2020版 人教版 高中通-用技术 选择性必修10 科技人文融合创新专题《第一章 科技人文融合创新概述》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10科技人文融合创新专题《第一章科技人文融合创新概述》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《科技人文融合创新专题》是普通高中通用技术课程选择性必修模块10的内容，旨在帮助学生形成学科融合的视野，通过综合运用科学、技术、工程、艺术、数学、社会（简称STEAMS）等学科的知识、方法和技能，系统地分析和解决现实中的科学、技术与工程问题，发展工程思维，提高创新能力，发展综合素养。本单元的教学内容涵盖了科技人文融合创新的发展历程、结构分析、结构元素的综合运用、项目活动的基础以及项目活动的一般过程。（二）单元内容分析本单元分为五个小节，具体内容分析如下：第1节科技人文融合创新的发展历程本节内容主要介绍了科技人文融合创新理念的形成与发展过程，包括STS（科学、技术与社会）、STEM（科学、技术、工程与数学）以及STEM+研究和教育理念的产生、发展和影响。通过学习本节，学生能够理解科技人文融合创新的历史演进及其在现代社会中的重要性。第2节科技人文融合创新的结构分析本节详细分析了科技人文融合创新的结构元素，包括科学、技术、工程、数学、艺术、社会等各学科在科技人文融合创新中的作用及其相互关系。通过本节学习，学生能够明确各结构元素的区别与联系，理解科技人文融合创新的内涵。第3节科技人文融合创新结构元素的综合运用本节通过具体案例，展示了科技人文融合创新结构元素在实际项目中的综合运用。学生将学习如何在解决实际问题时，综合考虑科学、技术、工程、数学、艺术、社会等因素，提出创新性的解决方案。第4节科技人文融合创新项目活动的基础本节介绍了开展科技人文融合创新项目活动所需的基础条件、技术要素和工程问题分析方法。学生将了解从事此类项目活动所必需的物质条件、知识储备和分析工具，为后续的项目实践奠定基础。第5节科技人文融合创新项目活动的一般过程本节通过水火箭设计和测试的具体案例，详细阐述了科技人文融合创新项目活动的一般过程，包括问题明确、信息收集、方案设计、模型制作、测试优化等环节。学生将通过实践操作，体验完整的项目活动流程，提高解决实际问题的能力。（三）单元内容整合本单元的内容整合旨在帮助学生形成科技人文融合创新的完整认识和实践能力。通过从发展历程到结构分析，再到结构元素的综合运用和项目活动的基础与过程，逐步深入，层层递进。在教学过程中，应注重理论与实践的结合，通过案例分析、小组讨论、项目实践等多种形式，激发学生的学习兴趣和创新思维，培养其综合运用多学科知识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）》分解通用技术的核心素养目标是：（一）技术意识理解技术现象：学生能够感知和体悟技术现象及技术问题，理解技术在社会、经济、文化等方面的影响。形成技术责任感：学生能够认识到技术使用带来的社会责任，形成正确的技术价值观和使用技术的责任意识。关注技术发展：学生能够关注技术发展的新动态、新趋势，理解技术创新对社会进步的推动作用。（二）工程思维系统分析与比较权衡：学生能够运用系统分析的方法，针对具体技术领域的问题进行要素分析、整体规划，并进行比较权衡，做出合理决策。结构、流程、系统、控制思想：学生能够领悟结构、流程、系统、控制等基本思想和方法，并在实际问题中加以运用。风险评估与决策管理：学生能够初步进行风险评估，运用甘特图、关键路径法等进行工程项目决策和管理。（三）创新设计发现与明确问题：学生能够在发现与明确问题的基础上，收集相关信息，进行综合分析。创新构思与方案优化：学生能够提出符合设计原则且具有一定创造性的构思方案，并进行方案优化。技术试验与探究：学生能够进行技术性能和指标的技术试验、技术探究等实践操作，准确地观测、记录与分析数据。（四）图样表达技术图样绘制：学生能够运用手工绘图工具或常见的二维、三维设计软件绘制结构图、流程图、控制系统方框图等，表达设计方案。技术图样识读：学生能够识读和理解技术图样，从中提取设计信息，进行技术交流和创新构思。图样与实物转换：学生能够根据技术图样进行实物制作，实现图样与实物的有效转换。（五）物化能力工具与材料选择：学生能够根据设计需求，合理选择和使用工具、材料，进行模型制作或原型开发。加工工艺与流程：学生能够掌握一定的加工工艺和流程，进行精确的加工和组装操作。产品测试与优化：学生能够对产品进行测试，根据测试结果进行优化和改进，提高产品的性能和质量。通过以上核心素养目标的分解，本单元的教学将围绕技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力五个方面展开，旨在培养学生的综合素养和创新能力，为其未来的学习和生活奠定坚实的基础。三、学情分析（一）已知内容分析1.技术基础知识高中学生在必修模块“技术与设计1”和“技术与设计2”中已经学习了技术设计的一般过程、结构设计、流程设计、系统设计和控制设计等基本技术知识。他们理解了技术与人、自然、社会的关系，掌握了技术设计的一般原则和方法，并能够通过技术实践将设计理念转化为实际产品。2.学科融合意识学生在高中其他学科的学习过程中，已经接触过物理、化学、生物、数学、历史、地理、艺术等多学科的知识，对这些学科的基本概念和原理有一定的理解。例如，物理中的力学、电磁学原理，化学中的物质性质和反应原理，数学中的几何、代数知识，以及历史、地理中的社会文化背景等。3.创新能力培养在必修模块的学习中，学生已经初步具备了创新意识和设计能力，能够通过调研、分析和设计来解决实际问题。他们能够通过团队合作，开展技术探究活动，提出创新性的设计方案，并进行简单的技术试验和评估。（二）新知内容分析1.科技人文融合创新理念本章将详细介绍科技人文融合创新的理念和发展历程，包括STS（科学、技术与社会）、STEM（科学、技术、工程与数学）和STEM+（科学、技术、工程、艺术与数学）等研究和教育理念。学生将理解这些理念如何在科技创新中发挥重要作用，以及它们对现代科技发展的推动作用。2.科技人文融合创新的结构元素学生将学习科技人文融合创新的结构元素，包括科学、技术、工程、数学、艺术和社会等各个学科的知识和方法。通过案例分析，他们将理解这些元素在科技人文融合创新中的综合运用，以及它们之间的相互关系和制约因素。3.科技人文融合创新项目活动的基础本章将介绍科技人文融合创新项目活动的基础条件、技术要素和工程问题分析方法。学生将学习如何准备项目活动所需的硬件条件、技术工具、材料、图样、工艺和试验方法，并掌握需求分析法、生命周期法、标杆管理法、逆向工程法和系统优化法等工程问题分析方法。4.科技人文融合创新项目活动的一般过程学生将学习科技人文融合创新项目活动的一般过程，包括明确问题、信息收集与处理、提出综合方案、制作工程模型、完善解决方案、比较和评估等步骤。通过具体案例（如水火箭的设计和制作），他们将了解如何在实际项目中运用所学知识，提升创新能力和问题解决能力。（三）学生学习能力分析1.自主学习能力高中学生已经具备较强的自主学习能力，能够通过查阅资料、观看视频、阅读文献等方式，独立获取和整合新知识。在科技人文融合创新的学习中，学生将利用这些能力，深入了解相关理论背景和实践案例。2.团队协作能力在必修模块的学习中，学生已经积累了丰富的团队合作经验。他们能够在小组中明确分工，相互协作，共同完成设计任务。在科技人文融合创新项目中，学生将继续发挥团队协作能力，共同解决复杂问题。3.创新能力高中学生已经初步具备创新意识，能够通过调研、分析和设计来提出创新性解决方案。在科技人文融合创新的学习中，学生将进一步培养创新思维，尝试从不同学科角度思考问题，提出具有创新性的设计方案。4.实践能力学生在必修模块中已经通过技术设计、模型制作、技术试验等活动，积累了丰富的实践经验。在科技人文融合创新项目中，他们将继续运用这些经验，将设计理念转化为实际产品，并进行测试和评估。（四）学习障碍突破策略1.跨学科知识整合科技人文融合创新涉及多个学科的知识和方法，学生在学习过程中可能会感到知识跨度大、难以整合。为突破这一障碍，教师可以采用主题学习、项目学习等整合学习方式，将不同学科的知识有机融合到具体项目中。例如，在设计和制作水火箭的过程中，引导学生综合运用物理中的力学原理、化学中的材料性质、数学中的几何计算、艺术中的审美设计和社会中的需求分析等知识。2.复杂问题分析能力科技人文融合创新项目往往涉及复杂问题的分析和解决，学生可能会感到难以入手。为突破这一障碍，教师可以采用问题导向、任务驱动的教学策略，引导学生从具体问题出发，逐步分析问题的本质和关联因素。通过案例分析、小组讨论等方式，帮助学生掌握工程问题分析方法，如需求分析法、生命周期法、标杆管理法、逆向工程法和系统优化法等。3.创新思维培养虽然学生已经具备初步的创新意识，但在实际项目中可能难以持续发挥创新思维。为突破这一障碍，教师可以创设宽松、自由的学习氛围，鼓励学生大胆提出新想法、新方案。通过组织创意竞赛、展示交流活动等方式，激发学生的创新热情，培养他们的创新意识和能力。4.实践能力提升在将设计理念转化为实际产品的过程中，学生可能会遇到各种实践难题。为突破这一障碍，教师可以提供丰富的实践资源和指导，如专用教室、工具设备、材料耗材等。鼓励学生积极参与技术实践活动，通过不断尝试和改进，提升实践能力和问题解决能力。5.学习资源拓展科技人文融合创新涉及的知识领域广泛，学生可能需要查阅大量文献资料。为帮助学生有效拓展学习资源，教师可以建立学习资源库，收集相关书籍、论文、视频、网站等资源，并向学生推荐优质的学习平台和工具。鼓励学生利用课余时间自主查阅资料，拓宽知识视野。通过以上学情分析，教师可以更好地了解学生的学习基础和能力水平，制定针对性的教学策略，帮助他们克服学习障碍，提升科技人文融合创新的能力和素养。在实际教学中，教师应注重引导学生综合运用多学科知识，培养创新思维和实践能力，为他们未来的学习和职业发展奠定坚实基础。四、大主题或大概念设计本大单元的教学主题为“科技人文融合创新”，围绕这一核心主题，我们将深入探讨科技人文融合创新的发展历程、结构分析、结构元素的综合运用、项目活动的基础以及项目活动的一般过程。通过这些内容的学习，学生将理解科技人文融合创新的内涵与重要性，掌握其核心理念和方法，能够综合运用多学科知识解决实际问题，提高创新能力和综合素养。五、大单元目标叙写（一）技术意识学生能够理解科技人文融合创新的基本概念及其在当代社会中的重要作用。学生能够识别和描述科技人文融合创新项目中的技术元素，以及技术元素如何与其他学科元素（如科学、艺术、社会等）相互作用。学生能够分析和评价科技人文融合创新项目中的技术应用效果，形成正确的技术价值观。（二）工程思维学生能够掌握科技人文融合创新项目的基本流程和方法，理解项目规划、设计、实施和评估等阶段的任务和要求。学生能够运用系统分析和比较权衡等方法，对科技人文融合创新项目进行整体规划和要素分析。学生能够识别和解决科技人文融合创新项目中的工程问题，提出有效的解决方案。（三）创新设计学生能够基于真实问题情境，提出具有创新性的科技人文融合创新项目设计思路。学生能够综合运用多学科知识（科学、技术、工程、艺术、数学、社会等）进行项目设计，展现跨学科融合的创新思维。学生能够针对设计中的问题，提出多种解决方案并进行比较和优化，提高设计创新能力。（四）图样表达学生能够熟练掌握技术图样的基本种类和表达方式，能够绘制和识读科技人文融合创新项目中的相关图样。学生能够运用图样表达设计理念和技术方案，进行项目设计交流和沟通。学生能够通过图样对科技人文融合创新项目进行设计优化和问题解决。（五）物化能力学生能够根据科技人文融合创新项目的设计方案，选择合适的材料和工具进行实物制作。学生能够掌握基本的工艺技术和操作方法，完成科技人文融合创新项目的实物制作和装配。学生能够对制作完成的实物进行测试、调试和优化，确保其符合设计要求并具备实际应用价值。六、大单元教学重点科技人文融合创新的概念与重要性：使学生深刻理解科技人文融合创新的内涵和在现代社会中的重要性，为后续学习奠定理论基础。项目活动的基础与流程：让学生掌握科技人文融合创新项目活动的基本流程和方法，包括项目规划、设计、实施和评估等阶段的任务和要求。多学科知识的综合运用：培养学生跨学科融合的能力，使其能够综合运用科学、技术、工程、艺术、数学、社会等多学科知识解决实际问题。实物制作与测试：通过实物制作和测试环节，提高学生的物化能力和实际操作能力，确保项目设计的可行性和实用性。七、大单元教学难点多学科知识的整合与运用：如何将科学、技术、工程、艺术、数学、社会等多学科知识有机整合并运用到实际项目中，是学生面临的一大挑战。需要引导学生理解各学科之间的联系和相互作用，学会从不同角度分析问题和解决问题。创新设计能力的培养：如何在真实问题情境中提出具有创新性的设计方案，是学生创新设计能力的关键。这需要教师在教学过程中注重激发学生的创新思维和创造力，鼓励学生大胆尝试和不断探索。实物制作与调试的技术难度：实物制作和调试过程中可能遇到各种技术问题，如材料选择不当、工艺操作失误等。教师需要提供必要的指导和支持，帮助学生克服技术难题，确保项目顺利完成。项目评估与优化：如何对项目进行全面、客观的评估，并根据评估结果进行有针对性的优化和改进，是学生需要掌握的重要技能。教师需要引导学生学会运用科学的方法和工具进行项目评估，并培养其持续改进和优化项目的能力。教学策略与活动设计第一课时：科技人文融合创新的概念与重要性活动一：引入与讨论教师简要介绍科技人文融合创新的基本概念和发展历程，引发学生的兴趣和思考。组织学生分组讨论科技人文融合创新在现代社会中的重要性，并派代表分享观点。活动二：案例分析教师选取典型的科技人文融合创新案例进行分析，引导学生理解项目中的技术元素及其与其他学科元素的相互作用。学生分组分析案例中的技术应用效果，形成评价报告并交流分享。第二课时：项目活动的基础与流程活动一：项目规划与设计教师讲解科技人文融合创新项目的基本流程和方法，包括项目规划、设计、实施和评估等阶段。学生分组进行项目选题和规划，制定项目计划和时间表。活动二：系统分析与比较权衡教师引导学生运用系统分析和比较权衡等方法对项目进行整体规划和要素分析。学生分组讨论项目中的关键问题和解决方案，形成初步的设计方案。第三课时：多学科知识的综合运用与实物制作准备活动一：跨学科知识整合教师讲解如何在项目中综合运用科学、技术、工程、艺术、数学、社会等多学科知识。学生分组讨论如何将不同学科知识应用到项目中，形成跨学科融合的设计思路。活动二：实物制作准备教师讲解实物制作的基本要求和注意事项。学生分组进行材料选择和工具准备，为实物制作做好充分准备。第四课时：实物制作与测试活动一：实物制作学生按照设计方案进行实物制作和装配。教师在制作过程中提供必要的指导和支持，帮助学生解决技术难题。活动二：测试与调试学生对制作完成的实物进行测试和调试，确保其符合设计要求并具备实际应用价值。教师引导学生对测试结果进行分析和总结，提出改进意见。第五课时：项目评估与优化活动一：项目评估教师讲解项目评估的方法和工具，引导学生进行项目自评和互评。学生分组对项目进行全面、客观的评估，形成评估报告。活动二：优化与改进学生根据评估结果对项目进行优化和改进，提高项目的质量和效果。教师组织学生展示优化后的项目成果，并进行总结和交流。通过以上教学策略和活动设计，旨在帮助学生深入理解科技人文融合创新的内涵和重要性，掌握项目活动的基本流程和方法，提高跨学科融合的能力和创新设计能力，同时培养其物化能力和实际操作能力。在教学过程中，教师将注重引导学生积极参与、主动探索和实践操作，通过真实的问题情境和项目任务来激发学生的学习兴趣和创造力。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10《科技人文融合创新专题》的教学内容，本大单元的教学目标设定将围绕通用技术的核心素养目标展开，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五个方面。（一）技术意识感知与理解：学生能够理解科技人文融合创新的概念及其在现实生活中的重要性和应用，形成对科技人文融合创新的积极态度和认识。价值判断：学生能够结合具体案例，分析科技人文融合创新对人、自然、社会的影响，形成正确的技术价值观，理解技术在推动社会进步和改善人类生活方面的作用。伦理意识：学生能够在科技人文融合创新的过程中，考虑伦理、法律和社会责任，形成规范、安全的技术使用习惯。（二）工程思维系统分析：学生能够运用系统分析的方法，识别科技人文融合创新项目中的技术问题和需求，进行多因素分析和权衡，形成初步的工程意识和思维。设计与优化：学生能够结合具体案例，理解科技人文融合创新项目的设计过程，运用结构、流程、系统、控制等原理和方法，进行简单的技术设计和优化。决策与管理：学生能够初步掌握科技人文融合创新项目中的决策和管理方法，进行项目规划和风险管理，提高解决实际问题的能力。（三）创新设计问题发现：学生能够敏锐地发现科技人文融合创新项目中的问题和需求，明确设计目标和约束条件。方案设计：学生能够综合运用多学科知识，提出具有创新性的设计方案，解决实际问题，并不断优化和完善设计方案。文化融合：学生能够在创新设计过程中，考虑科技、人文、艺术、社会等因素的融合，提升设计作品的文化内涵和审美价值。（四）图样表达识读与绘制：学生能够识读和绘制科技人文融合创新项目中的常见技术图样，如草图、三视图、机械加工图等，准确表达设计构想。软件应用：学生能够熟练使用二维、三维设计软件，将设计方案转化为数字化模型，并进行优化和渲染。交流评价：学生能够运用技术图样和技术语言，与他人交流和评价设计方案，提高设计作品的沟通效率和质量。（五）物化能力材料选择：学生能够根据设计方案的要求，选择合适的材料和工具，进行模型或产品的制作和装配。工艺实现：学生能够掌握常见的加工工艺和操作方法，严谨细致地完成模型或产品的制作和装配过程。测试与优化：学生能够对模型或产品进行技术测试和优化，撰写技术测试和方案试验报告，提高模型或产品的性能和质量。教学重点与难点教学重点科技人文融合创新的概念与重要性：通过案例分析，让学生理解科技人文融合创新的概念、发展历程及其在现实生活中的重要性。科技人文融合创新的结构分析：分析科技人文融合创新的结构元素及其相互关系，理解各元素在创新过程中的作用。创新设计与图样表达：培养学生综合运用多学科知识进行创新设计的能力，提高图样表达的技术水平。教学难点科技人文融合创新的综合运用：引导学生将科技、人文、艺术、社会等因素融合到创新设计过程中，提升设计作品的文化内涵和审美价值。物化能力的实现：培养学生在实际操作中选择合适的材料和工具，掌握加工工艺和操作方法，完成模型或产品的制作和装配。项目活动的组织与实施：组织学生开展科技人文融合创新项目活动，进行项目规划和风险管理，提高解决实际问题的能力。教学思路与方法教学思路本大单元的教学思路将围绕科技人文融合创新的概念、结构、综合运用、项目活动基础及一般过程展开，通过案例分析、讨论交流、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。具体教学思路如下：引入阶段：通过生活中的实际案例，引入科技人文融合创新的概念，激发学生的学习兴趣和探究欲望。概念理解阶段：详细讲解科技人文融合创新的发展历程、结构分析、结构元素的综合运用等内容，帮助学生理解科技人文融合创新的基本概念和重要性。能力培养阶段：通过实践操作和案例分析，培养学生的创新设计能力、图样表达能力和物化能力，提高学生的技术素养和综合素质。项目活动阶段：组织学生开展科技人文融合创新项目活动，进行项目规划、设计、制作和测试等环节，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。总结评价阶段：对学生的学习成果进行总结评价，反思教学过程中的问题和不足，提出改进措施，为今后的教学提供参考。教学方法案例分析：通过选取生活中的实际案例，帮助学生理解科技人文融合创新的概念和应用，激发学生的学习兴趣和探究欲望。讨论交流：组织学生进行小组讨论和交流，分享各自的观点和想法，培养学生的合作精神和沟通能力。实践操作：通过实践操作和模型制作等活动，培养学生的物化能力和实际操作能力，提高学生的技术素养。项目学习：组织学生开展科技人文融合创新项目活动，进行项目规划、设计、制作和测试等环节，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。反思评价：引导学生对学习过程和成果进行反思评价，总结经验和教训，提出改进措施，促进学生的自我发展。学业评价学业评价将围绕通用技术的核心素养目标展开，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五个方面。评价方式将采用过程性评价与终结性评价相结合的方式，注重对学生学习过程的全面评价。过程性评价课堂表现：观察学生在课堂上的表现，包括参与讨论、回答问题、实践操作等方面，评价学生的学习态度和积极性。作业完成情况：检查学生的作业完成情况，包括案例分析报告、设计方案、技术图样、模型制作等，评价学生的学习成果和创新能力。小组合作：评价学生在小组合作中的表现，包括团队合作、沟通协调、分工合作等方面，培养学生的合作精神和沟通能力。终结性评价项目作品评价：对学生的项目作品进行评价，包括设计方案的创新性、技术图样的准确性、模型制作的质量等方面，评价学生的综合能力和实际操作能力。考试评价：通过考试的方式，评价学生对科技人文融合创新概念、结构、综合运用等方面的理解和掌握程度，以及解决实际问题的能力。教学实施步骤第一阶段：引入与概念理解引入话题：通过生活中的实际案例，如智能家居、智能交通等，引入科技人文融合创新的话题，激发学生的学习兴趣和探究欲望。讲解概念：详细讲解科技人文融合创新的概念、发展历程、结构分析等内容，帮助学生理解科技人文融合创新的基本概念和重要性。案例分析：选取典型的科技人文融合创新案例，如上海中心大厦的设计与建造、智能家居的应用等，分析其中的科技人文融合创新元素和应用效果。第二阶段：能力培养与实践操作创新设计能力培养：通过案例分析和讨论交流，引导学生发现科技人文融合创新项目中的问题和需求，明确设计目标和约束条件，提出具有创新性的设计方案。图样表达能力培养：指导学生识读和绘制科技人文融合创新项目中的常见技术图样，如草图、三视图、机械加工图等，提高图样表达的技术水平。物化能力培养：组织学生开展实践操作和模型制作活动，选择合适的材料和工具，掌握加工工艺和操作方法，完成模型或产品的制作和装配过程。第三阶段：项目活动与实际应用项目选题：引导学生根据兴趣和实际情况，选择科技人文融合创新项目活动的主题和载体，如桥梁设计、交通工具设计、智能家居设计等。项目规划：指导学生进行项目规划，明确项目目标、任务分工、时间进度等要素，制定详细的项目实施方案。项目实施：组织学生开展项目实施活动，包括设计、制作、测试等环节，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。项目展示与评价：组织学生进行项目展示和评价活动，分享项目成果和经验教训，评价学生的学习成果和创新能力。第四阶段：总结与反思总结回顾：对本大单元的教学内容和活动进行总结回顾，帮助学生巩固所学知识和技能。反思评价：引导学生对学习过程和成果进行反思评价，总结经验和教训，提出改进措施，促进学生的自我发展。展望未来：鼓励学生将所学知识应用到实际生活中，关注科技人文融合创新的发展趋势和应用前景，培养学生的创新意识和实践能力。通过以上教学实施步骤，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，提高学生的综合素质和实践能力，为学生的未来发展奠定坚实的基础。九、学业评价在《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的指导下，针对2020版人教版高中通用技术选择性必修10《科技人文融合创新专题》中《第一章科技人文融合创新概述》的教学内容，制定全面的学业评价体系。该评价体系旨在通过多样化的评价方式，全面考查学生在技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力五个方面的核心素养达成情况。一、教学目标技术意识：使学生理解科技人文融合创新的基本概念、重要性和现实意义，能够感知科技人文融合创新现象，并形成积极的技术价值观。工程思维：培养学生系统分析和比较权衡的能力，能够运用系统分析的方法，针对具体技术领域的问题进行要素分析、整体规划，并考虑工程实施中的制约因素。创新设计：激发学生的创新意识，使其能在发现与明确问题的基础上，收集相关信息，提出具有创新性的设计方案，并进行技术试验和优化。图样表达：使学生掌握技术图样的基本绘制方法，能够用规范的技术图样表达设计意图，传递设计信息。物化能力：通过实践操作，培养学生的动手能力和物化实现能力，使其能独立完成模型或产品的制作、装配及测试。二、学习目标了解科技人文融合创新的发展历程：学生能够简述STS、STEM和STEM+研究理念的发展历程，理解其对创新的影响。理解科技人文融合创新的结构：学生能够阐述科技人文融合创新的结构元素及其之间的关系，理解各元素在创新过程中的作用。掌握科技人文融合创新结构元素的综合运用：学生能在具体项目中综合运用科学、技术、工程、艺术、数学、社会等多学科知识与方法，解决实际问题。明确科技人文融合创新项目活动的基础：学生能够了解从事科技人文融合创新项目活动所需的基础条件、技术要素和工程问题分析方法。掌握科技人文融合创新项目活动的一般过程：学生能够按照提出问题、收集信息、提出方案、制作模型、测试优化等步骤，完成科技人文融合创新项目。三、评价目标（一）技术意识评价目标：学生能够阐述科技人文融合创新的基本概念，理解其重要性和现实意义。学生能够通过案例分析，感知科技人文融合创新现象，形成积极的技术价值观。评价方式：课堂讨论：组织学生对科技人文融合创新的案例进行讨论，观察学生是否能准确阐述相关概念，并表达个人见解。案例分析报告：要求学生撰写案例分析报告，评价其对科技人文融合创新现象的理解程度及价值观的体现。评价标准：A级：准确阐述概念，深入理解其重要性和现实意义，案例分析深入，价值观积极正确。B级：基本阐述概念，对重要性和现实意义有一定理解，案例分析较为完整，价值观基本正确。C级：能简单阐述概念，但对重要性和现实意义理解不够深入，案例分析较为简单，价值观无明显偏差。D级：对概念阐述不清，对重要性和现实意义缺乏理解，案例分析不完整或偏离主题，价值观存在偏差。（二）工程思维评价目标：学生能够运用系统分析的方法，对具体技术领域的问题进行要素分析、整体规划。学生能够考虑工程实施中的制约因素，进行风险评估和综合决策。评价方式：项目规划报告：要求学生针对具体科技人文融合创新项目，撰写项目规划报告，包括项目背景、目标、要素分析、整体规划、风险评估等内容。小组讨论：组织学生进行小组讨论，模拟项目规划过程，观察其系统分析和比较权衡的能力。评价标准：A级：项目规划报告内容全面、深入，系统分析准确，整体规划合理，风险评估全面，决策科学。B级：项目规划报告内容较为完整，系统分析基本准确，整体规划基本合理，风险评估较为全面，决策基本科学。C级：项目规划报告内容基本完整，但系统分析不够深入，整体规划存在一定问题，风险评估不够全面，决策有待改进。D级：项目规划报告内容不完整，系统分析不准确，整体规划不合理，风险评估缺失，决策明显不当。（三）创新设计评价目标：学生能够在发现与明确问题的基础上，收集相关信息，提出具有创新性的设计方案。学生能够进行技术试验，对设计方案进行优化。评价方式：设计方案：要求学生提交科技人文融合创新项目的设计方案，包括问题阐述、信息收集、方案设计、创新点等内容。技术试验报告：要求学生撰写技术试验报告，记录试验过程、数据、结果及优化方案。评价标准：A级：设计方案创新性强，问题阐述清晰，信息收集全面，试验过程严谨，数据准确，优化方案合理。B级：设计方案具有一定创新性，问题阐述较为清晰，信息收集较为全面，试验过程基本严谨，数据基本准确，优化方案基本合理。C级：设计方案创新性不足，问题阐述不够清晰，信息收集不够全面，试验过程存在瑕疵，数据存在误差，优化方案有待改进。D级：设计方案缺乏创新性，问题阐述不清，信息收集不全，试验过程混乱，数据错误严重，无有效优化方案。（四）图样表达评价目标：学生能够掌握技术图样的基本绘制方法。学生能够用规范的技术图样表达设计意图，传递设计信息。评价方式：技术图样作业：要求学生绘制科技人文融合创新项目的技术图样，包括草图、三视图、轴测图等。图样评价：对学生提交的技术图样进行评价，包括图样的规范性、准确性、完整性等。评价标准：A级：技术图样规范、准确、完整，能够清晰表达设计意图，传递设计信息。B级：技术图样基本规范、准确、完整，能够表达设计意图，但存在一定瑕疵。C级：技术图样规范性、准确性、完整性不足，但基本能够表达设计意图。D级：技术图样不规范、不准确、不完整，无法有效表达设计意图。（五）物化能力评价目标：学生能够独立完成模型或产品的制作、装配。学生能够对模型或产品进行测试，记录数据，分析结果，并进行优化。评价方式：实践操作：组织学生进行实践操作，观察其模型或产品的制作、装配过程。测试报告：要求学生提交测试报告，记录测试过程、数据、结果及优化方案。评价标准：A级：能够独立完成高质量模型或产品的制作、装配，测试过程严谨，数据准确，优化方案合理。B级：能够独立完成模型或产品的制作、装配，但存在一定瑕疵，测试过程基本严谨，数据基本准确，优化方案基本合理。C级：能够完成模型或产品的制作、装配，但质量不高，测试过程存在瑕疵，数据存在误差，优化方案有待改进。D级：无法独立完成模型或产品的制作、装配，测试过程混乱，数据错误严重，无有效优化方案。四、总结通过上述学业评价体系的实施，可以全面考查学生在技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力五个方面的核心素养达成情况。评价方式多样化，包括课堂讨论、案例分析报告、项目规划报告、技术试验报告、技术图样作业、实践操作和测试报告等，旨在从不同角度、不同层面对学生的学习成果进行评价。评价标准明确具体，便于教师和学生共同把握学习要求和评价标准，促进教学相长。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路《科技人文融合创新专题》是普通高中通用技术选择性必修课程中的重要内容，旨在通过本单元的学习，帮助学生形成学科融合的视野，能够综合运用多学科的知识、方法，系统地分析和解决现实中的科学、技术与工程问题，发展工程思维，提高创新能力，培养综合素养。以下是本单元的实施思路：导入与情境创设：通过实际案例引入科技人文融合创新的概念，创设情境，激发学生的学习兴趣和好奇心。理论学习：系统讲解科技人文融合创新的发展历程、结构分析、结构元素的综合运用等理论内容，使学生理解科技人文融合创新的内涵和重要性。实践体验：通过项目活动，让学生亲身参与科技人文融合创新的实践过程，体验综合运用多学科知识解决实际问题的乐趣和挑战。反思与总结：在项目活动结束后，引导学生进行反思和总结，提炼经验和教训，形成系统的认知和理解。拓展与应用：鼓励学生将所学知识应用到实际生活中，关注身边的科技人文融合创新案例，提高创新意识和实践能力。二、教学目标设定通用技术的核心素养目标：技术意识：学生能够理解科技人文融合创新的意义和价值，形成对科技人文融合创新的积极态度和认同感。学生能够敏锐地感知身边的科技人文融合创新案例，分析其背后的技术原理和人文内涵。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，针对具体的科技人文融合创新问题进行要素分析、整体规划。学生能够领悟结构、流程、系统、控制等基本思想和方法，并在科技人文融合创新实践中加以运用。创新设计：学生能够在发现与明确问题的基础上，收集相关信息，提出符合设计原则且具有一定创造性的科技人文融合创新方案。学生能够进行技术性能和指标的技术试验、技术探究等实践操作，优化设计方案。图样表达：学生能够识读和绘制科技人文融合创新项目中的相关图样，如结构图、流程图、控制系统方框图等。学生能够用图样方式表达设计方案，传递设计信息，交流创新构思。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工具，进行模型或产品的成型制作和装配。学生能够独立完成科技人文融合创新项目的物化过程，体验工匠精神对技术制造质量的独特作用。三、教学结构图科技人文融合创新专题|+++|||发展历程结构分析结构元素综合运用|||+++++++++||||||科技人文内涵发展历程案例科技人文结构元素元素间区别与联系元素综合运用案例||||||+++++++++|+++||项目活动基础项目活动一般过程||++++++||||基础条件技术要素工程问题分析方法设计与制作水火箭测试与调整|+++||教学实践与反思拓展与应用四、具体教学实施步骤第一步：导入与情境创设（1课时）教学内容：通过老房子的“花式”平移案例引入科技人文融合创新的概念。教学活动：展示老房子平移的视频或图片，引导学生讨论其中的科技元素和人文价值。提问：这个案例是如何体现科技人文融合创新的？引出本单元的学习主题：科技人文融合创新。第二步：理论学习（4课时）2.1科技人文融合创新的发展历程（1课时）教学内容：讲解科技人文融合创新的发展历程，理解其重要性。教学活动：讲解科技与人文的内涵及其关系。展示科技人文融合创新的发展历程案例，如汽车设计、建筑设计等。小组讨论：科技人文融合创新在不同领域的应用和发展趋势。2.2科技人文融合创新的结构分析（1课时）教学内容：分析科技人文融合创新的结构元素及其区别与联系。教学活动：讲解科技人文融合创新的结构元素：科学、技术、工程、数学、艺术、社会。通过案例（如上海外滩观光隧道）分析各结构元素在科技人文融合创新中的作用和关系。小组讨论：如何理解科技人文融合创新中各结构元素的综合运用？2.3科技人文融合创新结构元素的综合运用（1课时）教学内容：探讨科技人文融合创新结构元素的综合运用。教学活动：讲解科技人文融合创新结构元素之间的制约和互促关系。通过案例（如上海中心大厦的设计和建造）分析各结构元素如何综合作用实现创新目标。小组讨论：在科技人文融合创新项目中，如何平衡和协调各结构元素的关系？2.4科技人文融合创新项目活动的基础（1课时）教学内容：介绍科技人文融合创新项目活动的基础条件、技术要素和工程问题分析方法。教学活动：讲解从事科技人文融合创新项目活动所需的基础条件和技术要素。介绍工程问题分析方法，如性能需求、生命周期、标杆分析和逆向工程等。小组讨论：如何准备和实施一个科技人文融合创新项目？第三步：实践体验（6课时）3.1设计与制作水火箭（4课时）教学内容：通过设计与制作水火箭的项目活动，体验科技人文融合创新的实践过程。教学活动：明确项目任务：设计与制作一个能够飞行一定高度的水火箭。信息收集与处理：收集关于水火箭设计的相关资料，分析水火箭的结构和飞行特性。提出综合方案：运用科学、技术、工程、数学等知识，提出水火箭的设计方案。制作与测试：根据设计方案制作水火箭，并进行飞行测试，记录数据。完善解决方案：根据测试结果优化设计方案，提高水火箭的飞行性能。3.2测试与调整（2课时）教学内容：对制作的水火箭进行测试和调整，确保达到设计要求。教学活动：进行多次飞行测试，记录不同条件下的飞行数据。分析测试数据，找出影响水火箭飞行性能的因素。调整设计方案和制作工艺，改进水火箭的结构和性能。小组讨论：在测试和调整过程中遇到了哪些问题？如何解决的？第四步：反思与总结（2课时）教学内容：引导学生对项目活动进行反思和总结，提炼经验和教训。教学活动：小组展示：各小组展示水火箭的设计方案、制作过程和测试结果。反思讨论：讨论在项目活动中遇到的问题、解决方法和收获的经验。总结提炼：总结科技人文融合创新的重要性和实践方法，提炼出可推广的经验和教训。第五步：拓展与应用（1课时）教学内容：鼓励学生将所学知识应用到实际生活中，关注身边的科技人文融合创新案例。教学活动：展示身边的科技人文融合创新案例，如智能家居、智慧城市等。小组讨论：这些案例是如何体现科技人文融合创新的？我们可以从中学习到什么？作业布置：选择一个身边的科技人文融合创新案例进行深入分析，并撰写分析报告。通过以上教学实施步骤，学生将能够全面理解科技人文融合创新的内涵和重要性，掌握科技人文融合创新项目活动的基本方法和技能，提高创新意识和实践能力。十一、大情境、大任务创设一、大情境创设情境背景：随着科技的飞速发展和人类文明的不断进步，科技人文融合创新已经成为推动社会进步和文明发展的重要力量。在现代社会中，许多伟大的科技成果不仅仅依赖于科学技术的突破，更离不开人文元素的融合与创新。为了让学生深刻理解科技人文融合创新的重要性，掌握科技人文融合创新的基本方法和过程，本教学设计通过创设一个大情境——“未来智慧社区的设计与建设”，引导学生综合运用多学科知识，解决现实中的科学与技术问题，培养他们的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。情境描述：在未来的某个城市，一个全新的智慧社区正在规划建设中。这个社区将集环保、智能、便捷、舒适于一体，成为未来城市生活的典范。作为通用技术课程的学生，你们将扮演社区规划师的角色，综合运用科学、技术、工程、艺术、数学和社会等多学科知识，完成智慧社区的设计与建设工作。你们的任务包括：设计一个环保节能的社区能源系统。规划一个智能便捷的社区交通系统。创建一个舒适安全的社区居住环境。打造一个富有艺术气息的社区文化空间。通过这个大情境的创设，学生将深刻体验到科技人文融合创新的魅力，掌握相关知识和技能，提升综合素养。二、大任务创设任务一：设计环保节能的社区能源系统教学目标设定：技术意识：学生能够理解环保节能技术的重要性，形成对环保节能技术的积极态度和认同感。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，针对社区能源系统进行整体规划。创新设计：学生能够在明确问题的基础上，提出符合设计原则的环保节能社区能源系统方案。图样表达：学生能够独立完成社区能源系统设计的图样表达，体验工匠精神对技术制造质量的独特作用。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工具，完成社区能源系统模型的制作和测试。任务描述：学生需要设计一个环保节能的社区能源系统，该系统应能够满足社区居民的日常生活需求，同时实现能源的高效利用和环境保护。学生需要综合考虑太阳能、风能等可再生能源的应用，以及智能电网、储能技术等现代能源管理技术，提出一个切实可行的设计方案。设计方案应包括系统的整体架构、主要设备选型、能源转换与储存流程等内容，并通过图样表达出来。学生需要制作一个社区能源系统模型，并进行测试和优化。实施步骤：明确问题：学生需要明确社区能源系统的设计要求，包括能源需求、环保标准、经济效益等。信息收集与处理：学生需要收集关于环保节能技术的相关资料，了解各种可再生能源的应用情况和能源管理技术的最新进展。提出综合方案：学生需要运用科学、技术、工程、数学等知识，提出一个符合设计原则的环保节能社区能源系统方案。图样表达：学生需要独立完成社区能源系统设计的图样表达，包括系统架构图、设备布局图、能源转换流程图等。制作与测试：学生需要根据设计方案选择合适的材料和工具，制作一个社区能源系统模型，并进行测试和优化。任务二：规划智能便捷的社区交通系统教学目标设定：技术意识：学生能够理解智能交通技术的重要性，形成对智能交通技术的积极态度和认同感。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，针对社区交通系统进行整体规划。创新设计：学生能够在明确问题的基础上，提出符合设计原则的智能交通社区系统方案。图样表达：学生能够独立完成社区交通系统设计的图样表达，体验工匠精神对技术制造质量的独特作用。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工具，完成社区交通系统模型的制作和测试。任务描述：学生需要规划一个智能便捷的社区交通系统，该系统应能够实现社区居民的便捷出行，同时提高交通效率和安全性。学生需要综合考虑自动驾驶技术、智能交通信号系统、智能停车管理系统等现代交通技术，提出一个切实可行的规划方案。规划方案应包括交通系统的整体布局、主要交通设施选型、交通管理流程等内容，并通过图样表达出来。学生需要制作一个社区交通系统模型，并进行测试和优化。实施步骤：明确问题：学生需要明确社区交通系统的规划要求，包括交通需求、安全标准、通行效率等。信息收集与处理：学生需要收集关于智能交通技术的相关资料，了解各种交通技术的应用情况和最新进展。提出综合方案：学生需要运用科学、技术、工程、数学等知识，提出一个符合设计原则的智能交通社区系统方案。图样表达：学生需要独立完成社区交通系统设计的图样表达，包括交通布局图、交通设施选型图、交通管理流程图等。制作与测试：学生需要根据设计方案选择合适的材料和工具，制作一个社区交通系统模型，并进行测试和优化。任务三：创建舒适安全的社区居住环境教学目标设定：技术意识：学生能够理解舒适安全居住环境的重要性，形成对舒适安全居住环境的积极态度和认同感。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，针对社区居住环境进行整体规划。创新设计：学生能够在明确问题的基础上，提出符合设计原则的舒适安全社区居住环境方案。图样表达：学生能够独立完成社区居住环境设计的图样表达，体验工匠精神对技术制造质量的独特作用。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工具，完成社区居住环境模型的制作和测试。任务描述：学生需要创建一个舒适安全的社区居住环境，该环境应能够提供良好的居住体验，同时保障居民的安全和健康。学生需要综合考虑绿色建筑技术、智能家居系统、社区安全监控系统等现代居住技术，提出一个切实可行的设计方案。设计方案应包括居住环境的整体布局、主要设施选型、安全管理流程等内容，并通过图样表达出来。学生需要制作一个社区居住环境模型，并进行测试和优化。实施步骤：明确问题：学生需要明确社区居住环境的设计要求，包括居住舒适度、安全标准、健康保障等。信息收集与处理：学生需要收集关于舒适安全居住技术的相关资料，了解各种居住技术的应用情况和最新进展。提出综合方案：学生需要运用科学、技术、工程、数学等知识，提出一个符合设计原则的舒适安全社区居住环境方案。图样表达：学生需要独立完成社区居住环境设计的图样表达，包括居住布局图、设施选型图、安全管理流程图等。制作与测试：学生需要根据设计方案选择合适的材料和工具，制作一个社区居住环境模型，并进行测试和优化。任务四：打造富有艺术气息的社区文化空间教学目标设定：技术意识：学生能够理解艺术在社区文化建设中的重要性，形成对艺术文化的积极态度和认同感。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，针对社区文化空间进行整体规划。创新设计：学生能够在明确问题的基础上，提出符合设计原则的富有艺术气息的社区文化空间方案。图样表达：学生能够独立完成社区文化空间设计的图样表达，体验工匠精神对技术制造质量的独特作用。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工具，完成社区文化空间模型的制作和测试。任务描述：学生需要打造一个富有艺术气息的社区文化空间，该空间应能够提升社区居民的文化素养，同时成为社区的文化交流中心。学生需要综合考虑公共艺术装置、文化展示区、休闲交流区等功能区域的设计，提出一个切实可行的设计方案。设计方案应包括文化空间的整体布局、主要设施选型、艺术装饰等内容，并通过图样表达出来。学生需要制作一个社区文化空间模型，并进行测试和优化。实施步骤：明确问题：学生需要明确社区文化空间的设计要求，包括文化功能、艺术氛围、交流互动等。信息收集与处理：学生需要收集关于社区文化建设的相关资料，了解各种文化空间的设计案例和最新趋势。提出综合方案：学生需要运用科学、技术、工程、数学和艺术等知识，提出一个符合设计原则的富有艺术气息的社区文化空间方案。图样表达：学生需要独立完成社区文化空间设计的图样表达，包括布局图、设施选型图、艺术装饰图等。制作与测试：学生需要根据设计方案选择合适的材料和工具，制作一个社区文化空间模型，并进行测试和优化。通过以上四个大任务的创设和实施，学生将能够深入理解科技人文融合创新的内涵和重要性，掌握科技人文融合创新的基本方法和过程，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。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：科技人文融合创新概述课时设计：导入与情境创设（1课时）教学内容：通过老房子的“花式”平移案例引入科技人文融合创新的概念。教学活动：展示老房子平移的视频或图片，讨论其中的科技元素和人文价值。理论学习（4课时）2.1科技人文融合创新的发展历程（1课时）教学内容：讲解科技人文融合创新的发展历程。教学活动：讲解科技与人文的内涵及其关系，展示科技人文融合创新的发展历程案例。2.2科技人文融合创新的结构分析（1课时）教学内容：分析科技人文融合创新的结构元素及其区别与联系。教学活动：讲解科技人文融合创新的结构元素，通过案例分析各元素在科技人文融合创新中的作用和关系。2.3科技人文融合创新结构元素的综合运用（1课时）教学内容：探讨科技人文融合创新结构元素的综合运用。教学活动：讲解科技人文融合创新结构元素之间的制约和互促关系，通过案例分析各元素如何综合作用实现创新目标。2.4科技人文融合创新项目活动的基础（1课时）教学内容：介绍科技人文融合创新项目活动的基础条件、技术要素和工程问题分析方法。教学活动：讲解从事科技人文融合创新项目活动所需的基础条件和技术要素，介绍工程问题分析方法。实践体验（6课时）3.1设计与制作水火箭（4课时）教学内容：通过设计与制作水火箭的项目活动，体验科技人文融合创新的实践过程。教学活动：明确项目任务，收集关于水火箭设计的相关资料，分析水火箭的结构和飞行特性，提出综合方案，制作与测试水火箭，完善解决方案。3.2测试与调整（2课时）教学内容：对制作的水火箭进行测试和调整，确保达到设计要求。教学活动：进行多次飞行测试，记录不同条件下的飞行数据，分析测试数据，调整设计方案和制作工艺。反思与总结（2课时）教学内容：总结科技人文融合创新的重要性和实践方法，提炼可推广的经验和教训。教学活动：小组讨论在科技人文融合创新项目活动中的收获和不足，提出改进建议。拓展与应用（1课时）教学内容：鼓励学生将所学知识应用到实际生活中，关注身边的科技人文融合创新案例。教学活动：展示身边的科技人文融合创新案例，小组讨论这些案例是如何体现科技人文融合创新的，选择一个案例进行深入分析并撰写分析报告。（二）学习目标教学目标设定：本单元的教学目标旨在通过科技人文融合创新专题的学习，帮助学生形成学科融合的视野，能够综合运用多学科的知识、方法，系统地分析和解决现实中的科学、技术与工程问题，发展工程思维，提高创新能力，培养综合素养。具体学习目标包括以下几个方面：技术意识：学生能够理解科技人文融合创新的意义和价值，形成对科技人文融合创新的积极态度和认同感。学生能够敏锐地感知身边的科技人文融合创新案例，分析其背后的技术原理和人文内涵。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，针对具体的科技人文融合创新问题进行要素分析、整体规划。学生能够领悟结构、流程、系统、控制等基本思想和方法，并在科技人文融合创新实践中加以运用。创新设计：学生能够在发现与明确问题的基础上，收集相关信息，提出符合设计原则且具有一定创造性的科技人文融合创新方案。学生能够进行技术性能和指标的技术试验、技术探究等实践操作，优化设计方案。学生能够识读和绘制科技人文融合创新项目中的相关图样，如结构图、流程图、控制系统方框图等。图样表达：学生能够用图样方式表达设计方案，传递设计信息，交流创新构思。物化能力：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工具，进行模型或产品的成型制作和装配。学生能够独立完成科技人文融合创新项目的物化过程，体验工匠精神对技术制造质量的独特作用。（三）评价任务课堂参与度评价：通过观察学生在课堂讨论、小组合作中的表现，评价学生的积极性和参与度。项目设计评价：评价学生提出的科技人文融合创新项目设计方案的创新性、可行性和完整性。技术试验评价：评价学生在技术试验中的操作技能、数据记录和分析能力。图样表达能力评价：通过学生绘制的结构图、流程图、控制系统方框图等，评价学生的图样表达能力。物化能力评价：通过观察学生制作和装配模型或产品的过程，评价学生的物化能力和工匠精神。（四）学习过程1.导入与情境创设教学活动：展示老房子平移的视频或图片，引导学生讨论其中的科技元素和人文价值。学生活动：观看视频或图片，思考并讨论老房子平移过程中的科技应用和人文价值。2.理论学习2.1科技人文融合创新的发展历程教学活动：讲解科技与人文的内涵及其关系，展示科技人文融合创新的发展历程案例。学生活动：理解科技人文融合创新的概念，讨论科技人文融合创新在不同领域的应用和发展趋势。2.2科技人文融合创新的结构分析教学活动：讲解科技人文融合创新的结构元素，通过案例分析各元素在科技人文融合创新中的作用和关系。学生活动：分析案例中的科技人文融合创新结构元素，讨论各元素之间的区别与联系。2.3科技人文融合创新结构元素的综合运用教学活动：讲解科技人文融合创新结构元素之间的制约和互促关系，通过案例分析各元素如何综合作用实现创新目标。学生活动：讨论在科技人文融合创新项目中如何平衡和协调各结构元素的关系。2.4科技人文融合创新项目活动的基础教学活动：讲解从事科技人文融合创新项目活动所需的基础条件和技术要素，介绍工程问题分析方法。学生活动：讨论科技人文融合创新项目活动的基础条件和技术要素，了解工程问题分析方法。3.实践体验3.1设计与制作水火箭教学活动：明确项目任务，收集关于水火箭设计的相关资料，分析水火箭的结构和飞行特性，提出综合方案，制作与测试水火箭，完善解决方案。学生活动：分组进行水火箭的设计与制作，记录设计过程和测试结果，优化设计方案。3.2测试与调整教学活动：进行多次飞行测试，记录不同条件下的飞行数据，分析测试数据，调整设计方案和制作工艺。学生活动：参与水火箭的飞行测试，记录和分析测试数据，根据测试结果调整设计方案和制作工艺。4.反思与总结教学活动：总结科技人文融合创新的重要性和实践方法，提炼可推广的经验和教训。学生活动：小组讨论在科技人文融合创新项目活动中的收获和不足，提出改进建议。5.拓展与应用教学活动：展示身边的科技人文融合创新案例，小组讨论这些案例是如何体现科技人文融合创新的。学生活动：选择一个身边的科技人文融合创新案例进行深入分析，并撰写分析报告。（五）作业与检测作业布置完成水火箭的设计与制作报告，包括设计思路、制作过程、测试数据和分析结果。分析一个身边的科技人文融合创新案例，撰写分析报告，包括案例描述、结构元素分析、创新点和应用价值。检测方式课堂表现评价：通过观察学生在课堂讨论、小组合作中的表现进行评价。项目设计评价：评价学生提交的水火箭设计与制作报告。案例分析报告评价：评价学生提交的科技人文融合创新案例分析报告。（六）学后反思学生反思反思在学习科技人文融合创新专题过程中的收获和不足。总结在设计与制作水火箭项目中的经验和教训，提出改进措施。教师反思反思教学过程中的亮点和不足，如导入环节是否有效激发学生兴趣，理论讲解是否清晰易懂，实践活动是否充分锻炼了学生的综合能力。根据学生作业和检测结果，分析学生对科技人文融合创新专题的掌握情况，调整后续教学策略。十三、学科实践与跨学科学习设计教学目标通过本章节的学习，学生将全面理解科技人文融合创新的内涵与重要性，掌握科技人文融合创新项目活动的基本方法和技能，提高创新意识和实践能力。通过学科实践和跨学科学习，培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力，促进学生的全面发展。学习目标技术意识：理解科技人文融合创新的意义和价值，形成对科技人文融合创新的积极态度和认同感。能够敏锐地感知身边的科技人文融合创新案例，分析其背后的技术原理和人文内涵。工程思维：运用系统分析和比较权衡的方法，针对具体的科技人文融合创新问题进行要素分析、整体规划。领悟结构、流程、系统、控制等基本思想和方法，并在科技人文融合创新实践中加以运用。创新设计：在发现与明确问题的基础上，收集相关信息，提出符合设计原则且具有一定创造性的科技人文融合创新方案。进行技术性能和指标的技术试验、技术探究等实践操作，优化设计方案。识读和绘制科技人文融合创新项目中的相关图样，如结构图、流程图、控制系统方框图等。用图样方式表达设计方案，传递设计信息，交流创新构思。图样表达：掌握图样表达的基本方法和技巧，能够准确绘制科技人文融合创新项目中的各类图样。通过图样表达，清晰展示设计思路和技术方案，提高设计交流的有效性。物化能力：根据设计方案选择合适的材料和工具，进行模型或产品的成型制作和装配。独立完成科技人文融合创新项目的物化过程，体验工匠精神对技术制造质量的独特作用。作业目标设定技术意识：每位学生选择一个身边的科技人文融合创新案例进行深入分析，撰写分析报告，阐述其技术原理和人文内涵。分组讨论不同科技人文融合创新案例的异同点，提高学生的技术感知和分析能力。工程思维：设计一个科技人文融合创新项目方案，运用系统分析和比较权衡的方法进行要素分析和整体规划。制作项目方案的PPT或展板，向全班同学展示并讲解设计方案，接受同学的提问和建议。创新设计：针对某一具体问题，提出至少两个具有创新性的解决方案，并进行技术性能和指标的技术试验、技术探究。绘制解决方案的结构图、流程图等图样，用图样方式表达设计方案，传递设计信息。图样表达：绘制科技人文融合创新项目中的关键部件或系统的结构图、流程图等，要求图样准确、清晰、规范。分组进行图样互评，指出图样中的优点和不足，提出改进建议。物化能力：根据设计方案，选择合适的材料和工具，制作科技人文融合创新项目的模型或原型。展示模型或原型，并对其进行测试和调整，确保达到设计要求。学科实践与跨学科学习设计一、学科实践设计1.实践活动一：科技人文融合创新案例分析活动目的：通过案例分析，帮助学生理解科技人文融合创新的内涵和重要性，提高学生的技术感知和分析能力。活动内容：学生分组，每组选择一个身边的科技人文融合创新案例进行深入分析。分析案例中的技术原理和人文内涵，撰写分析报告。分组展示分析报告，并接受其他同学的提问和建议。活动评价：根据分析报告的质量、展示效果以及同学间的互动情况进行评价。2.实践活动二：科技人文融合创新项目方案设计活动目的：通过项目方案设计，培养学生的工程思维和创新设计能力。活动内容：学生个人或小组选择一个具体问题，进行科技人文融合创新项目方案设计。运用系统分析和比较权衡的方法进行要素分析和整体规划。制作项目方案的PPT或展板，向全班同学展示并讲解设计方案。活动评价：根据设计方案的合理性、创新性以及展示效果进行评价。3.实践活动三：科技人文融合创新项目图样表达活动目的：通过图样表达，培养学生的图样表达能力和设计交流能力。活动内容：学生针对自己的科技人文融合创新项目方案，绘制关键部件或系统的结构图、流程图等图样。分组进行图样互评，指出图样中的优点和不足，提出改进建议。活动评价：根据图样的准确性、清晰度和规范性进行评价。4.实践活动四：科技人文融合创新项目物化制作活动目的：通过物化制作，培养学生的物化能力和工匠精神。活动内容：学生根据设计方案，选择合适的材料和工具，制作科技人文融合创新项目的模型或原型。对模型或原型进行测试和调整，确保达到设计要求。活动评价：根据模型或原型的制作质量、测试效果以及学生的物化制作过程进行评价。二、跨学科学习设计1.跨学科主题：智能家居设计与制作跨学科目标：通过智能家居的设计与制作，综合运用物理、化学、数学、艺术、社会等多学科知识，培养学生的科技人文融合创新能力。跨学科内容：物理：智能家居中的电路设计与控制原理。化学：智能家居中材料的选择与环保性能。数学：智能家居中的数据分析与优化设计。艺术：智能家居的外观设计与用户体验。社会：智能家居的社会需求与人文关怀。跨学科活动：学生分组，综合运用多学科知识，设计并制作一个智能家居系统模型。展示智能家居系统模型，并介绍其设计思路、技术原理和人文关怀。邀请物理、化学、数学、艺术、社会等学科的教师进行跨学科点评，提出改进建议。跨学科评价：根据智能家居系统模型的设计创新性、技术实现效果、人文关怀以及跨学科合作情况进行评价。2.跨学科主题：环保科技产品设计与制作跨学科目标：通过环保科技产品的设计与制作，综合运用物理、化学、生物、数学、艺术、社会等多学科知识，培养学生的科技人文融合创新能力和环保意识。跨学科内容：物理：环保科技产品中的物理原理与应用。化学：环保科技产品中的材料选择与化学反应。生物：环保科技产品中的生物降解与生态影响。数学：环保科技产品中的数据分析与优化设计。艺术：环保科技产品的外观设计与用户体验。社会：环保科技产品的社会需求与人文关怀。跨学科活动：学生分组，综合运用多学科知识，设计并制作一个环保科技产品模型。展示环保科技产品模型，并介绍其设计思路、技术原理、环保效果和人文关怀。邀请物理、化学、生物、数学、艺术、社会等学科的教师进行跨学科点评，提出改进建议。跨学科评价：根据环保科技产品模型的设计创新性、技术实现效果、环保效果、人文关怀以及跨学科合作情况进行评价。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全面理解科技人文融合创新的内涵和重要性，掌握科技人文融合创新项目活动的基本方法和技能，提高创新意识和实践能力。通过跨学科学习，学生将能够综合运用多学科知识解决问题，培养综合素养和创新能力。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《科技人文融合创新专题》的教学内容，本大单元的教学目标旨在通过一系列的教学活动，帮助学生形成学科融合的视野，能够综合运用多学科的知识、方法，系统地分析和解决现实中的科学、技术与工程问题，发展工程思维，提高创新能力，培养综合素养。具体教学目标包括：技术意识：学生能够理解科技人文融合创新的意义和价值，形成对科技人文融合创新的积极态度和认同感。能够敏锐地感知身边的科技人文融合创新案例，分析其背后的技术原理和人文内涵。工程思维：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，针对具体的科技人文融合创新问题进行要素分析、整体规划。能够领悟结构、流程、系统、控制等基本思想和方法，并在科技人文融合创新实践中加以运用。创新设计：学生能够在发现与明确问题的基础上，收集相关信息，提出符合设计原则且具有一定创造性的科技人文融合创新方案。能够进行技术性能和指标的技术试验、技术探究等实践操作，优化设计方案。图样表达：学生能够独立完成科技人文融合创新项目的物化过程，体验工匠精神对技术制造质量的独特作用。能够运用技术图样表达设计构想，用技术语言实现有形与无形、抽象与具体的思维转换。物化能力：学生能够根据设计方案要求，进行材料选择、测试与规划，工具选择与使用，工艺设计与产品制作等。能独立完成模型或产品的成型制作、装配及测试，具有较强的动手实践与创造能力。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：技术意识：通过作业实践，学生能深入理解科技人文融合创新的意义和价值，提高对科技人文融合创新的认同感和感知能力。工程思维：通过系统分析和比较权衡，学生能够针对具体问题进行要素分析和整体规划，培养工程思维和系统思维能力。创新设计：在发现问题和明确需求的基础上，学生能够提出创新性的设计方案，并进行技术试验和技术探究，优化设计方案。图样表达：学生能够运用技术图样表达设计构想，提高图样表达能力，学会用技术语言进行思维转换。物化能力：通过动手实践，学生能够完成模型或产品的制作、装配及测试，提高物化能力和动手实践能力。三、具体作业设计（一）作业一：科技人文融合创新案例分析1.作业内容选择身边的科技人文融合创新案例进行分析，如智能垃圾桶、绿色建筑、环保包装等，分析其中的科学、技术、工程、数学、艺术、社会等结构元素的融合情况，并撰写案例分析报告。2.作业要求技术意识：分析案例中的科技人文融合创新点，阐述其意义和价值。工程思维：对案例进行要素分析和整体规划，绘制系统结构图。创新设计：提出案例中的创新点，并分析其创新设计的思路和方法。图样表达：绘制案例中的关键技术图样，如结构图、流程图等。物化能力：分析案例中的物化过程，包括材料选择、工具使用、工艺设计等。3.评价标准优秀：分析深入，结构清晰，创新点突出，图样表达准确，物化过程分析详细。良好：分析较为全面，结构基本清晰，有一定创新点，图样表达基本准确，物化过程分析较为详细。合格：分析基本到位，有结构图和创新点，图样表达基本正确，物化过程有简单分析。待改进：分析不够深入，结构不清晰，创新点不明显，图样表达有误，物化过程分析不足。（二）作业二：科技人文融合创新方案设计1.作业内容基于生活中的实际需求，设计一个科技人文融合创新方案。例如，设计一个既能满足日常照明需求，又能体现环保和美观理念的智能台灯；或者设计一个既能提供便利交通，又能融入当地文化元素的公共交通设施。2.作业要求技术意识：明确方案的创新点和价值，阐述其对科技人文融合创新的贡献。工程思维：进行要素分析和整体规划，绘制系统结构图和流程图。创新设计：提出创新性的设计方案，包括结构设计、功能设计等。图样表达：绘制关键技术图样，如结构图、电路图等。物化能力：详细描述物化过程，包括材料选择、工具使用、工艺设计等，并制作模型或原型。3.评价标准优秀：方案创新性强，结构清晰，图样表达准确，物化过程详细且可行。良好：方案有一定创新性，结构基本清晰，图样表达基本准确，物化过程较为详细。合格：方案基本可行，有结构图，图样表达基本正确，物化过程有简单描述。待改进：方案创新性不足，结构不清晰，图样表达有误，物化过程描述不足。（三）作业三：科技人文融合创新项目实践1.作业内容选择一个科技人文融合创新项目进行实践，如设计并制作一个环保垃圾桶、一个智能家居控制系统等。项目应体现科学、技术、工程、数学、艺术、社会等多学科的融合。2.作业要求技术意识：明确项目的科技人文融合创新点，阐述其意义和价值。工程思维：进行项目要素分析和整体规划，绘制系统结构图和流程图。创新设计：提出创新性的设计方案，并进行技术试验和技术探究。图样表达：绘制项目中的关键技术图样，如结构图、电路图、控制流程图等。物化能力：完成项目的物化过程，包括材料选择、工具使用、工艺设计、模型或产品制作、装配及测试等。3.评价标准优秀：项目创新性强，结构清晰，图样表达准确，物化过程完整且成功制作出功能完善的模型或产品。良好：项目有一定创新性，结构基本清晰，图样表达基本准确，物化过程较为完整且制作出基本可用的模型或产品。合格：项目基本可行，有结构图，图样表达基本正确，物化过程有简单描述且制作出简单的模型或原型。待改进：项目创新性不足，结构不清晰，图样表达有误，物化过程不完整或制作失败。四、作业反馈与指导作业提交与批改：学生按时提交作业，教师认真批改，给出具体反馈和建议。作业讲评：教师选择部分优秀作业进行展示和讲评，分享好的做法和经验，指出普遍存在的问题和改进方向。个别辅导：针对作业中存在的问题，教师对学生进行个别辅导，帮助学生解决问题，提高作业质量。作业修订：学生根据教师反馈和建议，对作业进行修订和完善，提高作业水平。通过以上作业设计，旨在全面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，促进学生核心素养的发展。十五、“教-学-评”一致性课时设计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10《科技人文融合创新专题》单元主题：第一章科技人文融合创新概述课时设计：共10课时，每课时45分钟第一课时：导入与情境创设（1课时）教学目标技术意识：学生能够理解科技人文融合创新的意义，形成对科技人文融合创新的初步认识。工程思维：学生能够认识到科技人文融合创新中系统分析和比较权衡的重要性。作业目标完成关于科技人文融合创新意义的简短总结。教学过程导入（10分钟）展示老房子平移的视频或图片，引导学生讨论其中的科技元素和人文价值。提问：这个案例是如何体现科技人文融合创新的？情境创设（20分钟）引出本单元的学习主题：科技人文融合创新。介绍科技人文融合创新的重要性和现实意义。课堂讨论（10分钟）小组讨论：生活中还有哪些例子体现了科技人