【蘇教版《技術與設計 2》第三章《系統(tǒng)及其設計》單元教學設計】

大單元教學設計《系統(tǒng)及其設計》——校園物資運送智能車系統(tǒng)及其設計《校園物資運送智能車系統(tǒng)及其設計——系統(tǒng)及其設計》單元教學設計分析，該單元屬于《技術與設計2》模塊的“系統(tǒng)及其設計”部分。“系統(tǒng)及其設計”需學生理解系統(tǒng)的含義、基本構成及主要特性，系統(tǒng)分析的基本方法，分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素，初步學會簡單系統(tǒng)設計的基本方法，增強系統(tǒng)思考和工程思維的能力。以減輕他們的負擔？”為切入點。高二學生通過前面的已經(jīng)具有了一定的知識儲備，對于技術已經(jīng)有了初步的認識，但是系統(tǒng)比較和權衡為核心的籌劃性思維欠缺。設置了源于生活的三個技術問題1）探究常見自動小車系統(tǒng)2）校園物資運送智能車系統(tǒng)的分析與設計3）校園物資運送智能車系統(tǒng)的優(yōu)化與實現(xiàn)。從而形成了系列性學習活動，能激發(fā)學生系統(tǒng)學習熱情，為學習本單元內(nèi)容的最好切入口，同時也為本單元的學習內(nèi)容涵蓋通用技術學科核心素養(yǎng)技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、高二學生通過必修一的學習和已經(jīng)具有的一定知識儲備對技術和設計已經(jīng)有了一個全新的認識。必修二中本單元學習是結構和流程專題學習的延伸和拓展，同時也為下一個單元控制的學習做好鋪墊。學生對于系統(tǒng)比較和權衡為核心的籌劃性思維是欠缺的。設置了源于生活的三個技術問題1）探究常見自動小車系統(tǒng)2）校園物資運送智能車的系統(tǒng)分析與設計3）校園物資運送智能車系統(tǒng)的優(yōu)化與實現(xiàn)。從而形成了系列學習活動，能激發(fā)學生系統(tǒng)學習熱情，從而形成學習本單元內(nèi)容的最好切“項目實踐”準備：小車套裝若干套、校園物資運送智能車套裝若干套、模擬場系統(tǒng)及其特性孫宇同學萌發(fā)為同學設計自動物資運送智能車，探究常系統(tǒng)分析與設計1.通過案例分析和2.經(jīng)歷簡單系統(tǒng)的設計應考慮的主要案系統(tǒng)設計的優(yōu)化與實現(xiàn)1.經(jīng)歷簡單系統(tǒng)設闡明系統(tǒng)優(yōu)化的意2.能通過簡單系統(tǒng)述系統(tǒng)設計的基本智慧云平臺及終端裝置；制作小第一節(jié)評價過程對自動小車的實踐過程評價從安全規(guī)范、團隊合作、調(diào)試結果等方面進行評價交流心得體會第一節(jié)評價作品對每組搭建的自動小車模型進行評價從功能、外觀等角度評價作品課中即時呈現(xiàn)結果第一節(jié)評價結果對學生理解系統(tǒng)的內(nèi)涵進行評價從學生闡述情況進行評價課中即時呈現(xiàn)結果第一節(jié)評價結果對學生劃分的自動運送貨物智能車系統(tǒng)的情況進行評價從子系統(tǒng)劃分的情況評價觀點課中即時呈現(xiàn)結果第一節(jié)評價結果對學生理解系統(tǒng)的整體性進行評價從學生技術試驗情況來評價課中即時呈現(xiàn)結果第一節(jié)評價結果對學生理解系統(tǒng)的相關性進行評價從學生技術體驗情況來評價交流心得體會第一節(jié)評價結果對學生理解系統(tǒng)的目的性進行評價從學生回答問題情況來評價交流理解體會第一節(jié)評價結果對學生理解系統(tǒng)的動態(tài)性進行評價從學生回答問題情況來評價交流理解體會第一節(jié)評價結果對學生理解系統(tǒng)的環(huán)境適應性進行評價從學生對比總結情況來評價交流理解體會第二節(jié)評價結果對校園物資運送智能車的設計要求進行評價從學生設計要求的全面性進行評價交流分享第二節(jié)評價結果對校園物資運送智能車系統(tǒng)分析結果進行評價從學生分析的合理性進行評價交流理解體會第二節(jié)評價過程對學生行駛子系統(tǒng)分析進行評價從學生表述的情況進行評價課中即時呈現(xiàn)結果第二節(jié)評價過程對學生儲物子系統(tǒng)分析進行評價從學生表述的情況進行評價課中即時呈現(xiàn)結果第二節(jié)評價過程對學生控制子系統(tǒng)進行評價從學生表述的情況進行評價課中即時呈現(xiàn)結果第三節(jié)評價過程從學生對方案形成進行探討和分析從設計方案、語言表達、理解感悟等進行評價交流理解體會第三節(jié)評價結果對學生對方案的優(yōu)化進行評價從學生分析情況進行評價交流理解體會第三節(jié)評價過程從學生對校園物資運送智能車系統(tǒng)優(yōu)化過程進行評價從安全規(guī)范、團隊合作、組裝結果等方面進行評價交流心得體會第三節(jié)評價結果從學生對校園物資運送智能車展示與評估過程進行評價從學生總結的情況進行評價課中即時呈現(xiàn)結果1.二戰(zhàn)期間，德國視圖研制動力機翼垂直起降戰(zhàn)斗機。這種分析器尾部梳理，在機身上有一個可旋轉的環(huán)狀物，而環(huán)狀物上安裝了三個薄機翼，翼尖上則裝有呈一定角度的噴氣發(fā)動機。當發(fā)動機工作時，它既能垂直起飛，也能高速平飛。但是測試時發(fā)現(xiàn)螺旋槳與發(fā)動機綁在一起不能著陸。下列對該飛行器系統(tǒng)分析正確的是。A.該飛行器不是系統(tǒng)，因為沒有子系統(tǒng)B.該飛行器不是系統(tǒng)，因為不具有特定的功能C.該飛行器是系統(tǒng)，因為由兩個或兩個以上的要素構成D.該飛行器是系統(tǒng)，因為組成飛行器的各個部分之間相互作用、相互聯(lián)系、相互制約題目類型鞏固素養(yǎng)表現(xiàn)工程思維，能結合具體的案例理解構成系統(tǒng)的三個條件涉及內(nèi)容通過技術實踐活動，從技術的監(jiān)督闡明系統(tǒng)的含義及基本構成題目解析選B。飛行器由于本身設計的缺陷，無法達到最初的設計目標，因此不具有特定功能，不能構成一個系統(tǒng)評判標準水平1通過對常見典型的技術系統(tǒng)案例的分析，感知系統(tǒng)和工程現(xiàn)象2.仔細觀察下列兩幅圖，分析不同的報警器需要安裝在房間不同的位置，這主要體現(xiàn)了系統(tǒng)A.動態(tài)性B.環(huán)境適應性C.整體性D.相關性題目類型鞏固素養(yǎng)表現(xiàn)工程思維，考查學生對系統(tǒng)基本特性的理解涉及內(nèi)容系統(tǒng)的基本特性題目解析選B。因為液化石油氣比空氣的密度大，天然氣比空氣的密度小，所以造成報警器安裝位置不同。說明了工程技術中系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)以適應外界環(huán)境變化，體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性評判標準水平1通過對常見典型的技術系統(tǒng)案例的分析，理解系統(tǒng)的基本特性3.為了相應國家節(jié)能減排政策的號召，小李決定通過系統(tǒng)分析優(yōu)化用點方案，減少每月家庭用電量。下列做法與系統(tǒng)分析的科學性原則不符合的是。A.認真測量家中各種電器的真實用電量B.結合以往的用電經(jīng)驗提出改進方案C.利用數(shù)學工具對測量的數(shù)據(jù)進行定量分析D.將各種用電方案進行對比分析，根據(jù)數(shù)據(jù)選擇最終方案題目類型鞏固素養(yǎng)表現(xiàn)技術意識，考查學生對具體技術情境的分析能力工程思維，考查學生對系統(tǒng)分析原則的理解涉及內(nèi)容系統(tǒng)分析的原則題目解析選B。系統(tǒng)分析時一種科學決策方式，結合以往的用點經(jīng)驗提出改進方案屬于經(jīng)驗決策評判標準水平1通過對常見典型的技術系統(tǒng)案例的分析，理解系統(tǒng)的基本特性水平2能運用系統(tǒng)的原理和系統(tǒng)分析方法，進行簡單的技術設計活動如圖是家庭太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其原理是利用光伏組件半導體材料的“光伏”效應，將太陽能直接轉換為電能。該系統(tǒng)主要包括太陽能電池組件、控制器、蓄電池組合逆變器等部分。根據(jù)材料，回答下列問題4.關于該系統(tǒng)設計的分析不正確的是。A.可將該系統(tǒng)分成發(fā)電子系統(tǒng)、電能存儲子系統(tǒng)和電能逆變用點子系統(tǒng)B.可以增加向電網(wǎng)輸電子系統(tǒng)，使多余的電能不至于浪費C.電能逆變用電子系統(tǒng)出現(xiàn)故障必然會對發(fā)電子系統(tǒng)造成影響D.蓄電池組和太陽能板雖然分別屬于不同的子系統(tǒng)，但涉及蓄電池組容量需要考慮太陽能板的大小，體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則題目類型檢測素養(yǎng)表現(xiàn)工程思維，考查學生理解系統(tǒng)分析的原則和分析系統(tǒng)設計案例的能力涉及內(nèi)容子系統(tǒng)的劃分，系統(tǒng)分析的原則、系統(tǒng)的影響因素、簡單系統(tǒng)的設計題目解析選C。電能逆變用電子系統(tǒng)出現(xiàn)故障不一定會對發(fā)電子系統(tǒng)造成影響。評判標準水平1能結合具體的技術系統(tǒng)案例，理解系統(tǒng)和工程現(xiàn)象水平2能結合對系統(tǒng)設計案例的分析，總結歸納出系統(tǒng)設計的方法，并能運用系統(tǒng)的原理和系統(tǒng)分析方法，進行簡單的技術設計活動5.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)具有安全可靠、無噪聲、無輻射、無需消耗燃料、壽命長等特點，有一定的使用壽命和性價比，且環(huán)保美觀，雖然發(fā)電量較低，但是適合鄉(xiāng)村、農(nóng)場、山頂、海島、高速公路等偏僻地方的用點，同時也是非常優(yōu)秀的應急備用電源。請根據(jù)系統(tǒng)的相關性描述，畫出該系統(tǒng)的評價坐標圖。題目類型檢測素養(yǎng)表現(xiàn)圖樣表達，考查學生繪制雷達圖的能力技術意識，考查學生分析具體技術案例的能力涉及內(nèi)容雷達圖、設計評價題目解析根據(jù)材料分析：人機因素4-5分，使用范圍4-4.5，可持續(xù)發(fā)展4-5分，環(huán)境因素：4-5分，經(jīng)濟性3-3.5分，發(fā)電效率2-3分評判標準水平1能通過具體實物展示分析具體案例，繪制雷達圖水平2能分析相關數(shù)據(jù)，評價一項技術的積極和消極的影響如圖所示為王偉設計的陽臺小型溫室栽培系統(tǒng)，該溫室能自動控制溫室內(nèi)的溫度和濕度，在溫度控制器上設定好溫度控制范圍后，溫室溫度低于設定值的下限時，發(fā)熱帶開始加熱，當溫度高于設定溫度的上限時，換氣扇啟動，將溫室內(nèi)外空氣流通，一直到溫度達到或者低于上限溫度時停止。在濕度控制器上設定好濕度范圍后，當濕度傳感器檢測到溫室空氣濕度低于或等于下限濕度時開始加濕，達到上限濕度時停止加濕。請根據(jù)示意圖和上述說明，完成下列題目。6.寫出該溫室栽培系統(tǒng)含有的子系統(tǒng)，并列出各子系統(tǒng)的主要組成要素或部分。題目類型檢測、鞏固素養(yǎng)表現(xiàn)工程思維，能理解系統(tǒng)的結構組成涉及內(nèi)容構成系統(tǒng)的條件題目解析該溫室栽培系統(tǒng)含有溫度控制子系統(tǒng)和濕度控制子系統(tǒng)溫度控制子系統(tǒng)的主要組成要素和部分為：發(fā)熱帶、溫度框架、溫度控制器、換氣扇等；濕度控制子系統(tǒng)的主要組成要素和部分為：噴頭、小水泵、水箱、濕度控制器等評判標準水平1能寫出子系統(tǒng)及其主要的組成要素或部分7.當栽培箱內(nèi)的空氣溫度和外界環(huán)境的空氣溫度均高于設定溫度的上限值時，則換氣扇會（在“A.持續(xù)運轉；B.間歇性運轉；C.運轉后一段時間后自動停止；D.無法判斷”中選擇一項），你會如何改進這一問題？請寫出你的優(yōu)化方案。題目類型檢測、提高素養(yǎng)表現(xiàn)工程思維，能通過考察，解釋輸入、過程、輸出及各種因素是如何影響系統(tǒng)的涉及內(nèi)容系統(tǒng)分析題目解析A，要改進這一問題可以在原有基礎上引入降溫裝置，例如，在通風口中加水簾，通過水的蒸發(fā)讓進入的空氣適當降溫評判標準水平1能填對第一空水平2能寫出解決該問題相對合理的方法和措施8.由于水箱的水很快會被用完，王偉設計了如圖所示的水位控制系統(tǒng)，當水位上升到設定值時，感壓包壓力增大，使傳動膜片向外脹，推動連接桿帶動電觸點斷開，電磁閥門關閉，停止進水；當水位低于設定值時，感壓包壓力減小，彈簧回拉連接桿，使電觸點閉合，開始進水，如此反復。據(jù)此判斷，講凸輪逆時針旋轉一定角度，則水箱水位會如何變化？簡要說明其工作過程。題目類型檢測、提高素養(yǎng)表現(xiàn)工程思維，能通過考察，解釋輸入、過程、輸出及各種因素是如何影響系統(tǒng)的涉及內(nèi)容系統(tǒng)分析題目解析水箱水位會升高。當凸輪逆時針旋轉一定角度時，彈簧被拉長，拉力變大，電觸點閉合，電磁閥打開，開始進水，水位上升，感壓包的壓力增大，當水位到達一定程度，傳動膜片推動連接桿克服彈簧拉力將電觸點斷開，停止進水評判標準水平1能正確判斷水位變化水平2能說出其工作過程9.王偉在設計分析時，孤立地從每個子系統(tǒng)分析，未能把電磁閥和濕度控制子系統(tǒng)等部分整合，王偉違背了系統(tǒng)分析的哪些原則？如果你是王偉，你會如何來分析設計？題目類型檢測、提高素