【苏教版《技术与设计 2》第三章《系统及其设计》单元教学设计】

大单元教学设计《系统及其设计》——校园物资运送智能车系统及其设计《校园物资运送智能车系统及其设计——系统及其设计》单元教学设计分析，该单元属于《技术与设计2》模块的“系统及其设计”部分。“系统及其设计”需学生理解系统的含义、基本构成及主要特性，系统分析的基本方法，分析影响系统优化的因素，初步学会简单系统设计的基本方法，增强系统思考和工程思维的能力。以减轻他们的负担？”为切入点。高二学生通过前面的已经具有了一定的知识储备，对于技术已经有了初步的认识，但是系统比较和权衡为核心的筹划性思维欠缺。设置了源于生活的三个技术问题1）探究常见自动小车系统2）校园物资运送智能车系统的分析与设计3）校园物资运送智能车系统的优化与实现。从而形成了系列性学习活动，能激发学生系统学习热情，为学习本单元内容的最好切入口，同时也为本单元的学习内容涵盖通用技术学科核心素养技术意识、工程思维、创新设计、高二学生通过必修一的学习和已经具有的一定知识储备对技术和设计已经有了一个全新的认识。必修二中本单元学习是结构和流程专题学习的延伸和拓展，同时也为下一个单元控制的学习做好铺垫。学生对于系统比较和权衡为核心的筹划性思维是欠缺的。设置了源于生活的三个技术问题1）探究常见自动小车系统2）校园物资运送智能车的系统分析与设计3）校园物资运送智能车系统的优化与实现。从而形成了系列学习活动，能激发学生系统学习热情，从而形成学习本单元内容的最好切“项目实践”准备：小车套装若干套、校园物资运送智能车套装若干套、模拟场系统及其特性孙宇同学萌发为同学设计自动物资运送智能车，探究常系统分析与设计1.通过案例分析和2.经历简单系统的设计应考虑的主要案系统设计的优化与实现1.经历简单系统设阐明系统优化的意2.能通过简单系统述系统设计的基本智慧云平台及终端装置；制作小第一节评价过程对自动小车的实践过程评价从安全规范、团队合作、调试结果等方面进行评价交流心得体会第一节评价作品对每组搭建的自动小车模型进行评价从功能、外观等角度评价作品课中即时呈现结果第一节评价结果对学生理解系统的内涵进行评价从学生阐述情况进行评价课中即时呈现结果第一节评价结果对学生划分的自动运送货物智能车系统的情况进行评价从子系统划分的情况评价观点课中即时呈现结果第一节评价结果对学生理解系统的整体性进行评价从学生技术试验情况来评价课中即时呈现结果第一节评价结果对学生理解系统的相关性进行评价从学生技术体验情况来评价交流心得体会第一节评价结果对学生理解系统的目的性进行评价从学生回答问题情况来评价交流理解体会第一节评价结果对学生理解系统的动态性进行评价从学生回答问题情况来评价交流理解体会第一节评价结果对学生理解系统的环境适应性进行评价从学生对比总结情况来评价交流理解体会第二节评价结果对校园物资运送智能车的设计要求进行评价从学生设计要求的全面性进行评价交流分享第二节评价结果对校园物资运送智能车系统分析结果进行评价从学生分析的合理性进行评价交流理解体会第二节评价过程对学生行驶子系统分析进行评价从学生表述的情况进行评价课中即时呈现结果第二节评价过程对学生储物子系统分析进行评价从学生表述的情况进行评价课中即时呈现结果第二节评价过程对学生控制子系统进行评价从学生表述的情况进行评价课中即时呈现结果第三节评价过程从学生对方案形成进行探讨和分析从设计方案、语言表达、理解感悟等进行评价交流理解体会第三节评价结果对学生对方案的优化进行评价从学生分析情况进行评价交流理解体会第三节评价过程从学生对校园物资运送智能车系统优化过程进行评价从安全规范、团队合作、组装结果等方面进行评价交流心得体会第三节评价结果从学生对校园物资运送智能车展示与评估过程进行评价从学生总结的情况进行评价课中即时呈现结果1.二战期间，德国视图研制动力机翼垂直起降战斗机。这种分析器尾部梳理，在机身上有一个可旋转的环状物，而环状物上安装了三个薄机翼，翼尖上则装有呈一定角度的喷气发动机。当发动机工作时，它既能垂直起飞，也能高速平飞。但是测试时发现螺旋桨与发动机绑在一起不能着陆。下列对该飞行器系统分析正确的是。A.该飞行器不是系统，因为没有子系统B.该飞行器不是系统，因为不具有特定的功能C.该飞行器是系统，因为由两个或两个以上的要素构成D.该飞行器是系统，因为组成飞行器的各个部分之间相互作用、相互联系、相互制约题目类型巩固素养表现工程思维，能结合具体的案例理解构成系统的三个条件涉及内容通过技术实践活动，从技术的监督阐明系统的含义及基本构成题目解析选B。飞行器由于本身设计的缺陷，无法达到最初的设计目标，因此不具有特定功能，不能构成一个系统评判标准水平1通过对常见典型的技术系统案例的分析，感知系统和工程现象2.仔细观察下列两幅图，分析不同的报警器需要安装在房间不同的位置，这主要体现了系统A.动态性B.环境适应性C.整体性D.相关性题目类型巩固素养表现工程思维，考查学生对系统基本特性的理解涉及内容系统的基本特性题目解析选B。因为液化石油气比空气的密度大，天然气比空气的密度小，所以造成报警器安装位置不同。说明了工程技术中系统通过调节以适应外界环境变化，体现了系统的环境适应性评判标准水平1通过对常见典型的技术系统案例的分析，理解系统的基本特性3.为了相应国家节能减排政策的号召，小李决定通过系统分析优化用点方案，减少每月家庭用电量。下列做法与系统分析的科学性原则不符合的是。A.认真测量家中各种电器的真实用电量B.结合以往的用电经验提出改进方案C.利用数学工具对测量的数据进行定量分析D.将各种用电方案进行对比分析，根据数据选择最终方案题目类型巩固素养表现技术意识，考查学生对具体技术情境的分析能力工程思维，考查学生对系统分析原则的理解涉及内容系统分析的原则题目解析选B。系统分析时一种科学决策方式，结合以往的用点经验提出改进方案属于经验决策评判标准水平1通过对常见典型的技术系统案例的分析，理解系统的基本特性水平2能运用系统的原理和系统分析方法，进行简单的技术设计活动如图是家庭太阳能光伏发电系统，其原理是利用光伏组件半导体材料的“光伏”效应，将太阳能直接转换为电能。该系统主要包括太阳能电池组件、控制器、蓄电池组合逆变器等部分。根据材料，回答下列问题4.关于该系统设计的分析不正确的是。A.可将该系统分成发电子系统、电能存储子系统和电能逆变用点子系统B.可以增加向电网输电子系统，使多余的电能不至于浪费C.电能逆变用电子系统出现故障必然会对发电子系统造成影响D.蓄电池组和太阳能板虽然分别属于不同的子系统，但涉及蓄电池组容量需要考虑太阳能板的大小，体现了系统分析的综合性原则题目类型检测素养表现工程思维，考查学生理解系统分析的原则和分析系统设计案例的能力涉及内容子系统的划分，系统分析的原则、系统的影响因素、简单系统的设计题目解析选C。电能逆变用电子系统出现故障不一定会对发电子系统造成影响。评判标准水平1能结合具体的技术系统案例，理解系统和工程现象水平2能结合对系统设计案例的分析，总结归纳出系统设计的方法，并能运用系统的原理和系统分析方法，进行简单的技术设计活动5.太阳能光伏发电系统具有安全可靠、无噪声、无辐射、无需消耗燃料、寿命长等特点，有一定的使用寿命和性价比，且环保美观，虽然发电量较低，但是适合乡村、农场、山顶、海岛、高速公路等偏僻地方的用点，同时也是非常优秀的应急备用电源。请根据系统的相关性描述，画出该系统的评价坐标图。题目类型检测素养表现图样表达，考查学生绘制雷达图的能力技术意识，考查学生分析具体技术案例的能力涉及内容雷达图、设计评价题目解析根据材料分析：人机因素4-5分，使用范围4-4.5，可持续发展4-5分，环境因素：4-5分，经济性3-3.5分，发电效率2-3分评判标准水平1能通过具体实物展示分析具体案例，绘制雷达图水平2能分析相关数据，评价一项技术的积极和消极的影响如图所示为王伟设计的阳台小型温室栽培系统，该温室能自动控制温室内的温度和湿度，在温度控制器上设定好温度控制范围后，温室温度低于设定值的下限时，发热带开始加热，当温度高于设定温度的上限时，换气扇启动，将温室内外空气流通，一直到温度达到或者低于上限温度时停止。在湿度控制器上设定好湿度范围后，当湿度传感器检测到温室空气湿度低于或等于下限湿度时开始加湿，达到上限湿度时停止加湿。请根据示意图和上述说明，完成下列题目。6.写出该温室栽培系统含有的子系统，并列出各子系统的主要组成要素或部分。题目类型检测、巩固素养表现工程思维，能理解系统的结构组成涉及内容构成系统的条件题目解析该温室栽培系统含有温度控制子系统和湿度控制子系统温度控制子系统的主要组成要素和部分为：发热带、温度框架、温度控制器、换气扇等；湿度控制子系统的主要组成要素和部分为：喷头、小水泵、水箱、湿度控制器等评判标准水平1能写出子系统及其主要的组成要素或部分7.当栽培箱内的空气温度和外界环境的空气温度均高于设定温度的上限值时，则换气扇会（在“A.持续运转；B.间歇性运转；C.运转后一段时间后自动停止；D.无法判断”中选择一项），你会如何改进这一问题？请写出你的优化方案。题目类型检测、提高素养表现工程思维，能通过考察，解释输入、过程、输出及各种因素是如何影响系统的涉及内容系统分析题目解析A，要改进这一问题可以在原有基础上引入降温装置，例如，在通风口中加水帘，通过水的蒸发让进入的空气适当降温评判标准水平1能填对第一空水平2能写出解决该问题相对合理的方法和措施8.由于水箱的水很快会被用完，王伟设计了如图所示的水位控制系统，当水位上升到设定值时，感压包压力增大，使传动膜片向外胀，推动连接杆带动电触点断开，电磁阀门关闭，停止进水；当水位低于设定值时，感压包压力减小，弹簧回拉连接杆，使电触点闭合，开始进水，如此反复。据此判断，讲凸轮逆时针旋转一定角度，则水箱水位会如何变化？简要说明其工作过程。题目类型检测、提高素养表现工程思维，能通过考察，解释输入、过程、输出及各种因素是如何影响系统的涉及内容系统分析题目解析水箱水位会升高。当凸轮逆时针旋转一定角度时，弹簧被拉长，拉力变大，电触点闭合，电磁阀打开，开始进水，水位上升，感压包的压力增大，当水位到达一定程度，传动膜片推动连接杆克服弹簧拉力将电触点断开，停止进水评判标准水平1能正确判断水位变化水平2能说出其工作过程9.王伟在设计分析时，孤立地从每个子系统分析，未能把电磁阀和湿度控制子系统等部分整合，王伟违背了系统分析的哪些原则？如果你是王伟，你会如何来分析设计？题目类型检测、提高素