2020版 人教版 高中通-用技術 選擇性必修10 科技人文融合創(chuàng)新專題《第一章 科技人文融合創(chuàng)新概述》大單元整體教學設計2020課標

版人教版高中通用技術選擇性必修10科技人文融合創(chuàng)新專題《第一章科技人文融合創(chuàng)新概述》大單元整體教學設計[2020課標]一、內容分析與整合二、《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解三、學情分析四、大主題或大概念設計五、大單元目標敘寫六、大單元教學重點七、大單元教學難點八、大單元整體教學思路九、學業(yè)評價十、大單元實施思路及教學結構圖十一、大情境、大任務創(chuàng)設十二、單元學歷案十三、學科實踐與跨學科學習設計十四、大單元作業(yè)設計十五、“教-學-評”一致性課時設計十六、大單元教學反思一、內容分析與整合（一）教學內容分析《科技人文融合創(chuàng)新專題》是普通高中通用技術課程選擇性必修模塊10的內容，旨在幫助學生形成學科融合的視野，通過綜合運用科學、技術、工程、藝術、數(shù)學、社會（簡稱STEAMS）等學科的知識、方法和技能，系統(tǒng)地分析和解決現(xiàn)實中的科學、技術與工程問題，發(fā)展工程思維，提高創(chuàng)新能力，發(fā)展綜合素養(yǎng)。本單元的教學內容涵蓋了科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程、結構分析、結構元素的綜合運用、項目活動的基礎以及項目活動的一般過程。（二）單元內容分析本單元分為五個小節(jié)，具體內容分析如下：第1節(jié)科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程本節(jié)內容主要介紹了科技人文融合創(chuàng)新理念的形成與發(fā)展過程，包括STS（科學、技術與社會）、STEM（科學、技術、工程與數(shù)學）以及STEM+研究和教育理念的產生、發(fā)展和影響。通過學習本節(jié)，學生能夠理解科技人文融合創(chuàng)新的歷史演進及其在現(xiàn)代社會中的重要性。第2節(jié)科技人文融合創(chuàng)新的結構分析本節(jié)詳細分析了科技人文融合創(chuàng)新的結構元素，包括科學、技術、工程、數(shù)學、藝術、社會等各學科在科技人文融合創(chuàng)新中的作用及其相互關系。通過本節(jié)學習，學生能夠明確各結構元素的區(qū)別與聯(lián)系，理解科技人文融合創(chuàng)新的內涵。第3節(jié)科技人文融合創(chuàng)新結構元素的綜合運用本節(jié)通過具體案例，展示了科技人文融合創(chuàng)新結構元素在實際項目中的綜合運用。學生將學習如何在解決實際問題時，綜合考慮科學、技術、工程、數(shù)學、藝術、社會等因素，提出創(chuàng)新性的解決方案。第4節(jié)科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基礎本節(jié)介紹了開展科技人文融合創(chuàng)新項目活動所需的基礎條件、技術要素和工程問題分析方法。學生將了解從事此類項目活動所必需的物質條件、知識儲備和分析工具，為后續(xù)的項目實踐奠定基礎。第5節(jié)科技人文融合創(chuàng)新項目活動的一般過程本節(jié)通過水火箭設計和測試的具體案例，詳細闡述了科技人文融合創(chuàng)新項目活動的一般過程，包括問題明確、信息收集、方案設計、模型制作、測試優(yōu)化等環(huán)節(jié)。學生將通過實踐操作，體驗完整的項目活動流程，提高解決實際問題的能力。（三）單元內容整合本單元的內容整合旨在幫助學生形成科技人文融合創(chuàng)新的完整認識和實踐能力。通過從發(fā)展歷程到結構分析，再到結構元素的綜合運用和項目活動的基礎與過程，逐步深入，層層遞進。在教學過程中，應注重理論與實踐的結合，通過案例分析、小組討論、項目實踐等多種形式，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)其綜合運用多學科知識解決實際問題的能力。二、《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解通用技術的核心素養(yǎng)目標是：（一）技術意識理解技術現(xiàn)象：學生能夠感知和體悟技術現(xiàn)象及技術問題，理解技術在社會、經濟、文化等方面的影響。形成技術責任感：學生能夠認識到技術使用帶來的社會責任，形成正確的技術價值觀和使用技術的責任意識。關注技術發(fā)展：學生能夠關注技術發(fā)展的新動態(tài)、新趨勢，理解技術創(chuàng)新對社會進步的推動作用。（二）工程思維系統(tǒng)分析與比較權衡：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，針對具體技術領域的問題進行要素分析、整體規(guī)劃，并進行比較權衡，做出合理決策。結構、流程、系統(tǒng)、控制思想：學生能夠領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在實際問題中加以運用。風險評估與決策管理：學生能夠初步進行風險評估，運用甘特圖、關鍵路徑法等進行工程項目決策和管理。（三）創(chuàng)新設計發(fā)現(xiàn)與明確問題：學生能夠在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎上，收集相關信息，進行綜合分析。創(chuàng)新構思與方案優(yōu)化：學生能夠提出符合設計原則且具有一定創(chuàng)造性的構思方案，并進行方案優(yōu)化。技術試驗與探究：學生能夠進行技術性能和指標的技術試驗、技術探究等實踐操作，準確地觀測、記錄與分析數(shù)據(jù)。（四）圖樣表達技術圖樣繪制：學生能夠運用手工繪圖工具或常見的二維、三維設計軟件繪制結構圖、流程圖、控制系統(tǒng)方框圖等，表達設計方案。技術圖樣識讀：學生能夠識讀和理解技術圖樣，從中提取設計信息，進行技術交流和創(chuàng)新構思。圖樣與實物轉換：學生能夠根據(jù)技術圖樣進行實物制作，實現(xiàn)圖樣與實物的有效轉換。（五）物化能力工具與材料選擇：學生能夠根據(jù)設計需求，合理選擇和使用工具、材料，進行模型制作或原型開發(fā)。加工工藝與流程：學生能夠掌握一定的加工工藝和流程，進行精確的加工和組裝操作。產品測試與優(yōu)化：學生能夠對產品進行測試，根據(jù)測試結果進行優(yōu)化和改進，提高產品的性能和質量。通過以上核心素養(yǎng)目標的分解，本單元的教學將圍繞技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達、物化能力五個方面展開，旨在培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，為其未來的學習和生活奠定堅實的基礎。三、學情分析（一）已知內容分析1.技術基礎知識高中學生在必修模塊“技術與設計1”和“技術與設計2”中已經學習了技術設計的一般過程、結構設計、流程設計、系統(tǒng)設計和控制設計等基本技術知識。他們理解了技術與人、自然、社會的關系，掌握了技術設計的一般原則和方法，并能夠通過技術實踐將設計理念轉化為實際產品。2.學科融合意識學生在高中其他學科的學習過程中，已經接觸過物理、化學、生物、數(shù)學、歷史、地理、藝術等多學科的知識，對這些學科的基本概念和原理有一定的理解。例如，物理中的力學、電磁學原理，化學中的物質性質和反應原理，數(shù)學中的幾何、代數(shù)知識，以及歷史、地理中的社會文化背景等。3.創(chuàng)新能力培養(yǎng)在必修模塊的學習中，學生已經初步具備了創(chuàng)新意識和設計能力，能夠通過調研、分析和設計來解決實際問題。他們能夠通過團隊合作，開展技術探究活動，提出創(chuàng)新性的設計方案，并進行簡單的技術試驗和評估。（二）新知內容分析1.科技人文融合創(chuàng)新理念本章將詳細介紹科技人文融合創(chuàng)新的理念和發(fā)展歷程，包括STS（科學、技術與社會）、STEM（科學、技術、工程與數(shù)學）和STEM+（科學、技術、工程、藝術與數(shù)學）等研究和教育理念。學生將理解這些理念如何在科技創(chuàng)新中發(fā)揮重要作用，以及它們對現(xiàn)代科技發(fā)展的推動作用。2.科技人文融合創(chuàng)新的結構元素學生將學習科技人文融合創(chuàng)新的結構元素，包括科學、技術、工程、數(shù)學、藝術和社會等各個學科的知識和方法。通過案例分析，他們將理解這些元素在科技人文融合創(chuàng)新中的綜合運用，以及它們之間的相互關系和制約因素。3.科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基礎本章將介紹科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基礎條件、技術要素和工程問題分析方法。學生將學習如何準備項目活動所需的硬件條件、技術工具、材料、圖樣、工藝和試驗方法，并掌握需求分析法、生命周期法、標桿管理法、逆向工程法和系統(tǒng)優(yōu)化法等工程問題分析方法。4.科技人文融合創(chuàng)新項目活動的一般過程學生將學習科技人文融合創(chuàng)新項目活動的一般過程，包括明確問題、信息收集與處理、提出綜合方案、制作工程模型、完善解決方案、比較和評估等步驟。通過具體案例（如水火箭的設計和制作），他們將了解如何在實際項目中運用所學知識，提升創(chuàng)新能力和問題解決能力。（三）學生學習能力分析1.自主學習能力高中學生已經具備較強的自主學習能力，能夠通過查閱資料、觀看視頻、閱讀文獻等方式，獨立獲取和整合新知識。在科技人文融合創(chuàng)新的學習中，學生將利用這些能力，深入了解相關理論背景和實踐案例。2.團隊協(xié)作能力在必修模塊的學習中，學生已經積累了豐富的團隊合作經驗。他們能夠在小組中明確分工，相互協(xié)作，共同完成設計任務。在科技人文融合創(chuàng)新項目中，學生將繼續(xù)發(fā)揮團隊協(xié)作能力，共同解決復雜問題。3.創(chuàng)新能力高中學生已經初步具備創(chuàng)新意識，能夠通過調研、分析和設計來提出創(chuàng)新性解決方案。在科技人文融合創(chuàng)新的學習中，學生將進一步培養(yǎng)創(chuàng)新思維，嘗試從不同學科角度思考問題，提出具有創(chuàng)新性的設計方案。4.實踐能力學生在必修模塊中已經通過技術設計、模型制作、技術試驗等活動，積累了豐富的實踐經驗。在科技人文融合創(chuàng)新項目中，他們將繼續(xù)運用這些經驗，將設計理念轉化為實際產品，并進行測試和評估。（四）學習障礙突破策略1.跨學科知識整合科技人文融合創(chuàng)新涉及多個學科的知識和方法，學生在學習過程中可能會感到知識跨度大、難以整合。為突破這一障礙，教師可以采用主題學習、項目學習等整合學習方式，將不同學科的知識有機融合到具體項目中。例如，在設計和制作水火箭的過程中，引導學生綜合運用物理中的力學原理、化學中的材料性質、數(shù)學中的幾何計算、藝術中的審美設計和社會中的需求分析等知識。2.復雜問題分析能力科技人文融合創(chuàng)新項目往往涉及復雜問題的分析和解決，學生可能會感到難以入手。為突破這一障礙，教師可以采用問題導向、任務驅動的教學策略，引導學生從具體問題出發(fā)，逐步分析問題的本質和關聯(lián)因素。通過案例分析、小組討論等方式，幫助學生掌握工程問題分析方法，如需求分析法、生命周期法、標桿管理法、逆向工程法和系統(tǒng)優(yōu)化法等。3.創(chuàng)新思維培養(yǎng)雖然學生已經具備初步的創(chuàng)新意識，但在實際項目中可能難以持續(xù)發(fā)揮創(chuàng)新思維。為突破這一障礙，教師可以創(chuàng)設寬松、自由的學習氛圍，鼓勵學生大膽提出新想法、新方案。通過組織創(chuàng)意競賽、展示交流活動等方式，激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和能力。4.實踐能力提升在將設計理念轉化為實際產品的過程中，學生可能會遇到各種實踐難題。為突破這一障礙，教師可以提供豐富的實踐資源和指導，如專用教室、工具設備、材料耗材等。鼓勵學生積極參與技術實踐活動，通過不斷嘗試和改進，提升實踐能力和問題解決能力。5.學習資源拓展科技人文融合創(chuàng)新涉及的知識領域廣泛，學生可能需要查閱大量文獻資料。為幫助學生有效拓展學習資源，教師可以建立學習資源庫，收集相關書籍、論文、視頻、網站等資源，并向學生推薦優(yōu)質的學習平臺和工具。鼓勵學生利用課余時間自主查閱資料，拓寬知識視野。通過以上學情分析，教師可以更好地了解學生的學習基礎和能力水平，制定針對性的教學策略，幫助他們克服學習障礙，提升科技人文融合創(chuàng)新的能力和素養(yǎng)。在實際教學中，教師應注重引導學生綜合運用多學科知識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實踐能力，為他們未來的學習和職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎。四、大主題或大概念設計本大單元的教學主題為“科技人文融合創(chuàng)新”，圍繞這一核心主題，我們將深入探討科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程、結構分析、結構元素的綜合運用、項目活動的基礎以及項目活動的一般過程。通過這些內容的學習，學生將理解科技人文融合創(chuàng)新的內涵與重要性，掌握其核心理念和方法，能夠綜合運用多學科知識解決實際問題，提高創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng)。五、大單元目標敘寫（一）技術意識學生能夠理解科技人文融合創(chuàng)新的基本概念及其在當代社會中的重要作用。學生能夠識別和描述科技人文融合創(chuàng)新項目中的技術元素，以及技術元素如何與其他學科元素（如科學、藝術、社會等）相互作用。學生能夠分析和評價科技人文融合創(chuàng)新項目中的技術應用效果，形成正確的技術價值觀。（二）工程思維學生能夠掌握科技人文融合創(chuàng)新項目的基本流程和方法，理解項目規(guī)劃、設計、實施和評估等階段的任務和要求。學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡等方法，對科技人文融合創(chuàng)新項目進行整體規(guī)劃和要素分析。學生能夠識別和解決科技人文融合創(chuàng)新項目中的工程問題，提出有效的解決方案。（三）創(chuàng)新設計學生能夠基于真實問題情境，提出具有創(chuàng)新性的科技人文融合創(chuàng)新項目設計思路。學生能夠綜合運用多學科知識（科學、技術、工程、藝術、數(shù)學、社會等）進行項目設計，展現(xiàn)跨學科融合的創(chuàng)新思維。學生能夠針對設計中的問題，提出多種解決方案并進行比較和優(yōu)化，提高設計創(chuàng)新能力。（四）圖樣表達學生能夠熟練掌握技術圖樣的基本種類和表達方式，能夠繪制和識讀科技人文融合創(chuàng)新項目中的相關圖樣。學生能夠運用圖樣表達設計理念和技術方案，進行項目設計交流和溝通。學生能夠通過圖樣對科技人文融合創(chuàng)新項目進行設計優(yōu)化和問題解決。（五）物化能力學生能夠根據(jù)科技人文融合創(chuàng)新項目的設計方案，選擇合適的材料和工具進行實物制作。學生能夠掌握基本的工藝技術和操作方法，完成科技人文融合創(chuàng)新項目的實物制作和裝配。學生能夠對制作完成的實物進行測試、調試和優(yōu)化，確保其符合設計要求并具備實際應用價值。六、大單元教學重點科技人文融合創(chuàng)新的概念與重要性：使學生深刻理解科技人文融合創(chuàng)新的內涵和在現(xiàn)代社會中的重要性，為后續(xù)學習奠定理論基礎。項目活動的基礎與流程：讓學生掌握科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基本流程和方法，包括項目規(guī)劃、設計、實施和評估等階段的任務和要求。多學科知識的綜合運用：培養(yǎng)學生跨學科融合的能力，使其能夠綜合運用科學、技術、工程、藝術、數(shù)學、社會等多學科知識解決實際問題。實物制作與測試：通過實物制作和測試環(huán)節(jié)，提高學生的物化能力和實際操作能力，確保項目設計的可行性和實用性。七、大單元教學難點多學科知識的整合與運用：如何將科學、技術、工程、藝術、數(shù)學、社會等多學科知識有機整合并運用到實際項目中，是學生面臨的一大挑戰(zhàn)。需要引導學生理解各學科之間的聯(lián)系和相互作用，學會從不同角度分析問題和解決問題。創(chuàng)新設計能力的培養(yǎng)：如何在真實問題情境中提出具有創(chuàng)新性的設計方案，是學生創(chuàng)新設計能力的關鍵。這需要教師在教學過程中注重激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，鼓勵學生大膽嘗試和不斷探索。實物制作與調試的技術難度：實物制作和調試過程中可能遇到各種技術問題，如材料選擇不當、工藝操作失誤等。教師需要提供必要的指導和支持，幫助學生克服技術難題，確保項目順利完成。項目評估與優(yōu)化：如何對項目進行全面、客觀的評估，并根據(jù)評估結果進行有針對性的優(yōu)化和改進，是學生需要掌握的重要技能。教師需要引導學生學會運用科學的方法和工具進行項目評估，并培養(yǎng)其持續(xù)改進和優(yōu)化項目的能力。教學策略與活動設計第一課時：科技人文融合創(chuàng)新的概念與重要性活動一：引入與討論教師簡要介紹科技人文融合創(chuàng)新的基本概念和發(fā)展歷程，引發(fā)學生的興趣和思考。組織學生分組討論科技人文融合創(chuàng)新在現(xiàn)代社會中的重要性，并派代表分享觀點?；顒佣喊咐治鼋處熯x取典型的科技人文融合創(chuàng)新案例進行分析，引導學生理解項目中的技術元素及其與其他學科元素的相互作用。學生分組分析案例中的技術應用效果，形成評價報告并交流分享。第二課時：項目活動的基礎與流程活動一：項目規(guī)劃與設計教師講解科技人文融合創(chuàng)新項目的基本流程和方法，包括項目規(guī)劃、設計、實施和評估等階段。學生分組進行項目選題和規(guī)劃，制定項目計劃和時間表?；顒佣合到y(tǒng)分析與比較權衡教師引導學生運用系統(tǒng)分析和比較權衡等方法對項目進行整體規(guī)劃和要素分析。學生分組討論項目中的關鍵問題和解決方案，形成初步的設計方案。第三課時：多學科知識的綜合運用與實物制作準備活動一：跨學科知識整合教師講解如何在項目中綜合運用科學、技術、工程、藝術、數(shù)學、社會等多學科知識。學生分組討論如何將不同學科知識應用到項目中，形成跨學科融合的設計思路?；顒佣簩嵨镏谱鳒蕚浣處熤v解實物制作的基本要求和注意事項。學生分組進行材料選擇和工具準備，為實物制作做好充分準備。第四課時：實物制作與測試活動一：實物制作學生按照設計方案進行實物制作和裝配。教師在制作過程中提供必要的指導和支持，幫助學生解決技術難題。活動二：測試與調試學生對制作完成的實物進行測試和調試，確保其符合設計要求并具備實際應用價值。教師引導學生對測試結果進行分析和總結，提出改進意見。第五課時：項目評估與優(yōu)化活動一：項目評估教師講解項目評估的方法和工具，引導學生進行項目自評和互評。學生分組對項目進行全面、客觀的評估，形成評估報告?；顒佣簝?yōu)化與改進學生根據(jù)評估結果對項目進行優(yōu)化和改進，提高項目的質量和效果。教師組織學生展示優(yōu)化后的項目成果，并進行總結和交流。通過以上教學策略和活動設計，旨在幫助學生深入理解科技人文融合創(chuàng)新的內涵和重要性，掌握項目活動的基本流程和方法，提高跨學科融合的能力和創(chuàng)新設計能力，同時培養(yǎng)其物化能力和實際操作能力。在教學過程中，教師將注重引導學生積極參與、主動探索和實踐操作，通過真實的問題情境和項目任務來激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)造力。八、大單元整體教學思路教學目標設定根據(jù)《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結合2020版人教版高中通用技術選擇性必修10《科技人文融合創(chuàng)新專題》的教學內容，本大單元的教學目標設定將圍繞通用技術的核心素養(yǎng)目標展開，具體包括技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力五個方面。（一）技術意識感知與理解：學生能夠理解科技人文融合創(chuàng)新的概念及其在現(xiàn)實生活中的重要性和應用，形成對科技人文融合創(chuàng)新的積極態(tài)度和認識。價值判斷：學生能夠結合具體案例，分析科技人文融合創(chuàng)新對人、自然、社會的影響，形成正確的技術價值觀，理解技術在推動社會進步和改善人類生活方面的作用。倫理意識：學生能夠在科技人文融合創(chuàng)新的過程中，考慮倫理、法律和社會責任，形成規(guī)范、安全的技術使用習慣。（二）工程思維系統(tǒng)分析：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別科技人文融合創(chuàng)新項目中的技術問題和需求，進行多因素分析和權衡，形成初步的工程意識和思維。設計與優(yōu)化：學生能夠結合具體案例，理解科技人文融合創(chuàng)新項目的設計過程，運用結構、流程、系統(tǒng)、控制等原理和方法，進行簡單的技術設計和優(yōu)化。決策與管理：學生能夠初步掌握科技人文融合創(chuàng)新項目中的決策和管理方法，進行項目規(guī)劃和風險管理，提高解決實際問題的能力。（三）創(chuàng)新設計問題發(fā)現(xiàn)：學生能夠敏銳地發(fā)現(xiàn)科技人文融合創(chuàng)新項目中的問題和需求，明確設計目標和約束條件。方案設計：學生能夠綜合運用多學科知識，提出具有創(chuàng)新性的設計方案，解決實際問題，并不斷優(yōu)化和完善設計方案。文化融合：學生能夠在創(chuàng)新設計過程中，考慮科技、人文、藝術、社會等因素的融合，提升設計作品的文化內涵和審美價值。（四）圖樣表達識讀與繪制：學生能夠識讀和繪制科技人文融合創(chuàng)新項目中的常見技術圖樣，如草圖、三視圖、機械加工圖等，準確表達設計構想。軟件應用：學生能夠熟練使用二維、三維設計軟件，將設計方案轉化為數(shù)字化模型，并進行優(yōu)化和渲染。交流評價：學生能夠運用技術圖樣和技術語言，與他人交流和評價設計方案，提高設計作品的溝通效率和質量。（五）物化能力材料選擇：學生能夠根據(jù)設計方案的要求，選擇合適的材料和工具，進行模型或產品的制作和裝配。工藝實現(xiàn)：學生能夠掌握常見的加工工藝和操作方法，嚴謹細致地完成模型或產品的制作和裝配過程。測試與優(yōu)化：學生能夠對模型或產品進行技術測試和優(yōu)化，撰寫技術測試和方案試驗報告，提高模型或產品的性能和質量。教學重點與難點教學重點科技人文融合創(chuàng)新的概念與重要性：通過案例分析，讓學生理解科技人文融合創(chuàng)新的概念、發(fā)展歷程及其在現(xiàn)實生活中的重要性。科技人文融合創(chuàng)新的結構分析：分析科技人文融合創(chuàng)新的結構元素及其相互關系，理解各元素在創(chuàng)新過程中的作用。創(chuàng)新設計與圖樣表達：培養(yǎng)學生綜合運用多學科知識進行創(chuàng)新設計的能力，提高圖樣表達的技術水平。教學難點科技人文融合創(chuàng)新的綜合運用：引導學生將科技、人文、藝術、社會等因素融合到創(chuàng)新設計過程中，提升設計作品的文化內涵和審美價值。物化能力的實現(xiàn)：培養(yǎng)學生在實際操作中選擇合適的材料和工具，掌握加工工藝和操作方法，完成模型或產品的制作和裝配。項目活動的組織與實施：組織學生開展科技人文融合創(chuàng)新項目活動，進行項目規(guī)劃和風險管理，提高解決實際問題的能力。教學思路與方法教學思路本大單元的教學思路將圍繞科技人文融合創(chuàng)新的概念、結構、綜合運用、項目活動基礎及一般過程展開，通過案例分析、討論交流、實踐操作等多種教學方式，培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。具體教學思路如下：引入階段：通過生活中的實際案例，引入科技人文融合創(chuàng)新的概念，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。概念理解階段：詳細講解科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程、結構分析、結構元素的綜合運用等內容，幫助學生理解科技人文融合創(chuàng)新的基本概念和重要性。能力培養(yǎng)階段：通過實踐操作和案例分析，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力、圖樣表達能力和物化能力，提高學生的技術素養(yǎng)和綜合素質。項目活動階段：組織學生開展科技人文融合創(chuàng)新項目活動，進行項目規(guī)劃、設計、制作和測試等環(huán)節(jié)，提高學生的實際操作能力和解決問題的能力?？偨Y評價階段：對學生的學習成果進行總結評價，反思教學過程中的問題和不足，提出改進措施，為今后的教學提供參考。教學方法案例分析：通過選取生活中的實際案例，幫助學生理解科技人文融合創(chuàng)新的概念和應用，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。討論交流：組織學生進行小組討論和交流，分享各自的觀點和想法，培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。實踐操作：通過實踐操作和模型制作等活動，培養(yǎng)學生的物化能力和實際操作能力，提高學生的技術素養(yǎng)。項目學習：組織學生開展科技人文融合創(chuàng)新項目活動，進行項目規(guī)劃、設計、制作和測試等環(huán)節(jié)，提高學生的實際操作能力和解決問題的能力。反思評價：引導學生對學習過程和成果進行反思評價，總結經驗和教訓，提出改進措施，促進學生的自我發(fā)展。學業(yè)評價學業(yè)評價將圍繞通用技術的核心素養(yǎng)目標展開，具體包括技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力五個方面。評價方式將采用過程性評價與終結性評價相結合的方式，注重對學生學習過程的全面評價。過程性評價課堂表現(xiàn)：觀察學生在課堂上的表現(xiàn)，包括參與討論、回答問題、實踐操作等方面，評價學生的學習態(tài)度和積極性。作業(yè)完成情況：檢查學生的作業(yè)完成情況，包括案例分析報告、設計方案、技術圖樣、模型制作等，評價學生的學習成果和創(chuàng)新能力。小組合作：評價學生在小組合作中的表現(xiàn)，包括團隊合作、溝通協(xié)調、分工合作等方面，培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。終結性評價項目作品評價：對學生的項目作品進行評價，包括設計方案的創(chuàng)新性、技術圖樣的準確性、模型制作的質量等方面，評價學生的綜合能力和實際操作能力。考試評價：通過考試的方式，評價學生對科技人文融合創(chuàng)新概念、結構、綜合運用等方面的理解和掌握程度，以及解決實際問題的能力。教學實施步驟第一階段：引入與概念理解引入話題：通過生活中的實際案例，如智能家居、智能交通等，引入科技人文融合創(chuàng)新的話題，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。講解概念：詳細講解科技人文融合創(chuàng)新的概念、發(fā)展歷程、結構分析等內容，幫助學生理解科技人文融合創(chuàng)新的基本概念和重要性。案例分析：選取典型的科技人文融合創(chuàng)新案例，如上海中心大廈的設計與建造、智能家居的應用等，分析其中的科技人文融合創(chuàng)新元素和應用效果。第二階段：能力培養(yǎng)與實踐操作創(chuàng)新設計能力培養(yǎng)：通過案例分析和討論交流，引導學生發(fā)現(xiàn)科技人文融合創(chuàng)新項目中的問題和需求，明確設計目標和約束條件，提出具有創(chuàng)新性的設計方案。圖樣表達能力培養(yǎng)：指導學生識讀和繪制科技人文融合創(chuàng)新項目中的常見技術圖樣，如草圖、三視圖、機械加工圖等，提高圖樣表達的技術水平。物化能力培養(yǎng)：組織學生開展實踐操作和模型制作活動，選擇合適的材料和工具，掌握加工工藝和操作方法，完成模型或產品的制作和裝配過程。第三階段：項目活動與實際應用項目選題：引導學生根據(jù)興趣和實際情況，選擇科技人文融合創(chuàng)新項目活動的主題和載體，如橋梁設計、交通工具設計、智能家居設計等。項目規(guī)劃：指導學生進行項目規(guī)劃，明確項目目標、任務分工、時間進度等要素，制定詳細的項目實施方案。項目實施：組織學生開展項目實施活動，包括設計、制作、測試等環(huán)節(jié)，提高學生的實際操作能力和解決問題的能力。項目展示與評價：組織學生進行項目展示和評價活動，分享項目成果和經驗教訓，評價學生的學習成果和創(chuàng)新能力。第四階段：總結與反思總結回顧：對本大單元的教學內容和活動進行總結回顧，幫助學生鞏固所學知識和技能。反思評價：引導學生對學習過程和成果進行反思評價，總結經驗和教訓，提出改進措施，促進學生的自我發(fā)展。展望未來：鼓勵學生將所學知識應用到實際生活中，關注科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展趨勢和應用前景，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。通過以上教學實施步驟，旨在培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力，提高學生的綜合素質和實踐能力，為學生的未來發(fā)展奠定堅實的基礎。九、學業(yè)評價在《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的指導下，針對2020版人教版高中通用技術選擇性必修10《科技人文融合創(chuàng)新專題》中《第一章科技人文融合創(chuàng)新概述》的教學內容，制定全面的學業(yè)評價體系。該評價體系旨在通過多樣化的評價方式，全面考查學生在技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力五個方面的核心素養(yǎng)達成情況。一、教學目標技術意識：使學生理解科技人文融合創(chuàng)新的基本概念、重要性和現(xiàn)實意義，能夠感知科技人文融合創(chuàng)新現(xiàn)象，并形成積極的技術價值觀。工程思維：培養(yǎng)學生系統(tǒng)分析和比較權衡的能力，能夠運用系統(tǒng)分析的方法，針對具體技術領域的問題進行要素分析、整體規(guī)劃，并考慮工程實施中的制約因素。創(chuàng)新設計：激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，使其能在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎上，收集相關信息，提出具有創(chuàng)新性的設計方案，并進行技術試驗和優(yōu)化。圖樣表達：使學生掌握技術圖樣的基本繪制方法，能夠用規(guī)范的技術圖樣表達設計意圖，傳遞設計信息。物化能力：通過實踐操作，培養(yǎng)學生的動手能力和物化實現(xiàn)能力，使其能獨立完成模型或產品的制作、裝配及測試。二、學習目標了解科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程：學生能夠簡述STS、STEM和STEM+研究理念的發(fā)展歷程，理解其對創(chuàng)新的影響。理解科技人文融合創(chuàng)新的結構：學生能夠闡述科技人文融合創(chuàng)新的結構元素及其之間的關系，理解各元素在創(chuàng)新過程中的作用。掌握科技人文融合創(chuàng)新結構元素的綜合運用：學生能在具體項目中綜合運用科學、技術、工程、藝術、數(shù)學、社會等多學科知識與方法，解決實際問題。明確科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基礎：學生能夠了解從事科技人文融合創(chuàng)新項目活動所需的基礎條件、技術要素和工程問題分析方法。掌握科技人文融合創(chuàng)新項目活動的一般過程：學生能夠按照提出問題、收集信息、提出方案、制作模型、測試優(yōu)化等步驟，完成科技人文融合創(chuàng)新項目。三、評價目標（一）技術意識評價目標：學生能夠闡述科技人文融合創(chuàng)新的基本概念，理解其重要性和現(xiàn)實意義。學生能夠通過案例分析，感知科技人文融合創(chuàng)新現(xiàn)象，形成積極的技術價值觀。評價方式：課堂討論：組織學生對科技人文融合創(chuàng)新的案例進行討論，觀察學生是否能準確闡述相關概念，并表達個人見解。案例分析報告：要求學生撰寫案例分析報告，評價其對科技人文融合創(chuàng)新現(xiàn)象的理解程度及價值觀的體現(xiàn)。評價標準：A級：準確闡述概念，深入理解其重要性和現(xiàn)實意義，案例分析深入，價值觀積極正確。B級：基本闡述概念，對重要性和現(xiàn)實意義有一定理解，案例分析較為完整，價值觀基本正確。C級：能簡單闡述概念，但對重要性和現(xiàn)實意義理解不夠深入，案例分析較為簡單，價值觀無明顯偏差。D級：對概念闡述不清，對重要性和現(xiàn)實意義缺乏理解，案例分析不完整或偏離主題，價值觀存在偏差。（二）工程思維評價目標：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，對具體技術領域的問題進行要素分析、整體規(guī)劃。學生能夠考慮工程實施中的制約因素，進行風險評估和綜合決策。評價方式：項目規(guī)劃報告：要求學生針對具體科技人文融合創(chuàng)新項目，撰寫項目規(guī)劃報告，包括項目背景、目標、要素分析、整體規(guī)劃、風險評估等內容。小組討論：組織學生進行小組討論，模擬項目規(guī)劃過程，觀察其系統(tǒng)分析和比較權衡的能力。評價標準：A級：項目規(guī)劃報告內容全面、深入，系統(tǒng)分析準確，整體規(guī)劃合理，風險評估全面，決策科學。B級：項目規(guī)劃報告內容較為完整，系統(tǒng)分析基本準確，整體規(guī)劃基本合理，風險評估較為全面，決策基本科學。C級：項目規(guī)劃報告內容基本完整，但系統(tǒng)分析不夠深入，整體規(guī)劃存在一定問題，風險評估不夠全面，決策有待改進。D級：項目規(guī)劃報告內容不完整，系統(tǒng)分析不準確，整體規(guī)劃不合理，風險評估缺失，決策明顯不當。（三）創(chuàng)新設計評價目標：學生能夠在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎上，收集相關信息，提出具有創(chuàng)新性的設計方案。學生能夠進行技術試驗，對設計方案進行優(yōu)化。評價方式：設計方案：要求學生提交科技人文融合創(chuàng)新項目的設計方案，包括問題闡述、信息收集、方案設計、創(chuàng)新點等內容。技術試驗報告：要求學生撰寫技術試驗報告，記錄試驗過程、數(shù)據(jù)、結果及優(yōu)化方案。評價標準：A級：設計方案創(chuàng)新性強，問題闡述清晰，信息收集全面，試驗過程嚴謹，數(shù)據(jù)準確，優(yōu)化方案合理。B級：設計方案具有一定創(chuàng)新性，問題闡述較為清晰，信息收集較為全面，試驗過程基本嚴謹，數(shù)據(jù)基本準確，優(yōu)化方案基本合理。C級：設計方案創(chuàng)新性不足，問題闡述不夠清晰，信息收集不夠全面，試驗過程存在瑕疵，數(shù)據(jù)存在誤差，優(yōu)化方案有待改進。D級：設計方案缺乏創(chuàng)新性，問題闡述不清，信息收集不全，試驗過程混亂，數(shù)據(jù)錯誤嚴重，無有效優(yōu)化方案。（四）圖樣表達評價目標：學生能夠掌握技術圖樣的基本繪制方法。學生能夠用規(guī)范的技術圖樣表達設計意圖，傳遞設計信息。評價方式：技術圖樣作業(yè)：要求學生繪制科技人文融合創(chuàng)新項目的技術圖樣，包括草圖、三視圖、軸測圖等。圖樣評價：對學生提交的技術圖樣進行評價，包括圖樣的規(guī)范性、準確性、完整性等。評價標準：A級：技術圖樣規(guī)范、準確、完整，能夠清晰表達設計意圖，傳遞設計信息。B級：技術圖樣基本規(guī)范、準確、完整，能夠表達設計意圖，但存在一定瑕疵。C級：技術圖樣規(guī)范性、準確性、完整性不足，但基本能夠表達設計意圖。D級：技術圖樣不規(guī)范、不準確、不完整，無法有效表達設計意圖。（五）物化能力評價目標：學生能夠獨立完成模型或產品的制作、裝配。學生能夠對模型或產品進行測試，記錄數(shù)據(jù)，分析結果，并進行優(yōu)化。評價方式：實踐操作：組織學生進行實踐操作，觀察其模型或產品的制作、裝配過程。測試報告：要求學生提交測試報告，記錄測試過程、數(shù)據(jù)、結果及優(yōu)化方案。評價標準：A級：能夠獨立完成高質量模型或產品的制作、裝配，測試過程嚴謹，數(shù)據(jù)準確，優(yōu)化方案合理。B級：能夠獨立完成模型或產品的制作、裝配，但存在一定瑕疵，測試過程基本嚴謹，數(shù)據(jù)基本準確，優(yōu)化方案基本合理。C級：能夠完成模型或產品的制作、裝配，但質量不高，測試過程存在瑕疵，數(shù)據(jù)存在誤差，優(yōu)化方案有待改進。D級：無法獨立完成模型或產品的制作、裝配，測試過程混亂，數(shù)據(jù)錯誤嚴重，無有效優(yōu)化方案。四、總結通過上述學業(yè)評價體系的實施，可以全面考查學生在技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力五個方面的核心素養(yǎng)達成情況。評價方式多樣化，包括課堂討論、案例分析報告、項目規(guī)劃報告、技術試驗報告、技術圖樣作業(yè)、實踐操作和測試報告等，旨在從不同角度、不同層面對學生的學習成果進行評價。評價標準明確具體，便于教師和學生共同把握學習要求和評價標準，促進教學相長。十、大單元實施思路及教學結構圖一、大單元實施思路《科技人文融合創(chuàng)新專題》是普通高中通用技術選擇性必修課程中的重要內容，旨在通過本單元的學習，幫助學生形成學科融合的視野，能夠綜合運用多學科的知識、方法，系統(tǒng)地分析和解決現(xiàn)實中的科學、技術與工程問題，發(fā)展工程思維，提高創(chuàng)新能力，培養(yǎng)綜合素養(yǎng)。以下是本單元的實施思路：導入與情境創(chuàng)設：通過實際案例引入科技人文融合創(chuàng)新的概念，創(chuàng)設情境，激發(fā)學生的學習興趣和好奇心。理論學習：系統(tǒng)講解科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程、結構分析、結構元素的綜合運用等理論內容，使學生理解科技人文融合創(chuàng)新的內涵和重要性。實踐體驗：通過項目活動，讓學生親身參與科技人文融合創(chuàng)新的實踐過程，體驗綜合運用多學科知識解決實際問題的樂趣和挑戰(zhàn)。反思與總結：在項目活動結束后，引導學生進行反思和總結，提煉經驗和教訓，形成系統(tǒng)的認知和理解。拓展與應用：鼓勵學生將所學知識應用到實際生活中，關注身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例，提高創(chuàng)新意識和實踐能力。二、教學目標設定通用技術的核心素養(yǎng)目標：技術意識：學生能夠理解科技人文融合創(chuàng)新的意義和價值，形成對科技人文融合創(chuàng)新的積極態(tài)度和認同感。學生能夠敏銳地感知身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例，分析其背后的技術原理和人文內涵。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法，針對具體的科技人文融合創(chuàng)新問題進行要素分析、整體規(guī)劃。學生能夠領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在科技人文融合創(chuàng)新實踐中加以運用。創(chuàng)新設計：學生能夠在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎上，收集相關信息，提出符合設計原則且具有一定創(chuàng)造性的科技人文融合創(chuàng)新方案。學生能夠進行技術性能和指標的技術試驗、技術探究等實踐操作，優(yōu)化設計方案。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制科技人文融合創(chuàng)新項目中的相關圖樣，如結構圖、流程圖、控制系統(tǒng)方框圖等。學生能夠用圖樣方式表達設計方案，傳遞設計信息，交流創(chuàng)新構思。物化能力：學生能夠根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具，進行模型或產品的成型制作和裝配。學生能夠獨立完成科技人文融合創(chuàng)新項目的物化過程，體驗工匠精神對技術制造質量的獨特作用。三、教學結構圖科技人文融合創(chuàng)新專題|+++|||發(fā)展歷程結構分析結構元素綜合運用|||+++++++++||||||科技人文內涵發(fā)展歷程案例科技人文結構元素元素間區(qū)別與聯(lián)系元素綜合運用案例||||||+++++++++|+++||項目活動基礎項目活動一般過程||++++++||||基礎條件技術要素工程問題分析方法設計與制作水火箭測試與調整|+++||教學實踐與反思拓展與應用四、具體教學實施步驟第一步：導入與情境創(chuàng)設（1課時）教學內容：通過老房子的“花式”平移案例引入科技人文融合創(chuàng)新的概念。教學活動：展示老房子平移的視頻或圖片，引導學生討論其中的科技元素和人文價值。提問：這個案例是如何體現(xiàn)科技人文融合創(chuàng)新的？引出本單元的學習主題：科技人文融合創(chuàng)新。第二步：理論學習（4課時）2.1科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程（1課時）教學內容：講解科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程，理解其重要性。教學活動：講解科技與人文的內涵及其關系。展示科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程案例，如汽車設計、建筑設計等。小組討論：科技人文融合創(chuàng)新在不同領域的應用和發(fā)展趨勢。2.2科技人文融合創(chuàng)新的結構分析（1課時）教學內容：分析科技人文融合創(chuàng)新的結構元素及其區(qū)別與聯(lián)系。教學活動：講解科技人文融合創(chuàng)新的結構元素：科學、技術、工程、數(shù)學、藝術、社會。通過案例（如上海外灘觀光隧道）分析各結構元素在科技人文融合創(chuàng)新中的作用和關系。小組討論：如何理解科技人文融合創(chuàng)新中各結構元素的綜合運用？2.3科技人文融合創(chuàng)新結構元素的綜合運用（1課時）教學內容：探討科技人文融合創(chuàng)新結構元素的綜合運用。教學活動：講解科技人文融合創(chuàng)新結構元素之間的制約和互促關系。通過案例（如上海中心大廈的設計和建造）分析各結構元素如何綜合作用實現(xiàn)創(chuàng)新目標。小組討論：在科技人文融合創(chuàng)新項目中，如何平衡和協(xié)調各結構元素的關系？2.4科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基礎（1課時）教學內容：介紹科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基礎條件、技術要素和工程問題分析方法。教學活動：講解從事科技人文融合創(chuàng)新項目活動所需的基礎條件和技術要素。介紹工程問題分析方法，如性能需求、生命周期、標桿分析和逆向工程等。小組討論：如何準備和實施一個科技人文融合創(chuàng)新項目？第三步：實踐體驗（6課時）3.1設計與制作水火箭（4課時）教學內容：通過設計與制作水火箭的項目活動，體驗科技人文融合創(chuàng)新的實踐過程。教學活動：明確項目任務：設計與制作一個能夠飛行一定高度的水火箭。信息收集與處理：收集關于水火箭設計的相關資料，分析水火箭的結構和飛行特性。提出綜合方案：運用科學、技術、工程、數(shù)學等知識，提出水火箭的設計方案。制作與測試：根據(jù)設計方案制作水火箭，并進行飛行測試，記錄數(shù)據(jù)。完善解決方案：根據(jù)測試結果優(yōu)化設計方案，提高水火箭的飛行性能。3.2測試與調整（2課時）教學內容：對制作的水火箭進行測試和調整，確保達到設計要求。教學活動：進行多次飛行測試，記錄不同條件下的飛行數(shù)據(jù)。分析測試數(shù)據(jù)，找出影響水火箭飛行性能的因素。調整設計方案和制作工藝，改進水火箭的結構和性能。小組討論：在測試和調整過程中遇到了哪些問題？如何解決的？第四步：反思與總結（2課時）教學內容：引導學生對項目活動進行反思和總結，提煉經驗和教訓。教學活動：小組展示：各小組展示水火箭的設計方案、制作過程和測試結果。反思討論：討論在項目活動中遇到的問題、解決方法和收獲的經驗?？偨Y提煉：總結科技人文融合創(chuàng)新的重要性和實踐方法，提煉出可推廣的經驗和教訓。第五步：拓展與應用（1課時）教學內容：鼓勵學生將所學知識應用到實際生活中，關注身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例。教學活動：展示身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例，如智能家居、智慧城市等。小組討論：這些案例是如何體現(xiàn)科技人文融合創(chuàng)新的？我們可以從中學習到什么？作業(yè)布置：選擇一個身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例進行深入分析，并撰寫分析報告。通過以上教學實施步驟，學生將能夠全面理解科技人文融合創(chuàng)新的內涵和重要性，掌握科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基本方法和技能，提高創(chuàng)新意識和實踐能力。十一、大情境、大任務創(chuàng)設一、大情境創(chuàng)設情境背景：隨著科技的飛速發(fā)展和人類文明的不斷進步，科技人文融合創(chuàng)新已經成為推動社會進步和文明發(fā)展的重要力量。在現(xiàn)代社會中，許多偉大的科技成果不僅僅依賴于科學技術的突破，更離不開人文元素的融合與創(chuàng)新。為了讓學生深刻理解科技人文融合創(chuàng)新的重要性，掌握科技人文融合創(chuàng)新的基本方法和過程，本教學設計通過創(chuàng)設一個大情境——“未來智慧社區(qū)的設計與建設”，引導學生綜合運用多學科知識，解決現(xiàn)實中的科學與技術問題，培養(yǎng)他們的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。情境描述：在未來的某個城市，一個全新的智慧社區(qū)正在規(guī)劃建設中。這個社區(qū)將集環(huán)保、智能、便捷、舒適于一體，成為未來城市生活的典范。作為通用技術課程的學生，你們將扮演社區(qū)規(guī)劃師的角色，綜合運用科學、技術、工程、藝術、數(shù)學和社會等多學科知識，完成智慧社區(qū)的設計與建設工作。你們的任務包括：設計一個環(huán)保節(jié)能的社區(qū)能源系統(tǒng)。規(guī)劃一個智能便捷的社區(qū)交通系統(tǒng)。創(chuàng)建一個舒適安全的社區(qū)居住環(huán)境。打造一個富有藝術氣息的社區(qū)文化空間。通過這個大情境的創(chuàng)設，學生將深刻體驗到科技人文融合創(chuàng)新的魅力，掌握相關知識和技能，提升綜合素養(yǎng)。二、大任務創(chuàng)設任務一：設計環(huán)保節(jié)能的社區(qū)能源系統(tǒng)教學目標設定：技術意識：學生能夠理解環(huán)保節(jié)能技術的重要性，形成對環(huán)保節(jié)能技術的積極態(tài)度和認同感。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法，針對社區(qū)能源系統(tǒng)進行整體規(guī)劃。創(chuàng)新設計：學生能夠在明確問題的基礎上，提出符合設計原則的環(huán)保節(jié)能社區(qū)能源系統(tǒng)方案。圖樣表達：學生能夠獨立完成社區(qū)能源系統(tǒng)設計的圖樣表達，體驗工匠精神對技術制造質量的獨特作用。物化能力：學生能夠根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具，完成社區(qū)能源系統(tǒng)模型的制作和測試。任務描述：學生需要設計一個環(huán)保節(jié)能的社區(qū)能源系統(tǒng)，該系統(tǒng)應能夠滿足社區(qū)居民的日常生活需求，同時實現(xiàn)能源的高效利用和環(huán)境保護。學生需要綜合考慮太陽能、風能等可再生能源的應用，以及智能電網、儲能技術等現(xiàn)代能源管理技術，提出一個切實可行的設計方案。設計方案應包括系統(tǒng)的整體架構、主要設備選型、能源轉換與儲存流程等內容，并通過圖樣表達出來。學生需要制作一個社區(qū)能源系統(tǒng)模型，并進行測試和優(yōu)化。實施步驟：明確問題：學生需要明確社區(qū)能源系統(tǒng)的設計要求，包括能源需求、環(huán)保標準、經濟效益等。信息收集與處理：學生需要收集關于環(huán)保節(jié)能技術的相關資料，了解各種可再生能源的應用情況和能源管理技術的最新進展。提出綜合方案：學生需要運用科學、技術、工程、數(shù)學等知識，提出一個符合設計原則的環(huán)保節(jié)能社區(qū)能源系統(tǒng)方案。圖樣表達：學生需要獨立完成社區(qū)能源系統(tǒng)設計的圖樣表達，包括系統(tǒng)架構圖、設備布局圖、能源轉換流程圖等。制作與測試：學生需要根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具，制作一個社區(qū)能源系統(tǒng)模型，并進行測試和優(yōu)化。任務二：規(guī)劃智能便捷的社區(qū)交通系統(tǒng)教學目標設定：技術意識：學生能夠理解智能交通技術的重要性，形成對智能交通技術的積極態(tài)度和認同感。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法，針對社區(qū)交通系統(tǒng)進行整體規(guī)劃。創(chuàng)新設計：學生能夠在明確問題的基礎上，提出符合設計原則的智能交通社區(qū)系統(tǒng)方案。圖樣表達：學生能夠獨立完成社區(qū)交通系統(tǒng)設計的圖樣表達，體驗工匠精神對技術制造質量的獨特作用。物化能力：學生能夠根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具，完成社區(qū)交通系統(tǒng)模型的制作和測試。任務描述：學生需要規(guī)劃一個智能便捷的社區(qū)交通系統(tǒng)，該系統(tǒng)應能夠實現(xiàn)社區(qū)居民的便捷出行，同時提高交通效率和安全性。學生需要綜合考慮自動駕駛技術、智能交通信號系統(tǒng)、智能停車管理系統(tǒng)等現(xiàn)代交通技術，提出一個切實可行的規(guī)劃方案。規(guī)劃方案應包括交通系統(tǒng)的整體布局、主要交通設施選型、交通管理流程等內容，并通過圖樣表達出來。學生需要制作一個社區(qū)交通系統(tǒng)模型，并進行測試和優(yōu)化。實施步驟：明確問題：學生需要明確社區(qū)交通系統(tǒng)的規(guī)劃要求，包括交通需求、安全標準、通行效率等。信息收集與處理：學生需要收集關于智能交通技術的相關資料，了解各種交通技術的應用情況和最新進展。提出綜合方案：學生需要運用科學、技術、工程、數(shù)學等知識，提出一個符合設計原則的智能交通社區(qū)系統(tǒng)方案。圖樣表達：學生需要獨立完成社區(qū)交通系統(tǒng)設計的圖樣表達，包括交通布局圖、交通設施選型圖、交通管理流程圖等。制作與測試：學生需要根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具，制作一個社區(qū)交通系統(tǒng)模型，并進行測試和優(yōu)化。任務三：創(chuàng)建舒適安全的社區(qū)居住環(huán)境教學目標設定：技術意識：學生能夠理解舒適安全居住環(huán)境的重要性，形成對舒適安全居住環(huán)境的積極態(tài)度和認同感。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法，針對社區(qū)居住環(huán)境進行整體規(guī)劃。創(chuàng)新設計：學生能夠在明確問題的基礎上，提出符合設計原則的舒適安全社區(qū)居住環(huán)境方案。圖樣表達：學生能夠獨立完成社區(qū)居住環(huán)境設計的圖樣表達，體驗工匠精神對技術制造質量的獨特作用。物化能力：學生能夠根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具，完成社區(qū)居住環(huán)境模型的制作和測試。任務描述：學生需要創(chuàng)建一個舒適安全的社區(qū)居住環(huán)境，該環(huán)境應能夠提供良好的居住體驗，同時保障居民的安全和健康。學生需要綜合考慮綠色建筑技術、智能家居系統(tǒng)、社區(qū)安全監(jiān)控系統(tǒng)等現(xiàn)代居住技術，提出一個切實可行的設計方案。設計方案應包括居住環(huán)境的整體布局、主要設施選型、安全管理流程等內容，并通過圖樣表達出來。學生需要制作一個社區(qū)居住環(huán)境模型，并進行測試和優(yōu)化。實施步驟：明確問題：學生需要明確社區(qū)居住環(huán)境的設計要求，包括居住舒適度、安全標準、健康保障等。信息收集與處理：學生需要收集關于舒適安全居住技術的相關資料，了解各種居住技術的應用情況和最新進展。提出綜合方案：學生需要運用科學、技術、工程、數(shù)學等知識，提出一個符合設計原則的舒適安全社區(qū)居住環(huán)境方案。圖樣表達：學生需要獨立完成社區(qū)居住環(huán)境設計的圖樣表達，包括居住布局圖、設施選型圖、安全管理流程圖等。制作與測試：學生需要根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具，制作一個社區(qū)居住環(huán)境模型，并進行測試和優(yōu)化。任務四：打造富有藝術氣息的社區(qū)文化空間教學目標設定：技術意識：學生能夠理解藝術在社區(qū)文化建設中的重要性，形成對藝術文化的積極態(tài)度和認同感。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法，針對社區(qū)文化空間進行整體規(guī)劃。創(chuàng)新設計：學生能夠在明確問題的基礎上，提出符合設計原則的富有藝術氣息的社區(qū)文化空間方案。圖樣表達：學生能夠獨立完成社區(qū)文化空間設計的圖樣表達，體驗工匠精神對技術制造質量的獨特作用。物化能力：學生能夠根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具，完成社區(qū)文化空間模型的制作和測試。任務描述：學生需要打造一個富有藝術氣息的社區(qū)文化空間，該空間應能夠提升社區(qū)居民的文化素養(yǎng)，同時成為社區(qū)的文化交流中心。學生需要綜合考慮公共藝術裝置、文化展示區(qū)、休閑交流區(qū)等功能區(qū)域的設計，提出一個切實可行的設計方案。設計方案應包括文化空間的整體布局、主要設施選型、藝術裝飾等內容，并通過圖樣表達出來。學生需要制作一個社區(qū)文化空間模型，并進行測試和優(yōu)化。實施步驟：明確問題：學生需要明確社區(qū)文化空間的設計要求，包括文化功能、藝術氛圍、交流互動等。信息收集與處理：學生需要收集關于社區(qū)文化建設的相關資料，了解各種文化空間的設計案例和最新趨勢。提出綜合方案：學生需要運用科學、技術、工程、數(shù)學和藝術等知識，提出一個符合設計原則的富有藝術氣息的社區(qū)文化空間方案。圖樣表達：學生需要獨立完成社區(qū)文化空間設計的圖樣表達，包括布局圖、設施選型圖、藝術裝飾圖等。制作與測試：學生需要根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具，制作一個社區(qū)文化空間模型，并進行測試和優(yōu)化。通過以上四個大任務的創(chuàng)設和實施，學生將能夠深入理解科技人文融合創(chuàng)新的內涵和重要性，掌握科技人文融合創(chuàng)新的基本方法和過程，提升技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等通用技術核心素養(yǎng)。十二、單元學歷案（一）單元主題與課時單元主題：科技人文融合創(chuàng)新概述課時設計：導入與情境創(chuàng)設（1課時）教學內容：通過老房子的“花式”平移案例引入科技人文融合創(chuàng)新的概念。教學活動：展示老房子平移的視頻或圖片，討論其中的科技元素和人文價值。理論學習（4課時）2.1科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程（1課時）教學內容：講解科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程。教學活動：講解科技與人文的內涵及其關系，展示科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程案例。2.2科技人文融合創(chuàng)新的結構分析（1課時）教學內容：分析科技人文融合創(chuàng)新的結構元素及其區(qū)別與聯(lián)系。教學活動：講解科技人文融合創(chuàng)新的結構元素，通過案例分析各元素在科技人文融合創(chuàng)新中的作用和關系。2.3科技人文融合創(chuàng)新結構元素的綜合運用（1課時）教學內容：探討科技人文融合創(chuàng)新結構元素的綜合運用。教學活動：講解科技人文融合創(chuàng)新結構元素之間的制約和互促關系，通過案例分析各元素如何綜合作用實現(xiàn)創(chuàng)新目標。2.4科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基礎（1課時）教學內容：介紹科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基礎條件、技術要素和工程問題分析方法。教學活動：講解從事科技人文融合創(chuàng)新項目活動所需的基礎條件和技術要素，介紹工程問題分析方法。實踐體驗（6課時）3.1設計與制作水火箭（4課時）教學內容：通過設計與制作水火箭的項目活動，體驗科技人文融合創(chuàng)新的實踐過程。教學活動：明確項目任務，收集關于水火箭設計的相關資料，分析水火箭的結構和飛行特性，提出綜合方案，制作與測試水火箭，完善解決方案。3.2測試與調整（2課時）教學內容：對制作的水火箭進行測試和調整，確保達到設計要求。教學活動：進行多次飛行測試，記錄不同條件下的飛行數(shù)據(jù)，分析測試數(shù)據(jù)，調整設計方案和制作工藝。反思與總結（2課時）教學內容：總結科技人文融合創(chuàng)新的重要性和實踐方法，提煉可推廣的經驗和教訓。教學活動：小組討論在科技人文融合創(chuàng)新項目活動中的收獲和不足，提出改進建議。拓展與應用（1課時）教學內容：鼓勵學生將所學知識應用到實際生活中，關注身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例。教學活動：展示身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例，小組討論這些案例是如何體現(xiàn)科技人文融合創(chuàng)新的，選擇一個案例進行深入分析并撰寫分析報告。（二）學習目標教學目標設定：本單元的教學目標旨在通過科技人文融合創(chuàng)新專題的學習，幫助學生形成學科融合的視野，能夠綜合運用多學科的知識、方法，系統(tǒng)地分析和解決現(xiàn)實中的科學、技術與工程問題，發(fā)展工程思維，提高創(chuàng)新能力，培養(yǎng)綜合素養(yǎng)。具體學習目標包括以下幾個方面：技術意識：學生能夠理解科技人文融合創(chuàng)新的意義和價值，形成對科技人文融合創(chuàng)新的積極態(tài)度和認同感。學生能夠敏銳地感知身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例，分析其背后的技術原理和人文內涵。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法，針對具體的科技人文融合創(chuàng)新問題進行要素分析、整體規(guī)劃。學生能夠領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在科技人文融合創(chuàng)新實踐中加以運用。創(chuàng)新設計：學生能夠在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎上，收集相關信息，提出符合設計原則且具有一定創(chuàng)造性的科技人文融合創(chuàng)新方案。學生能夠進行技術性能和指標的技術試驗、技術探究等實踐操作，優(yōu)化設計方案。學生能夠識讀和繪制科技人文融合創(chuàng)新項目中的相關圖樣，如結構圖、流程圖、控制系統(tǒng)方框圖等。圖樣表達：學生能夠用圖樣方式表達設計方案，傳遞設計信息，交流創(chuàng)新構思。物化能力：學生能夠根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具，進行模型或產品的成型制作和裝配。學生能夠獨立完成科技人文融合創(chuàng)新項目的物化過程，體驗工匠精神對技術制造質量的獨特作用。（三）評價任務課堂參與度評價：通過觀察學生在課堂討論、小組合作中的表現(xiàn)，評價學生的積極性和參與度。項目設計評價：評價學生提出的科技人文融合創(chuàng)新項目設計方案的創(chuàng)新性、可行性和完整性。技術試驗評價：評價學生在技術試驗中的操作技能、數(shù)據(jù)記錄和分析能力。圖樣表達能力評價：通過學生繪制的結構圖、流程圖、控制系統(tǒng)方框圖等，評價學生的圖樣表達能力。物化能力評價：通過觀察學生制作和裝配模型或產品的過程，評價學生的物化能力和工匠精神。（四）學習過程1.導入與情境創(chuàng)設教學活動：展示老房子平移的視頻或圖片，引導學生討論其中的科技元素和人文價值。學生活動：觀看視頻或圖片，思考并討論老房子平移過程中的科技應用和人文價值。2.理論學習2.1科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程教學活動：講解科技與人文的內涵及其關系，展示科技人文融合創(chuàng)新的發(fā)展歷程案例。學生活動：理解科技人文融合創(chuàng)新的概念，討論科技人文融合創(chuàng)新在不同領域的應用和發(fā)展趨勢。2.2科技人文融合創(chuàng)新的結構分析教學活動：講解科技人文融合創(chuàng)新的結構元素，通過案例分析各元素在科技人文融合創(chuàng)新中的作用和關系。學生活動：分析案例中的科技人文融合創(chuàng)新結構元素，討論各元素之間的區(qū)別與聯(lián)系。2.3科技人文融合創(chuàng)新結構元素的綜合運用教學活動：講解科技人文融合創(chuàng)新結構元素之間的制約和互促關系，通過案例分析各元素如何綜合作用實現(xiàn)創(chuàng)新目標。學生活動：討論在科技人文融合創(chuàng)新項目中如何平衡和協(xié)調各結構元素的關系。2.4科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基礎教學活動：講解從事科技人文融合創(chuàng)新項目活動所需的基礎條件和技術要素，介紹工程問題分析方法。學生活動：討論科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基礎條件和技術要素，了解工程問題分析方法。3.實踐體驗3.1設計與制作水火箭教學活動：明確項目任務，收集關于水火箭設計的相關資料，分析水火箭的結構和飛行特性，提出綜合方案，制作與測試水火箭，完善解決方案。學生活動：分組進行水火箭的設計與制作，記錄設計過程和測試結果，優(yōu)化設計方案。3.2測試與調整教學活動：進行多次飛行測試，記錄不同條件下的飛行數(shù)據(jù)，分析測試數(shù)據(jù)，調整設計方案和制作工藝。學生活動：參與水火箭的飛行測試，記錄和分析測試數(shù)據(jù)，根據(jù)測試結果調整設計方案和制作工藝。4.反思與總結教學活動：總結科技人文融合創(chuàng)新的重要性和實踐方法，提煉可推廣的經驗和教訓。學生活動：小組討論在科技人文融合創(chuàng)新項目活動中的收獲和不足，提出改進建議。5.拓展與應用教學活動：展示身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例，小組討論這些案例是如何體現(xiàn)科技人文融合創(chuàng)新的。學生活動：選擇一個身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例進行深入分析，并撰寫分析報告。（五）作業(yè)與檢測作業(yè)布置完成水火箭的設計與制作報告，包括設計思路、制作過程、測試數(shù)據(jù)和分析結果。分析一個身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例，撰寫分析報告，包括案例描述、結構元素分析、創(chuàng)新點和應用價值。檢測方式課堂表現(xiàn)評價：通過觀察學生在課堂討論、小組合作中的表現(xiàn)進行評價。項目設計評價：評價學生提交的水火箭設計與制作報告。案例分析報告評價：評價學生提交的科技人文融合創(chuàng)新案例分析報告。（六）學后反思學生反思反思在學習科技人文融合創(chuàng)新專題過程中的收獲和不足?？偨Y在設計與制作水火箭項目中的經驗和教訓，提出改進措施。教師反思反思教學過程中的亮點和不足，如導入環(huán)節(jié)是否有效激發(fā)學生興趣，理論講解是否清晰易懂，實踐活動是否充分鍛煉了學生的綜合能力。根據(jù)學生作業(yè)和檢測結果，分析學生對科技人文融合創(chuàng)新專題的掌握情況，調整后續(xù)教學策略。十三、學科實踐與跨學科學習設計教學目標通過本章節(jié)的學習，學生將全面理解科技人文融合創(chuàng)新的內涵與重要性，掌握科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基本方法和技能，提高創(chuàng)新意識和實踐能力。通過學科實踐和跨學科學習，培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力，促進學生的全面發(fā)展。學習目標技術意識：理解科技人文融合創(chuàng)新的意義和價值，形成對科技人文融合創(chuàng)新的積極態(tài)度和認同感。能夠敏銳地感知身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例，分析其背后的技術原理和人文內涵。工程思維：運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法，針對具體的科技人文融合創(chuàng)新問題進行要素分析、整體規(guī)劃。領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在科技人文融合創(chuàng)新實踐中加以運用。創(chuàng)新設計：在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎上，收集相關信息，提出符合設計原則且具有一定創(chuàng)造性的科技人文融合創(chuàng)新方案。進行技術性能和指標的技術試驗、技術探究等實踐操作，優(yōu)化設計方案。識讀和繪制科技人文融合創(chuàng)新項目中的相關圖樣，如結構圖、流程圖、控制系統(tǒng)方框圖等。用圖樣方式表達設計方案，傳遞設計信息，交流創(chuàng)新構思。圖樣表達：掌握圖樣表達的基本方法和技巧，能夠準確繪制科技人文融合創(chuàng)新項目中的各類圖樣。通過圖樣表達，清晰展示設計思路和技術方案，提高設計交流的有效性。物化能力：根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具，進行模型或產品的成型制作和裝配。獨立完成科技人文融合創(chuàng)新項目的物化過程，體驗工匠精神對技術制造質量的獨特作用。作業(yè)目標設定技術意識：每位學生選擇一個身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例進行深入分析，撰寫分析報告，闡述其技術原理和人文內涵。分組討論不同科技人文融合創(chuàng)新案例的異同點，提高學生的技術感知和分析能力。工程思維：設計一個科技人文融合創(chuàng)新項目方案，運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法進行要素分析和整體規(guī)劃。制作項目方案的PPT或展板，向全班同學展示并講解設計方案，接受同學的提問和建議。創(chuàng)新設計：針對某一具體問題，提出至少兩個具有創(chuàng)新性的解決方案，并進行技術性能和指標的技術試驗、技術探究。繪制解決方案的結構圖、流程圖等圖樣，用圖樣方式表達設計方案，傳遞設計信息。圖樣表達：繪制科技人文融合創(chuàng)新項目中的關鍵部件或系統(tǒng)的結構圖、流程圖等，要求圖樣準確、清晰、規(guī)范。分組進行圖樣互評，指出圖樣中的優(yōu)點和不足，提出改進建議。物化能力：根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，制作科技人文融合創(chuàng)新項目的模型或原型。展示模型或原型，并對其進行測試和調整，確保達到設計要求。學科實踐與跨學科學習設計一、學科實踐設計1.實踐活動一：科技人文融合創(chuàng)新案例分析活動目的：通過案例分析，幫助學生理解科技人文融合創(chuàng)新的內涵和重要性，提高學生的技術感知和分析能力?；顒觾热荩簩W生分組，每組選擇一個身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例進行深入分析。分析案例中的技術原理和人文內涵，撰寫分析報告。分組展示分析報告，并接受其他同學的提問和建議?；顒釉u價：根據(jù)分析報告的質量、展示效果以及同學間的互動情況進行評價。2.實踐活動二：科技人文融合創(chuàng)新項目方案設計活動目的：通過項目方案設計，培養(yǎng)學生的工程思維和創(chuàng)新設計能力?；顒觾热荩簩W生個人或小組選擇一個具體問題，進行科技人文融合創(chuàng)新項目方案設計。運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法進行要素分析和整體規(guī)劃。制作項目方案的PPT或展板，向全班同學展示并講解設計方案?；顒釉u價：根據(jù)設計方案的合理性、創(chuàng)新性以及展示效果進行評價。3.實踐活動三：科技人文融合創(chuàng)新項目圖樣表達活動目的：通過圖樣表達，培養(yǎng)學生的圖樣表達能力和設計交流能力?；顒觾热荩簩W生針對自己的科技人文融合創(chuàng)新項目方案，繪制關鍵部件或系統(tǒng)的結構圖、流程圖等圖樣。分組進行圖樣互評，指出圖樣中的優(yōu)點和不足，提出改進建議?；顒釉u價：根據(jù)圖樣的準確性、清晰度和規(guī)范性進行評價。4.實踐活動四：科技人文融合創(chuàng)新項目物化制作活動目的：通過物化制作，培養(yǎng)學生的物化能力和工匠精神。活動內容：學生根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，制作科技人文融合創(chuàng)新項目的模型或原型。對模型或原型進行測試和調整，確保達到設計要求?；顒釉u價：根據(jù)模型或原型的制作質量、測試效果以及學生的物化制作過程進行評價。二、跨學科學習設計1.跨學科主題：智能家居設計與制作跨學科目標：通過智能家居的設計與制作，綜合運用物理、化學、數(shù)學、藝術、社會等多學科知識，培養(yǎng)學生的科技人文融合創(chuàng)新能力?？鐚W科內容：物理：智能家居中的電路設計與控制原理?；瘜W：智能家居中材料的選擇與環(huán)保性能。數(shù)學：智能家居中的數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化設計。藝術：智能家居的外觀設計與用戶體驗。社會：智能家居的社會需求與人文關懷。跨學科活動：學生分組，綜合運用多學科知識，設計并制作一個智能家居系統(tǒng)模型。展示智能家居系統(tǒng)模型，并介紹其設計思路、技術原理和人文關懷。邀請物理、化學、數(shù)學、藝術、社會等學科的教師進行跨學科點評，提出改進建議。跨學科評價：根據(jù)智能家居系統(tǒng)模型的設計創(chuàng)新性、技術實現(xiàn)效果、人文關懷以及跨學科合作情況進行評價。2.跨學科主題：環(huán)?？萍籍a品設計與制作跨學科目標：通過環(huán)保科技產品的設計與制作，綜合運用物理、化學、生物、數(shù)學、藝術、社會等多學科知識，培養(yǎng)學生的科技人文融合創(chuàng)新能力和環(huán)保意識。跨學科內容：物理：環(huán)保科技產品中的物理原理與應用。化學：環(huán)?？萍籍a品中的材料選擇與化學反應。生物：環(huán)保科技產品中的生物降解與生態(tài)影響。數(shù)學：環(huán)保科技產品中的數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化設計。藝術：環(huán)保科技產品的外觀設計與用戶體驗。社會：環(huán)?？萍籍a品的社會需求與人文關懷?？鐚W科活動：學生分組，綜合運用多學科知識，設計并制作一個環(huán)?？萍籍a品模型。展示環(huán)?？萍籍a品模型，并介紹其設計思路、技術原理、環(huán)保效果和人文關懷。邀請物理、化學、生物、數(shù)學、藝術、社會等學科的教師進行跨學科點評，提出改進建議?？鐚W科評價：根據(jù)環(huán)?？萍籍a品模型的設計創(chuàng)新性、技術實現(xiàn)效果、環(huán)保效果、人文關懷以及跨學科合作情況進行評價。通過以上學科實踐與跨學科學習設計，學生將能夠在實踐中全面理解科技人文融合創(chuàng)新的內涵和重要性，掌握科技人文融合創(chuàng)新項目活動的基本方法和技能，提高創(chuàng)新意識和實踐能力。通過跨學科學習，學生將能夠綜合運用多學科知識解決問題，培養(yǎng)綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。十四、大單元作業(yè)設計一、教學目標根據(jù)《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》和《科技人文融合創(chuàng)新專題》的教學內容，本大單元的教學目標旨在通過一系列的教學活動，幫助學生形成學科融合的視野，能夠綜合運用多學科的知識、方法，系統(tǒng)地分析和解決現(xiàn)實中的科學、技術與工程問題，發(fā)展工程思維，提高創(chuàng)新能力，培養(yǎng)綜合素養(yǎng)。具體教學目標包括：技術意識：學生能夠理解科技人文融合創(chuàng)新的意義和價值，形成對科技人文融合創(chuàng)新的積極態(tài)度和認同感。能夠敏銳地感知身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例，分析其背后的技術原理和人文內涵。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法，針對具體的科技人文融合創(chuàng)新問題進行要素分析、整體規(guī)劃。能夠領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在科技人文融合創(chuàng)新實踐中加以運用。創(chuàng)新設計：學生能夠在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎上，收集相關信息，提出符合設計原則且具有一定創(chuàng)造性的科技人文融合創(chuàng)新方案。能夠進行技術性能和指標的技術試驗、技術探究等實踐操作，優(yōu)化設計方案。圖樣表達：學生能夠獨立完成科技人文融合創(chuàng)新項目的物化過程，體驗工匠精神對技術制造質量的獨特作用。能夠運用技術圖樣表達設計構想，用技術語言實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉換。物化能力：學生能夠根據(jù)設計方案要求，進行材料選擇、測試與規(guī)劃，工具選擇與使用，工藝設計與產品制作等。能獨立完成模型或產品的成型制作、裝配及測試，具有較強的動手實踐與創(chuàng)造能力。二、作業(yè)目標設定本單元作業(yè)設計旨在全面促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展，具體目標包括：技術意識：通過作業(yè)實踐，學生能深入理解科技人文融合創(chuàng)新的意義和價值，提高對科技人文融合創(chuàng)新的認同感和感知能力。工程思維：通過系統(tǒng)分析和比較權衡，學生能夠針對具體問題進行要素分析和整體規(guī)劃，培養(yǎng)工程思維和系統(tǒng)思維能力。創(chuàng)新設計：在發(fā)現(xiàn)問題和明確需求的基礎上，學生能夠提出創(chuàng)新性的設計方案，并進行技術試驗和技術探究，優(yōu)化設計方案。圖樣表達：學生能夠運用技術圖樣表達設計構想，提高圖樣表達能力，學會用技術語言進行思維轉換。物化能力：通過動手實踐，學生能夠完成模型或產品的制作、裝配及測試，提高物化能力和動手實踐能力。三、具體作業(yè)設計（一）作業(yè)一：科技人文融合創(chuàng)新案例分析1.作業(yè)內容選擇身邊的科技人文融合創(chuàng)新案例進行分析，如智能垃圾桶、綠色建筑、環(huán)保包裝等，分析其中的科學、技術、工程、數(shù)學、藝術、社會等結構元素的融合情況，并撰寫案例分析報告。2.作業(yè)要求技術意識：分析案例中的科技人文融合創(chuàng)新點，闡述其意義和價值。工程思維：對案例進行要素分析和整體規(guī)劃，繪制系統(tǒng)結構圖。創(chuàng)新設計：提出案例中的創(chuàng)新點，并分析其創(chuàng)新設計的思路和方法。圖樣表達：繪制案例中的關鍵技術圖樣，如結構圖、流程圖等。物化能力：分析案例中的物化過程，包括材料選擇、工具使用、工藝設計等。3.評價標準優(yōu)秀：分析深入，結構清晰，創(chuàng)新點突出，圖樣表達準確，物化過程分析詳細。良好：分析較為全面，結構基本清晰，有一定創(chuàng)新點，圖樣表達基本準確，物化過程分析較為詳細。合格：分析基本到位，有結構圖和創(chuàng)新點，圖樣表達基本正確，物化過程有簡單分析。待改進：分析不夠深入，結構不清晰，創(chuàng)新點不明顯，圖樣表達有誤，物化過程分析不足。（二）作業(yè)二：科技人文融合創(chuàng)新方案設計1.作業(yè)內容基于生活中的實際需求，設計一個科技人文融合創(chuàng)新方案。例如，設計一個既能滿足日常照明需求，又能體現(xiàn)環(huán)保和美觀理念的智能臺燈；或者設計一個既能提供便利交通，又能融入當?shù)匚幕氐墓步煌ㄔO施。2.作業(yè)要求技術意識：明確方案的創(chuàng)新點和價值，闡述其對科技人文融合創(chuàng)新的貢獻。工程思維：進行要素分析和整體規(guī)劃，繪制系統(tǒng)結構圖和流程圖。創(chuàng)新設計：提出創(chuàng)新性的設計方案，包括結構設計、功能設計等。圖樣表達：繪制關鍵技術圖樣，如結構圖、電路圖等。物化能力：詳細描述物化過程，包括材料選擇、工具使用、工藝設計等，并制作模型或原型。3.評價標準優(yōu)秀：方案創(chuàng)新性強，結構清晰，圖樣表達準確，物化過程詳細且可行。良好：方案有一定創(chuàng)新性，結構基本清晰，圖樣表達基本準確，物化過程較為詳細。合格：方案基本可行，有結構圖，圖樣表達基本正確，物化過程有簡單描述。待改進：方案創(chuàng)新性不足，結構不清晰，圖樣表達有誤，物化過程描述不足。（三）作業(yè)三：科技人文融合創(chuàng)新項目實踐1.作業(yè)內容選擇一個科技人文融合創(chuàng)新項目進行實踐，如設計并制作一個環(huán)保垃圾桶、一個智能家居控制系統(tǒng)等。項目應體現(xiàn)科學、技術、工程、數(shù)學、藝術、社會等多學科的融合。2.作業(yè)要求技術意識：明確項目的科技人文融合創(chuàng)新點，闡述其意義和價值。工程思維：進行項目要素分析和整體規(guī)劃，繪制系統(tǒng)結構圖和流程圖。創(chuàng)新設計：提出創(chuàng)新性的設計方案，并進行技術試驗和技術探究。圖樣表達：繪制項目中的關鍵技術圖樣，如結構圖、電路圖、控制流程圖等。物化能力：完成項目的物化過程，包括材料選擇、工具使用、工藝設計、模型或產品制作、裝配及測試等。3.評價標準優(yōu)秀：項目創(chuàng)新性強，結構清晰，圖樣表達準確，物化過程完整且成功制作出功能完善的模型或產品。良好：項目有一定創(chuàng)新性，結構基本清晰，圖樣表達基本準確，物化過程較為完整且制作出基本可用的模型或產品。合格：項目基本可行，有結構圖，圖樣表達基本正確，物化過程有簡單描述且制作出簡單的模型或原型。待改進：項目創(chuàng)新性不足，結構不清晰，圖樣表達有誤，物化過程不完整或制作失敗。四、作業(yè)反饋與指導作業(yè)提交與批改：學生按時提交作業(yè)，教師認真批改，給出具體反饋和建議。作業(yè)講評：教師選擇部分優(yōu)秀作業(yè)進行展示和講評，分享好的做法和經驗，指出普遍存在的問題和改進方向。個別輔導：針對作業(yè)中存在的問題，教師對學生進行個別輔導，幫助學生解決問題，提高作業(yè)質量。作業(yè)修訂：學生根據(jù)教師反饋和建議，對作業(yè)進行修訂和完善，提高作業(yè)水平。通過以上作業(yè)設計，旨在全面提高學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力，促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。十五、“教-學-評”一致性課時設計課程基本信息教材版本：2020版人教版高中通用技術選擇性必修10《科技人文融合創(chuàng)新專題》單元主題：第一章科技人文融合創(chuàng)新概述課時設計：共10課時，每課時45分鐘第一課時：導入與情境創(chuàng)設（1課時）教學目標技術意識：學生能夠理解科技人文融合創(chuàng)新的意義，形成對科技人文融合創(chuàng)新的初步認識。工程思維：學生能夠認識到科技人文融合創(chuàng)新中系統(tǒng)分析和比較權衡的重要性。作業(yè)目標完成關于科技人文融合創(chuàng)新意義的簡短總結。教學過程導入（10分鐘）展示老房子平移的視頻或圖片，引導學生討論其中的科技元素和人文價值。提問：這個案例是如何體現(xiàn)科技人文融合創(chuàng)新的？情境創(chuàng)設（20分鐘）引出本單元的學習主題：科技人文融合創(chuàng)新。介紹科技人文融合創(chuàng)新的重要性和現(xiàn)實意義。課堂討論（10分鐘）小組討論：生活中還有哪些例子體現(xiàn)了科技人