居中的应用探索教学目标：技术意识：了解新型绿色能源的种类和特点，认识其在智能家居系统中的应用潜力。工程思维：培养学生将新型绿色能源融入智能家居系统设计的能力。创新设计：鼓励学生设计基于新型绿色能源的智能家居系统方案。活动设计：知识学习：通过讲座、视频资料等方式，向学生介绍太阳能、风能、地热能等新型绿色能源的基本原理和应用案例。方案设计：要求学生以小组为单位，设计一种基于新型绿色能源的智能家居系统方案。方案需明确新型绿色能源的应用点、系统架构、能源转换和存储方式等。模拟实验：利用仿真软件或实验装置，对各组设计的方案进行模拟实验，验证方案的可行性和能效。评价要点：方案设计的创新性和实用性。新型绿色能源在方案中的有效应用。方案的技术可行性和能效评估。任务三：智能家居系统中的节能减排与低碳生活实践教学目标：技术意识：增强学生的节能环保意识，理解节能减排在智能家居系统中的重要性。工程思维：培养学生从系统设计角度优化智能家居系统能耗的能力。创新设计：鼓励学生提出节能减排的创新措施，改善智能家居系统的能效。图样表达：通过绘制智能家居系统节能减排改进方案图，提高学生的图样表达能力。物化能力：通过动手实践，提升学生的物化能力，将节能减排措施转化为实际成果。活动设计：案例分析：选取智能家居系统中节能减排的成功案例，组织学生进行分析和讨论，提炼节能减排的有效措施。方案设计：要求学生针对智能家居系统中的高能耗环节，设计节能减排改进方案。方案需包括问题描述、改进措施、预期效果等内容。图样表达：学生需绘制节能减排改进方案的图样，清晰表达方案的设计思路和实现方式。物化实践：鼓励学生动手实践，将节能减排措施应用于实际智能家居系统中，或制作节能减排相关的实物模型。评价要点：节能减排改进方案的针对性和有效性。图样表达的准确性和清晰度。物化实践的创新性和实用性。学生在实践过程中的团队合作和问题解决能力。三、大情境、大任务的综合评价在大情境、大任务的实施过程中，教师应注重对学生通用技术核心素养的综合评价。评价应贯穿整个教学过程，包括学生在调研、设计、实验、实践等各个环节的表现。评价内容应涵盖技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等方面，采用自评、互评和师评相结合的方式，确保评价的全面性和公正性。教师还应关注学生在大情境、大任务中的情感态度变化，鼓励学生积极参与、勇于探索、敢于创新，培养学生的团队协作精神和社会责任感，为学生的全面发展奠定坚实基础。通过以上大情境、大任务的创设和实施，学生将能够在实践中深入理解能源及其转换在智能家居中的应用与实践，提升通用技术核心素养，同时树立节能环保意识，为未来的可持续发展贡献自己的力量。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：能源概述（2课时）第1课时：能源的含义与分类第2课时：能源消耗及能量转换新型绿色能源（2课时）第3课时：太阳能的特点及应用第4课时：风能、地热能、核能等新型能源节能减排与低碳生活（2课时）第5课时：节能减排在工业生产和生活中的应用第6课时：低碳生活方式的推广与实践（二）学习目标通用技术的核心素养目标：技术意识：学生能够认识到能源在社会经济发展中的重要作用，理解能源的分类、转换及利用过程。学生能够识别并解释不同能源类型的特点及其对环境的影响。工程思维：学生能够运用系统分析和工程思维方法，设计简单的能源利用装置。学生能够分析能源消耗过程中的能量转换原理，探讨能源消耗的可持续利用途径。创新设计：学生能够在新型绿色能源利用和节能减排方面提出创新方案。学生能够设计并实施低碳生活方式的推广项目。图样表达：学生能够通过图样表达设计简单的能源利用装置和节能减排方案。学生能够绘制并解读相关技术图样，如太阳能光伏板、风力发电系统的示意图等。物化能力：学生能够动手组装和调试简单的能源利用装置，如太阳能独立式光伏系统、小型风力发电系统等。学生能够通过实践活动，将节能减排和低碳生活的理念转化为实际行动。（三）评价任务课堂参与与讨论：通过课堂提问和小组讨论，评估学生对能源分类、转换及利用过程的理解程度。装置设计与制作：观察学生在分组设计活动中的合作情况和创意表现，评估其设计能力和物化能力。案例分析报告：通过小组讨论和报告撰写，评估学生对新型能源的理解和分析能力。系统测试与调试：观察学生在组装和调试过程中的操作技能和问题解决能力，评估其工程思维和物化能力。方案展示与汇报：通过节能减排方案和低碳生活方式宣传海报或视频的展示，评估学生的创意表达和设计能力。实践活动总结：通过“低碳生活一周挑战”的总结和反思，评估学生的实践能力和节能减排意识。（四）学习过程第一阶段：能源概述（2课时）第1课时：能源的含义与分类教学内容：介绍能源的基本概念和分类方法，分析不同能源类型的特点及其应用。教学活动：通过案例分析，引导学生理解能源在社会经济发展中的重要作用；组织学生讨论和分类常见的能源类型，如化石能源、可再生能源等。教学评价：通过课堂提问和小组讨论，评估学生对能源分类的理解程度；检查学生的课堂笔记和作业，确保知识点的掌握。第2课时：能源消耗及能量转换教学内容：分析能源消耗过程中的能量转换原理，探讨能源消耗对环境的影响。教学活动：通过实验或模拟活动，展示能源消耗和能量转换的过程；引导学生讨论能源消耗对环境的影响及可持续利用能源的重要性。教学评价：观察学生在实验或模拟活动中的参与度和表现；通过小组讨论和书面作业，评估其对能源消耗和能量转换原理的理解。第二阶段：新型绿色能源（2课时）第3课时：太阳能的特点及应用教学内容：介绍太阳能的特点及应用领域，分析太阳能光伏系统和光热系统的基本原理。教学活动：通过视频或实物展示，介绍太阳能光伏板和太阳能热水器的工作原理；组织学生分组设计简单的太阳能利用装置，如太阳能小车或太阳能充电器。教学评价：观察学生在分组设计活动中的合作情况和创意表现；通过装置展示和小组汇报，评估其设计能力和物化能力。第4课时：风能、地热能、核能等新型能源教学内容：介绍风能、地热能、核能等新型能源的特点及应用，分析这些能源在可持续发展中的作用。教学活动：通过案例分析，探讨风能发电、地热发电和核电的基本原理及优缺点；组织学生分组讨论并撰写新型能源利用的可行性报告。教学评价：通过小组讨论和报告撰写，评估学生对新型能源的理解和分析能力；检查学生的报告内容和格式，确保其准确性和完整性。第三阶段：节能减排与低碳生活（2课时）第5课时：节能减排在工业生产和生活中的应用教学内容：通过案例分析，探讨节能减排在工业生产和生活中的应用。教学活动：组织学生分组讨论并提出节能减排的创新方案；引导学生分析节能减排措施的经济效益和环境效益。教学评价：通过小组讨论和方案展示，评估学生的创新设计能力和团队协作能力；检查学生的讨论记录和方案内容，确保其符合节能减排的要求。第6课时：低碳生活方式的推广与实践教学内容：介绍低碳生活方式的基本理念和推广措施，分析个人和家庭在节能减排中的作用和责任。教学活动：组织学生设计低碳生活方式的宣传海报或视频；开展“低碳生活一周挑战”活动，鼓励学生实践低碳生活方式并记录变化。教学评价：通过海报或视频展示，评估学生的创意表达和设计能力；通过“低碳生活一周挑战”的总结和反思，评估其实践能力和节能减排意识。（五）作业与检测课后作业：完成能源分类与转换的思维导图。撰写一篇关于新型绿色能源利用的小论文。设计一份家庭节能减排方案，并绘制相关图样。单元检测：组织一次能源及其转换的知识竞赛，检验学生对本单元知识点的掌握情况。对学生设计的能源利用装置和节能减排方案进行综合评价，评估其技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。（六）学后反思学生反思：回顾本单元的学习过程，总结自己在技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等方面的收获与不足。分享自己在实践活动中的经验和教训，思考如何将所学知识应用于实际生活中。教师反思：总结本单元的教学实施情况，评估教学方法和策略的有效性。分析学生在学习过程中遇到的问题和困难，思考如何改进教学设计和提高教学效果。反思如何更好地培养学生的通用技术核心素养，为学生的全面发展和终身发展奠定坚实基础。十三、学科实践与跨学科学习设计一、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）》的指导，以及所提供的教学内容和教学目标，本学科实践与跨学科学习设计旨在通过实践活动和跨学科整合，全面提升学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。具体教学目标如下：技术意识：学生能够认识到能源在社会经济发展中的重要地位，理解能源的分类、转换及利用过程，以及节能减排和低碳生活的重要性。培养学生的环保意识和可持续发展观念，增强他们对新型绿色能源的认知和应用能力。工程思维：引导学生运用系统分析和比较权衡的方法，对能源转换和利用过程进行整体规划和优化设计。培养学生解决实际工程问题的能力，提高他们在能源利用方面的决策和管理水平。创新设计：激发学生的创新思维，鼓励他们在能源利用和节能减排方面提出新颖、实用的设计方案。培养学生将新技术、新方法应用于能源转换和利用领域的能力，推动技术创新和发展。图样表达：提高学生的技术图样表达能力，使他们能够准确、清晰地绘制能源转换和利用系统的图样。培养学生的空间想象力和几何建模能力，为工程设计和实施提供有力支持。物化能力：通过实践活动，提高学生的动手能力和实践能力，使他们能够将设计理念转化为实际产品或系统。培养学生解决实际问题的能力，增强他们在能源转换和利用领域的实践经验和技能。二、学习目标第一节能源概述技术意识：了解能源的基本概念和分类方式，认识能源在社会经济发展中的重要作用。意识到能源利用过程中的环境问题和可持续发展挑战。工程思维：掌握能源转换的基本原理和方法，理解能源转换系统的组成和工作原理。培养学生对能源转换和利用过程进行系统分析和优化设计的能力。创新设计：鼓励学生对传统能源利用方式进行改进和创新，提出新的能源利用方案。培养学生将新技术、新方法应用于能源转换和利用领域的能力。图样表达：学习绘制能源转换系统的基本图样，如流程图、结构图等。提高学生的空间想象力和几何建模能力。物化能力：通过实践活动，培养学生的动手能力和实践能力，如搭建简单的能源转换模型。增强学生的实践经验和技能，为后续学习打下基础。第二节新型绿色能源技术意识：了解几种常见的新型绿色能源及其特点和应用领域。认识到新型绿色能源在可持续发展和环境保护方面的重要性。工程思维：分析新型绿色能源系统的组成和工作原理，理解其转换效率和经济性。培养学生对新型绿色能源系统进行整体规划和优化设计的能力。创新设计：鼓励学生提出新型绿色能源的创新应用方案，如太阳能热水器、风力发电装置等。培养学生将新技术、新方法应用于新型绿色能源领域的能力。图样表达：学习绘制新型绿色能源系统的图样，如太阳能板排列图、风力发电机结构图等。提高学生的技术图样表达能力，为后续工程设计打下基础。物化能力：通过实践活动，如搭建太阳能小车或风力发电模型，培养学生的动手能力和实践能力。增强学生的实践经验和技能，加深对新型绿色能源的理解和认识。第三节节能减排与低碳生活技术意识：认识节能减排和低碳生活的重要性及其对环境保护的贡献。了解节能减排和低碳生活的具体实践方法和途径。工程思维：分析节能减排和低碳生活在实际应用中的挑战和解决方案。培养学生对节能减排和低碳生活方案进行系统分析和优化设计的能力。创新设计：鼓励学生提出节能减排和低碳生活的创新方案，如智能家居节能系统、绿色出行方案等。培养学生将新技术、新方法应用于节能减排和低碳生活领域的能力。图样表达：学习绘制节能减排和低碳生活方案的图样，如节能建筑平面图、绿色出行路线图等。提高学生的技术图样表达能力，为后续工程设计提供有力支持。物化能力：通过实践活动，如设计并制作节能灯具、推广绿色出行方式等，培养学生的动手能力和实践能力。增强学生的实践经验和技能，推动节能减排和低碳生活的实际应用。三、作业目标设定第一节能源概述技术意识：完成一篇关于能源在社会经济发展中重要性的小论文。分析一种传统能源的利用方式及其环境问题。工程思维：设计一个简单的能源转换系统流程图，并解释其工作原理。分析一个能源转换系统的优缺点，并提出改进建议。创新设计：提出一种新颖的能源利用方式，并绘制其设计草图。设计一个能够提高能源利用效率的装置或系统。图样表达：绘制一个能源转换系统的详细结构图，并标注各部分的功能和参数。使用计算机辅助设计软件绘制能源转换系统的三维模型。物化能力：制作一个简单的能源转换模型，如水力发电模型或太阳能板模型。测试并改进所制作的能源转换模型，以提高其效率和稳定性。第二节新型绿色能源技术意识：撰写一篇关于新型绿色能源特点及其应用领域的报告。分析新型绿色能源相比传统能源的优势和局限性。工程思维：设计一个新型绿色能源系统的整体方案，并绘制其流程图。分析新型绿色能源系统的经济性和可行性，并提出优化建议。创新设计：提出一种新型绿色能源的创新应用方案，如太阳能与风能互补发电系统。设计一个能够提高新型绿色能源利用效率的装置或系统。图样表达：绘制新型绿色能源系统的详细结构图，并标注各部分的功能和参数。使用计算机辅助设计软件绘制新型绿色能源系统的三维模型。物化能力：制作一个新型绿色能源模型，如太阳能小车或风力发电模型。测试并改进所制作的新型绿色能源模型，以提高其效率和稳定性。第三节节能减排与低碳生活技术意识：撰写一篇关于节能减排和低碳生活重要性的小论文。分析当前节能减排和低碳生活实践中存在的问题和挑战。工程思维：设计一个节能减排和低碳生活的整体方案，并绘制其实施流程图。分析节能减排和低碳生活方案的经济性和社会效益，并提出优化建议。创新设计：提出一种节能减排和低碳生活的创新方案，如智能家居节能系统或绿色出行方案。设计一个能够减少碳排放的装置或系统。图样表达：绘制节能减排和低碳生活方案的详细结构图，并标注各部分的功能和参数。使用计算机辅助设计软件绘制节能减排和低碳生活方案的三维模型。物化能力：制作一个节能减排或低碳生活的实物模型，如节能灯具或绿色出行工具模型。测试并改进所制作的实物模型，以提高其节能减排效果和使用体验。通过以上学科实践与跨学科学习设计，学生将能够在实践中深化对能源及其转换的理解，培养跨学科的综合素养和解决实际问题的能力。这些活动也将有助于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，为他们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7《职业技术基础》第二章《能源及其转换》的教学内容，设定以下教学目标：技术意识：学生能够认识到能源在社会经济发展中的重要作用，理解能源的分类、转换及利用过程。学生能够识别并解释不同能源类型的特点及其对环境的影响，形成合理使用能源的意识。工程思维：学生能够运用系统分析和工程思维方法，分析能源转换和利用过程中的工程问题。学生能够通过项目设计和实践活动，提出并实施节能减排的工程解决方案。创新设计：学生能够在能源利用领域提出创新性设计方案，如设计高效的能源转换装置或节能减排系统。学生能够运用所学的知识和技能，进行新型绿色能源系统的设计与制作。图样表达：学生能够使用规范的图样表达能源转换系统的设计思路和实施方案。学生能够绘制能源系统的结构图、流程图等，清晰展示设计细节。物化能力：学生能够通过实践活动，将能源转换系统的设计方案物化为实际产品。学生能够组装、调试并测试自己设计的能源转换系统，验证其性能和效率。二、作业目标设定本单元作业设计旨在全面促进学生核心素养的发展，具体目标包括以下几个方面：技术意识：通过调查和研究，了解当地能源使用情况和存在的问题，形成对能源利用现状的直观认识。分析不同能源类型的特点及其对环境的影响，撰写能源使用分析报告。工程思维：设计并实施一个节能减排的小型工程项目，如家庭节能计划或校园节能改造方案。运用系统分析和工程思维方法，解决工程项目实施过程中遇到的问题，如成本控制、效率提升等。创新设计：结合新型绿色能源的应用，设计一个创新性的能源转换或利用装置，如太阳能充电器、风力发电模型等。通过创意设计，提出节能减排的新思路或新方法，撰写创新设计方案报告。图样表达：绘制所设计的能源转换或利用装置的结构图、流程图等，清晰展示设计思路和实施方案。使用计算机辅助设计软件，制作三维模型或动画，模拟能源转换过程。物化能力：根据设计方案，制作并组装能源转换或利用装置的实际模型。对制作的模型进行测试和调试，记录测试数据并分析性能表现，撰写测试报告。三、作业设计内容第一课时：能源概述作业设计调查与研究：作业内容：调查当地能源使用情况，包括主要能源类型、消费量、来源及存在的问题等。作业要求：分组进行实地调查，收集相关数据和信息，撰写能源使用现状分析报告。案例分析：作业内容：分析一个典型的能源转换案例，如火力发电、水力发电或核能发电等。作业要求：绘制能源转换过程的流程图，分析转换效率和环境影响，撰写案例分析报告。第二课时：新型绿色能源作业设计资料搜集与整理：作业内容：搜集关于太阳能、风能、地热能等新型绿色能源的资料和信息。作业要求：整理搜集到的资料，撰写新型绿色能源综述报告，包括能源特点、应用领域和发展前景等。创新设计：作业内容：设计一个利用新型绿色能源的装置或系统，如太阳能热水器、风力发电机等。作业要求：绘制装置或系统的结构图、流程图等，撰写创新设计方案报告，包括设计思路、技术难点和解决方案等。第三课时：节能减排与低碳生活作业设计家庭节能计划：作业内容：设计并实施一个家庭节能计划，包括用电、用水、用气等方面的节能措施。作业要求：制定详细的节能计划方案，记录实施过程中的数据变化，评估节能效果并撰写总结报告。校园节能改造方案：作业内容：针对校园内的能源使用情况，设计一个节能改造方案，如照明系统改造、供暖系统优化等。作业要求：进行实地勘察和数据收集，运用系统分析和工程思维方法设计改造方案，撰写改造方案报告。第四课时：太阳能利用装置制作作业设计模型制作：作业内容：根据设计方案，制作一个太阳能利用装置的实际模型，如太阳能充电器或太阳能热水器模型。作业要求：选择合适的材料和工具进行制作，确保模型的结构合理、功能完善。测试与调试：作业内容：对制作的太阳能利用装置模型进行测试和调试，记录测试数据并分析性能表现。作业要求：编写测试报告，包括测试方法、测试数据、性能分析和改进建议等。第五课时：风能发电系统组装作业设计系统组装：作业内容：根据设计方案，组装一个小型风能发电系统模型。作业要求：确保各部件连接正确、结构稳定，能够正常发电。性能评估：作业内容：对组装的风能发电系统模型进行性能评估，包括发电效率、稳定性等。作业要求：撰写性能评估报告，提出改进意见和建议。第六课时：节能减排项目实践作业设计项目实践：作业内容：选择一个节能减排相关的项目进行实践，如校园垃圾分类回收、废旧电池回收处理等。作业要求：制定项目实施方案和进度计划，确保项目按时完成并达到预期效果。总结与反思：作业内容：对项目实践过程进行总结和反思，包括成功经验、存在的问题和改进措施等。作业要求：撰写项目实践总结报告，提出对未来节能减排工作的建议和思考。通过以上作业设计，旨在全面促进学生通用技术核心素养的发展，提高学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。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7《职业技术基础》单元主题：第二章能源及其转换课时安排：本章共分为3节，预计总课时为6课时，每节2课时。二、教学目标设定（一）技术意识学生能够认识到能源在社会经济发展中的重要作用，理解能源的分类、转换及利用过程。学生能够分析不同能源类型的特点和优缺点，形成合理使用能源的意识。（二）工程思维学生能够通过案例分析，理解能源转换过程中的基本原理和技术难点。学生能够运用系统工程的方法，分析能源利用系统的整体效率和优化方案。（三）创新设计学生能够结合新型绿色能源技术，提出节能减排的创新设计方案。学生能够设计并实施简单的能源转换实验，验证能源转换效率。（四）图样表达学生能够绘制能源转换系统的示意图，清晰表达系统组成和工作原理。学生能够使用CAD软件绘制能源转换设备的图样，提高图样表达能力。（五）物化能力学生能够通过实践操作，组装和调试简单的能源转换装置。学生能够测试并优化能源转换装置的性能，提高其物化能力。三、作业目标设定技术意识：收集并分析不同能源类型在社会生活中的应用案例，撰写能源应用分析报告。工程思维：设计一个简单的家庭能源管理系统方案，包括能源监测、分配和优化策略。创新设计：提出一项利用新型绿色能源的创新设计方案，并撰写设计方案说明书。图样表达：绘制所设计的能源转换装置的示意图和CAD图样。物化能力：制作一个简单的能源转换装置模型，并进行性能测试和优化。四、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《第二章能源及其转换》的教学内容，通过项目式学习和实践活动，旨在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。本单元将通过三个主要部分展开教学：能源概述、新型绿色能源、节能减排与低碳生活。在实施过程中，将采用情境模拟、案例分析、实践操作等多种教学方法，使学生能够全面了解能源的分类、转换、利用以及节能减排的重要性，并通过实际项目设计和制作，提升技术实践能力。二、教学结构图第二章能源及其转换│├──第一节能源概述│├──能源的定义与分类│├──能源的重要性与利用现状│└──能源转换的基本原理│├──第二节新型绿色能源│├──太阳能的利用│├──风能的利用│├──生物质能的利用│└──其他新型绿色能源简介│└──第三节节能减排与低碳生活├──节能减排的意义与措施├──低碳生活方式的推广├──能源管理系统的设计与实施└──能源转换装置的制作与优化五、具体教学实施步骤第一节能源概述（2课时）第一课时：能源的定义与分类教学目标：学生能够理解能源的定义和分类。学生能够分析不同能源类型的特点和优缺点。教学过程：导入新课：通过展示不同能源的应用案例，引导学生思考能源在生活中的重要性。新知讲授：定义能源：解释能源的基本概念及其在人类生活中的作用。分类能源：介绍一次能源和二次能源的分类，以及可再生能源和非可再生能源的区别。案例分析：分析煤炭、石油、天然气、水力、风力等能源的特点和优缺点。课堂互动：小组讨论不同能源类型的应用场景和潜在问题。作业布置：收集并分析不同能源类型在社会生活中的应用案例，撰写能源应用分析报告。课堂评价：通过学生的分析报告评价其对能源分类和特点的理解程度。第二课时：能源的重要性与利用现状教学目标：学生能够认识到能源在社会经济发展中的重要作用。学生能够了解当前能源的利用现状和问题。教学过程：复习旧知：回顾上节课所学的能源分类和特点。新知讲授：能源的重要性：从经济、社会、环境等角度阐述能源的重要性。能源利用现状：介绍全球及我国当前的能源消费结构和存在的问题。情境模拟：模拟一次能源危机，讨论其对经济和社会的影响及应对措施。课堂练习：设计一份家庭能源使用调查问卷，了解家庭能源消费情况。作业布置：设计一个简单的家庭能源管理系统方案，包括能源监测、分配和优化策略。课堂评价：通过学生的家庭能源管理系统方案评价其技术意识和工程思维能力。第二节新型绿色能源（2课时）第一课时：太阳能的利用教学目标：学生能够理解太阳能的基本原理和利用方式。学生能够分析太阳能利用的优缺点和应用前景。教学过程：导入新课：通过展示太阳能发电站的图片或视频，引发学生兴趣。新知讲授：太阳能原理：介绍太阳能的来源和转换方式。太阳能利用方式：讲解光伏发电、光热发电等利用方式。案例分析：分析国内外太阳能发电项目的成功案例和存在问题。实践操作：设计并制作一个简单的太阳能热水器模型。作业布置：提出一项利用太阳能的创新设计方案，并撰写设计方案说明书。课堂评价：通过学生的太阳能热水器模型和设计方案评价其创新设计能力和图样表达能力。第二课时：风能与生物质能的利用教学目标：学生能够理解风能和生物质能的基本原理和利用方式。学生能够比较不同新型绿色能源的优缺点和应用场景。教学过程：复习旧知：回顾上节课所学的太阳能利用方式。新知讲授：风能原理：介绍风能的形成和转换方式。风能利用方式：讲解风力发电的基本原理和应用案例。生物质能原理：介绍生物质能的来源和转换方式。生物质能利用方式：讲解生物质发电、生物燃料等利用方式。比较分析：比较风能、生物质能与其他新型绿色能源的优缺点和应用场景。课堂讨论：讨论新型绿色能源在未来的发展前景和挑战。作业布置：绘制所设计的新型绿色能源转换装置的示意图和CAD图样。课堂评价：通过学生的示意图和CAD图样评价其图样表达能力。第三节节能减排与低碳生活（2课时）第一课时：节能减排的意义与措施教学目标：学生能够理解节能减排的重要意义。学生能够提出节能减排的有效措施。教学过程：导入新课：通过展示全球气候变化和环境污染的图片或视频，引发学生思考。新知讲授：节能减排意义：阐述节能减排对环境保护和可持续发展的重要性。节能减排措施：介绍工业、交通、建筑等领域的节能减排措施。案例分析：分析国内外节能减排的成功案例和经验教训。小组讨论：讨论学校或家庭中可以采取的节能减排措施。作业布置：制作一个简单的节能减排宣传海报。课堂评价：通过学生的宣传海报评价其节能减排意识和创意设计能力。第二课时：能源转换装置的制作与优化教学目标：学生能够通过实践操作，组装和调试简单的能源转换装置。学生能够测试并优化能源转换装置的性能。教学过程：复习旧知：回顾上节课所学的节能减排措施。新知讲授：能源转换装置原理：介绍能源转换装置的基本组成和工作原理。制作与优化方法：讲解能源转换装置的制作步骤和优化方法。实践操作：分组进行能源转换装置的组装和调试。性能测试：测试能源转换装置的性能，并进行优化调整。作业布置：撰写能源转换装置的制作与优化报告。课堂评价：通过学生的制作报告和装置性能评价其物化能力和工程思维能力。六、教学反思通过本章的教学实施，学生不仅掌握了能源及其转换的基本知识，还通过项目式学习和实践活动，培养了技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。在教学过程中也发现了一些问题，如部分学生对新型绿色能源的理解不够深入，需要进一步加强相关知识的讲解和拓展；另外，实践操作环节的时间分配有时不够合理，需要进一步优化教学流程。针对这些问题，将在今后的教学中进行改进和调整，以提高教学效果和学生的学习体验。十六、大单元教学反思在本次《能源及其转换》大单元的教学中，我深刻感受到了教学的挑战与收获。通过《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的指导，我围绕“技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力”这五大核心素养目标，设计了丰富多样的教学活动，旨在帮助学生全面了解能源的分类、转换、利用以及节能减排的重要性，并通过实践操作提升他们的技术实践能力。以下是对本次大单元教学的深入反思。一、教学目标设定的反思在《能源及其转换》大单元的教学中，我明确了以下教学目标：技术意识：学生能够