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文檔簡介
2019版蘇教版高中通用技術(shù)必修技術(shù)與設(shè)計2《第一章結(jié)構(gòu)及其設(shè)計》[2020課標]大單元整體教學(xué)設(shè)計一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中通用技術(shù)課程標準(2017年版2020年修訂)》分解三、學(xué)情分析四、大主題或大概念設(shè)計五、大單元目標敘寫六、大單元教學(xué)重點七、大單元教學(xué)難點八、大單元整體教學(xué)思路九、學(xué)業(yè)評價十、大單元實施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)十二、單元學(xué)歷案十三、學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計十四、大單元作業(yè)設(shè)計十五、“教-學(xué)-評”一致性課時設(shè)計十六、大單元教學(xué)反思一、內(nèi)容分析與整合(一)教學(xué)內(nèi)容分析《結(jié)構(gòu)與設(shè)計》是高中通用技術(shù)必修模塊“技術(shù)與設(shè)計2”的第一章內(nèi)容。本章內(nèi)容主要包括四個部分:常見結(jié)構(gòu)的認識、穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析、結(jié)構(gòu)功能的實現(xiàn)以及簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計。這四個部分層層遞進,從認識和理解基本結(jié)構(gòu)出發(fā),逐步深入到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、強度、功能實現(xiàn)以及實際設(shè)計應(yīng)用等方面。通過學(xué)習(xí),學(xué)生將掌握結(jié)構(gòu)的基本概念和類型,理解影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強度的因素,學(xué)會從功能需求出發(fā)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,并具備初步的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。(二)單元內(nèi)容分析常見結(jié)構(gòu)的認識:任務(wù)一:感知豐富的結(jié)構(gòu)。通過體驗活動,讓學(xué)生感受結(jié)構(gòu)的豐富性及其魅力,理解結(jié)構(gòu)的含義和重要性。任務(wù)二:認識結(jié)構(gòu)的受力。從力學(xué)的角度分析結(jié)構(gòu)如何承受力,理解構(gòu)件受力的基本形式。任務(wù)三:辨析結(jié)構(gòu)的類型。了解實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)等基本類型及其特點。穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析:任務(wù)一:探析結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。理解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念,掌握影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素,學(xué)會分析結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。任務(wù)二:探析結(jié)構(gòu)強度。理解結(jié)構(gòu)強度的概念,掌握影響結(jié)構(gòu)強度的因素,學(xué)會分析結(jié)構(gòu)的強度。結(jié)構(gòu)功能的實現(xiàn):任務(wù)一:感悟結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。理解結(jié)構(gòu)對功能實現(xiàn)的影響,學(xué)會從功能需求出發(fā)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。任務(wù)二:欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)的案例。通過欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例,提升審美能力和對技術(shù)文化的理解。簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計:任務(wù)一:分析結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素。理解結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求和原則,掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本方法。任務(wù)二:設(shè)計并制作站立式辦公桌。通過實際設(shè)計項目,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力和物化能力。(三)單元內(nèi)容整合本單元內(nèi)容以“結(jié)構(gòu)”為核心,從認識結(jié)構(gòu)、理解結(jié)構(gòu)特性、分析結(jié)構(gòu)功能到實際結(jié)構(gòu)設(shè)計,形成了一個完整的知識體系。在教學(xué)過程中,應(yīng)注重理論與實踐相結(jié)合,通過案例分析、實驗探究、項目設(shè)計等多種形式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。要注重跨學(xué)科整合,將數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科知識融入結(jié)構(gòu)教學(xué)中,提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。二、《普通高中通用技術(shù)課程標準(2017年版2020年修訂)》分解通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標是:(一)技術(shù)意識內(nèi)涵:技術(shù)意識是對技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問題的感知與體悟。學(xué)生應(yīng)能形成對人工世界和人技關(guān)系的基本觀念,理解技術(shù)的規(guī)范、標準與專利意識;能就某一技術(shù)領(lǐng)域?qū)θ恕⑸鐣?、環(huán)境的影響作出理性分析,形成技術(shù)的安全和責(zé)任意識、生態(tài)文明與環(huán)保意識、技術(shù)倫理與道德意識。在本單元中的體現(xiàn):在“感知豐富的結(jié)構(gòu)”任務(wù)中,學(xué)生通過體驗活動形成對結(jié)構(gòu)的初步認識,理解結(jié)構(gòu)在日常生活和科技發(fā)展中的重要性。在“探析結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性”和“探析結(jié)構(gòu)強度”任務(wù)中,學(xué)生分析結(jié)構(gòu)問題,形成對技術(shù)安全性和可靠性的認識。在“設(shè)計并制作站立式辦公桌”任務(wù)中,學(xué)生考慮結(jié)構(gòu)對環(huán)境的影響,注重材料的環(huán)保性和可回收性,體現(xiàn)生態(tài)文明意識。(二)工程思維內(nèi)涵:工程思維是以系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡為核心的一種籌劃性思維。學(xué)生應(yīng)能認識系統(tǒng)與工程的多樣性和復(fù)雜性;能運用系統(tǒng)分析的方法針對某一具體技術(shù)領(lǐng)域的問題進行要素分析、整體規(guī)劃,并運用模擬和簡易建模等方法進行設(shè)計;能領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法并加以運用;能進行簡單的風(fēng)險評估和綜合決策。在本單元中的體現(xiàn):在“辨析結(jié)構(gòu)的類型”任務(wù)中,學(xué)生運用系統(tǒng)分析的方法理解不同結(jié)構(gòu)類型的特點和應(yīng)用場景。在“探析結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性”和“探析結(jié)構(gòu)強度”任務(wù)中,學(xué)生分析影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強度的多種因素,進行綜合考慮和權(quán)衡。在“設(shè)計并制作站立式辦公桌”任務(wù)中,學(xué)生運用工程思維進行整體規(guī)劃,考慮結(jié)構(gòu)、材料、工藝等多種因素,進行風(fēng)險評估和綜合決策。(三)創(chuàng)新設(shè)計內(nèi)涵:創(chuàng)新設(shè)計是指基于技術(shù)問題進行創(chuàng)新性方案構(gòu)思的一系列問題解決過程。學(xué)生應(yīng)能在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎(chǔ)上收集相關(guān)信息,并運用人機關(guān)系及相關(guān)理論進行綜合分析,提出符合設(shè)計原則且具有一定創(chuàng)造性的構(gòu)思方案;能進行技術(shù)性能和指標的技術(shù)試驗、技術(shù)探究等實踐操作;能綜合各種社會文化因素評價設(shè)計方案并加以優(yōu)化。在本單元中的體現(xiàn):在“感悟結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系”任務(wù)中,學(xué)生基于功能需求提出創(chuàng)新性結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。在“欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)的案例”任務(wù)中,學(xué)生分析經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例的創(chuàng)新點,激發(fā)創(chuàng)新靈感。在“設(shè)計并制作站立式辦公桌”任務(wù)中,學(xué)生綜合運用所學(xué)知識進行創(chuàng)新設(shè)計,通過技術(shù)試驗和技術(shù)探究驗證和優(yōu)化設(shè)計方案。(四)圖樣表達內(nèi)涵:圖樣表達是指運用圖形樣式對意念中或客觀存在的技術(shù)對象進行可視化的描述和交流。學(xué)生應(yīng)能識讀簡單的機械加工圖及控制框圖等常見技術(shù)圖樣;能分析技術(shù)對象的圖樣特征;會用手工和二維、三維設(shè)計軟件繪制簡單的技術(shù)圖樣;能通過圖樣表達設(shè)計構(gòu)想,用技術(shù)語言實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。在本單元中的體現(xiàn):在“辨析結(jié)構(gòu)的類型”任務(wù)中,學(xué)生通過圖樣表達分析不同結(jié)構(gòu)類型的特點。在“設(shè)計并制作站立式辦公桌”任務(wù)中,學(xué)生繪制設(shè)計圖紙,通過圖樣表達設(shè)計構(gòu)想和制作要求。在整個單元的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生運用手工繪圖和二維、三維設(shè)計軟件提高圖樣表達能力。(五)物化能力內(nèi)涵:物化能力是指采用一定的工藝方法等將意念、方案轉(zhuǎn)化為有用物品或?qū)σ延形锲愤M行改進與優(yōu)化的能力。學(xué)生應(yīng)知道常見材料的屬性和常用工具、基本設(shè)備的使用方法;能根據(jù)方案設(shè)計要求選擇材料和工具;能獨立完成模型或產(chǎn)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。在本單元中的體現(xiàn):在“設(shè)計并制作站立式辦公桌”任務(wù)中,學(xué)生選擇合適的材料和工具進行制作和裝配。在整個單元的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生通過實踐活動提高動手能力和物化能力。在“探析結(jié)構(gòu)強度”等任務(wù)中,學(xué)生通過實驗測試驗證結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性和有效性,提升物化能力。通過本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生將全面掌握結(jié)構(gòu)及其設(shè)計的相關(guān)知識和技能,形成系統(tǒng)的技術(shù)意識和工程思維,提升創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。通過實踐活動和項目設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神、問題解決能力和創(chuàng)新精神。三、學(xué)情分析(一)已知內(nèi)容分析高中階段的學(xué)生在學(xué)習(xí)《技術(shù)與設(shè)計2》之前,已經(jīng)通過《技術(shù)與設(shè)計1》的學(xué)習(xí),掌握了技術(shù)設(shè)計的一般過程,具備了一定的技術(shù)意識和基本的物化能力。特別是在《技術(shù)與設(shè)計1》中,學(xué)生已經(jīng)接觸到了簡單的設(shè)計實踐,如設(shè)計并制作小板凳、筆筒等物品,對技術(shù)設(shè)計的流程有了初步的認識。學(xué)生在日常生活中也積累了對各種結(jié)構(gòu)的基本認知,如建筑物、橋梁、家具等,這些都為學(xué)習(xí)《第一章結(jié)構(gòu)及其設(shè)計》奠定了良好的基礎(chǔ)。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方面,學(xué)生已經(jīng)掌握了基本的力學(xué)知識,如力的合成與分解、平衡條件等,這些知識對于理解結(jié)構(gòu)的受力和穩(wěn)定性分析至關(guān)重要。學(xué)生在物理課程中學(xué)習(xí)過的關(guān)于材料性質(zhì)、力與運動等內(nèi)容,也將為分析結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性提供理論支持。(二)新知內(nèi)容分析《第一章
結(jié)構(gòu)及其設(shè)計》是《技術(shù)與設(shè)計2》的開篇章節(jié),旨在通過一系列的任務(wù)和活動,引導(dǎo)學(xué)生深入理解結(jié)構(gòu)的含義、分類、受力分析、穩(wěn)定性與強度以及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。本章內(nèi)容涵蓋了從結(jié)構(gòu)的基本概念到具體設(shè)計的多個方面,是學(xué)生從理論到實踐過渡的重要橋梁。具體來說,本章的新知內(nèi)容包括:結(jié)構(gòu)的含義與分類:學(xué)生需要理解結(jié)構(gòu)是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列,以及結(jié)構(gòu)在自然界、技術(shù)領(lǐng)域和社會領(lǐng)域的廣泛存在。學(xué)生還需要掌握結(jié)構(gòu)的基本分類,如實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和殼體結(jié)構(gòu)等。結(jié)構(gòu)的受力分析:學(xué)生需要了解結(jié)構(gòu)在受力時可能發(fā)生的形變,以及如何通過受力分析來判斷結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強度。這涉及到對力學(xué)基本概念的理解和應(yīng)用。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與強度:學(xué)生需要掌握影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強度的因素,如結(jié)構(gòu)的形狀、材料、連接方式等,并能夠通過技術(shù)試驗來驗證這些因素對結(jié)構(gòu)性能的影響。結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系:學(xué)生需要理解結(jié)構(gòu)是如何決定功能的,以及如何通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)更好的功能。學(xué)生還需要學(xué)會從技術(shù)和文化的角度欣賞和評價經(jīng)典結(jié)構(gòu)。簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計:學(xué)生需要掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本流程和方法,包括需求分析、方案構(gòu)思、設(shè)計表達、優(yōu)化選擇等步驟。學(xué)生還需要通過實踐活動,如設(shè)計并制作站立式辦公桌,來提升自己的物化能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。(三)學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析高中階段的學(xué)生具備較強的邏輯思維能力和問題解決能力,能夠理解和應(yīng)用較為復(fù)雜的概念和原理。在學(xué)習(xí)《第一章
結(jié)構(gòu)及其設(shè)計》時,學(xué)生能夠通過小組合作、技術(shù)試驗等方式,積極參與課堂活動,主動探索和實踐。學(xué)生也具備一定的信息技術(shù)應(yīng)用能力,能夠利用計算機輔助設(shè)計軟件進行繪圖和設(shè)計。這將有助于他們在設(shè)計過程中更直觀地表達自己的想法和創(chuàng)意。由于本章內(nèi)容涉及較多的力學(xué)和物理學(xué)知識,部分學(xué)生可能會感到較為吃力。在教學(xué)過程中,教師需要注重知識的銜接和過渡,引導(dǎo)學(xué)生逐步深入理解和掌握相關(guān)內(nèi)容。(四)學(xué)習(xí)障礙突破策略為了幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙,提高學(xué)習(xí)效果,教師可以采取以下策略:加強知識銜接:在講解新知識之前,先回顧和梳理學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的相關(guān)概念和原理,如力學(xué)的基本概念、材料的性質(zhì)等。通過知識銜接,幫助學(xué)生建立新舊知識之間的聯(lián)系,降低學(xué)習(xí)難度。注重實踐體驗:通過組織技術(shù)試驗、制作模型等活動,讓學(xué)生親身體驗結(jié)構(gòu)的受力、穩(wěn)定性和強度等特性。實踐體驗不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能夠幫助他們更深入地理解和掌握相關(guān)知識。利用信息技術(shù)輔助教學(xué):利用計算機輔助設(shè)計軟件、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)手段,幫助學(xué)生更直觀地理解結(jié)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化過程。通過信息技術(shù)手段展示經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例,拓寬學(xué)生的視野和思路。小組合作學(xué)習(xí):鼓勵學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組,共同完成任務(wù)和項目。在小組合作中,學(xué)生可以相互學(xué)習(xí)、相互幫助,共同解決問題。這不僅能夠提高學(xué)生的團隊協(xié)作能力,還能夠促進知識的共享和交流。差異化教學(xué):針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和興趣點,采取差異化教學(xué)策略。對于學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生,可以提供更多的挑戰(zhàn)性和拓展性任務(wù);對于學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生,則注重基礎(chǔ)知識的鞏固和基本技能的提升。及時反饋與評價:在教學(xué)過程中,及時給予學(xué)生反饋和評價,幫助他們了解自己的學(xué)習(xí)情況和進步空間。鼓勵學(xué)生進行自我反思和總結(jié),不斷提升自己的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。通過以上策略的實施,可以有效幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙,提高學(xué)習(xí)效果。也能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,為他們的未來發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。四、大主題或大概念設(shè)計本單元圍繞“結(jié)構(gòu)及其設(shè)計”這一大主題展開,旨在通過豐富多樣的教學(xué)活動,引導(dǎo)學(xué)生深入理解結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵、分類、功能及其在實際生活中的應(yīng)用。通過感知豐富的結(jié)構(gòu)、認識結(jié)構(gòu)的受力、辨析結(jié)構(gòu)的類型、探析結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強度、感悟結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)的案例、分析結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素,以及設(shè)計并制作簡單的結(jié)構(gòu)物(如站立式辦公桌)等任務(wù),幫助學(xué)生形成對結(jié)構(gòu)設(shè)計的全面認識,培養(yǎng)其技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力等核心素養(yǎng)。五、大單元目標敘寫通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標:(一)技術(shù)意識學(xué)生能夠識別并理解生活中的各種結(jié)構(gòu)現(xiàn)象,形成對結(jié)構(gòu)的初步認識。學(xué)生能夠分析結(jié)構(gòu)對技術(shù)產(chǎn)品功能實現(xiàn)的影響,培養(yǎng)對技術(shù)產(chǎn)品的敏感性和批判性思維。學(xué)生能夠認識到結(jié)構(gòu)設(shè)計在技術(shù)發(fā)展和社會進步中的重要作用,形成積極的技術(shù)價值觀。(二)工程思維學(xué)生能夠通過系統(tǒng)分析的方法,識別結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要考慮的主要因素,如穩(wěn)定性、強度、材料等。學(xué)生能夠運用工程思維,對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和優(yōu)化,提高解決實際工程問題的能力。學(xué)生能夠了解結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本流程和原則,形成嚴謹?shù)墓こ桃庾R。(三)創(chuàng)新設(shè)計學(xué)生能夠發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力,提出新穎的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。學(xué)生能夠運用所學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計知識,對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行改進和創(chuàng)新。學(xué)生能夠參與團隊合作,共同完成結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新項目。(四)圖樣表達學(xué)生能夠識讀和繪制簡單的結(jié)構(gòu)圖樣,如三視圖、軸測圖等。學(xué)生能夠運用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想,實現(xiàn)設(shè)計思維的可視化。學(xué)生能夠通過圖樣交流設(shè)計想法,與團隊成員進行有效溝通。(五)物化能力學(xué)生能夠選擇合適的材料和工具,進行簡單的結(jié)構(gòu)制作和裝配。學(xué)生能夠?qū)χ谱鬟^程中的問題進行調(diào)試和優(yōu)化,提高物化實現(xiàn)的能力。學(xué)生能夠完成站立式辦公桌等簡單結(jié)構(gòu)物的設(shè)計和制作,展現(xiàn)其物化能力。六、大單元教學(xué)重點結(jié)構(gòu)的認識和分類:通過豐富的實例和實踐活動,幫助學(xué)生理解結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵和分類,形成對結(jié)構(gòu)的直觀認識。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強度探析:通過實驗和案例分析,引導(dǎo)學(xué)生掌握影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強度的主要因素,培養(yǎng)其工程思維能力。結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系:通過感悟結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,使學(xué)生認識到結(jié)構(gòu)設(shè)計對產(chǎn)品功能實現(xiàn)的重要性,培養(yǎng)其技術(shù)意識。經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞與設(shè)計:通過欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例,激發(fā)學(xué)生的設(shè)計靈感,培養(yǎng)其創(chuàng)新設(shè)計能力。簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制作:通過設(shè)計并制作站立式辦公桌等簡單結(jié)構(gòu)物,提高學(xué)生的圖樣表達能力和物化能力。七、大單元教學(xué)難點如何引導(dǎo)學(xué)生深入理解結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵和分類:結(jié)構(gòu)現(xiàn)象在日常生活中無處不在,但學(xué)生往往難以自覺地將這些現(xiàn)象與結(jié)構(gòu)概念聯(lián)系起來。如何通過生動有趣的實例和實踐活動,幫助學(xué)生深入理解結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵和分類,是教學(xué)過程中的一個難點。如何培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力:工程思維是一種系統(tǒng)而嚴謹?shù)乃季S方式,要求學(xué)生能夠運用所學(xué)知識解決實際問題。在教學(xué)過程中,如何引導(dǎo)學(xué)生運用系統(tǒng)分析的方法,識別結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要考慮的主要因素,并進行合理的設(shè)計和優(yōu)化,是培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力的關(guān)鍵。如何提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力:創(chuàng)新設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分,要求學(xué)生能夠發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力,提出新穎的設(shè)計方案。學(xué)生在設(shè)計過程中往往受到思維定勢的限制,難以突破傳統(tǒng)框架。如何激發(fā)學(xué)生的設(shè)計靈感,培養(yǎng)其創(chuàng)新設(shè)計能力,是教學(xué)過程中的一個難點。如何提高學(xué)生的圖樣表達能力和物化能力:圖樣表達和物化能力是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要技能。學(xué)生在實際操作中往往存在圖樣繪制不規(guī)范、制作裝配不精細等問題。如何提高學(xué)生的圖樣表達能力和物化能力,使其能夠準確表達設(shè)計構(gòu)想并實現(xiàn)物化,是教學(xué)過程中的另一個難點。針對以上教學(xué)難點,教師可以采取以下措施:創(chuàng)設(shè)豐富多樣的教學(xué)情境:通過實物展示、案例分析、實驗探究等方式,創(chuàng)設(shè)生動有趣的教學(xué)情境,幫助學(xué)生將抽象的結(jié)構(gòu)概念與具體的生活現(xiàn)象聯(lián)系起來,深入理解結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵和分類。注重實踐環(huán)節(jié)的設(shè)計:通過設(shè)計一系列實踐任務(wù),如結(jié)構(gòu)設(shè)計比賽、制作模型等,引導(dǎo)學(xué)生在實踐中運用所學(xué)知識解決實際問題,培養(yǎng)其工程思維能力。激發(fā)學(xué)生的設(shè)計靈感:通過欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例、組織設(shè)計研討會等方式,激發(fā)學(xué)生的設(shè)計靈感,培養(yǎng)其創(chuàng)新設(shè)計能力。鼓勵學(xué)生積極參與團隊合作,共同完成設(shè)計項目。加強圖樣表達和物化能力的訓(xùn)練:通過規(guī)范圖樣繪制的要求、加強制作裝配的精度控制等方式,提高學(xué)生的圖樣表達能力和物化能力。定期組織學(xué)生進行圖樣交流和作品展示活動,促進相互學(xué)習(xí)和提高。八、大單元整體教學(xué)思路教學(xué)目標設(shè)定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標準(2017年版2020年修訂)》的要求,結(jié)合2019版蘇教版高中通用技術(shù)必修《技術(shù)與設(shè)計2》第一章《結(jié)構(gòu)及其設(shè)計》的教學(xué)內(nèi)容,本大單元的教學(xué)目標設(shè)定如下,涵蓋通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標:技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達、物化能力。(一)技術(shù)意識形成對結(jié)構(gòu)現(xiàn)象及其技術(shù)價值的感知與體悟:學(xué)生能夠識別并解釋生活中常見的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象,理解結(jié)構(gòu)對人、自然、社會的影響,形成對結(jié)構(gòu)技術(shù)價值的初步認識。培養(yǎng)技術(shù)規(guī)范與安全意識:學(xué)生能夠理解并遵守結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本規(guī)范,形成對結(jié)構(gòu)安全性的重視,具備初步的結(jié)構(gòu)安全意識。形成技術(shù)倫理與環(huán)境意識:學(xué)生能夠分析結(jié)構(gòu)設(shè)計中涉及的倫理問題,理解結(jié)構(gòu)對環(huán)境的影響,形成可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)倫理與環(huán)境意識。(二)工程思維運用系統(tǒng)分析的方法認識結(jié)構(gòu)問題:學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,識別結(jié)構(gòu)問題中的關(guān)鍵因素,理解結(jié)構(gòu)問題的復(fù)雜性和多樣性。進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體規(guī)劃:學(xué)生能夠針對具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù),進行整體規(guī)劃,明確設(shè)計目標、約束條件和評價標準。運用模擬和簡易建模等方法進行設(shè)計:學(xué)生能夠運用模擬和簡易建模等方法,對結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行初步驗證和優(yōu)化。(三)創(chuàng)新設(shè)計發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新點:學(xué)生能夠針對結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù),發(fā)現(xiàn)并提出創(chuàng)新點,探索新的結(jié)構(gòu)設(shè)計思路和方法。進行多方案比較與優(yōu)化:學(xué)生能夠針對同一結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù),提出多個設(shè)計方案,并進行比較和優(yōu)化,選擇最佳方案。綜合考慮社會文化因素進行設(shè)計:學(xué)生能夠綜合考慮社會文化因素,對結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行評估和調(diào)整,提高設(shè)計的實用性和適應(yīng)性。(四)圖樣表達識讀和繪制結(jié)構(gòu)設(shè)計圖樣:學(xué)生能夠識讀和繪制基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖樣,包括平面圖、立面圖、剖面圖等。用技術(shù)語言描述設(shè)計構(gòu)想:學(xué)生能夠用準確的技術(shù)語言描述結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)想,包括結(jié)構(gòu)形式、材料選擇、連接方式等。通過圖樣表達進行設(shè)計交流:學(xué)生能夠通過圖樣表達進行結(jié)構(gòu)設(shè)計交流,與團隊成員或其他相關(guān)人員進行有效溝通。(五)物化能力選擇合適的材料和工具進行結(jié)構(gòu)設(shè)計:學(xué)生能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計需求,選擇合適的材料和工具,并了解其基本性能和使用方法。進行結(jié)構(gòu)模型的制作與裝配:學(xué)生能夠按照設(shè)計圖樣,進行結(jié)構(gòu)模型的制作與裝配,掌握基本的制作和裝配技能。對結(jié)構(gòu)模型進行測試與優(yōu)化:學(xué)生能夠?qū)χ谱魍瓿傻慕Y(jié)構(gòu)模型進行測試,分析測試結(jié)果,并根據(jù)測試結(jié)果對模型進行優(yōu)化。教學(xué)思路概述本大單元的教學(xué)將以“結(jié)構(gòu)及其設(shè)計”為主題,通過一系列的教學(xué)活動,引導(dǎo)學(xué)生深入理解結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵、類型、受力特點、穩(wěn)定性、強度以及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,并培養(yǎng)學(xué)生進行簡單結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。教學(xué)將注重理論與實踐相結(jié)合,通過案例分析、技術(shù)試驗、項目設(shè)計等多種形式,提高學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。具體教學(xué)思路一、常見結(jié)構(gòu)的認識教學(xué)目標:學(xué)生能夠識別并解釋生活中常見的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象。學(xué)生能夠理解常見結(jié)構(gòu)的分類及其特點。教學(xué)內(nèi)容:通過案例分析,引導(dǎo)學(xué)生觀察和理解自然界和人工界中的常見結(jié)構(gòu),如蜂巢、蜘蛛網(wǎng)、建筑、橋梁等。介紹常見結(jié)構(gòu)的分類,包括實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)等,并解釋各類結(jié)構(gòu)的特點和適用范圍。教學(xué)活動:組織學(xué)生進行實地考察或觀看相關(guān)視頻資料,感受常見結(jié)構(gòu)的魅力。小組討論:分析不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點及其在實際生活中的應(yīng)用。二、穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析教學(xué)目標:學(xué)生能夠理解影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強度的因素。學(xué)生能夠運用所學(xué)知識分析實際結(jié)構(gòu)問題。教學(xué)內(nèi)容:探析影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素,如重心位置、支撐面大小等。探析影響結(jié)構(gòu)強度的因素,如材料性質(zhì)、連接方式等。教學(xué)活動:技術(shù)試驗:通過懸臂結(jié)構(gòu)、蛋殼試驗等,讓學(xué)生親身體驗結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強度的影響因素。小組討論:分析不同結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定性和強度方面的差異及其原因。三、結(jié)構(gòu)功能的實現(xiàn)教學(xué)目標:學(xué)生能夠理解結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。學(xué)生能夠欣賞并評價經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例。教學(xué)內(nèi)容:通過案例分析,說明結(jié)構(gòu)對技術(shù)產(chǎn)品功能實現(xiàn)的價值。欣賞并評價經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例,如趙州橋、埃菲爾鐵塔等。教學(xué)活動:小組討論:分析不同結(jié)構(gòu)在產(chǎn)品功能實現(xiàn)中的作用。實地考察或觀看相關(guān)視頻資料,感受經(jīng)典結(jié)構(gòu)的魅力。四、簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計教學(xué)目標:學(xué)生能夠分析結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素。學(xué)生能夠設(shè)計并制作簡單的結(jié)構(gòu)模型。教學(xué)內(nèi)容:分析結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素,如穩(wěn)定性、強度、材料選擇等。設(shè)計并制作簡單的結(jié)構(gòu)模型,如站立式辦公桌等。教學(xué)活動:小組討論:分析站立式辦公桌設(shè)計應(yīng)考慮的因素及其設(shè)計方案。技術(shù)實踐:分組進行站立式辦公桌的制作與裝配,并進行測試與優(yōu)化。教學(xué)評價教學(xué)評價將貫穿整個教學(xué)過程,注重過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合。具體評價方式包括:課堂表現(xiàn)評價:觀察學(xué)生在課堂上的參與度、合作精神和創(chuàng)新思維等。作品評價:對學(xué)生制作的結(jié)構(gòu)模型進行評價,包括設(shè)計合理性、制作精度、功能實現(xiàn)等。測試評價:通過小測驗或考試形式,檢測學(xué)生對結(jié)構(gòu)及其設(shè)計相關(guān)知識的掌握情況。自我評價與同伴評價:鼓勵學(xué)生進行自我評價和同伴評價,提高自我反思和批判性思維能力。教學(xué)資源與環(huán)境教學(xué)資源:教材、教案、多媒體課件、技術(shù)試驗器材、結(jié)構(gòu)模型材料等。教學(xué)環(huán)境:通用技術(shù)專用教室、技術(shù)試驗室、計算機房等。課時安排本大單元教學(xué)建議安排16-18課時,具體課時分配可根據(jù)實際情況進行調(diào)整。每個教學(xué)任務(wù)可安排2-3課時進行教學(xué)和實踐活動。通過本大單元的教學(xué),學(xué)生將全面掌握結(jié)構(gòu)及其設(shè)計的基本知識和方法,提高技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力等通用技術(shù)核心素養(yǎng),為后續(xù)的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。九、學(xué)業(yè)評價一、教學(xué)目標設(shè)定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標準(2017年版2020年修訂)》的要求,結(jié)合2019版蘇教版高中通用技術(shù)必修《技術(shù)與設(shè)計2》中《第一章結(jié)構(gòu)及其設(shè)計》的教學(xué)內(nèi)容,設(shè)定以下教學(xué)目標,旨在全面培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)。(一)技術(shù)意識學(xué)生能夠理解結(jié)構(gòu)與人、自然、社會的關(guān)系,形成對技術(shù)的積極態(tài)度和使用技術(shù)的責(zé)任意識。學(xué)生能夠就某一技術(shù)領(lǐng)域?qū)θ?、社會、環(huán)境的影響作出理性分析,形成技術(shù)的安全和責(zé)任意識、生態(tài)文明與環(huán)保意識。(二)工程思維學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,針對某一具體技術(shù)領(lǐng)域的問題進行要素分析、整體規(guī)劃,并運用模擬和簡易建模等方法進行設(shè)計。學(xué)生能夠領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法并加以運用,進行簡單的風(fēng)險評估和綜合決策。(三)創(chuàng)新設(shè)計學(xué)生能在發(fā)現(xiàn)與明確問題的基礎(chǔ)上,收集相關(guān)信息,并運用人機關(guān)系及相關(guān)理論進行綜合分析,提出符合設(shè)計原則且具有一定創(chuàng)造性的構(gòu)思方案。學(xué)生能進行技術(shù)性能和指標的技術(shù)試驗、技術(shù)探究等實踐操作,準確地觀測、記錄與分析。(四)圖樣表達學(xué)生能識讀簡單的機械加工圖及控制框圖等常見技術(shù)圖樣。學(xué)生能分析技術(shù)對象的圖樣特征,會用手工和二維、三維設(shè)計軟件繪制簡單的技術(shù)圖樣。(五)物化能力學(xué)生知道常見材料的屬性和常用工具、基本設(shè)備的使用方法,了解一些常見工藝方法,并形成一定的操作經(jīng)驗積累和感悟。學(xué)生能根據(jù)方案設(shè)計要求,進行材料選擇、測試與規(guī)劃,工具選擇與使用,工藝設(shè)計與產(chǎn)品制作等。二、學(xué)習(xí)目標設(shè)定(一)感知豐富的結(jié)構(gòu)技術(shù)意識:通過技術(shù)體驗和案例分析,歸納并解釋結(jié)構(gòu)的含義,感受結(jié)構(gòu)的豐富性及其魅力。圖樣表達:通過實例說明合理結(jié)構(gòu)的重要性,樹立技術(shù)規(guī)范意識和責(zé)任意識。(二)認識結(jié)構(gòu)的受力工程思維:能從力學(xué)的角度解釋結(jié)構(gòu)對技術(shù)產(chǎn)品及其功能實現(xiàn)的獨特價值。物化能力:能進行簡單結(jié)構(gòu)的受力分析,并辨析結(jié)構(gòu)的一般分類。(三)辨析結(jié)構(gòu)的類型創(chuàng)新設(shè)計:了解不同結(jié)構(gòu)的類型特征對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響。圖樣表達:通過自然界和技術(shù)領(lǐng)域中的實例,理解并分類不同的結(jié)構(gòu)類型。(四)探析結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性技術(shù)意識:探究影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素,理解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對技術(shù)產(chǎn)品的重要性。工程思維:通過技術(shù)活動,體驗并理解結(jié)構(gòu)重心、支撐面等因素對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。(五)探析結(jié)構(gòu)強度物化能力:通過技術(shù)活動,探究影響結(jié)構(gòu)強度的因素。創(chuàng)新設(shè)計:嘗試解決與結(jié)構(gòu)強度相關(guān)的技術(shù)問題,提高設(shè)計和制作能力。(六)感悟結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系創(chuàng)新設(shè)計:通過案例分析,說明結(jié)構(gòu)對技術(shù)產(chǎn)品功能實現(xiàn)的價值。技術(shù)意識:能從技術(shù)和文化的角度理解結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。(七)欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)的案例圖樣表達:從技術(shù)和文化的角度欣賞并評價經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例。技術(shù)意識:理解經(jīng)典結(jié)構(gòu)所蘊含的技術(shù)原理和文化價值。(八)分析結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素工程思維:通過案例分析,說明結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素。創(chuàng)新設(shè)計:綜合考慮穩(wěn)定性、強度等多方面因素進行簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計。(九)設(shè)計并制作站立式辦公桌物化能力:根據(jù)實際條件,選用合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,制作模型或原型。圖樣表達:繪制設(shè)計圖樣,進行功能測試、穩(wěn)定性和強度測試,優(yōu)化設(shè)計方案。三、評價目標設(shè)定(一)技術(shù)意識評價要點:學(xué)生能夠理解結(jié)構(gòu)與人、自然、社會的關(guān)系,形成對技術(shù)的積極態(tài)度和使用技術(shù)的責(zé)任意識。評價方式:通過課堂討論、案例分析、小組匯報等形式,評價學(xué)生對技術(shù)意識的理解和表現(xiàn)。(二)工程思維評價要點:學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析的方法進行設(shè)計,理解結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法。評價方式:通過觀察學(xué)生在設(shè)計過程中的思維過程、設(shè)計方案的合理性和可行性等方面進行評價。(三)創(chuàng)新設(shè)計評價要點:學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)與明確問題,收集相關(guān)信息,提出符合設(shè)計原則且具有創(chuàng)造性的構(gòu)思方案。評價方式:通過設(shè)計作品展示、技術(shù)試驗報告、創(chuàng)新點闡述等方式,評價學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力。(四)圖樣表達評價要點:學(xué)生能夠識讀和繪制簡單的技術(shù)圖樣,用技術(shù)語言描述設(shè)計構(gòu)想。評價方式:通過圖樣作業(yè)、設(shè)計報告、課堂演示等方式,評價學(xué)生的圖樣表達能力。(五)物化能力評價要點:學(xué)生知道常見材料的屬性和常用工具的使用方法,能夠根據(jù)方案設(shè)計要求進行材料選擇、工具使用和產(chǎn)品制作。評價方式:通過觀察學(xué)生的實際操作過程、制作成品的質(zhì)量和工藝水平等方面進行評價。具體評價活動設(shè)計(一)感知豐富的結(jié)構(gòu)(任務(wù)一)評價活動:學(xué)生分組進行“讓木條動起來”的技術(shù)體驗活動,設(shè)計并制作一個可動的木質(zhì)結(jié)構(gòu)。評價目標:技術(shù)意識:學(xué)生能否通過活動感受結(jié)構(gòu)的豐富性及其魅力。圖樣表達:學(xué)生能否用簡單的草圖或文字描述設(shè)計方案。評價方式:教師觀察學(xué)生的設(shè)計過程和成品,評價其創(chuàng)意和實用性。學(xué)生小組內(nèi)互評,討論設(shè)計方案的優(yōu)缺點。教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)給予反饋和建議。(二)認識結(jié)構(gòu)的受力(任務(wù)二)評價活動:學(xué)生進行吊蘭盆栽支撐架的受力探究實驗,記錄并分析不同條件下支撐架的變形情況。評價目標:工程思維:學(xué)生能否從力學(xué)的角度解釋結(jié)構(gòu)受力情況。物化能力:學(xué)生能否選擇合適的材料和工具進行實驗。評價方式:教師觀察學(xué)生的實驗操作和數(shù)據(jù)記錄情況。學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)撰寫實驗報告,分析支撐架的受力特點。教師評閱實驗報告,給予評分和反饋。(三)辨析結(jié)構(gòu)的類型(任務(wù)三)評價活動:學(xué)生分組收集自然界和技術(shù)領(lǐng)域中的不同結(jié)構(gòu)類型實例,進行分類和歸納。評價目標:創(chuàng)新設(shè)計:學(xué)生能否發(fā)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)的類型特征及其對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響。圖樣表達:學(xué)生能否用圖表或文字形式清晰地展示分類結(jié)果。評價方式:教師檢查學(xué)生的分類結(jié)果和歸納總結(jié)情況。學(xué)生小組內(nèi)展示和討論各自的分類方法。教師根據(jù)分類的準確性和創(chuàng)新性給予評分。(四)探析結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性(任務(wù)一)評價活動:學(xué)生進行課桌穩(wěn)定性試驗,記錄并分析不同條件下課桌的穩(wěn)定性。評價目標:技術(shù)意識:學(xué)生能否理解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對技術(shù)產(chǎn)品的重要性。工程思維:學(xué)生能否通過技術(shù)活動體驗結(jié)構(gòu)重心、支撐面等因素對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。評價方式:教師觀察學(xué)生的試驗操作和數(shù)據(jù)分析過程。學(xué)生根據(jù)試驗結(jié)果撰寫試驗報告,分析影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素。教師評閱試驗報告,給予評分和反饋。(五)探析結(jié)構(gòu)強度(任務(wù)二)評價活動:學(xué)生進行懸臂結(jié)構(gòu)模型的強度測試,比較不同材料和連接方式對結(jié)構(gòu)強度的影響。評價目標:物化能力:學(xué)生能否通過技術(shù)活動探究影響結(jié)構(gòu)強度的因素。創(chuàng)新設(shè)計:學(xué)生能否嘗試解決與結(jié)構(gòu)強度相關(guān)的技術(shù)問題。評價方式:教師觀察學(xué)生的測試操作和數(shù)據(jù)處理情況。學(xué)生根據(jù)測試結(jié)果撰寫測試報告,分析不同條件下結(jié)構(gòu)的強度變化。教師評閱測試報告,給予評分和反饋。(六)感悟結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系(任務(wù)一)評價活動:學(xué)生分析不同結(jié)構(gòu)如何實現(xiàn)特定功能,如雨傘、拐杖、多功能螺絲刀等。評價目標:創(chuàng)新設(shè)計:學(xué)生能否通過案例分析說明結(jié)構(gòu)對技術(shù)產(chǎn)品功能實現(xiàn)的價值。技術(shù)意識:學(xué)生能否從技術(shù)和文化的角度理解結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。評價方式:教師檢查學(xué)生的分析報告和討論記錄。學(xué)生小組內(nèi)分享各自的分析結(jié)果和見解。教師根據(jù)學(xué)生的分析深度和廣度給予評分。(七)欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)的案例(任務(wù)二)評價活動:學(xué)生收集并欣賞古今中外的經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例,如趙州橋、螞蟻椅等,撰寫欣賞報告。評價目標:圖樣表達:學(xué)生能否用文字和圖樣清晰展示經(jīng)典結(jié)構(gòu)的特點和美感。技術(shù)意識:學(xué)生能否理解經(jīng)典結(jié)構(gòu)所蘊含的技術(shù)原理和文化價值。評價方式:教師評閱學(xué)生的欣賞報告,評價其描述的準確性和深度。學(xué)生小組內(nèi)交流欣賞體會和感悟。教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)給予反饋和建議。(八)分析結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素(任務(wù)一)評價活動:學(xué)生分析站立式辦公桌結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮的主要因素,如穩(wěn)定性、強度、材料等。評價目標:工程思維:學(xué)生能否通過案例分析說明結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素。創(chuàng)新設(shè)計:學(xué)生能否綜合考慮多方面因素進行簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計。評價方式:教師檢查學(xué)生的分析報告和設(shè)計方案。學(xué)生小組內(nèi)討論設(shè)計方案的優(yōu)缺點和改進建議。教師根據(jù)學(xué)生的分析深度和設(shè)計方案的創(chuàng)新性給予評分。(九)設(shè)計并制作站立式辦公桌(任務(wù)二)評價活動:學(xué)生根據(jù)設(shè)計要求制作站立式辦公桌模型,并進行功能測試、穩(wěn)定性和強度測試。評價目標:物化能力:學(xué)生能否根據(jù)實際條件選用合適的材料和工具進行制作。圖樣表達:學(xué)生能否繪制清晰的設(shè)計圖樣并進行有效的交流。技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計:綜合評價學(xué)生在設(shè)計、制作和測試過程中的表現(xiàn)。評價方式:教師觀察學(xué)生的制作過程和成品質(zhì)量。學(xué)生進行功能演示和穩(wěn)定性、強度測試,記錄測試數(shù)據(jù)。教師評閱學(xué)生的設(shè)計報告和測試數(shù)據(jù),給予綜合評分和反饋。通過以上評價活動的設(shè)計和實施,可以全面、客觀地評價學(xué)生在《第一章
結(jié)構(gòu)及其設(shè)計》學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和進步,促進其通用技術(shù)核心素養(yǎng)的全面提升。十、大單元實施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖一、大單元實施思路《普通高中通用技術(shù)課程標準(2017年版2020年修訂)》指出,通用技術(shù)課程旨在提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng),包括技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。圍繞這些目標,結(jié)合《第一章結(jié)構(gòu)及其設(shè)計》的教學(xué)內(nèi)容,本大單元的實施思路將圍繞以下幾個核心環(huán)節(jié)展開:情境創(chuàng)設(shè)與問題導(dǎo)入:通過創(chuàng)設(shè)真實或模擬的情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,以及結(jié)構(gòu)在日常生活中的應(yīng)用。理論學(xué)習(xí)與案例分析:通過系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)的基本概念、分類、受力分析等知識,并通過案例分析加深對結(jié)構(gòu)設(shè)計的理解。實踐操作與體驗:通過動手實踐,如制作簡易結(jié)構(gòu)模型、進行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與強度試驗等,培養(yǎng)學(xué)生的物化能力和創(chuàng)新思維。項目設(shè)計與實施:結(jié)合實際需求,設(shè)計并實施結(jié)構(gòu)設(shè)計的項目,如設(shè)計并制作站立式辦公桌,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計和工程實踐能力。評價反饋與優(yōu)化:通過多元化的評價方式,及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)成效,并針對存在的問題進行優(yōu)化和改進。二、教學(xué)目標設(shè)定(一)技術(shù)意識能夠識別和理解不同結(jié)構(gòu)在日常生活中的應(yīng)用,形成對結(jié)構(gòu)的初步認識。能夠分析結(jié)構(gòu)對技術(shù)產(chǎn)品功能實現(xiàn)的重要性,形成關(guān)注結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的意識。(二)工程思維能夠運用系統(tǒng)分析的方法,對結(jié)構(gòu)問題進行要素分析、整體規(guī)劃,并提出解決方案。能夠理解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、強度等基本概念,并運用這些概念進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化。(三)創(chuàng)新設(shè)計能夠基于實際需求,提出具有創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。能夠通過技術(shù)試驗和探究,對設(shè)計方案進行優(yōu)化和改進。(四)圖樣表達能夠識讀和繪制簡單的結(jié)構(gòu)圖樣,如草圖、三視圖等。能夠運用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想,與技術(shù)團隊進行有效溝通。(五)物化能力能夠選擇合適的材料和工具,進行結(jié)構(gòu)模型的制作和裝配。能夠進行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與強度的試驗,并對試驗結(jié)果進行分析和處理。三、教學(xué)結(jié)構(gòu)圖第一章
結(jié)構(gòu)及其設(shè)計|+-----------------------------------+--------------------------+|||常見結(jié)構(gòu)的認識
穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析
結(jié)構(gòu)功能的實現(xiàn)
簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計||||+------+------++------+------++------+------++------+------+||||||感知豐富結(jié)構(gòu)
認識結(jié)構(gòu)受力
辨析結(jié)構(gòu)類型
探析結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
探析結(jié)構(gòu)強度
感悟結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系
欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例
分析設(shè)計因素
設(shè)計并制作站立式辦公桌四、具體教學(xué)實施步驟(一)常見結(jié)構(gòu)的認識任務(wù)一
感知豐富的結(jié)構(gòu)實施步驟:情境創(chuàng)設(shè):展示自然界和人造物中的各種結(jié)構(gòu)實例,如蜂巢、蜘蛛網(wǎng)、大樹、建筑物等,引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考這些結(jié)構(gòu)的特點和功能。理論講解:介紹結(jié)構(gòu)的基本概念和常見類型,如實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)等。案例分析:通過案例分析,如古代建筑的榫卯結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代橋梁的懸索結(jié)構(gòu)等,加深學(xué)生對結(jié)構(gòu)的理解。實踐操作:組織學(xué)生進行簡易結(jié)構(gòu)模型的制作,如使用木棍和繩子搭建簡單的框架結(jié)構(gòu)。評價反饋:通過觀察學(xué)生在實踐操作中的表現(xiàn),評價其對結(jié)構(gòu)的認識和理解程度。任務(wù)二
認識結(jié)構(gòu)的受力實施步驟:理論講解:介紹結(jié)構(gòu)受力的基本概念和類型,如受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉(zhuǎn)等。受力分析:通過實例講解結(jié)構(gòu)受力的分析方法,如通過計算確定結(jié)構(gòu)的承載力。實踐操作:組織學(xué)生進行結(jié)構(gòu)受力試驗,如使用鉤碼和細繩測試木條的受力情況。案例分析:分析因結(jié)構(gòu)受力不合理導(dǎo)致的事故案例,提高學(xué)生的安全意識。評價反饋:通過學(xué)生的試驗報告和案例分析,評價其對結(jié)構(gòu)受力的理解程度。任務(wù)三
辨析結(jié)構(gòu)的類型實施步驟:理論講解:詳細介紹實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)等基本類型及其特點。案例分析:通過具體案例展示不同類型結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,如高樓大廈的框架結(jié)構(gòu)、雞蛋的殼體結(jié)構(gòu)等。實踐操作:組織學(xué)生進行結(jié)構(gòu)類型的辨析活動,如通過觀察和測量判斷物體的結(jié)構(gòu)類型。評價反饋:通過學(xué)生的辨析結(jié)果和實踐活動中的表現(xiàn),評價其對結(jié)構(gòu)類型的理解程度。(二)穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析任務(wù)一
探析結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性實施步驟:理論講解:介紹結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本概念和影響因素。案例分析:通過案例展示結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性在工程設(shè)計中的重要性,如橋梁的穩(wěn)定性設(shè)計。實踐操作:組織學(xué)生進行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性試驗,如測試不同形狀和材料的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。項目設(shè)計:引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方案,并進行優(yōu)化和改進。評價反饋:通過學(xué)生的試驗報告和項目設(shè)計方案,評價其對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的理解程度和應(yīng)用能力。任務(wù)二
探析結(jié)構(gòu)強度實施步驟:理論講解:介紹結(jié)構(gòu)強度的基本概念和計算方法。案例分析:通過具體案例展示結(jié)構(gòu)強度在工程設(shè)計中的重要性,如建筑物的承重結(jié)構(gòu)。實踐操作:組織學(xué)生進行結(jié)構(gòu)強度試驗,如測試不同材料的結(jié)構(gòu)在相同荷載下的變形情況。項目設(shè)計:引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計提高結(jié)構(gòu)強度的方案,并進行優(yōu)化和改進。評價反饋:通過學(xué)生的試驗報告和項目設(shè)計方案,評價其對結(jié)構(gòu)強度的理解程度和應(yīng)用能力。(三)結(jié)構(gòu)功能的實現(xiàn)任務(wù)一
感悟結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系實施步驟:情境創(chuàng)設(shè):通過實例展示不同結(jié)構(gòu)如何實現(xiàn)不同的功能,如雨傘的遮雨功能和拐杖的支撐功能。理論講解:介紹結(jié)構(gòu)與功能的基本關(guān)系以及如何通過結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)特定功能。案例分析:分析自行車、汽車等交通工具的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系。實踐操作:組織學(xué)生進行結(jié)構(gòu)設(shè)計活動,嘗試設(shè)計具有特定功能的結(jié)構(gòu)模型。評價反饋:通過學(xué)生的設(shè)計作品和實踐活動中的表現(xiàn),評價其對結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的理解程度。任務(wù)二
欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)的案例實施步驟:案例展示:展示國內(nèi)外經(jīng)典的結(jié)構(gòu)設(shè)計案例,如趙州橋、埃菲爾鐵塔等。理論講解:分析這些經(jīng)典結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點和實現(xiàn)方式。文化探討:探討這些經(jīng)典結(jié)構(gòu)所蘊含的文化意義和歷史價值。實踐活動:組織學(xué)生進行經(jīng)典結(jié)構(gòu)的模型制作或仿制活動。評價反饋:通過學(xué)生的模型制作和文化探討活動,評價其對經(jīng)典結(jié)構(gòu)的理解程度和文化素養(yǎng)。(四)簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計任務(wù)一
分析結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素實施步驟:理論講解:介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮的主要因素,如穩(wěn)定性、強度、安全性、適用性、耐久性和成本控制等。案例分析:通過具體案例展示這些因素在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性。小組討論:組織學(xué)生進行小組討論,分析不同因素對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響。項目設(shè)計:引導(dǎo)學(xué)生考慮主要因素進行簡單結(jié)構(gòu)設(shè)計,如設(shè)計一個小型書架或桌子。評價反饋:通過學(xué)生的項目設(shè)計方案和小組討論結(jié)果,評價其對結(jié)構(gòu)設(shè)計因素的理解程度和應(yīng)用能力。任務(wù)二
設(shè)計并制作站立式辦公桌實施步驟:需求分析:引導(dǎo)學(xué)生分析站立式辦公桌的功能需求和用戶需求。方案設(shè)計:組織學(xué)生進行方案設(shè)計活動,提出多種設(shè)計方案并進行比較和優(yōu)化。圖樣表達:指導(dǎo)學(xué)生繪制設(shè)計圖樣和制作圖紙。物化實現(xiàn):組織學(xué)生進行站立式辦公桌的制作和裝配活動。測試評估:對制作完成的站立式辦公桌進行測試和評估,確保其滿足設(shè)計要求和用戶需求。評價反饋:通過學(xué)生的設(shè)計圖樣、制作過程和測試評估結(jié)果,評價其創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。通過以上具體教學(xué)實施步驟,學(xué)生將能夠全面掌握《第一章
結(jié)構(gòu)及其設(shè)計》的教學(xué)內(nèi)容,提高技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力等學(xué)科核心素養(yǎng)。十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)大情境:隨著科技的飛速發(fā)展,我們的生活環(huán)境充滿了各種復(fù)雜而精妙的結(jié)構(gòu)。從自然界中的蜂巢、蜘蛛網(wǎng)到人類創(chuàng)造的橋梁、建筑,結(jié)構(gòu)無處不在,它們不僅支撐著我們的生活空間,還蘊含著豐富的科學(xué)與技術(shù)原理。為了更好地理解和應(yīng)用這些結(jié)構(gòu),我們將通過一系列實踐活動,探索結(jié)構(gòu)的奧秘,提升我們的技術(shù)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。大任務(wù):任務(wù)一:探索自然界的奇妙結(jié)構(gòu)教學(xué)目標:技術(shù)意識:通過觀察自然界中的結(jié)構(gòu),認識和理解不同結(jié)構(gòu)的特點和功能,形成對結(jié)構(gòu)的基本認識。工程思維:能夠從系統(tǒng)的角度分析自然界中的結(jié)構(gòu),理解它們?nèi)绾芜m應(yīng)環(huán)境并實現(xiàn)特定功能。創(chuàng)新設(shè)計:激發(fā)對自然界結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新思考,探索可能的仿生應(yīng)用?;顒釉O(shè)計:情境創(chuàng)設(shè):組織學(xué)生到戶外或觀看相關(guān)視頻,觀察自然界中的結(jié)構(gòu),如蜂巢、蜘蛛網(wǎng)、大樹的根系等。任務(wù)描述:要求學(xué)生記錄觀察到的結(jié)構(gòu)特點,分析其可能的功能和適應(yīng)性,并討論這些結(jié)構(gòu)對人類設(shè)計的啟示。實踐活動:分組進行“仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計”比賽,鼓勵學(xué)生模仿自然界中的結(jié)構(gòu),設(shè)計具有特定功能的小模型。評價反饋:通過展示和討論各組的設(shè)計作品,評價學(xué)生的觀察力、分析能力和創(chuàng)新能力。任務(wù)二:揭秘人造結(jié)構(gòu)的奧秘教學(xué)目標:技術(shù)意識:理解人造結(jié)構(gòu)在日常生活中的廣泛應(yīng)用和重要性。工程思維:能夠分析人造結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和受力情況,理解其設(shè)計原理。圖樣表達:能夠識讀和繪制簡單的結(jié)構(gòu)圖樣,表達設(shè)計構(gòu)想?;顒釉O(shè)計:情境創(chuàng)設(shè):展示各種人造結(jié)構(gòu)的圖片和視頻,如橋梁、建筑、家具等。任務(wù)描述:要求學(xué)生選擇一種人造結(jié)構(gòu)進行深入分析,了解其設(shè)計原理、受力情況和穩(wěn)定性。實踐活動:分組進行“結(jié)構(gòu)模型制作”活動,每組選擇一種人造結(jié)構(gòu)進行模型制作,并繪制結(jié)構(gòu)圖樣。評價反饋:通過模型展示和圖樣評價,檢查學(xué)生對人造結(jié)構(gòu)的理解程度和設(shè)計能力。任務(wù)三:設(shè)計并制作站立式辦公桌教學(xué)目標:創(chuàng)新設(shè)計:能夠基于實際需求,提出具有創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。圖樣表達:能夠運用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想,與技術(shù)團隊進行有效溝通。物化能力:選擇合適的材料和工具,進行結(jié)構(gòu)模型的制作和裝配?;顒釉O(shè)計:情境創(chuàng)設(shè):介紹站立式辦公桌的市場需求和設(shè)計挑戰(zhàn),展示一些成功的站立式辦公桌設(shè)計案例。任務(wù)描述:要求學(xué)生分組設(shè)計并制作一張站立式辦公桌,要求具有可調(diào)節(jié)高度、穩(wěn)固耐用、美觀實用等特點。實踐活動:設(shè)計階段:各組進行需求分析、方案設(shè)計、圖樣繪制等工作。制作階段:選擇合適的材料和工具,進行辦公桌的制作和裝配。測試階段:對制作完成的辦公桌進行穩(wěn)定性和強度測試,確保其滿足設(shè)計要求和用戶需求。評價反饋:通過展示和測試各組的辦公桌,評價學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力、圖樣表達能力和物化能力。任務(wù)四:經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例賞析與創(chuàng)作教學(xué)目標:技術(shù)意識:能夠從技術(shù)和文化的角度欣賞和評價經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例。工程思維:理解經(jīng)典結(jié)構(gòu)設(shè)計中的工程思維和創(chuàng)新點。創(chuàng)新設(shè)計:受到經(jīng)典結(jié)構(gòu)的啟發(fā),進行自己的創(chuàng)新設(shè)計嘗試?;顒釉O(shè)計:情境創(chuàng)設(shè):展示國內(nèi)外經(jīng)典的結(jié)構(gòu)設(shè)計案例,如趙州橋、埃菲爾鐵塔、悉尼歌劇院等。任務(wù)描述:要求學(xué)生分組選擇一個經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例進行深入分析,理解其設(shè)計原理、文化內(nèi)涵和創(chuàng)新點。實踐活動:案例分析:各組提交經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例分析報告,包括設(shè)計原理、文化內(nèi)涵、創(chuàng)新點等方面的分析。創(chuàng)作嘗試:受到經(jīng)典結(jié)構(gòu)的啟發(fā),各組進行自己的創(chuàng)新設(shè)計嘗試,可以是小模型制作、設(shè)計概念圖等形式。評價反饋:通過案例分析報告和創(chuàng)新設(shè)計作品的展示,評價學(xué)生的分析能力、創(chuàng)新能力和文化素養(yǎng)。綜合實踐活動:校園結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽教學(xué)目標:綜合運用:綜合運用所學(xué)知識和技能,進行校園結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新實踐。團隊協(xié)作:培養(yǎng)團隊協(xié)作精神,提高項目管理和溝通能力。展示交流:通過展示和交流,提升自信心和表達能力?;顒釉O(shè)計:情境創(chuàng)設(shè):介紹校園結(jié)構(gòu)設(shè)計的背景和重要性,激發(fā)學(xué)生參與設(shè)計的興趣和熱情。任務(wù)描述:要求學(xué)生以班級或小組為單位,設(shè)計一個校園結(jié)構(gòu)(如校園雕塑、涼亭、花架等),要求具有創(chuàng)新性、實用性和美觀性。實踐活動:需求調(diào)研:進行校園需求調(diào)研,了解師生對校園結(jié)構(gòu)的需求和期望。方案設(shè)計:根據(jù)需求調(diào)研結(jié)果,進行方案設(shè)計、圖樣繪制和材料選擇等工作。制作裝配:選擇合適的材料和工具,進行校園結(jié)構(gòu)的制作和裝配。展示交流:組織校園結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽的展示和交流活動,邀請師生進行投票和評價。評價反饋:通過展示和交流活動,評價各組的設(shè)計方案、制作質(zhì)量和團隊協(xié)作能力。根據(jù)師生的反饋意見,對作品進行進一步的優(yōu)化和改進。通過以上大情境和大任務(wù)的創(chuàng)設(shè),學(xué)生將能夠全面提升技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力等通用技術(shù)核心素養(yǎng)。通過實踐活動和團隊協(xié)作,學(xué)生將能夠更好地理解和應(yīng)用結(jié)構(gòu)知識,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力,為未來的學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)。十二、單元學(xué)歷案一、單元主題與課時單元主題:第一章
結(jié)構(gòu)及其設(shè)計課時設(shè)計:第一課時:常見結(jié)構(gòu)的認識任務(wù)一:感知豐富的結(jié)構(gòu)第二課時:穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析(一)任務(wù)一:探析結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性第三課時:穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析(二)任務(wù)二:探析結(jié)構(gòu)強度第四課時:結(jié)構(gòu)功能的實現(xiàn)任務(wù)一:感悟結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系第五課時:結(jié)構(gòu)功能的實現(xiàn)任務(wù)二:欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)的案例第六課時:簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(一)任務(wù)一:分析結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素第七課時:簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(二)任務(wù)二:設(shè)計并制作站立式辦公桌(需求分析、方案設(shè)計)第八課時:簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(三)任務(wù)二:設(shè)計并制作站立式辦公桌(圖樣表達、物化實現(xiàn)、測試評估)二、學(xué)習(xí)目標(一)技術(shù)意識能夠識別和理解不同結(jié)構(gòu)在日常生活中的應(yīng)用,形成對結(jié)構(gòu)的初步認識。能夠分析結(jié)構(gòu)對技術(shù)產(chǎn)品功能實現(xiàn)的重要性,形成關(guān)注結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的意識。(二)工程思維能夠運用系統(tǒng)分析的方法,對結(jié)構(gòu)問題進行要素分析、整體規(guī)劃,并提出解決方案。能夠理解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、強度等基本概念,并運用這些概念進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化。(三)創(chuàng)新設(shè)計能夠基于實際需求,提出具有創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。能夠通過技術(shù)試驗和探究,對設(shè)計方案進行優(yōu)化和改進。(四)圖樣表達能夠識讀和繪制簡單的結(jié)構(gòu)圖樣,如草圖、三視圖等。能夠運用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想,與技術(shù)團隊進行有效溝通。(五)物化能力能夠選擇合適的材料和工具,進行結(jié)構(gòu)模型的制作和裝配。能夠進行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與強度的試驗,并對試驗結(jié)果進行分析和處理。三、評價任務(wù)技術(shù)意識評價:通過學(xué)生的課堂討論和案例分析報告,評價學(xué)生對結(jié)構(gòu)在日常生活中的應(yīng)用及結(jié)構(gòu)對技術(shù)產(chǎn)品功能實現(xiàn)的重要性的理解。工程思維評價:通過學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案和穩(wěn)定性、強度試驗報告,評價學(xué)生運用系統(tǒng)分析方法解決結(jié)構(gòu)問題的能力及對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、強度等概念的理解和應(yīng)用。創(chuàng)新設(shè)計評價:通過學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計方案和制作的站立式辦公桌模型,評價學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力和技術(shù)試驗與探究能力。圖樣表達評價:通過學(xué)生的設(shè)計圖樣和制作圖紙,評價學(xué)生的圖樣表達能力和與技術(shù)團隊溝通的有效性。物化能力評價:通過學(xué)生的結(jié)構(gòu)模型制作過程和測試評估結(jié)果,評價學(xué)生的物化能力和對試驗結(jié)果的分析和處理能力。四、學(xué)習(xí)過程第一課時:常見結(jié)構(gòu)的認識情境創(chuàng)設(shè)與問題導(dǎo)入:展示不同領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)實例,如橋梁、建筑、家具等,引導(dǎo)學(xué)生思考結(jié)構(gòu)的含義及其在日常生活中的應(yīng)用。理論學(xué)習(xí)與案例分析:講解結(jié)構(gòu)的基本概念、分類及受力分析,通過案例分析加深對結(jié)構(gòu)設(shè)計的理解。實踐操作與體驗:組織學(xué)生進行技術(shù)體驗活動,如制作簡單的木結(jié)構(gòu)模型,感受結(jié)構(gòu)的豐富性及其魅力。評價反饋:通過學(xué)生的課堂討論和案例分析報告,評價學(xué)生對結(jié)構(gòu)在日常生活中的應(yīng)用及結(jié)構(gòu)對技術(shù)產(chǎn)品功能實現(xiàn)的重要性的理解。第二課時:穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析(一)情境創(chuàng)設(shè)與問題導(dǎo)入:通過實例展示結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要性,如魁北克大橋坍塌事件,引導(dǎo)學(xué)生思考影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素。理論學(xué)習(xí)與案例分析:講解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本概念及影響因素,如重心、支撐面等,通過案例分析加深理解。實踐操作與體驗:組織學(xué)生進行懸臂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性試驗,探究重心、支撐面對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。評價反饋:通過學(xué)生的試驗報告和課堂討論,評價學(xué)生運用系統(tǒng)分析方法解決結(jié)構(gòu)問題的能力及對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性概念的理解。第三課時:穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析(二)情境創(chuàng)設(shè)與問題導(dǎo)入:通過實例展示結(jié)構(gòu)強度的重要性,如各種工程結(jié)構(gòu)在受力時的表現(xiàn),引導(dǎo)學(xué)生思考影響結(jié)構(gòu)強度的因素。理論學(xué)習(xí)與案例分析:講解結(jié)構(gòu)強度的基本概念及影響因素,如形狀、材料、連接方式等,通過案例分析加深理解。實踐操作與體驗:組織學(xué)生進行不同截面形狀的懸臂梁強度試驗,探究形狀對結(jié)構(gòu)強度的影響。評價反饋:通過學(xué)生的試驗報告和課堂討論,評價學(xué)生運用結(jié)構(gòu)強度概念進行試驗設(shè)計和結(jié)果分析的能力。第四課時:結(jié)構(gòu)功能的實現(xiàn)(一)情境創(chuàng)設(shè)與問題導(dǎo)入:通過實例展示結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,如不同類型的椅子滿足不同使用需求,引導(dǎo)學(xué)生思考結(jié)構(gòu)如何決定功能。理論學(xué)習(xí)與案例分析:講解結(jié)構(gòu)對技術(shù)產(chǎn)品功能實現(xiàn)的價值及結(jié)構(gòu)與功能的相互關(guān)系,通過案例分析加深理解。實踐操作與體驗:組織學(xué)生進行技術(shù)探究活動,如分析多功能椅子的結(jié)構(gòu)特點及其功能實現(xiàn)方式。評價反饋:通過學(xué)生的課堂討論和案例分析報告,評價學(xué)生對結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的理解及從技術(shù)和文化角度欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)的能力。第五課時:結(jié)構(gòu)功能的實現(xiàn)(二)情境創(chuàng)設(shè)與問題導(dǎo)入:展示經(jīng)典結(jié)構(gòu)設(shè)計案例,如趙州橋、岳陽樓等,引導(dǎo)學(xué)生思考這些結(jié)構(gòu)為何能成為經(jīng)典。理論學(xué)習(xí)與案例分析:從技術(shù)和文化兩個角度分析經(jīng)典結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點及價值,通過案例分析加深理解。實踐操作與體驗:組織學(xué)生進行經(jīng)典結(jié)構(gòu)案例的賞析活動,如小組討論、制作PPT展示等。評價反饋:通過學(xué)生的課堂討論和案例分析報告,評價學(xué)生從技術(shù)和文化角度欣賞和評價經(jīng)典結(jié)構(gòu)的能力。第六課時:簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(一)情境創(chuàng)設(shè)與問題導(dǎo)入:通過實例展示簡單結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程及考慮因素,如站立式辦公桌的設(shè)計,引導(dǎo)學(xué)生思考如何進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。理論學(xué)習(xí)與案例分析:講解結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本目標及考慮的主要因素,如穩(wěn)定性、強度、安全性等,通過案例分析加深理解。實踐操作與體驗:組織學(xué)生進行站立式辦公桌的設(shè)計分析活動,如列出設(shè)計要求、進行功能分區(qū)等。評價反饋:通過學(xué)生的設(shè)計分析報告和課堂討論,評價學(xué)生運用結(jié)構(gòu)設(shè)計知識進行分析的能力及考慮主要因素的全面性。第七課時:簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(二)情境創(chuàng)設(shè)與問題導(dǎo)入:回顧站立式辦公桌的設(shè)計要求和分析結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生思考如何進行方案設(shè)計和圖樣表達。理論學(xué)習(xí)與案例分析:講解方案設(shè)計的基本步驟和圖樣表達的基本要求,通過案例分析加深理解。實踐操作與體驗:組織學(xué)生進行站立式辦公桌的方案設(shè)計活動,如繪制設(shè)計草圖、制作三維模型等。評價反饋:通過學(xué)生的設(shè)計圖樣和制作圖紙,評價學(xué)生的圖樣表達能力和設(shè)計方案的創(chuàng)新性。第八課時:簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(三)情境創(chuàng)設(shè)與問題導(dǎo)入:回顧站立式辦公桌的設(shè)計方案和圖樣表達結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生思考如何進行物化實現(xiàn)和測試評估。理論學(xué)習(xí)與案例分析:講解物化實現(xiàn)的基本步驟和測試評估的基本要求,通過案例分析加深理解。實踐操作與體驗:組織學(xué)生進行站立式辦公桌的制作和裝配活動,并進行測試評估以確保其滿足設(shè)計要求和用戶需求。評價反饋:通過學(xué)生的制作過程和測試評估結(jié)果,評價學(xué)生的物化能力和對試驗結(jié)果的分析和處理能力。同時組織學(xué)生進行課堂展示和交流活動,分享設(shè)計經(jīng)驗和學(xué)習(xí)體會。五、作業(yè)與檢測課后作業(yè):完成站立式辦公桌的設(shè)計圖樣和制作圖紙。分析一種經(jīng)典結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點及價值,并撰寫案例分析報告。單元檢測:設(shè)計一份簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)書,要求學(xué)生根據(jù)任務(wù)書要求進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和制作。組織學(xué)生進行站立式辦公桌的制作和裝配競賽,評選出優(yōu)秀作品并進行展示和交流。六、學(xué)后反思通過本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能夠全面掌握結(jié)構(gòu)及其設(shè)計的相關(guān)知識和技能,提高技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力等學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)生還應(yīng)通過實踐操作和體驗活動加深對結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的理解及從技術(shù)和文化角度欣賞和評價經(jīng)典結(jié)構(gòu)的能力。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注日常生活中的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象及其應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和思考力;同時還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力,鼓勵學(xué)生在設(shè)計過程中大膽嘗試和創(chuàng)新。十三、學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計一、教學(xué)目標本次學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計旨在通過《第一章
結(jié)構(gòu)及其設(shè)計》的教學(xué)內(nèi)容,全面提升學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),包括技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。通過實踐活動,使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實際操作相結(jié)合,培養(yǎng)解決實際問題的能力,并促進跨學(xué)科知識的融合與應(yīng)用。二、學(xué)習(xí)目標技術(shù)意識:能夠識別和理解不同結(jié)構(gòu)在日常生活中的應(yīng)用,形成對結(jié)構(gòu)的初步認識。能夠分析結(jié)構(gòu)對技術(shù)產(chǎn)品功能實現(xiàn)的重要性,形成關(guān)注結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的意識。工程思維:能夠運用系統(tǒng)分析的方法,對結(jié)構(gòu)問題進行要素分析、整體規(guī)劃,并提出解決方案。能夠理解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、強度等基本概念,并運用這些概念進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化。創(chuàng)新設(shè)計:能夠基于實際需求,提出具有創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。能夠通過技術(shù)試驗和探究,對設(shè)計方案進行優(yōu)化和改進。圖樣表達:能夠識讀和繪制簡單的結(jié)構(gòu)圖樣,如草圖、三視圖等。能夠運用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想,與技術(shù)團隊進行有效溝通。物化能力:能夠選擇合適的材料和工具,進行結(jié)構(gòu)模型的制作和裝配。能夠進行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與強度的試驗,并對試驗結(jié)果進行分析和處理。三、作業(yè)目標技術(shù)意識培養(yǎng):通過觀察和分析自然界和人造物中的各種結(jié)構(gòu)實例,增強對結(jié)構(gòu)應(yīng)用的認識。通過案例分析,理解結(jié)構(gòu)對技術(shù)產(chǎn)品功能實現(xiàn)的重要性。工程思維鍛煉:通過結(jié)構(gòu)受力分析和穩(wěn)定性、強度試驗,培養(yǎng)系統(tǒng)分析和解決問題的能力。通過項目設(shè)計,如站立式辦公桌的設(shè)計,鍛煉整體規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計的能力。創(chuàng)新設(shè)計激發(fā):鼓勵學(xué)生提出創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,并通過技術(shù)試驗進行驗證和優(yōu)化。引導(dǎo)學(xué)生從多角度思考問題,提出改進現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新點。圖樣表達能力提升:通過繪制結(jié)構(gòu)圖樣,如設(shè)計草圖、三視圖等,提高圖樣表達能力。通過小組合作,共同繪制項目設(shè)計圖樣,培養(yǎng)團隊協(xié)作和溝通能力。物化能力實踐:通過結(jié)構(gòu)模型的制作和裝配,提高動手操作能力。通過穩(wěn)定性與強度試驗,掌握試驗方法和數(shù)據(jù)分析技能。四、學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(一)感知豐富的結(jié)構(gòu)活動設(shè)計:情境創(chuàng)設(shè):展示自然界和人造物中的各種結(jié)構(gòu)實例,如蜂巢、蜘蛛網(wǎng)、大樹、建筑物等,引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考這些結(jié)構(gòu)的特點和功能。理論講解:介紹結(jié)構(gòu)的基本概念和常見類型,如實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)等。案例分析:通過案例分析,如古代建筑的榫卯結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代橋梁的懸索結(jié)構(gòu)等,加深學(xué)生對結(jié)構(gòu)的理解。實踐操作:組織學(xué)生進行簡易結(jié)構(gòu)模型的制作,如使用木棍和繩子搭建簡單的框架結(jié)構(gòu)??鐚W(xué)科融合:結(jié)合生物學(xué)知識,分析生物體中的結(jié)構(gòu)特點及其功能;結(jié)合物理學(xué)知識,理解結(jié)構(gòu)受力原理。作業(yè)設(shè)計:觀察并記錄身邊三種不同結(jié)構(gòu)類型的實例,分析其特點和功能。設(shè)計并制作一個簡易的框架結(jié)構(gòu)模型,如橋梁模型,并進行展示和講解。評價標準:能夠準確識別并描述不同結(jié)構(gòu)類型的實例。能夠制作并展示一個結(jié)構(gòu)合理的框架模型。能夠從跨學(xué)科角度解釋結(jié)構(gòu)的特點和功能。(二)認識結(jié)構(gòu)的受力活動設(shè)計:理論講解:介紹結(jié)構(gòu)受力的基本概念和類型,如受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉(zhuǎn)等。受力分析:通過實例講解結(jié)構(gòu)受力的分析方法,如通過計算確定結(jié)構(gòu)的承載力。實踐操作:組織學(xué)生進行結(jié)構(gòu)受力試驗,如使用鉤碼和細繩測試木條的受力情況。案例分析:分析因結(jié)構(gòu)受力不合理導(dǎo)致的事故案例,提高學(xué)生的安全意識??鐚W(xué)科融合:結(jié)合物理學(xué)中的力學(xué)知識,深入理解結(jié)構(gòu)受力的原理和應(yīng)用。作業(yè)設(shè)計:對一個實際結(jié)構(gòu)(如橋梁、建筑等)進行受力分析,并繪制受力圖。設(shè)計一個簡易的結(jié)構(gòu)受力試驗方案,并進行實際操作和數(shù)據(jù)分析。評價標準:能夠準確描述結(jié)構(gòu)受力的基本概念和類型。能夠繪制出合理的結(jié)構(gòu)受力圖。能夠設(shè)計并實施結(jié)構(gòu)受力試驗,得出準確的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。(三)辨析結(jié)構(gòu)的類型活動設(shè)計:理論講解:詳細介紹實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)等基本類型及其特點。案例分析:通過具體案例展示不同類型結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,如高樓大廈的框架結(jié)構(gòu)、雞蛋的殼體結(jié)構(gòu)等。實踐操作:組織學(xué)生進行結(jié)構(gòu)類型的辨析活動,如通過觀察和測量判斷物體的結(jié)構(gòu)類型??鐚W(xué)科融合:結(jié)合材料科學(xué)知識,分析不同材料對結(jié)構(gòu)類型選擇的影響。作業(yè)設(shè)計:分析并總結(jié)三種不同結(jié)構(gòu)類型(實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu))的特點和應(yīng)用場景。對身邊的一個實際結(jié)構(gòu)進行類型辨析,并說明辨析的依據(jù)。評價標準:能夠準確描述不同結(jié)構(gòu)類型的特點和應(yīng)用場景。能夠正確辨析實際結(jié)構(gòu)的類型,并給出合理的解釋。(四)探析結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性活動設(shè)計:理論講解:介紹結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本概念和影響因素。案例分析:通過案例展示結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性在工程設(shè)計中的重要性,如橋梁的穩(wěn)定性設(shè)計。實踐操作:組織學(xué)生進行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性試驗,如測試不同形狀和材料的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。項目設(shè)計:引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方案,并進行優(yōu)化和改進??鐚W(xué)科融合:結(jié)合物理學(xué)中的靜力學(xué)知識,分析結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的原理。作業(yè)設(shè)計:設(shè)計一個提高特定結(jié)構(gòu)(如橋梁、建筑等)穩(wěn)定性的方案,并進行模型制作和測試。分析并總結(jié)影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素及其改進措施。評價標準:能夠提出合理的提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方案。能夠制作并測試穩(wěn)定性改進后的結(jié)構(gòu)模型。能夠從跨學(xué)科角度解釋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的原理和改進措施。(五)探析結(jié)構(gòu)強度活動設(shè)計:理論講解:介紹結(jié)構(gòu)強度的基本概念和計算方法。案例分析:通過具體案例展示結(jié)構(gòu)強度在工程設(shè)計中的重要性,如建筑物的承重結(jié)構(gòu)。實踐操作:組織學(xué)生進行結(jié)構(gòu)強度試驗,如測試不同材料的結(jié)構(gòu)在相同荷載下的變形情況。項目設(shè)計:引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計提高結(jié)構(gòu)強度的方案,并進行優(yōu)化和改進??鐚W(xué)科融合:結(jié)合材料科學(xué)知識,分析不同材料對結(jié)構(gòu)強度的影響。作業(yè)設(shè)計:設(shè)計一個提高特定結(jié)構(gòu)(如橋梁、建筑構(gòu)件等)強度的方案,并進行模型制作和測試。分析并總結(jié)影響結(jié)構(gòu)強度的主要因素及其改進措施。評價標準:能夠提出合理的提高結(jié)構(gòu)強度的方案。能夠制作并測試強度改進后的結(jié)構(gòu)模型。能夠從跨學(xué)科角度解釋結(jié)構(gòu)強度的原理和改進措施。(六)感悟結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系活動設(shè)計:情境創(chuàng)設(shè):通過實例展示不同結(jié)構(gòu)如何實現(xiàn)不同的功能,如雨傘的遮雨功能和拐杖的支撐功能。理論講解:介紹結(jié)構(gòu)與功能的基本關(guān)系以及如何通過結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)特定功能。案例分析:分析自行車、汽車等交通工具的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系。實踐操作:組織學(xué)生進行結(jié)構(gòu)設(shè)計活動,嘗試設(shè)計具有特定功能的結(jié)構(gòu)模型??鐚W(xué)科融合:結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計知識,分析結(jié)構(gòu)與功能在產(chǎn)品設(shè)計中的重要性。作業(yè)設(shè)計:設(shè)計一個具有特定功能(如承重、支撐、遮陽等)的結(jié)構(gòu)模型,并進行制作和測試。分析并總結(jié)結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系及其在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用。評價標準:能夠設(shè)計并制作出具有特定功能的結(jié)構(gòu)模型。能夠準確分析結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。能夠從跨學(xué)科角度解釋結(jié)構(gòu)與功能在產(chǎn)品設(shè)計中的重要性。(七)欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)的案例活動設(shè)計:案例展示:展示國內(nèi)外經(jīng)典的結(jié)構(gòu)設(shè)計案例,如趙州橋、埃菲爾鐵塔等。理論講解:分析這些經(jīng)典結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點和實現(xiàn)方式。文化探討:探討這些經(jīng)典結(jié)構(gòu)所蘊含的文化意義和歷史價值。實踐活動:組織學(xué)生進行經(jīng)典結(jié)構(gòu)的模型制作或仿制活動??鐚W(xué)科融合:結(jié)合歷史、文化知識,深入分析經(jīng)典結(jié)構(gòu)的設(shè)計背景和文化內(nèi)涵。作業(yè)設(shè)計:選擇一個經(jīng)典結(jié)構(gòu)設(shè)計案例進行深入分析,并撰寫分析報告。制作一個經(jīng)典結(jié)構(gòu)的模型(如趙州橋模型),并進行展示和講解。評價標準:能夠準確分析經(jīng)典結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點和實現(xiàn)方式。能夠深入探討經(jīng)典結(jié)構(gòu)所蘊含的文化意義和歷史價值。能夠制作出結(jié)構(gòu)合理的經(jīng)典結(jié)構(gòu)模型,并進行有效的展示和講解。(八)分析結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素活動設(shè)計:理論講解:介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮的主要因素,如穩(wěn)定性、強度、安全性、適用性、耐久性和成本控制等。案例分析:通過具體案例展示這些因素在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性。小組討論:組織學(xué)生進行小組討論,分析不同因素對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響??鐚W(xué)科融合:結(jié)合經(jīng)濟學(xué)、環(huán)境科學(xué)等知識,分析成本控制和可持續(xù)性在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性。作業(yè)設(shè)計:分析并總結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮的主要因素。設(shè)計一個綜合考慮多種因素的結(jié)構(gòu)方案,并進行優(yōu)化和改進。評價標準:能夠準確列出結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮的主要因素。能夠設(shè)計出一個綜合考慮多種因素的結(jié)構(gòu)方案。能夠從跨學(xué)科角度解釋各種因素在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性。(九)設(shè)計并制作站立式辦公桌活動設(shè)計:需求分析:引導(dǎo)學(xué)生分析站立式辦公桌的功能需求和用戶需求。方案設(shè)計:組織學(xué)生進行方案設(shè)計活動,提出多種設(shè)計方案并進行比較和優(yōu)化。圖樣表達:指導(dǎo)學(xué)生繪制設(shè)計圖樣和制作圖紙。物化實現(xiàn):組織學(xué)生進行站立式辦公桌的制作和裝配活動。測試評估:對制作完成的站立式辦公桌進行測試和評估,確保其滿足設(shè)計要求和用戶需求。跨學(xué)科融合:結(jié)合人體工程學(xué)知識,優(yōu)化站立式辦公桌的設(shè)計,提高其舒適性和實用性。作業(yè)設(shè)計:設(shè)計并繪制站立式辦公桌的設(shè)計圖樣和制作圖紙。制作并裝配一個站立式辦公桌模型,進行測試和評估。評價標準:能夠準確分析站立式辦公桌的功能需求和用戶需求。能夠設(shè)計出合理且創(chuàng)新的站立式辦公桌方案。能夠繪制出準確的設(shè)計圖樣和制作圖紙。能夠制作出結(jié)構(gòu)合理、功能完善的站立式辦公桌模型,并通過測試評估。十四、大單元作業(yè)設(shè)計一、教學(xué)目標設(shè)定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標準(2017年版2020年修訂)》的要求,本單元的教學(xué)目標旨在培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),具體包括技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。通過《第一章結(jié)構(gòu)及其設(shè)計》的教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生將能夠:技術(shù)意識:增強對技術(shù)現(xiàn)象和技術(shù)問題的感知與體悟,理解結(jié)構(gòu)在日常生活和技術(shù)領(lǐng)域中的重要性。工程思維:掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理和方法,能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法進行結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化。創(chuàng)新設(shè)計:基于技術(shù)問題,提出創(chuàng)新性的解決方案,并進行技術(shù)試驗和探究。圖樣表達:能夠識讀和繪制簡單的技術(shù)圖樣,用技術(shù)語言表達設(shè)計構(gòu)想。物化能力:根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具,進行模型制作和裝配,實現(xiàn)設(shè)計的物化。二、作業(yè)目標設(shè)定(一)技術(shù)意識作業(yè)1:觀察并記錄日常生活中至少5種不同結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實例,分析其結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系,撰寫一篇短文說明結(jié)構(gòu)在提升產(chǎn)品功能和使用體驗中的作用。作業(yè)2:分析魁北克大橋坍塌事故的原因,并結(jié)合現(xiàn)代橋梁設(shè)計案例,探討如何提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性,撰寫一篇分析報告。(二)工程思維作業(yè)3:選取一種日常生活中的常見結(jié)構(gòu)(如椅子、桌子、橋梁等),進行結(jié)構(gòu)受力分析,并繪制受力分析圖,說明該結(jié)構(gòu)如何承受各種力的作用。作業(yè)4:設(shè)計一種增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方案,并進行模型制作和測試,記錄測試數(shù)據(jù),分析測試結(jié)果,撰寫測試報告。(三)創(chuàng)新設(shè)計作業(yè)5:基于現(xiàn)有站立式辦公桌的設(shè)計,提出至少兩項創(chuàng)新性的改進方案,包括設(shè)計草圖和技術(shù)說明,闡述改進方案的優(yōu)勢和實施步驟。作業(yè)6:針對一款經(jīng)典結(jié)構(gòu)設(shè)計案例(如趙州橋、埃菲爾鐵塔等),分析其設(shè)計特點和創(chuàng)新之處,并提出一種現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用下的改進方案,撰寫設(shè)計方案報告。(四)圖樣表達作業(yè)7:根據(jù)設(shè)計方案,繪制站立式辦公桌的設(shè)計圖樣,包括三視圖、爆炸圖和必要的標注,確保圖樣能夠清晰表達設(shè)計意圖。作業(yè)8:選取一種經(jīng)典結(jié)構(gòu)(如拱橋、框架結(jié)構(gòu)等),繪制其結(jié)構(gòu)圖,并標注主要構(gòu)件和連接方式,撰寫結(jié)構(gòu)分析報告。(五)物化能力作業(yè)9:根據(jù)設(shè)計圖樣,選擇合適的材料和工具,制作站立式辦公桌的模型,并進行裝配和調(diào)試,記錄制作過程中的關(guān)鍵步驟和遇到的問題及解決方案。作業(yè)10:選取一種經(jīng)典結(jié)構(gòu)(如金字塔、鳥巢體育館等),設(shè)計并制作其縮小版模型,展示模型制作過程,并撰寫制作體會。三、具體作業(yè)設(shè)計(一)技術(shù)意識作業(yè)設(shè)計作業(yè)1:觀察并記錄日常生活中結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實例作業(yè)要求:觀察并記錄日常生活中至少5種不同結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實例,如家具、建筑、交通工具等。分析每種結(jié)構(gòu)的特點和功能,探討結(jié)構(gòu)如何提升產(chǎn)品的功能和使用體驗。撰寫一篇短文,字數(shù)不少于500字,要求條理清晰,邏輯嚴密。示例:實例:折疊椅結(jié)構(gòu)特點:采用鉸鏈連接,椅背和座面可以折疊。功能提升:便于攜帶和存儲,節(jié)省空間。使用體驗:適合戶外活動和旅行,使用方便快捷。作業(yè)2:分析魁北克大橋坍塌事故原因作業(yè)要求:查閱魁北克大橋坍塌事故的相關(guān)資料,了解其事故背景和原因。分析現(xiàn)代橋梁設(shè)計如何避免類似事故,探討提升橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性的方法。撰寫一篇分析報告,字數(shù)不少于800字,要求分析透徹,建議具體可行。示例:事故原因:設(shè)計師未充分考慮橋梁關(guān)鍵部位的受力情況,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力不足?,F(xiàn)代橋梁設(shè)計:采用先進的計算軟件進行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化,確保橋梁各部分受力均衡。提升穩(wěn)定性方法:增加冗余度,設(shè)置減震裝置,提高材料的抗疲勞性能。(二)工程思維作業(yè)設(shè)計作業(yè)3:進行結(jié)構(gòu)受力分析作業(yè)要求:選取一種日常生活中的常見結(jié)構(gòu)(如椅子、桌子、橋梁等)。進行結(jié)構(gòu)受力分析,識別主要受力構(gòu)件和受力形式。繪制受力分析圖,標明各構(gòu)件的受力情況和傳力路徑。撰寫一篇短文,解釋受力分析過程和結(jié)果,字數(shù)不少于500字。示例:結(jié)構(gòu):椅子主要受力構(gòu)件:椅腿、椅座、椅背。受力形式:椅腿承受垂直向下的壓力,椅座和椅背承受人的重量和背部推力。受力分析圖:(略)作業(yè)4:設(shè)計增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方案作業(yè)要求:選取一種需要增強穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)(如書架、塔架等)。設(shè)計一種增強穩(wěn)定性的方案,包括增加支撐構(gòu)件、改變結(jié)構(gòu)形狀等。制作模型并進行測試,記錄測試數(shù)據(jù)。分析測試結(jié)果,撰寫測試報告,字數(shù)不少于800字。示例:結(jié)構(gòu):書架增強穩(wěn)定性方案:增加斜向支撐構(gòu)件,形成三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。模型制作:(略)測試數(shù)據(jù):在增加支撐構(gòu)件前后,分別測量書架在承受不同重量時的變形情況。測試結(jié)果分析:增加支撐構(gòu)件后,書架的變形明顯減小,穩(wěn)定性顯著提高。(三)創(chuàng)新設(shè)計作業(yè)設(shè)計作業(yè)5:提出站立式辦公桌的改進方案作業(yè)要求:基于現(xiàn)有站立式辦公桌的設(shè)計,提出至少兩項創(chuàng)新性的改進方案。繪制設(shè)計草圖,標注主要尺寸和連接方式。撰寫技術(shù)說明,闡述改進方案的優(yōu)勢和實施步驟,字數(shù)不少于1000字。示例:改進方案一:增加無線充電功能設(shè)計草圖:(略)優(yōu)勢:方便用戶為電子設(shè)備充電,提高辦公效率。實施步驟:在辦公桌內(nèi)部嵌入無線充電模塊,與電源連接。改進方案二:可調(diào)節(jié)桌面傾斜角度設(shè)計草圖:(略)優(yōu)勢:適應(yīng)不同工作需求,減少頸椎和腰椎負擔(dān)。實施步驟:在桌面下方安裝可調(diào)節(jié)角度的支撐機構(gòu)。作業(yè)6:經(jīng)典結(jié)構(gòu)設(shè)計案例的改進方案作業(yè)要求:選取一款經(jīng)典結(jié)構(gòu)設(shè)計案例(如趙州橋、埃菲爾鐵塔等)。分析其設(shè)計特點和創(chuàng)新之處,提出一種現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用下的改進方案。撰寫設(shè)計方案報告,包括設(shè)計背景、設(shè)計思路、設(shè)計圖紙和技術(shù)說明,字數(shù)不少于1500字。示例:經(jīng)典案例:趙州橋設(shè)計特點:采用敞肩拱結(jié)構(gòu),減輕橋身自重,提高泄洪能力。改進方案:結(jié)合現(xiàn)代材料和技術(shù),采用輕質(zhì)高強材料替換部分石材,減輕橋身重量;在橋體內(nèi)部安裝傳感器和監(jiān)控系統(tǒng),實時監(jiān)測橋梁狀態(tài)。設(shè)計圖紙:(略)技術(shù)說明:輕質(zhì)高強材料的應(yīng)用可進一步減輕橋身重量,提高橋梁的承載能力和耐久性;傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)的安裝可及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患。(四)圖樣表達作業(yè)設(shè)計作業(yè)7:繪制站立式辦公桌的設(shè)計圖樣作業(yè)要求:根據(jù)設(shè)計方案,繪制站立式辦公桌的三視圖(主視圖、俯視圖、左視圖)和爆炸圖。標注主要尺寸、材料和連接方式。確保圖樣清晰、準確,能夠表達設(shè)計意圖。示例:三視圖:(略)爆炸圖:(略)標注:桌面尺寸、桌腿尺寸、材料(如中密度纖維板、鋁合金)、連接方式(如螺栓連接)等。作業(yè)8:繪制經(jīng)典結(jié)構(gòu)的設(shè)計圖樣作業(yè)要求:選取一種經(jīng)典結(jié)構(gòu)(如拱橋、框架結(jié)構(gòu)等)。繪制其結(jié)構(gòu)圖,包括主要構(gòu)件和連接方式。標注尺寸和材料,撰寫結(jié)構(gòu)分析報告,字數(shù)不少于500字。示例:結(jié)構(gòu):拱橋結(jié)構(gòu)圖:(略)標注:拱圈尺寸、拱腳尺寸、材料(如鋼筋混凝土)、連接方式(如焊接、螺栓連接)等。結(jié)構(gòu)分析報告:拱橋是一種具有悠久歷史的橋梁形式,其結(jié)構(gòu)特點是將橋面荷載通過拱圈傳遞至橋墩或橋臺。本設(shè)計采用鋼筋混凝土材料,拱圈采用現(xiàn)澆施工,與橋墩和橋臺通過焊接和螺栓連接。該結(jié)構(gòu)具有良好的承載能力和穩(wěn)定性,適用于跨度較大的河流和山谷。(五)物化能力作業(yè)設(shè)計作業(yè)9:制作站立式辦公桌的模型作業(yè)要求:根據(jù)設(shè)計圖樣,選擇合適的材料和工具。制作站立式辦公桌的模型,并進行裝配和調(diào)試。記錄制作過程中的關(guān)鍵步驟和遇到的問題及解決方案。撰寫制作體會,字數(shù)不少于800字。示例:材料選擇:中密度纖維板、鋁合金型材、螺栓、螺母、膠水等。制作過程:切割中密度纖維板,制作桌面和桌腿。使用鋁合金型材制作桌腿框架,與桌面通過螺栓連接。調(diào)試桌面升降機構(gòu),確保升降平穩(wěn)可靠。遇到問題:桌腿與桌面連接處出現(xiàn)松動。解決方案:增加墊片,增加接觸面積,提高連接穩(wěn)定性。制作體會:通過本次模型制作,我深刻體會到了物化能力的重要性。在制作過程中,我不僅學(xué)會了如何選擇合適的材料和工具,還掌握了基本的加工和裝配技巧。我也遇到了不少問題,但通過不斷嘗試和調(diào)整,最終都得到了解決。這次經(jīng)歷不僅鍛煉了我的動手能力,還提高了我的問題解決能力。作業(yè)10:制作經(jīng)典結(jié)構(gòu)的縮小版模型作業(yè)要求:選取一種經(jīng)典結(jié)構(gòu)(如金字塔、鳥巢體育館等)。設(shè)計并制作其縮小版模型,展示模型制作過程。撰寫制作體會,字數(shù)不少于800字。示例:結(jié)構(gòu):金字塔設(shè)計思路:采用等比例縮小的方式,保留金字塔的基本形狀和特征。材料選擇:紙板、膠水、剪刀、尺子、鉛筆等。制作過程:使用尺子和鉛筆在紙板上畫出金字塔的底面和側(cè)面輪廓。使用剪刀沿著輪廓線剪下紙板,得到金字塔的各個部分。使用膠水將各個部分粘貼在一起,形成金字塔的整體結(jié)構(gòu)。對模型進行修整和美化,使其更加逼真。制作體會:通過本次模型制作,我不僅加深了對金字塔這一經(jīng)典結(jié)構(gòu)的理解,還提高了我的動手能力和創(chuàng)造力。在制作過程中,我遇到了不少挑戰(zhàn),如如何保證模型的比例和形狀準確、如何使模型
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