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文档简介
版地质版高中通用技术选择性必修9创造力开发与技术发明《第四章创造成果的评价和保护》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围绕2019版地质版高中通用技术选择性必修9《创造力开发与技术发明》的第四章《创造成果的评价和保护》展开。本章内容主要分为三节:第一节《创造成果的设计与实现》,包括创造成果的设计和创造成果的实现;第二节《创造成果的评价》,涵盖创造成果的评价标准、测试、评估和优化;第三节《创造成果的保护》,涉及创造成果的保护意识、保护途径以及专利的申请及审批。通过这一章的学习,学生将掌握创造成果从设计、实现到评价、保护的全过程,培养他们在技术创新过程中的综合能力和法律意识。(二)单元内容分析创造成果的设计与实现创造成果的设计:学生需要了解创造成果设计的基本原则和方法,包括需求分析、方案设计、原型制作等环节。通过案例分析,学生能够掌握如何根据实际需求进行创意设计,并能够将设计理念转化为具体的设计方案。创造成果的实现:在设计完成后,学生需要了解如何通过技术手段将设计方案转化为实际的创造成果。这一环节包括材料选择、工艺流程、原型制作与测试等,旨在培养学生的动手实践能力和解决问题的能力。创造成果的评价创造成果的评价标准:学生需要了解创造成果评价的多维度标准,包括新颖性、创造性、实用性等。通过讨论和案例分析,学生能够掌握如何根据这些标准对创造成果进行客观评价。创造成果的测试、评估和优化:在评价标准的基础上,学生需要学习如何对创造成果进行测试和评估,发现存在的问题并提出改进方案。这一过程有助于培养学生的批判性思维和优化能力。创造成果的保护创造成果的保护意识:学生需要认识到创造成果保护的重要性,了解知识产权的基本概念和相关法律法规。通过案例分析,学生能够增强保护创造成果的法律意识。创造成果的保护途径:学生需要了解创造成果保护的多种途径,包括专利申请、版权登记等。通过实际操作和模拟演练,学生能够掌握这些保护途径的具体操作流程。专利的申请及审批:作为创造成果保护的重要途径之一,专利申请过程复杂且关键。学生需要了解专利申请的基本流程、所需材料以及审批要点,为将来可能涉及的专利申请工作打下基础。(三)单元内容整合本章内容整合了创造成果从设计到保护的全过程,形成了一个完整的创新链条。在教学过程中,应注重各个环节之间的衔接和过渡,确保学生能够系统地掌握创造成果评价与保护的相关知识和技能。通过案例分析、实践操作和模拟演练等多种教学方式,增强教学的互动性和实效性,提高学生的参与度和学习兴趣。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根据《普通高中通用技术课程标准(2017年版2020年修订)》,通用技术的核心素养目标主要包括技术意识、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章教学内容中的具体分解:(一)技术意识理解技术现象与问题:在创造成果的设计与实现过程中,学生能够感知和理解技术现象及问题,形成对技术的敏感性和洞察力。形成积极的技术价值观:通过对创造成果的评价和保护的学习,学生能够认识到技术对社会、经济和环境的影响,形成积极的技术价值观和社会责任感。技术使用的安全意识与规范意识:在创造成果的实现过程中,学生能够遵守技术操作的安全规范和标准,确保技术使用的安全性和可靠性。(二)工程思维系统分析与整体规划:在创造成果的设计阶段,学生能够运用系统分析的方法对问题进行要素分析、整体规划,并设计出合理的解决方案。风险评估与综合决策:在创造成果的评价和优化过程中,学生能够识别潜在的风险因素并进行综合评估,从而做出科学的决策。结构、流程、系统与控制的应用:在创造成果的实现过程中,学生能够运用结构、流程、系统与控制等基本思想和方法进行技术设计和制作。(三)创新设计创新性方案构思:在创造成果的设计阶段,学生能够基于技术问题进行创新性方案构思,提出具有新颖性和创造性的设计方案。技术试验与探究:在创造成果的实现和优化过程中,学生能够通过技术试验和探究来验证设计方案的可行性和有效性,并进行必要的调整和改进。综合社会文化因素评价设计方案:在创造成果的评价阶段,学生能够综合考虑社会文化因素对设计方案的影响,对设计方案进行客观全面的评价。(四)图样表达技术图样的识读与绘制:在创造成果的设计与实现过程中,学生能够识读和绘制各种技术图样,包括设计图纸、工艺流程图等,以清晰地表达设计意图和制作要求。技术图样的交流与沟通:通过技术图样的交流和沟通,学生能够与团队成员或相关人员进行有效的沟通和协作,确保创造成果的顺利实现。技术图样的优化与创新:在创造成果的优化过程中,学生能够根据实际需求和技术发展对技术图样进行不断的优化和创新,提高创造成果的质量和性能。(五)物化能力材料与工具的选择与使用:在创造成果的实现过程中,学生能够根据设计方案选择合适的材料和工具,并熟练掌握其使用方法。工艺设计与产品制作:学生能够根据设计要求进行工艺设计并制作出符合要求的创造成果,具备一定的动手实践能力和创造力。技术测试与方案优化:在创造成果的测试和优化过程中,学生能够运用相关技术对创造成果进行测试和分析,并根据测试结果对方案进行优化和改进。学生还能够体验工匠精神对技术制造质量的独特作用,形成严谨细致、精益求精的工作态度。三、学情分析(一)已知内容分析在进入《创造力开发与技术发明》模块中的《第四章创造成果的评价和保护》教学单元之前,学生已经完成了该模块的前几个章节的学习,具备了一定的创造力开发基础,包括创造性思维与技法的掌握,以及创新工具与创客文化的了解。学生已经能够通过运用抽象思维、形象思维、直觉思维等多种思维方式进行技术问题的思考,并能初步尝试使用智力激励法、设问法等多种创造技法进行技术创新。学生在之前的课程中也接触到了三维打印技术、电子控制技术等现代技术手段,具备了一定的物化实现能力。具体来说,学生在以下几个方面已经具备了良好的基础:创造性思维与技法:学生能够理解并运用多种创造性思维方式,如抽象思维、形象思维、直觉思维等,以及创造技法如智力激励法、设问法等,进行初步的技术创新思考。技术基础与设计能力:通过《技术与设计1》和《技术与设计2》等模块的学习,学生已经掌握了技术设计的一般过程,包括发现与明确问题、制订设计方案、制作模型或原型、优化设计方案等步骤,并具备了一定的图样表达、物化实现能力。现代技术手段应用:学生在之前的课程中接触到了三维打印技术、电子控制技术等现代技术手段,并尝试将其应用于技术设计与创新中,积累了一定的实践经验。(二)新知内容分析《第四章创造成果的评价和保护》教学单元旨在进一步深化学生对创造成果的认识,掌握创造成果的设计、实现、评价和保护等方面的知识。本章内容具体包括:创造成果的设计与实现:学生需要了解创造成果的设计原则和方法,掌握创造成果实现的基本步骤和关键技术,包括市场调研、需求分析、方案设计、原型制作等。创造成果的评价:学生需要掌握创造成果的评价标准,了解如何进行创造成果的测试、评估和优化,以确保创造成果的质量和实用性。创造成果的保护:学生需要了解创造成果保护的重要性,掌握创造成果保护的基本途径,包括专利申请、商业秘密保护等,以及专利申请的流程和审批要点。本章内容不仅要求学生掌握理论知识,更注重实践操作能力的培养,如创造成果的设计与实现、测试与评估等,旨在通过实践操作加深学生对创造成果评价和保护的理解和应用能力。(三)学生学习能力分析根据学生的学习基础和课程要求,我们可以对学生当前的学习能力进行分析:思维能力:学生已经具备了一定的创造性思维能力,能够运用多种思维方式进行技术问题的思考和创新。在将思维转化为具体创造成果的过程中,学生可能还需要进一步提升思维的系统性和逻辑性。设计与实现能力:学生在技术设计方面已经积累了一定的经验,但在创造成果的实现过程中,可能还需要加强实践操作能力,特别是对于一些新技术的应用和整合能力。评价与优化能力:学生对于如何评价一个创造成果可能还缺乏系统的认识和方法,需要学习如何制定科学的评价标准,进行准确的测试和评估,并根据评估结果进行优化。保护意识与能力:学生对于创造成果的保护意识可能还不够强,需要加强对知识产权保护重要性的认识,并学习如何有效地保护自己的创造成果。(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,我们可以采取以下策略进行突破:加强思维训练:通过案例分析、小组讨论等方式,进一步训练学生的创造性思维能力,引导他们将思维转化为具体的创造成果。强调思维的系统性和逻辑性,在方案设计阶段就进行充分的论证和优化。提升实践操作能力:通过项目式学习、实践操作等方式,加强学生的实践操作能力。特别是在新技术应用方面,可以通过校企合作、邀请专家讲座等方式,让学生接触和了解最新的技术手段,并尝试将其应用于创造成果的实现中。培养评价与优化能力:通过案例教学、模拟评估等方式,让学生掌握创造成果的评价标准和方法。鼓励学生进行自我评价和相互评价,培养他们的批判性思维和反思能力。在评估过程中,注重引导学生从多个角度进行综合分析,确保评价的全面性和准确性。增强保护意识与能力:通过专题讲座、案例分析等方式,加强学生对知识产权保护重要性的认识。邀请专业人士进行专利申请和审批流程的讲解,让学生了解专利申请的具体步骤和注意事项。还可以组织学生进行模拟专利申请等活动,增强他们的实践操作能力。通过有针对性的教学策略和实践活动,我们可以有效地帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍,提升他们的创造成果设计与实现、评价和保护能力。我们还需要关注学生的学习动态和反馈,及时调整教学策略和方法,以确保教学目标的顺利实现。四、大主题或大概念设计本单元的大主题或大概念设计为“创造成果的评价、保护与实现”。围绕这一主题,通过三个子课题的学习活动——创造成果的设计与实现、创造成果的评价、创造成果的保护,旨在培养学生的创新意识、创新思维和创新能力,同时加强学生对知识产权保护的认识,确保创造成果能够得到有效的评价、保护并实现其价值。五、大单元目标叙写通用技术的核心素养目标:(一)技术意识学生能够认识到创造成果在技术和经济发展中的重要性,理解创造成果对提升个人能力和推动社会进步的作用。学生在设计和实现创造成果的过程中,能够形成对技术的敏感性和批判性思维,能够识别并解决技术问题。(二)工程思维学生能够运用系统分析和比较权衡的方法,对创造成果的设计和实现过程进行整体规划和管理。学生能够理解并运用结构、流程、系统、控制等基本思想和方法,对创造成果的性能进行优化。(三)创新设计学生能够基于实际需求,提出具有创新性的创造成果设计方案,并运用相关技术和知识进行实现。学生能够在设计过程中,运用多种创造技法,如智力激励法、设问法、类比法等,提高设计的创造性和实用性。(四)图样表达学生能够运用图样表达创造成果的设计思路和技术要求,确保设计方案的准确性和可实施性。学生能够通过图样表达,与团队成员和技术专家进行有效沟通,共同完善创造成果的设计。(五)物化能力学生能够将创造成果的设计方案转化为实际产品,掌握相关的制作和测试技术。学生能够在制作过程中,关注产品的质量和性能,确保创造成果能够实现其预期的功能和价值。六、大单元教学重点创造成果的设计与实现强调创新思维在设计过程中的应用,鼓励学生提出具有创新性的设计方案。注重图样表达在设计过程中的作用,培养学生运用图样准确表达设计思路的能力。关注物化能力的培养,通过实践操作,让学生掌握创造成果的制作和测试技术。创造成果的评价引导学生理解创造成果评价标准的重要性,学会从多个角度对创造成果进行评价。注重测试、评估和优化在创造成果评价中的应用,提高学生的技术试验和数据分析能力。强调批判性思维在创造成果评价中的作用,培养学生识别问题并提出改进建议的能力。创造成果的保护加强学生对知识产权保护的认识,理解创造成果保护的重要性。介绍创造成果保护的途径和方法,包括专利申请及审批流程等。通过案例分析,让学生了解创造成果保护的实际操作过程,增强保护意识。七、大单元教学难点如何在设计过程中激发学生的创新思维创新思维的培养需要长期的实践和积累,如何在有限的教学时间内激发学生的创新思维是一个难点。为此,教师需要设计多样化的教学活动,如创意工作坊、头脑风暴等,为学生提供一个开放、自由的创新环境。如何准确评价创造成果的性能和价值创造成果的评价涉及多个方面,包括技术性能、实用性、创新性等。如何制定科学合理的评价标准,并准确评价创造成果的性能和价值是一个难点。教师需要引导学生理解评价标准的制定原则和方法,并通过实践操作和案例分析,提高学生的评价能力。如何有效保护创造成果的知识产权知识产权保护涉及法律、技术等多个方面,对于高中学生来说是一个相对陌生的领域。如何让学生理解创造成果保护的重要性,并掌握相关的保护途径和方法是一个难点。教师可以通过案例分析、专家讲座等形式,向学生介绍知识产权保护的实际操作过程和相关法律法规,增强学生的保护意识。如何将图样表达与物化能力相结合图样表达是创造成果设计的重要环节,而物化能力则是将设计转化为实际产品的关键。如何将图样表达与物化能力相结合,确保设计方案的准确性和可实施性是一个难点。教师需要注重图样表达在设计过程中的作用,并通过实践操作和案例分析,让学生理解图样表达与物化能力之间的关系,提高学生的综合实践能力。如何培养学生的批判性思维批判性思维是创新设计的重要基础,也是创造成果评价的关键能力。如何在教学过程中培养学生的批判性思维是一个难点。教师可以通过引导学生对创造成果进行评价、提出改进建议等方式,培养学生的批判性思维,让学生学会从多个角度分析问题并提出解决方案。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2019版地质版高中通用技术选择性必修9《创造力开发与技术发明》中《第四章创造成果的评价和保护》的教学内容,本单元的教学目标旨在全面促进学生通用技术学科核心素养的发展,具体涵盖以下几个方面:(一)技术意识增强技术敏感性:学生能够敏锐地感知和体悟创造成果的技术现象及技术问题,理解创造成果在社会生活中的应用价值及其带来的变化。形成技术责任感:学生能够认识到自己在创造成果设计、实现、评价和保护过程中的责任,形成对技术的积极态度和使用技术的责任意识。(二)工程思维培养系统分析与比较权衡能力:学生能够运用系统分析的方法,对创造成果进行要素分析、整体规划,并通过比较权衡,优化设计方案。提升风险评估与决策能力:学生能够针对创造成果的实施过程中可能出现的风险进行评估,并作出合理的决策,确保创造成果的可行性和安全性。(三)创新设计激发创新意识:学生能够理解创造成果需要不断创新,通过学习和实践,形成积极的创新意向和兴趣。提升创新设计能力:学生能够综合运用多学科知识,进行创造成果的创新设计,提出具有新颖性、创造性和实用性的构思方案。(四)图样表达掌握图样表达技能:学生能够运用手工绘图工具或二维、三维设计软件,准确表达创造成果的设计方案,包括结构图、流程图、控制系统方框图等。增强图样交流能力:学生能够通过图样与他人进行有效的技术交流,清晰传达设计意图和方案细节。(五)物化能力提升工艺设计与制作能力:学生能够根据创造成果的设计方案,选择合适的材料和工具,进行工艺设计与产品制作,完成模型或产品的成型制作、装配及测试。强化物化过程中的问题解决能力:学生在物化过程中,能够遇到并解决技术问题,形成严谨细致、精益求精、追求卓越的工作态度。教学内容安排本单元的教学内容围绕创造成果的评价和保护展开,具体安排如下:第一节创造成果的设计与实现一、创造成果的设计教学内容:介绍创造成果设计的重要性,通过案例分析(如智能儿童手表的设计过程),让学生理解产品设计的意义和设计过程的综合性。引导学生讨论功能设计和外观设计的重要性,并尝试进行简单的产品设计实践。教学活动:组织学生进行小组讨论,分享各自对功能设计和外观设计的看法;安排设计实践任务,让学生尝试设计一款具有创新性的产品,并绘制设计草图。二、创造成果的实现教学内容:讲解创造成果实现的过程,包括技术方案的制定、材料的选择与加工、产品的制作与测试等。通过技术探究(如太阳能电池的制作),让学生体验创造成果的实现过程。教学活动:安排学生分组进行技术探究活动,如制作太阳能电池;要求学生记录制作过程,撰写技术报告,并进行成果展示与交流。第二节创造成果的评价一、创造成果的评价标准教学内容:介绍创造成果的评价标准,包括新颖性、创造性和实用性等方面。通过案例分析,让学生理解这些标准在创造成果评价中的应用。教学活动:组织学生进行案例分析,讨论不同创造成果在新颖性、创造性和实用性方面的表现;引导学生思考如何根据这些标准评价自己的创造成果。二、创造成果的测试、评估和优化教学内容:讲解创造成果测试的目的和方法,介绍评估过程的重要性及优化的方向。通过技术试验,让学生体验创造成果的测试与评估过程。教学活动:安排学生进行技术试验,测试自己创造成果的性能;要求学生根据测试结果进行评估,提出优化方案,并进行改进实践。第三节创造成果的保护一、创造成果的保护意识教学内容:介绍创造成果保护的重要性,讲解专利制度在技术发展中的作用。通过案例分析(如专利侵权获赔案),让学生理解保护创造成果的必要性。教学活动:组织学生进行案例讨论,分析专利侵权案例中的法律问题和技术问题;引导学生思考如何增强自己的创造成果保护意识。二、创造成果的保护途径教学内容:介绍创造成果的保护途径,重点讲解专利法保护的范围和专利申请获得授权的条件。通过技术实践,让学生体验专利申请的过程。教学活动:安排学生进行技术实践,模拟专利申请的过程;要求学生查阅资料,了解专利文献检索的方法,并进行实际操作。三、专利的申请及审批教学内容:详细介绍专利申请的流程和审批阶段,包括受理、初步审查、公布、实质审查及授权等。通过案例分析,让学生理解专利申请过程中的注意事项。教学活动:组织学生进行案例分析,讨论专利申请成功与失败的原因;引导学生总结专利申请的经验教训,为将来的专利申请做好准备。教学策略与方法项目式学习:通过设计具有挑战性的项目任务,让学生在完成项目的过程中学习和掌握相关知识和技能。如安排学生分组进行创造成果的设计与实现项目,从需求分析、方案设计、制作测试到成果展示,全程参与并体验创造成果的产生过程。案例分析法:选取典型的创造成果案例,引导学生进行分析和讨论,理解创造成果设计、评价和保护的相关知识。通过案例分析,增强学生的问题意识和解决问题的能力。技术探究法:安排学生进行技术探究活动,如制作太阳能电池、模拟专利申请等,让学生在实践中学习和掌握相关技术和方法。通过技术探究,培养学生的实践能力和创新精神。小组合作学习:组织学生进行小组合作学习,通过分工合作、交流讨论等方式,共同完成学习任务。小组合作学习有助于培养学生的团队协作能力和沟通能力。情境教学法:创设真实或模拟的情境,让学生在情境中学习和应用相关知识和技能。如模拟专利申请的过程,让学生在情境中体验专利申请的流程和要求。教学评价与反馈过程性评价:关注学生在学习过程中的表现,包括学习态度、参与程度、合作能力等方面。通过课堂观察、小组讨论、技术报告等方式收集评价信息,及时反馈给学生,帮助学生改进学习。成果性评价:对学生完成的创造成果进行评价,包括设计方案的合理性、创新性、实用性等方面。通过成果展示、技术试验、专家评审等方式进行评价,肯定学生的成绩,指出存在的问题,提出改进建议。自我评价与同伴评价:鼓励学生进行自我评价和同伴评价,反思自己的学习过程和成果,相互学习、相互借鉴。通过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能力。反馈与指导:根据评价结果,及时给予学生反馈和指导。对于表现优秀的学生,给予表扬和鼓励;对于存在问题的学生,进行个别辅导和帮助,提出具体的改进建议。根据反馈情况调整教学策略和方法,提高教学效果。教学资源与保障教学资源:充分利用教材、教案、多媒体课件、网络资源等教学资源,为学生提供丰富的学习材料和案例。配备必要的实验设备和工具,如激光切割机、三维打印机等,满足学生技术实践的需求。师资保障:安排具有丰富教学经验和专业技能的教师担任本单元的教学工作。教师应熟悉通用技术课程标准和教学内容,掌握先进的教学方法和手段,能够引导学生进行自主学习和合作探究。实践空间:配备专门的实践教室或实验室,为学生提供充足的实践空间和设备。实践教室应布局合理、设施完善、安全可靠,能够满足学生技术实践的需求。时间保障:合理安排教学时间,确保学生有足够的时间进行技术实践和学习交流。鼓励学生利用课余时间进行自主学习和探究,提高学习效果。通过以上教学思路的实施,旨在全面促进学生通用技术学科核心素养的发展,提升学生的创新能力和实践能力,为培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人贡献力量。九、学业评价一、教学目标通过本章《创造成果的评价和保护》的学习,学生应达成以下教学目标:技术意识:学生能够认识到创造成果在社会、经济、环境等方面的影响,形成对创造成果的全面认识与评价能力。工程思维:学生能够运用系统工程的方法对创造成果进行设计与实现,具备问题识别、方案设计与优化、风险评估与决策等能力。创新设计:学生能够基于实际问题,提出具有创新性的设计方案,并通过实践不断完善和优化创造成果。图样表达:学生能够熟练运用技术图样表达创造成果的设计理念、结构组成和制造工艺,提升技术交流和沟通的能力。物化能力:学生能够动手实现创造成果,包括材料选择、工具使用、工艺实施等环节,具备将设计理念转化为实际产品的能力。二、学习目标理解创造成果的设计与实现过程:能够描述创造成果设计的基本步骤和方法。能够分析创造成果实现过程中的关键环节和技术难点。掌握创造成果的评价标准与方法:能够列举并解释创造成果的新颖性、创造性、实用性等评价标准。能够运用测试、评估和优化方法对创造成果进行全面评价。树立创造成果的保护意识:能够认识到创造成果保护的重要性,了解知识产权的基本概念和法律法规。能够识别创造成果可能面临的风险,并提出相应的保护措施。熟悉专利的申请及审批流程:能够描述专利申请的基本条件和流程。能够理解专利审批过程中的主要环节和注意事项。三、评价目标设定(一)技术意识评价内容:学生对创造成果在社会、经济、环境等方面影响的认识程度。评价方式:案例分析:选取典型的创造成果案例,让学生分析其对社会、经济、环境的影响。讨论交流:组织小组讨论,分享各自对创造成果影响的认识,教师根据讨论情况进行点评。(二)工程思维评价内容:学生运用系统工程方法进行创造成果设计与实现的能力。评价方式:方案设计:给定一个实际问题,要求学生提出具有创新性的设计方案,并阐述设计思路和预期效果。方案优化:针对初步设计方案,组织学生进行方案优化讨论,提出改进意见和建议。风险评估:要求学生识别创造成果实现过程中可能面临的风险,并提出相应的风险应对措施。(三)创新设计评价内容:学生基于实际问题提出创新性设计方案的能力。评价方式:创意设计竞赛:组织创意设计竞赛,让学生根据给定主题或实际问题提出创新性设计方案。同伴评价:鼓励学生相互评价设计方案的创新性和实用性,促进相互学习和启发。(四)图样表达评价内容:学生运用技术图样表达创造成果设计理念和结构组成的能力。评价方式:图样绘制:要求学生绘制创造成果的技术图样,包括结构图、流程图、控制图等。图样解读:组织学生进行图样解读交流,检验其对技术图样的理解和表达能力。(五)物化能力评价内容:学生动手实现创造成果的能力,包括材料选择、工具使用、工艺实施等环节。评价方式:实践操作:提供必要的材料和工具,让学生动手实现创造成果,教师观察并记录操作过程。成果展示:组织学生展示各自实现的创造成果,并阐述实现过程中的技术难点和解决方案。反思总结:要求学生撰写实践报告,反思实现过程中的得失,总结经验和教训。四、具体评价活动设计(一)创造成果设计与实现评价活动活动名称:创造成果设计与实现方案展示活动目的:评价学生在创造成果设计与实现过程中的创新思维、方案设计和物化能力。活动流程:准备阶段:学生分组进行创造成果的设计,明确设计目标、功能需求和实现方案。设计阶段:学生运用系统工程方法进行方案设计,绘制技术图样,制定实现计划。实现阶段:学生根据设计方案动手实现创造成果,记录实现过程中的技术难点和解决方案。展示阶段:各小组展示设计成果,阐述设计思路、实现过程和技术创新点。评价阶段:教师和同学共同对设计成果进行评价,从创新性、实用性、技术难度和物化能力等方面给出评分和意见。(二)创造成果评价与优化评价活动活动名称:创造成果评价与优化竞赛活动目的:评价学生对创造成果评价标准的理解程度和测试、评估、优化方法的掌握情况。活动流程:准备阶段:学生分组选择或设计一个创造成果作为评价对象。评价阶段:各小组运用新颖性、创造性、实用性等评价标准对评价对象进行测试和评估,提出优化建议。优化阶段:各小组根据评价结果和优化建议对评价对象进行优化设计,并动手实现部分或全部优化内容。展示阶段:各小组展示优化成果,阐述优化思路、实现过程和技术创新点。评价阶段:教师和同学共同对优化成果进行评价,从评价标准理解程度、测试评估方法掌握情况和优化效果等方面给出评分和意见。(三)创造成果保护意识评价活动活动名称:创造成果保护意识辩论赛活动目的:评价学生对创造成果保护意识的认识程度和知识产权法律法规的了解程度。活动流程:准备阶段:学生分组准备辩论材料,明确辩题和立场。辩论阶段:各小组围绕“创造成果是否需要保护”、“知识产权法律法规的重要性”等辩题进行辩论。总结阶段:教师和同学共同对辩论过程进行评价,从辩论内容、逻辑性和表达能力等方面给出评分和意见。(四)专利申请及审批流程评价活动活动名称:专利申请及审批流程模拟活动目的:评价学生对专利申请及审批流程的理解程度和实际操作能力。活动流程:准备阶段:学生分组准备一个创造成果的专利申请材料。申请阶段:各小组模拟提交专利申请,填写申请表格,撰写申请文件。审批阶段:教师和同学共同扮演审批角色,对提交的专利申请进行审批,提出审批意见和问题。反馈阶段:各小组根据审批意见和问题对专利申请材料进行修改和完善。总结阶段:教师和同学共同对模拟审批过程进行评价,从申请材料完整性、审批流程理解程度和实际操作能力等方面给出评分和意见。通过以上评价活动的实施,可以全面、客观地评价学生在《创造成果的评价和保护》这一章节学习过程中的表现和能力水平,为后续的教学改进和个性化指导提供依据。这些评价活动也有助于培养学生的创新思维、实践能力和团队协作精神,为其未来的技术发明和创造活动奠定坚实的基础。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路本大单元的教学设计以《普通高中通用技术课程标准(2017年版2020年修订)》为指导,围绕“创造力开发与技术发明”选择性必修模块中的《第四章创造成果的评价和保护》内容展开。本单元旨在通过一系列的教学活动,帮助学生理解创造成果的设计与实现过程,掌握创造成果的评价标准和方法,增强创造成果的保护意识,学会专利申请的基本流程。通过实践操作和案例分析,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。具体实施思路如下:情境导入:通过展示一些成功的创造成果案例,如智能穿戴设备、智能家居系统等,激发学生的学习兴趣,引入创造成果的重要性及其保护意识。理论讲授:系统讲解创造成果的设计与实现过程,包括需求分析、方案设计、原型制作、测试优化等环节。介绍创造成果的评价标准,如新颖性、创造性、实用性等。实践操作:组织学生分组进行创造成果的设计与实践,如制作一个简易的太阳能小车或智能垃圾桶等。在实践过程中,引导学生运用所学知识进行方案设计、图样表达和物化实现。成果评价:对学生完成的创造成果进行评价,包括自我评价、小组互评和教师评价。评价过程注重创造成果的新颖性、创造性和实用性等方面。成果保护:讲解创造成果的保护意识和方法,特别是专利申请的重要性和流程。通过案例分析,让学生了解专利侵权的风险和后果。总结反思:对整个教学过程进行总结,引导学生反思学习过程中的收获和不足,为今后的学习和实践提供参考。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)》的要求,本单元的教学目标设定如下:(一)技术意识学生能够认识到创造成果在社会生活中的重要性和价值,形成对技术创新的积极态度。学生能够关注技术发展趋势,了解创造成果在社会、经济、环境等方面的影响。(二)工程思维学生能够运用系统分析和比较权衡的方法,对创造成果进行整体规划和优化设计。学生能够识别创造成果中的关键问题和挑战,提出有效的解决方案。(三)创新设计学生能够基于需求分析,提出具有新颖性和创造性的设计方案。学生能够运用多种创新技法,如智力激励法、设问法等,进行方案构思和优化。(四)图样表达学生能够运用规范的技术图样表达创造成果的设计方案,包括草图、三视图、装配图等。学生能够利用计算机辅助设计软件,进行创造成果的三维建模和渲染。(五)物化能力学生能够选择合适的材料和工艺,进行创造成果的原型制作和调试。学生能够对创造成果进行测试、评估和优化,提高其性能和可靠性。三、教学结构图创造成果的评价和保护|++++||||创造成果的设计与实现创造成果的评价创造成果的保护||||++++++++++++|||||||需求分析方案设计原型制作测试优化新颖性创造性实用性专利申请专利保护四、具体教学实施步骤第一步:情境导入(1课时)活动设计:展示一些成功的创造成果案例,如智能穿戴设备、智能家居系统等,引导学生讨论这些创造成果的特点、价值和影响。教师引导:介绍创造成果在社会生活中的重要性和价值,激发学生对技术创新的兴趣和热情。第二步:理论讲授(2课时)活动设计:创造成果的设计与实现:讲解需求分析、方案设计、原型制作、测试优化等环节,介绍常用的设计工具和方法。创造成果的评价标准:详细讲解新颖性、创造性、实用性等评价标准,通过案例分析加深理解。互动环节:组织学生分组讨论,提出自己对创造成果评价的看法和见解。第三步:实践操作(4课时)项目任务:组织学生分组进行创造成果的设计与实践,如制作一个简易的太阳能小车或智能垃圾桶等。实施步骤:需求分析:引导学生分析项目需求,明确创造成果的功能和性能要求。方案设计:组织学生运用所学知识进行方案设计,绘制技术图样和三维模型。原型制作:选择合适的材料和工艺,进行创造成果的原型制作。测试优化:对原型进行测试和评估,根据测试结果进行优化和改进。第四步:成果评价(2课时)评价内容:包括创造成果的新颖性、创造性、实用性等方面。评价方式:采用自我评价、小组互评和教师评价相结合的方式。实施步骤:自我评价:学生根据评价标准对自己的创造成果进行评价,反思设计过程中的优点和不足。小组互评:小组成员之间相互评价创造成果,提出改进建议。教师评价:教师对学生的创造成果进行总结性评价,指出存在的问题和改进方向。第五步:成果保护(2课时)活动内容:创造成果的保护意识:讲解创造成果保护的重要性,引导学生树立保护意识。专利申请的流程和要求:详细介绍专利申请的步骤、材料准备和注意事项。案例分析:通过案例分析让学生了解专利侵权的风险和后果。实施步骤:理论讲解:系统讲解创造成果保护的相关知识和专利申请流程。实践操作:组织学生撰写专利申请材料,进行模拟专利申请。案例分析:分析专利侵权案例,讨论如何避免侵权风险。第六步:总结反思(1课时)活动设计:对整个教学过程进行总结,引导学生反思学习过程中的收获和不足。实施步骤:个人总结:学生撰写个人学习总结,回顾学习过程和创造成果的制作经历。小组分享:小组内部分享学习心得和体会,互相学习、借鉴经验。教师点评:教师对学生的总结进行点评,提出改进建议,为今后的学习和实践提供参考。十一、大情境、大任务创设一、教学目标设定本节课的教学目标旨在通过“创造成果的评价和保护”这一大情境、大任务,全面培养学生的通用技术核心素养,具体包括以下几个方面:(一)技术意识理解创造成果的价值:学生能够认识到创造成果在社会、经济、环境等方面的重要价值,形成对技术创新成果的尊重和保护意识。关注技术发展趋势:学生能够关注当前技术发展趋势,了解创造成果在社会、经济、环境等方面的潜在影响,培养对技术创新成果的敏感性和预见性。系统分析和比较权衡:学生能够运用系统分析和比较权衡的方法,对创造成果进行整体评价和优化,提高技术决策的科学性和合理性。(二)工程思维认识工程设计的多样性:学生能够理解创造成果设计过程中的多样性和复杂性,认识到不同设计方案对创造成果性能的影响。运用系统分析方法:学生能够运用系统分析的方法,对创造成果的设计、实现、评价和保护进行整体规划,提高工程设计的系统性和综合性。风险评估和综合决策:学生能够对创造成果的设计、实现、评价和保护过程中的风险进行评估,并作出合理的决策,确保创造成果的可靠性和安全性。(三)创新设计提出创新设计方案:学生能够基于创造成果的需求,提出具有新颖性和创造性的设计方案,展现创新思维和创新能力。综合运用创造技法:学生能够综合运用智力激励法、设问法、联想组合法等创造技法,对创造成果的设计方案进行优化和创新,提高设计方案的可行性和实用性。跨学科知识整合:学生能够整合多学科知识,将科学知识、技术原理、艺术元素等融入创造成果的设计中,提高设计作品的综合性和创新性。(四)图样表达规范绘制技术图样:学生能够运用规范的技术图样表达创造成果的设计方案,包括草图、三视图、装配图等,提高技术图样的准确性和可读性。运用计算机辅助设计:学生能够利用计算机辅助设计软件,进行创造成果的三维建模和渲染,提高设计效率和设计质量。技术图样交流:学生能够运用技术图样与他人交流设计思想,理解并吸收他人的设计建议,促进团队合作和创新思维的碰撞。(五)物化能力选择合适的材料和工艺:学生能够根据创造成果的设计方案,选择合适的材料和工艺进行原型制作和调试,提高物化实现能力。制作和调试原型:学生能够独立完成创造成果的原型制作和调试工作,解决物化过程中的技术难题,确保创造成果的性能和质量。测试和优化创造成果:学生能够对创造成果进行测试和优化,提高创造成果的可靠性和实用性,为后续的专利申请和成果转化奠定基础。二、大情境与大任务(一)大情境在现代社会中,技术创新是推动社会进步和经济发展的重要力量。创造成果作为技术创新的结晶,具有极高的价值和意义。创造成果的设计、实现、评价和保护过程复杂且充满挑战。本节课以大情境“创造成果的评价和保护”为主线,贯穿整个教学过程,旨在通过真实、复杂的任务情境,培养学生的通用技术核心素养。(二)大任务任务一:创造成果的设计与实现子任务1:创造成果的设计活动设计:引导学生选取一个感兴趣的创造成果主题(如智能家居设备、环保产品等),进行市场调研和需求分析,明确创造成果的功能和性能要求。组织学生运用所学知识和创造技法,提出具有新颖性和创造性的设计方案,并绘制技术图样。教师引导:介绍创造成果设计的基本原则和方法,引导学生关注设计的创新性、实用性和可行性。在设计过程中,鼓励学生运用智力激励法、设问法等创造技法,激发创新思维。子任务2:创造成果的实现活动设计:根据设计方案,组织学生选择合适的材料和工艺进行原型制作。在制作过程中,引导学生关注细节和精度,确保原型的性能和质量。制作完成后,对原型进行测试和调试,解决存在的问题。教师引导:介绍常见的材料和工艺选择原则和方法,引导学生关注物化过程中的技术难题和解决方案。在测试和调试过程中,鼓励学生发挥团队合作精神,共同解决问题。任务二:创造成果的评价子任务1:创造成果的评价标准制定活动设计:组织学生分组讨论创造成果的评价标准,包括新颖性、创造性、实用性等方面。引导学生结合具体案例进行分析和讨论,明确各项评价指标的含义和重要性。教师引导:介绍创造成果评价的基本原则和方法,引导学生关注评价标准的科学性和合理性。在讨论过程中,鼓励学生提出自己的见解和建议,完善评价标准体系。子任务2:创造成果的测试、评估和优化活动设计:根据制定的评价标准,组织学生对创造成果进行测试和评估。引导学生关注创造成果的性能、质量和用户体验等方面,发现存在的问题并提出改进方案。组织学生运用所学的知识和创造技法对创造成果进行优化和创新。教师引导:介绍创造成果测试、评估和优化的基本流程和方法,引导学生关注测试数据的准确性和可靠性。在优化过程中,鼓励学生发挥创新思维和实践能力,提高创造成果的竞争力。任务三:创造成果的保护子任务1:创造成果的保护意识培养活动设计:组织学生了解创造成果保护的重要性和必要性,介绍专利制度和知识产权保护相关法律法规。引导学生关注创造成果在市场竞争中的地位和作用,培养创造成果保护意识。教师引导:介绍创造成果保护的基本原则和方法,引导学生关注专利申请的流程和注意事项。在讨论过程中,鼓励学生提出自己的见解和建议,提高创造成果保护意识。子任务2:专利申请及审批流程模拟活动设计:组织学生分组模拟专利申请及审批流程,包括专利申请书撰写、专利审查意见答复等环节。引导学生关注专利申请书的撰写技巧和审查意见的应对策略,提高专利申请的成功率。教师引导:介绍专利申请及审批流程的基本环节和要求,引导学生关注专利审查的标准和原则。在模拟过程中,鼓励学生发挥团队合作精神和创新能力,提高专利申请的质量和效率。三、教学评价本节课的教学评价将贯穿整个教学过程,注重对学生通用技术核心素养的全面考察。具体评价方式包括:过程性评价:关注学生在大情境、大任务完成过程中的表现,包括设计方案的创新性、原型制作的质量、测试评估的准确性等方面。通过课堂观察、小组讨论、作品展示等方式进行评价。结果性评价:关注学生最终完成的创造成果的质量和效果,包括创造成果的新颖性、创造性、实用性等方面。通过作品展示、专利申请书撰写、模拟专利申请及审批流程等方式进行评价。自我评价与互评:鼓励学生进行自我评价和互评,反思自己的学习过程和成果,发现存在的问题并提出改进方案。通过撰写学习心得、互相评价作品等方式进行评价。通过以上评价方式,旨在全面考察学生的通用技术核心素养,促进学生的全面发展。也为教师提供反馈和改进教学的依据,不断提高教学质量和效果。十二、单元学历案一、单元主题与课时单元主题:创造成果的评价和保护课时设计:第一课时:情境导入与创造成果的设计与实现情境导入(10分钟)创造成果的设计(20分钟)创造成果的实现(20分钟)课堂小结与作业布置(10分钟)第二课时:创造成果的评价标准与测试评估创造成果的评价标准(20分钟)创造成果的测试与评估(25分钟)课堂互动与讨论(15分钟)第三课时:创造成果的优化与保护意识创造成果的优化(20分钟)创造成果的保护意识(20分钟)课堂小结与作业布置(10分钟)第四课时:创造成果的保护途径与专利申请创造成果的保护途径(20分钟)专利的申请及审批流程(25分钟)课堂互动与讨论(15分钟)第五课时:总结反思与成果展示学习过程总结(15分钟)创造成果展示与评价(25分钟)学后反思与未来规划(10分钟)二、学习目标通用技术的核心素养目标:技术意识:学生能够认识到创造成果在社会生活中的重要性和价值,形成对技术创新的积极态度。学生能够关注技术发展趋势,了解创造成果在社会、经济、环境等方面的影响。工程思维:学生能够运用系统分析和比较权衡的方法,对创造成果的设计、实现、评价和保护过程进行全面考虑。学生能够通过模拟和简易建模等方法,对创造成果进行初步的设计和优化。创新设计:学生能够基于实际问题,运用创造性思维提出创新性的解决方案,并设计创造成果。学生能够掌握多种创造技法,如智力激励法、设问法等,进行方案构思和优化。图样表达:学生能够运用规范的技术图样表达创造成果的设计方案,包括草图、三视图、装配图等。学生能够利用计算机辅助设计软件,进行创造成果的三维建模和渲染。物化能力:学生能够选择合适的材料和工艺,进行创造成果的原型制作和调试。学生能够对创造成果进行测试、评估和优化,提高其性能和可靠性。三、评价任务自我评价:学生根据评价标准对自己的创造成果进行评价,反思设计过程中的优点和不足。小组互评:小组成员之间相互评价创造成果,提出改进建议。教师评价:教师对学生的创造成果进行总结性评价,指出存在的问题和改进方向。课堂参与度:评价学生在课堂讨论、互动环节中的表现,包括发言次数、质量等。作业与检测:通过完成课后作业和技术实践任务,评价学生对创造成果评价和保护知识的掌握情况。四、学习过程第一课时:情境导入与创造成果的设计与实现情境导入展示一些成功的创造成果案例,如智能穿戴设备、智能家居系统等,引导学生讨论这些创造成果的特点、价值和影响。教师介绍创造成果在社会生活中的重要性和价值,激发学生对技术创新的兴趣和热情。创造成果的设计讲解产品设计的基本流程和原则,包括需求分析、方案设计、原型制作等环节。通过案例分析,让学生了解如何根据用户需求进行产品设计,并引导学生讨论功能设计和外观设计的重要性。创造成果的实现介绍创造成果实现的基本步骤,包括材料选择、工艺确定、原型制作等。组织学生分组讨论,提出自己的创造成果设计思路,并初步确定实现方案。课堂小结与作业布置总结本课所学内容,强调创造成果设计与实现的重要性。布置课后作业:要求学生根据自己的兴趣和需求,设计一个创造成果,并初步绘制设计草图。第二课时:创造成果的评价标准与测试评估创造成果的评价标准详细讲解创造成果的评价标准,包括新颖性、创造性、实用性等方面。通过案例分析,让学生理解如何根据评价标准对创造成果进行评价。创造成果的测试与评估介绍创造成果测试的基本方法和步骤,包括功能测试、性能测试、安全测试等。组织学生分组讨论,提出自己创造成果的测试方案,并准备实施测试。课堂互动与讨论学生分享自己的测试方案和测试结果,教师引导学生进行讨论和评价。针对测试中出现的问题,提出改进建议和优化方案。第三课时:创造成果的优化与保护意识创造成果的优化根据测试结果和讨论建议,引导学生对创造成果进行优化和改进。强调优化的重要性,鼓励学生不断迭代和完善自己的创造成果。创造成果的保护意识讲解创造成果保护的重要性和意义,引导学生树立保护意识。介绍专利制度和知识产权保护的基本知识,让学生了解如何保护自己的创造成果。课堂小结与作业布置总结本课所学内容,强调创造成果优化和保护的重要性。布置课后作业:要求学生根据测试结果和优化建议,进一步完善自己的创造成果,并准备撰写产品报告。第四课时:创造成果的保护途径与专利申请创造成果的保护途径介绍创造成果保护的主要途径,包括专利申请、商标注册、著作权登记等。强调专利申请的重要性,引导学生了解专利申请的基本流程和注意事项。专利的申请及审批流程详细讲解专利申请的各个阶段,包括受理、初步审查、公布、实质审查、授权等。通过案例分析,让学生了解专利申请的具体步骤和所需材料。课堂互动与讨论学生分享自己对专利申请的理解和看法,教师引导学生进行讨论和评价。针对专利申请中可能出现的问题,提出解决方案和建议。第五课时:总结反思与成果展示学习过程总结回顾本单元的学习内容和学习过程,总结所学知识和技能。强调创造成果评价和保护的重要性,鼓励学生将所学知识应用于实践中。创造成果展示与评价组织学生展示自己的创造成果,包括设计草图、原型制作、产品报告等。采用自我评价、小组互评和教师评价相结合的方式,对创造成果进行评价和反馈。学后反思与未来规划引导学生反思学习过程中的收获和不足,提出改进措施和未来规划。鼓励学生继续关注技术创新和发展动态,不断提升自己的技术素养和创新能力。五、作业与检测课后作业:设计一个创造成果,并绘制设计草图。(第一课时后)根据测试结果和优化建议,进一步完善创造成果,并撰写产品报告。(第三课时后)技术实践任务:制作一个简易的太阳能小车或智能垃圾桶等创造成果原型。(第二课时后)对创造成果进行测试和评估,记录测试数据和结果。(第二课时后)检测方式:通过课堂讨论、互动环节评价学生的参与度和理解情况。通过检查课后作业和技术实践任务,评价学生对创造成果评价和保护知识的掌握情况。通过创造成果展示和评价,综合评价学生的创新设计能力、图样表达能力和物化能力。六、学后反思通过本单元的学习,学生深刻认识到创造成果评价和保护的重要性,掌握了创造成果设计与实现的基本流程和方法,了解了创造成果的评价标准和测试评估方法,树立了创造成果的保护意识,并初步了解了专利申请的基本流程和注意事项。通过实践操作和成果展示,学生的创新设计能力、图样表达能力和物化能力得到了显著提升。在学习过程中也存在一些不足,如部分学生对创造成果的测试评估方法掌握不够熟练,需要在后续学习中加强练习和提高。我将继续关注学生的学习进展和反馈,不断优化教学方法和手段,努力提高学生的技术素养和创新能力。十三、学科实践与跨学科学习设计一、教学目标设定结合《普通高中通用技术课程标准(2017年版2020年修订)》和选择性必修9《创造力开发与技术发明》第四章《创造成果的评价和保护》的教学内容,本单元旨在通过学科实践与跨学科学习,全面提升学生的通用技术核心素养,具体目标如下:(一)技术意识学生能够认识到创造成果在社会、经济、环境等方面的重要价值,形成对技术创新及其评价保护的积极态度。学生能够关注技术发展趋势,理解创造成果的评价标准和保护机制对技术创新的推动作用。(二)工程思维学生能够运用系统分析和比较权衡的方法,对创造成果的设计、实现、评价和保护进行整体筹划。学生能够识别创造成果设计与实现过程中的关键因素,提出优化建议,并考虑其在社会、经济、环境等方面的综合影响。(三)创新设计学生能够基于创造成果的需求,综合运用多学科知识,提出具有创新性的设计方案,并考虑其可实现性和实用性。学生能够运用创造技法,对创造成果进行创新性改进和优化,提升其实用性和市场竞争力。(四)图样表达学生能够熟练运用技术图样表达创造成果的设计思想和实现过程,确保设计方案的准确性和可实施性。学生能够通过图样表达,清晰地展示创造成果的结构、功能和特点,便于他人理解和实施。(五)物化能力学生能够根据创造成果的设计方案,选择合适的材料和工具,进行实际操作,实现创造成果的物化。学生能够在创造成果的实现过程中,解决遇到的技术难题,优化工艺流程,提高物化效率和质量。二、学习目标设定理解创造成果的设计与实现过程:学生能够明确创造成果的设计目标、设计原则和设计流程,了解创造成果的实现步骤和关键环节。掌握创造成果的评价标准和方法:学生能够理解创造成果的评价指标体系,掌握常用的评价方法和技术,能够对创造成果进行全面、客观的评价。增强创造成果的保护意识:学生能够认识到创造成果保护的重要性,了解创造成果保护的相关法律法规和政策措施。学会专利申请的基本流程:学生能够了解专利申请的基本要求和流程,掌握专利申请的撰写技巧和注意事项。提升跨学科学习的能力:学生能够综合运用数学、物理、化学、艺术等多学科知识,进行创造成果的设计、实现、评价和保护,提升跨学科学习的能力和素养。三、作业目标设定创造成果设计作业:要求学生结合生活实际和兴趣爱好,设计一项创造成果,并绘制详细的技术图样,包括结构图、流程图、系统框图等。创造成果评价作业:要求学生根据创造成果的评价标准和方法,对自己或他人的创造成果进行评价,并撰写评价报告,提出改进建议。专利申请模拟作业:要求学生选择一项自己设计的创造成果,模拟撰写专利申请文件,包括说明书、权利要求书等,并了解专利申请的审批流程和注意事项。跨学科学习报告:要求学生结合创造成果的设计与实现过程,撰写一篇跨学科学习报告,分析多学科知识在创造成果设计、实现、评价和保护中的应用和作用。四、学科实践与跨学科学习设计(一)创造成果的设计与实现1.创造成果的设计活动设计:分组进行创造成果的设计活动,每组选择一项具有实际应用价值的创造成果进行设计。设计过程中,要求学生综合运用多学科知识,明确设计目标、设计原则和设计流程,绘制详细的技术图样。跨学科融合:引导学生结合数学、物理、化学等学科知识,对创造成果的结构、功能、材料等进行优化设计。鼓励学生结合艺术学科知识,提升创造成果的美观性和用户体验。2.创造成果的实现活动设计:在设计完成后,各组根据设计方案进行创造成果的物化实现。要求学生选择合适的材料和工具,制定详细的实现步骤和工艺流程,进行实际操作。技术支持:提供必要的技术支持和指导,帮助学生解决在实现过程中遇到的技术难题。鼓励学生进行团队合作,共同攻克难关。跨学科应用:在实现过程中,引导学生结合信息技术、工程技术等学科知识,提升创造成果的智能化、自动化水平。结合环境科学学科知识,考虑创造成果在环保、节能等方面的应用。(二)创造成果的评价1.创造成果的评价标准活动设计:组织学生进行创造成果评价标准的讨论和学习,明确评价指标体系和评价方法。案例分析:通过分析成功的创造成果案例,引导学生理解评价指标体系的实际应用和价值。2.创造成果的测试、评估和优化技术试验:要求学生对创造成果进行技术试验,测试其性能、稳定性和可靠性等指标。根据试验结果对创造成果进行优化和改进。跨学科分析:引导学生结合数学、物理等学科知识,对试验数据进行处理和分析,提出优化建议。结合经济学学科知识,考虑创造成果的成本效益和市场竞争力。(三)创造成果的保护1.创造成果的保护意识专题讲座:邀请知识产权专家进行专题讲座,介绍创造成果保护的重要性、相关法律法规和政策措施。案例分析:通过分析创造成果侵权案例,引导学生认识创造成果保护的现实意义和价值。2.创造成果的保护途径活动设计:组织学生讨论创造成果的保护途径和方法,包括专利申请、商标注册、著作权登记等。模拟申请:要求学生选择一项自己设计的创造成果,模拟进行专利申请或商标注册等保护活动,了解申请流程和注意事项。3.专利的申请及审批专题讲座:邀请专利代理人或知识产权律师进行专题讲座,介绍专利申请的基本要求、撰写技巧和审批流程。模拟撰写:要求学生根据专利申请的要求,模拟撰写专利申请文件,包括说明书、权利要求书等。进行小组互评和教师点评,提高撰写质量。五、跨学科学习资源整合与利用建立跨学科学习资源库:整合数学、物理、化学、艺术等多学科的学习资源,建立跨学科学习资源库,为学生提供丰富的学习材料和参考资料。开展跨学科主题活动:结合创造成果的设计与实现过程,定期开展跨学科主题活动,如科技艺术节、创新设计大赛等,为学生提供展示和交流的平台。加强跨学科师资队伍建设:鼓励和支持教师进行跨学科学习和研究,提升教师的跨学科教学能力和素养。加强与其他学科教师的交流和合作,共同推动跨学科学习的深入开展。通过本单元的学科实践与跨学科学习设计,旨在全面提升学生的通用技术核心素养,培养学生的创新精神和实践能力,为学生的终身学习和未来发展奠定坚实的基础。十四、大单元作业设计一、教学目标依据《普通高中通用技术课程标准(2017年版2020年修订)》的要求,结合《第四章创造成果的评价和保护》的教学内容,本单元作业设计旨在达成以下教学目标:技术意识:学生能够认识到创造成果在社会、经济和环境中的价值,形成对技术创新和成果保护的重要性有深刻理解的意识。学生能够关注技术发展趋势,了解创造成果在社会、经济、环境等方面的影响,形成积极的技术创新态度。工程思维:学生能够运用工程思维方法分析和评价创造成果的设计和实现过程,理解工程设计的复杂性和系统性。学生能够综合考虑技术、经济、环境、社会等多方面因素,对创造成果进行优化和改进。创新设计:学生能够运用创造性思维和创新技法,设计出具有新颖性、实用性和可行性的创造成果。学生能够不断探索新的设计理念和方法,提升创新设计能力。图样表达:学生能够准确绘制创造成果的设计图样,清晰表达设计意图和构造细节。学生能够通过图样表达与团队成员和指导教师进行有效沟通,确保创造成果的准确实现。物化能力:学生能够将设计图纸转化为实物,熟练掌握各种工具和设备的使用方法,完成创造成果的制作和调试。学生能够对创造成果进行测试、评估和优化,确保其性能达到设计要求。二、作业目标设定结合《第四章创造成果的评价和保护》的教学内容,本单元作业目标设定如下:技术意识:学生能够分析不同创造成果在社会、经济和环境中的应用价值,撰写一篇关于创造成果价值分析的小论文。学生能够关注技术发展趋势,收集并分析一项新兴技术的最新进展,撰写一篇技术趋势分析报告。工程思维:学生能够选取一个创造成果案例,运用工程思维方法对其设计和实现过程进行分析和评价,完成一份工程分析报告。学生能够综合考虑技术、经济、环境、社会等多方面因素,对选取的创造成果进行优化和改进设计,并提交优化设计方案。创新设计:学生能够运用创造性思维和创新技法,设计一项具有新颖性、实用性和可行性的创造成果,并绘制详细的设计图样。学生能够参加创新设计竞赛或提交创新设计作品,展示其创新设计能力。图样表达:学生能够根据设计要求,准确绘制创造成果的详细设计图样,包括装配图、零件图等。学生能够与团队成员和指导教师通过图样表达进行有效沟通,确保创造成果的准确实现。物化能力:学生能够根据设计图纸,熟练掌握各种工具和设备的使用方法,完成创造成果的制作和调试。学生能够对创造成果进行测试、评估和优化,确保其性能达到设计要求,并提交测试报告和优化方案。三、作业内容设计(一)创造成果的设计与实现作业任务:学生需选取一个感兴趣的领域或问题,运用创造性思维和创新技法,设计一项创造成果。学生需完成详细的设计图样绘制,包括装配图、零件图等,确保设计意图的清晰表达。作业要求:设计应具有新颖性、实用性和可行性,能够解决实际问题或满足特定需求。设计图样应准确无误,符合制图规范,能够清晰表达设计意图和构造细节。(二)创造成果的评价作业任务:学生需对完成的创造成果进行评价,包括自我评价、小组互评和教师评价。学生需根据创造成果的评价标准,对创造成果的新颖性、实用性、可行性等方面进行评价。作业要求:学生应熟悉创造成果的评价标准和方法,能够客观公正地进行评价。学生需提交评价报告,包括评价过程、评价结果和改进建议等内容。(三)创造成果的保护作业任务:学生需了解创造成果保护的重要性,学习专利申请的基本流程和注意事项。学生需对完成的创造成果进行专利检索和分析,判断其是否具有可专利性。作业要求:学生应了解专利申请的基本要求和流程,能够撰写专利申请文件。学生需提交专利检索报告和专利申请文件草稿,供指导教师审核和指导。四、作业实施步骤(一)第一阶段:创造成果的设计与实现第1课时:情境导入与创意思维激发教师通过展示创造成果案例,激发学生的学习兴趣和创意思维。学生分组讨论,提出感兴趣的领域或问题,确定创造成果的设计方向。第2-3课时:设计草图绘制与方案优化学生根据设计方向,绘制初步设计草图,并进行小组讨论和优化。教师指导学生完善设计方案,确保设计的新颖性、实用性和可行性。第4-6课时:详细设计图样绘制学生根据优化后的设计方案,绘制详细的装配图和零件图。教师审核设计图样,提出修改意见,学生根据意见进行修改和完善。第7-8课时:创造成果制作与调试学生根据设计图样,选择合适的材料和工具,进行创造成果的制作。学生完成创造成果后,进行测试和调试,确保其性能达到设计要求。(二)第二阶段:创造成果的评价第9课时:创造成果展示与评价准备学生整理创造成果的相关资料,包括设计图样、制作过程记录、测试数据等。学生准备自我评价报告,对创造成果的新颖性、实用性、可行性等方面进行评价。第10课时:小组互评与教师评价学生进行小组互评,交流评价意见和改进建议。教师对学生的创造成果进行综合评价,提出改进建议和指导意见。(三)第三阶段:创造成果的保护第11课时:创造成果保护意识培养教师讲解创造成果保护的重要性,介绍专利申请的基本流程和注意事项。学生讨论创造成果保护的实际案例,增强保护意识。第12课时:专利检索与申请文件撰写学生进行专利检索,分析创造成果的可专利性。学生根据专利检索结果,撰写专利申请文件草稿,包括权利要求书、说明书等。第13课时:专利申请文件审核与提交教师审核学生的专利申请文件草稿,提出修改意见。学生根据修改意见完善专利申请文件,并在教师指导下提交专利申请。五、作业评价过程评价:教师根据学生的设计草图、设计图样、制作过程记录等资料,评价学生的设计思路、创新能力和物化能力。教师根据学生的小组讨论、互评和自我评价情况,评价学生的合作能力和自我反思能力。成果评价:教师根据学生的创造成果实物、测试数据和评价报告,评价创造成果的新颖性、实用性和可行性。教师根据学生的专利申请文件草稿和提交情况,评价学生的创造成果保护意识和专利申请能力。综合评价:教师综合过程评价和成果评价的结果,给出学生的最终作业成绩,并提出针对性的改进建议。六、作业反馈与指导定期反馈:教师在每个作业阶段结束后,及时给予学生反馈和指导,帮助学生发现问题并改进。个性化指导:教师针对学生的具体情况,提供个性化的指导和帮助,特别是对于有创新潜力和实际困难的学生。资源共享:教师鼓励学生分享自己的创造成果和评价报告,促进同学之间的交流和学习。通过本单元的大单元作业设计,学生将全面理解和掌握创造成果的评价和保护知识,提升技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力,为未来的技术创新和发明创造打下坚实的基础。十五、“教-学-评”一致性课时设计课程基本信息教材版本:2019版地质版高中通用技术选择性必修9《创造力开发与技术发明》单元主题:第四章创造成果的评价和保护课时设计:共12课时,分为六个教学步骤,每个步骤2课时第一步:情境导入(第1-2课时)教学目标技术意识:激发学生对技术创新的兴趣,认识到创造成果在社会生活中的重要性。工程思维:初步理解创造成果设计与实现的过程。创新设计:启发学生对创造成果设计的思考。图样表达:了解技术图样在创造成果设计中的应用。物化能力:初步了解创造成果实现的基本步骤。作业目标查阅相关资料,了解一项成功的创造成果案例,并简述其设计思路。课程目标设定学生能够理解创造成果对社会的重要性,激发技术创新的热情。学生能够初步理解创造成果设计与实现的基本流程。教学过程活动设计:展示智能穿戴设备、智能家居系统等成功的创造成果案例,引导学生讨论这些创造成果的特点、价值和影响。教师引导:介绍创造成果在社会生活中的重要性和价值,激发学生对技术创新的兴趣和热情。教学评价自我评价:学生记录自己对创造成果的理解和兴趣点。小组互评:小组成员分享各自查阅的案例,讨论案例中的设计思路和创新点。教师评价:点评学生的讨论情况,总结创造成果设计与实现的重要性。第二步:理论讲授(第3-4课时)教学目标技术意识:深入理解创造成果的设计与实现过程。工程思维:掌握创造成果设计与实现的系统分析方法。创新设计:了解需求分析、方案设计等环节的重要性。图样表达:学习技术图样在创造成果设计中的应用。物化能力:了解原型制作和测试优化的基本步骤。作业目标设计一个简易的创造成果(如简易太阳能小车或智能垃圾桶)的需求分析和初步方案设计。课程目标设定学生能够掌握创造成果设计与实现的全过程,包括需求分析、方案设计、原型制作和测试优化。学生能够运用技术图样表达创造成果的设计方案。教学过程活动设计:创造成果的设计与实现:讲解需求分析、方案设计、原型制作、测试优化等环节,介绍常用的设计工具和方法。创造成果的评价标准:详细讲解新颖性、创造性、实用性等评价标准,通过案例分析加深理解。互动环节:组织学生分组讨论,提出自己对创造成果设计与实现过程的看法和见解。教学评价自我评价:学生根据所学内容,对自己的需求分析和方案设计进行初步评价。小组互评:小组成员相互评价各自的需求分析和方案设计,提出改进建议。教师评价:点评学生的需求分析和方案设计,指出存在的问题和改进方向。第三步:实践操作(第5-8课时)教学目标技术意识:通过实践操作,增强对创造成果设计与实现过程的理解。工程思维:运用系统分析和比较权衡的方法,进行创造成果的整体规划和优化设计。创新设计:基于需求分析,提出具有新颖性和创造性的设计方案。图样表达:运用规范的技术图样表达创造成果的设计方案。物化能力:选择合适的材料和工艺,进行创造成果的原型制作和调试。作业目标完成创造成果(如简易太阳能小车或智能垃圾桶)的原型制作,并进行初步测试。课程目标设定学生能够通过实践操作,掌握创造成果设计与实现的具体步骤。学生能够运用所学知识和技能,完成创造成果的原型制作和初步测试。教学过程项目任务:组织学生分组进行创造成果的设计与实践,如制作一个简易的太阳能小车或智能垃圾桶等。实施步骤:需求分析:引导学生分析项目需求,明确创造成果的功能和性能要求。方案设计:组织学生运用所学知识进行方案设计,绘制技术图样和三维模型。原型制作:选择合适的材料和工艺,进行创造成果的原型制作。测试优化:对原型进行测试和评估,根据测试结果进行优化和改进。教学评价自我评价:学生根据测试结果,对自己的创造成果进行初步评价,反思设计过程中的优点和不足。小组互评:小组成员相互评价各自的创造成果,提出改进建议。教师评价:点评学生的创造成果,指出存在的问题和改进方向,引导学生进一步优化设计。第四步:成果评价(第9-10课时)教学目标技术意识:理解创造成果评价的重要性,形成对创造成果价值的正确认识。工程思维:运用系统分析的方法,对创造成果进行综合评价。创新设计:评价创造成果的新颖性和创造性。图样表达:评价技术图样在创造成果表达中的准确性和完整性。物化能力:评价创造成果的实物制作质量和性能。作业目标完成创造成果的评价报告,包括新颖性、创造性、实用性等方面的评价。课程目标设定学生能够掌握创造成果评价的标准和方法,对创造成果进行全面评价。学生能够通过评价,反思创造成果设计与实现过程中的问题和不足,为今后的学习和实践提供参考。教学过程评价内容:包括创造成果的新颖性、创造性、实用性等方面。评价方式:采用自我评价、小组互评和教师评价相结合的方式。实施步骤:自我评价:学生根据评价标准对自己的创造成果进行评价,反思设计过程中的优点和不足。小组互评:小组成员之间相互评价创造成果,提出改进建议。教师评价:教师对学生的创造成果进行总结性评价,指出存在的问题和改进方向。教学评价自我评价:学生根据评价标准,撰写自我评价报告,反思学习过程中的收获和不足。小组互评:小组成员相互评价各自的评价报告,提出改进建议。教师评价:点评学生的评价报告,总结创造成果评价的重要性和方法。第五步:成果保护(第11-12课时)教学目标技术意识:认识创造成果保护的重要性,树立保护意识。工程思维:理解创造成果保护的法律途径和流程。创新设计:了解专利申请对创造成果保护的作用。图样表达:掌握专利申请材料中的图样表达要求。物化能力:了解专利申请过程中的实物准备和提交要求。作业目标撰写专利申请材料,模拟专利申请过程。课程目标设定学生能够理解创造成果保护的重要性,掌握专利申请的基本流程和要求。学生能够通过模拟专利申请过程,增强创造成果保护的意识。教学过程活动内容:创造成果的保护意识:讲解创造成果保护的重要性,引导学生树立保护意识。专利申请的流程和要求:详细介绍专利申请的步骤、材料准备和注意事项。案例分析:通过案例分析让学生了解专利侵权的风险和后果。实施步骤:理论讲解:系统讲解创造成果保护的相关知识和专利申请流程。实践操作:组织学生撰写专利申请材料,进行模拟专利申请。案例分析:分析专利侵权案例,讨论如何避免侵权风险。教学评价自我评价:学生根据专利申请材料撰写过程,反思自己在创造成果保护方面的认识和理解。小组互评:小组成员相互评价各自的专利申请材料,提出改进建议。教师评价:点评学生的专利申请材料,总结创造成果保护的重要性和方法。第六步:总结反思(第13课时)教学目标技术意识:总结创造成果设计与实现过程中的经验和教训。工程思维:反思创造成果设计与实现过程中的系统分析和优化方法。创新设计:总结创新设计在创造成果中的应用和效果。图样表达:总结技术图样在创造成果表达中的作用和技巧。物化能力:总结实物制作和测试优化过程中的问题和解决方法。作业目标撰写个人学习总结,回顾创造成果设计与实现的全过程。课程目标设定学生能够全面总结创造成果设计与实现过程中的经验和教训,为今后的学习和实践提供参考。学生能够增强创造成果保护的意识,掌握专利申请的基本流程和要求。教学过程活动设计:对整个教学过程进行总结,引导学生反思学习过程中的收获和不足。实施步骤:个人总结:学生撰写个人学习总结,回顾学习过程和创造成果的制作经历。小组分享:小组内部分享学习心得和体会,互相学习、借鉴经验。教师点评:教师对学生的总结进行点评,提出改进建议,为今后的学习和实践提供参考。教学评价自我评价:学生根据个人学习总结,反思自己在创造成果设计与实现过程中的优点和不足
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