2020版 人教版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修10 科技人文融合創(chuàng)新專題《第二章 科技人文融合創(chuàng)新專題實踐》大單元整體教學(xué)設(shè)計2020課標

版人教版高中通用技術(shù)選擇性必修10科技人文融合創(chuàng)新專題《第二章科技人文融合創(chuàng)新專題實踐》大單元整體教學(xué)設(shè)計[2020課標]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《科技人文融合創(chuàng)新專題》是高中通用技術(shù)選擇性必修10的內(nèi)容，該專題旨在通過跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)和社會（STEAMS）等多學(xué)科的知識、方法和技能融合在一起，解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。本單元的教學(xué)內(nèi)容共分為五個部分，分別是橋梁設(shè)計、交通工具設(shè)計、飛行器設(shè)計、醫(yī)療器械設(shè)計和礦山工程設(shè)計。這五個部分既相對獨立，又相互關(guān)聯(lián)，共同構(gòu)成了科技人文融合創(chuàng)新的教學(xué)體系。橋梁設(shè)計：這部分內(nèi)容通過介紹橋梁建筑與文化、社會的關(guān)系，讓學(xué)生理解橋梁的結(jié)構(gòu)、材料等技術(shù)要素，初步掌握橋梁設(shè)計的基本原理和方法。通過設(shè)計一座人行天橋的項目，讓學(xué)生體驗橋梁設(shè)計的全過程，培養(yǎng)其結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇的能力。交通工具設(shè)計：交通工具設(shè)計部分著重介紹能源與動力、機械與結(jié)構(gòu)、節(jié)能與環(huán)保等方面的知識。通過設(shè)計太陽能汽車的項目，讓學(xué)生理解交通工具系統(tǒng)的構(gòu)成，掌握其基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計方法，同時培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。飛行器設(shè)計：飛行器設(shè)計部分通過介紹空氣動力學(xué)原理，讓學(xué)生了解常見飛行器的結(jié)構(gòu)。通過設(shè)計無人機的項目，讓學(xué)生體驗飛行器的設(shè)計過程，掌握空氣動力學(xué)原理在飛行器設(shè)計中的應(yīng)用。醫(yī)療器械設(shè)計：醫(yī)療器械設(shè)計部分通過介紹醫(yī)療器械的分類和重要性，讓學(xué)生了解醫(yī)療器械涉及的科學(xué)、技術(shù)、工程和社會問題。通過設(shè)計電子血壓計的項目，讓學(xué)生掌握醫(yī)療器械設(shè)計的基本原理和方法，培養(yǎng)其在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用能力。礦山工程設(shè)計：礦山工程設(shè)計部分通過介紹礦山地面工程和地下工程的協(xié)同性，讓學(xué)生了解礦山工程設(shè)計中涉及的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和社會等方面問題。通過設(shè)計礦山工程的項目，讓學(xué)生體驗礦山工程設(shè)計的全過程，培養(yǎng)其系統(tǒng)思維和工程設(shè)計能力。（二）單元內(nèi)容分析本單元的內(nèi)容涵蓋了科技人文融合創(chuàng)新的多個方面，從橋梁設(shè)計到礦山工程設(shè)計，每個部分都有其獨特的學(xué)科特點和應(yīng)用領(lǐng)域。這些內(nèi)容不僅要求學(xué)生掌握相關(guān)的技術(shù)知識和設(shè)計方法，還要求學(xué)生具備跨學(xué)科的綜合應(yīng)用能力。橋梁設(shè)計：橋梁設(shè)計部分注重培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇能力。通過設(shè)計人行天橋的項目，學(xué)生需要了解橋梁的結(jié)構(gòu)類型、材料特性及其在工程實踐中的應(yīng)用。學(xué)生還需要考慮橋梁與周圍環(huán)境的關(guān)系，體現(xiàn)橋梁設(shè)計的美學(xué)價值。交通工具設(shè)計：交通工具設(shè)計部分強調(diào)能源與動力、機械與結(jié)構(gòu)、節(jié)能與環(huán)保等方面的知識。在設(shè)計太陽能汽車的過程中，學(xué)生需要掌握太陽能電池的工作原理、電動機的控制方法以及車輛的節(jié)能設(shè)計技巧。學(xué)生還需要考慮交通工具的實用性、安全性和經(jīng)濟性。飛行器設(shè)計：飛行器設(shè)計部分主要介紹空氣動力學(xué)原理及其在飛行器設(shè)計中的應(yīng)用。通過設(shè)計無人機的項目，學(xué)生需要了解無人機的結(jié)構(gòu)特點、飛行控制原理以及空氣動力學(xué)參數(shù)的計算方法。學(xué)生還需要考慮無人機的續(xù)航能力、飛行穩(wěn)定性和安全性。醫(yī)療器械設(shè)計：醫(yī)療器械設(shè)計部分注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用能力。在設(shè)計電子血壓計的過程中，學(xué)生需要了解血壓測量的基本原理和方法，掌握電子電路的設(shè)計技巧以及軟件的編程方法。學(xué)生還需要考慮醫(yī)療器械的精度、可靠性和用戶體驗。礦山工程設(shè)計：礦山工程設(shè)計部分強調(diào)系統(tǒng)思維和工程設(shè)計能力的培養(yǎng)。在設(shè)計礦山工程的過程中，學(xué)生需要了解礦山地面工程和地下工程的協(xié)同性，掌握工程設(shè)計的基本原理和方法。學(xué)生還需要考慮礦山工程的安全性、經(jīng)濟性和環(huán)保性。（三）單元內(nèi)容整合本單元的內(nèi)容整合以科技人文融合創(chuàng)新為核心，通過跨學(xué)科的學(xué)習(xí)和實踐，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。在整合過程中，注重知識的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯順序，確保教學(xué)內(nèi)容的連貫性和系統(tǒng)性。知識整合：將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)和社會等多學(xué)科的知識融合在一起，形成完整的知識體系。通過設(shè)計具體的項目，讓學(xué)生在實際操作中應(yīng)用這些知識，加深對學(xué)科知識的理解。方法整合：將各學(xué)科的設(shè)計方法和思維方式整合在一起，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科綜合應(yīng)用能力。例如，在橋梁設(shè)計中運用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法，在交通工具設(shè)計中運用能源管理的方法，在飛行器設(shè)計中運用空氣動力學(xué)的方法等。實踐整合：通過設(shè)計具體的項目，讓學(xué)生在實踐中體驗科技人文融合創(chuàng)新的全過程。這些項目既可以是單一的工程設(shè)計項目，也可以是涉及多個學(xué)科的綜合性項目。通過實踐整合，提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。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五個方面。這些核心素養(yǎng)目標在本單元的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計中得到了充分體現(xiàn)。（一）技術(shù)意識技術(shù)意識是指對技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問題的感知與體悟。在本單元的教學(xué)中，通過介紹各種工程設(shè)計項目，讓學(xué)生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。通過討論技術(shù)對社會、環(huán)境、文化等方面的影響，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)倫理和道德意識。感知技術(shù)現(xiàn)象：通過介紹橋梁、交通工具、飛行器、醫(yī)療器械和礦山工程等設(shè)計項目，讓學(xué)生感知技術(shù)的多樣性和復(fù)雜性。理解技術(shù)規(guī)范：在講解設(shè)計原理和方法的過程中，強調(diào)技術(shù)規(guī)范的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范意識。討論技術(shù)影響：通過討論技術(shù)對社會、環(huán)境、文化等方面的影響，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的技術(shù)觀和價值觀。（二）工程思維工程思維是指以系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡為核心的一種籌劃性思維。在本單元的教學(xué)中，通過工程設(shè)計項目的實踐，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)分析能力和決策能力。系統(tǒng)分析：在講解工程設(shè)計原理和方法的過程中，強調(diào)系統(tǒng)分析的重要性，引導(dǎo)學(xué)生從整體上把握工程設(shè)計的各個環(huán)節(jié)。比較權(quán)衡：在設(shè)計項目的過程中，要求學(xué)生考慮多種設(shè)計方案，并進行比較和權(quán)衡，選擇最優(yōu)方案。決策能力：通過小組討論和團隊合作的方式，培養(yǎng)學(xué)生的決策能力和團隊合作精神。（三）創(chuàng)新設(shè)計創(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。在本單元的教學(xué)中，通過設(shè)計具有挑戰(zhàn)性的工程項目，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。問題導(dǎo)向：以實際工程問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。創(chuàng)新構(gòu)思：鼓勵學(xué)生提出新穎的設(shè)計方案，并進行實驗驗證和優(yōu)化。團隊合作：通過團隊合作的方式，促進不同思想之間的碰撞和融合，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新靈感。（四）圖樣表達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。在本單元的教學(xué)中，通過繪制工程設(shè)計圖紙和制作模型等方式，培養(yǎng)學(xué)生的圖樣表達能力。繪制圖紙：要求學(xué)生運用CAD等繪圖軟件繪制工程設(shè)計圖紙，培養(yǎng)其二維和三維圖形表達能力。制作模型：通過制作工程設(shè)計模型，讓學(xué)生直觀地感受和理解工程設(shè)計的實際效果。交流展示：通過小組討論和班級展示的方式，讓學(xué)生分享自己的設(shè)計成果和經(jīng)驗，培養(yǎng)其交流和表達能力。（五）物化能力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。在本單元的教學(xué)中，通過制作工程設(shè)計模型和產(chǎn)品原型等方式，培養(yǎng)學(xué)生的物化能力。工藝選擇：在講解工程設(shè)計原理和方法的過程中，介紹不同工藝的特點和應(yīng)用范圍，引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的工藝方法。制作模型：要求學(xué)生運用所學(xué)知識和技能制作工程設(shè)計模型和產(chǎn)品原型，培養(yǎng)其動手能力和實踐能力。優(yōu)化改進：通過對制作過程中出現(xiàn)的問題進行分析和解決，培養(yǎng)學(xué)生的優(yōu)化改進能力和創(chuàng)新思維。通過以上內(nèi)容分析和整合以及課程標準的分解，我們可以清晰地看到本單元教學(xué)設(shè)計的核心目標和主要內(nèi)容。在接下來的教學(xué)實施過程中，我們將圍繞這些目標和內(nèi)容展開具體的教學(xué)活動和實踐操作，以培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)和綜合能力。三、學(xué)情分析（一）已知內(nèi)容分析進入高中階段的學(xué)生，在物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)等自然科學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)有了一定的知識基礎(chǔ)，并且在初中階段對科學(xué)、技術(shù)、工程等領(lǐng)域有了一定的接觸和了解。具體到通用技術(shù)課程，學(xué)生們在必修模塊中已經(jīng)學(xué)習(xí)了“技術(shù)與設(shè)計1”和“技術(shù)與設(shè)計2”，對技術(shù)設(shè)計的一般過程、結(jié)構(gòu)設(shè)計、流程設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計和控制設(shè)計等內(nèi)容有了基本的認識和實踐經(jīng)驗。在選擇性必修模塊中，學(xué)生可能已經(jīng)選擇了如“現(xiàn)代家政技術(shù)”、“電子控制技術(shù)”等相關(guān)模塊，進一步拓寬了技術(shù)視野，增強了技術(shù)實踐能力。對于科技人文融合創(chuàng)新專題的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)，能夠理解一些基本的科學(xué)原理和技術(shù)應(yīng)用。例如，在物理課程中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力學(xué)、運動學(xué)、電學(xué)等相關(guān)知識，這對于理解橋梁結(jié)構(gòu)、交通工具的動力學(xué)、飛行器的空氣動力學(xué)原理等至關(guān)重要。在數(shù)學(xué)課程中，學(xué)生已經(jīng)掌握了基本的代數(shù)、幾何、概率統(tǒng)計等知識，這對于進行技術(shù)設(shè)計、數(shù)據(jù)分析、模型建立等提供了必要的數(shù)學(xué)工具。（二）新知內(nèi)容分析“科技人文融合創(chuàng)新專題實踐”模塊，特別是本單元涉及的五個工程項目（橋梁設(shè)計、交通工具設(shè)計、飛行器設(shè)計、醫(yī)療器械設(shè)計、礦山工程設(shè)計），要求學(xué)生綜合運用科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)、社會等多學(xué)科知識、方法和技能，解決實際工程問題。這些項目不僅要求學(xué)生具備扎實的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)，還要求學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用到實際問題中，進行創(chuàng)新性思考和設(shè)計。具體來說，橋梁設(shè)計項目要求學(xué)生理解橋梁建筑與文化、社會的關(guān)系，了解橋梁的結(jié)構(gòu)和材料，掌握橋梁設(shè)計的基本原理和方法。交通工具設(shè)計項目則涉及能源與動力、機械與結(jié)構(gòu)、節(jié)能與環(huán)保等多方面的知識，要求學(xué)生能夠設(shè)計一輛節(jié)能環(huán)保的太陽能汽車。飛行器設(shè)計項目需要學(xué)生理解空氣動力學(xué)原理，了解常見飛行器結(jié)構(gòu)，并初步掌握一種飛行器的設(shè)計和制作方法。醫(yī)療器械設(shè)計項目則要求學(xué)生了解醫(yī)療器械的分類和重要價值，體驗應(yīng)用結(jié)構(gòu)、電子、控制、系統(tǒng)等相關(guān)專業(yè)知識設(shè)計一種醫(yī)療器械。礦山工程設(shè)計項目則涉及礦山地面工程和地下工程的協(xié)同性，以及相關(guān)的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和社會等問題。這些新知內(nèi)容不僅要求學(xué)生具備跨學(xué)科的知識整合能力，還要求學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實踐操作相結(jié)合，進行創(chuàng)新性設(shè)計和實踐。（三）學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析高中階段的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的自主學(xué)習(xí)能力、分析問題和解決問題的能力。他們能夠通過查閱資料、小組討論、實驗操作等多種方式進行學(xué)習(xí)。在通用技術(shù)課程的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了基于項目的學(xué)習(xí)模式，能夠通過團隊合作完成技術(shù)設(shè)計和制作任務(wù)?？萍既宋娜诤蟿?chuàng)新專題實踐的學(xué)習(xí)要求學(xué)生不僅要掌握跨學(xué)科的知識，還要能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用到實際問題的解決中，進行創(chuàng)新性設(shè)計。這對學(xué)生提出了更高的要求。學(xué)生需要具備將抽象知識具體化、將理論知識實踐化的能力，同時還需要具備良好的創(chuàng)新思維和團隊協(xié)作精神。學(xué)生在進行項目設(shè)計和制作過程中，還需要具備較強的動手能力、計算機輔助設(shè)計能力以及數(shù)據(jù)分析能力。這些能力都是學(xué)生在高中階段需要重點培養(yǎng)和提高的。（四）學(xué)習(xí)障礙突破策略針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能遇到的學(xué)習(xí)障礙，我們可以采取以下突破策略：跨學(xué)科知識整合：由于本單元涉及多個學(xué)科的知識，學(xué)生可能會感到難以將所學(xué)知識整合起來。為了解決這個問題，我們可以在教學(xué)過程中采用主題式或項目式學(xué)習(xí)模式，圍繞具體工程項目展開教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生將不同學(xué)科的知識應(yīng)用到實際問題的解決中。我們可以通過組織跨學(xué)科的教學(xué)研討會、專題講座等形式，幫助學(xué)生建立不同學(xué)科之間的聯(lián)系。理論與實踐相結(jié)合：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能會遇到理論知識難以應(yīng)用到實際問題中的情況。為了解決這個問題，我們可以增加實驗、實訓(xùn)、項目制作等實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實踐中加深對理論知識的理解。我們還可以邀請行業(yè)專家、工程師等走進課堂，分享他們的實踐經(jīng)驗，幫助學(xué)生將所學(xué)知識與實踐相結(jié)合。創(chuàng)新思維培養(yǎng)：創(chuàng)新思維是科技人文融合創(chuàng)新專題實踐的重要培養(yǎng)目標之一。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，我們可以采用啟發(fā)式教學(xué)、問題導(dǎo)向式教學(xué)等方法，引導(dǎo)學(xué)生從多角度、多層次思考問題，提出創(chuàng)新性的解決方案。我們還可以組織學(xué)生參加科技創(chuàng)新競賽、發(fā)明創(chuàng)造等活動，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情和實踐能力。團隊協(xié)作能力培養(yǎng)：在項目實施過程中，團隊協(xié)作至關(guān)重要。為了提高學(xué)生的團隊協(xié)作能力，我們可以采用小組合作學(xué)習(xí)的模式，讓學(xué)生在團隊中相互學(xué)習(xí)、相互幫助。我們還可以組織團隊拓展活動、角色扮演等形式的訓(xùn)練，幫助學(xué)生提高溝通技巧、領(lǐng)導(dǎo)能力和團隊凝聚力。動手能力與計算機輔助設(shè)計能力提高：動手能力和計算機輔助設(shè)計能力是科技人文融合創(chuàng)新專題實踐的重要技能。為了提高學(xué)生的這些能力，我們可以增加實驗、實訓(xùn)課時，提供足夠的實踐機會。我們還可以開設(shè)相關(guān)的選修課程或興趣小組活動，讓學(xué)生有更多機會接觸和使用計算機輔助設(shè)計軟件等工具。數(shù)據(jù)分析能力培養(yǎng)：在項目實施過程中，數(shù)據(jù)分析是必不可少的環(huán)節(jié)。為了提高學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力，我們可以在教學(xué)中增加數(shù)據(jù)分析的內(nèi)容和方法介紹。我們還可以組織學(xué)生進行實際的數(shù)據(jù)分析項目實踐，讓學(xué)生在實踐中提高數(shù)據(jù)分析能力。通過以上策略的實施，我們可以幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙，提高學(xué)習(xí)效果和創(chuàng)新能力，實現(xiàn)科技人文融合創(chuàng)新專題實踐的教學(xué)目標。四、大主題或大概念設(shè)計本單元的大主題設(shè)計為“科技人文融合創(chuàng)新專題實踐”，旨在通過五個具體工程項目——橋梁設(shè)計、交通工具設(shè)計、飛行器設(shè)計、醫(yī)療器械設(shè)計和礦山工程設(shè)計，綜合運用科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)和社會等多學(xué)科的知識、方法和技能，系統(tǒng)地分析和解決實際工程問題。通過這一主題的實踐活動，學(xué)生能夠深入理解科技人文融合創(chuàng)新的內(nèi)涵，培養(yǎng)工程思維，提高創(chuàng)新能力，發(fā)展綜合素養(yǎng)。五、大單元目標敘寫通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標：技術(shù)意識：學(xué)生能夠認識到技術(shù)在社會、經(jīng)濟、環(huán)境等方面的影響，形成對技術(shù)的敏感性和理性態(tài)度。學(xué)生能夠理解技術(shù)發(fā)展的歷程和趨勢，以及技術(shù)創(chuàng)新對社會進步的推動作用。學(xué)生能夠分析技術(shù)現(xiàn)象，辨識技術(shù)問題的本質(zhì)，形成初步的技術(shù)解決方案意識。工程思維：學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，對技術(shù)問題進行綜合分析和優(yōu)化設(shè)計。學(xué)生能夠理解結(jié)構(gòu)與功能、流程與時序、系統(tǒng)與控制等基本工程概念，并將其應(yīng)用于實際問題的解決中。學(xué)生能夠初步掌握工程設(shè)計的一般過程和方法，具備初步的工程設(shè)計和實施能力。創(chuàng)新設(shè)計：學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)并提出技術(shù)問題，明確設(shè)計需求，制定創(chuàng)新設(shè)計方案。學(xué)生能夠綜合運用多學(xué)科知識，進行技術(shù)試驗和探究，優(yōu)化設(shè)計方案。學(xué)生能夠體驗創(chuàng)新設(shè)計的全過程，形成初步的創(chuàng)新意識和設(shè)計能力。圖樣表達：學(xué)生能夠識讀和理解常見的技術(shù)圖樣，如機械加工圖、電子線路圖、流程圖等。學(xué)生能夠運用手工繪圖和計算機輔助設(shè)計軟件，繪制和表達技術(shù)設(shè)計方案。學(xué)生能夠通過圖樣表達，清晰地傳遞設(shè)計思想和信息，實現(xiàn)技術(shù)與藝術(shù)的融合。物化能力：學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型或原型的制作和裝配。學(xué)生能夠掌握一定的工藝技術(shù)和操作方法，進行技術(shù)試驗和測試，驗證設(shè)計方案的可行性。學(xué)生能夠通過物化過程，將設(shè)計思想轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品，體驗技術(shù)創(chuàng)造的樂趣和成就感。六、大單元教學(xué)重點科技人文融合創(chuàng)新的理論與實踐結(jié)合：強調(diào)科技與人文的有機融合，通過具體工程項目實踐，讓學(xué)生體驗科技人文融合創(chuàng)新的內(nèi)涵和價值。引導(dǎo)學(xué)生理解技術(shù)在社會、文化、環(huán)境等方面的影響，形成正確的技術(shù)觀和價值觀。工程設(shè)計與實踐能力的培養(yǎng)：通過五個具體工程項目的設(shè)計與實踐，讓學(xué)生初步掌握工程設(shè)計的一般過程和方法。培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維和綜合分析能力，提高他們解決復(fù)雜工程問題的能力。創(chuàng)新設(shè)計與圖樣表達能力的提升：鼓勵學(xué)生發(fā)揮想象力，提出創(chuàng)新性的設(shè)計方案，并通過圖樣表達清晰地傳遞設(shè)計思想。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和設(shè)計能力，以及運用計算機輔助設(shè)計軟件進行圖樣表達的能力。物化能力的實踐與體驗：通過模型或原型的制作和裝配，讓學(xué)生體驗技術(shù)創(chuàng)造的樂趣和成就感。培養(yǎng)學(xué)生的工藝技術(shù)和操作能力，提高他們的物化能力。七、大單元教學(xué)難點多學(xué)科知識的綜合運用：科技人文融合創(chuàng)新專題涉及科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)和社會等多學(xué)科的知識，如何引導(dǎo)學(xué)生綜合運用這些知識解決實際問題是一大難點。教師需要幫助學(xué)生建立跨學(xué)科的知識體系，培養(yǎng)他們的綜合思維能力和解決問題的能力。工程設(shè)計的復(fù)雜性與系統(tǒng)性：工程設(shè)計涉及多個環(huán)節(jié)和因素，需要學(xué)生進行系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡，這對學(xué)生的系統(tǒng)思維和綜合分析能力提出了較高要求。教師需要引導(dǎo)學(xué)生理解工程設(shè)計的復(fù)雜性和系統(tǒng)性，逐步培養(yǎng)他們的工程設(shè)計能力。創(chuàng)新設(shè)計的挑戰(zhàn)性與不確定性：創(chuàng)新設(shè)計需要學(xué)生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，提出新穎獨特的設(shè)計方案，但這也帶來了挑戰(zhàn)性和不確定性。教師需要鼓勵學(xué)生勇于嘗試和創(chuàng)新，同時提供必要的指導(dǎo)和支持，幫助他們克服創(chuàng)新過程中的困難和挑戰(zhàn)。圖樣表達的準確性與規(guī)范性：圖樣表達是工程設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，需要學(xué)生具備較高的繪圖技能和規(guī)范意識。教師需要加強對學(xué)生圖樣表達能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)他們掌握正確的繪圖方法和規(guī)范，提高圖樣表達的準確性和規(guī)范性。物化過程的復(fù)雜性與精細性：物化過程涉及材料選擇、工具使用、工藝操作等多個環(huán)節(jié)，需要學(xué)生具備較高的實踐能力和精細意識。教師需要加強對學(xué)生物化能力的培養(yǎng)，提供必要的實踐機會和指導(dǎo)，幫助他們掌握物化過程的各個環(huán)節(jié)和技巧。通過以上大單元教學(xué)設(shè)計的實施，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科技人文融合創(chuàng)新能力，提高他們的工程設(shè)計與實踐能力、創(chuàng)新設(shè)計與圖樣表達能力以及物化能力，為他們未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。八、大單元整體教學(xué)思路一、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《科技人文融合創(chuàng)新專題實踐》的教學(xué)內(nèi)容，本大單元的教學(xué)目標將從技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力五個方面進行設(shè)定。（一）技術(shù)意識理解技術(shù)應(yīng)用的價值與影響：通過實際項目的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解橋梁設(shè)計、交通工具設(shè)計、飛行器設(shè)計、醫(yī)療器械設(shè)計和礦山工程設(shè)計等技術(shù)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用價值，以及這些技術(shù)對人類生活和社會發(fā)展的影響。具備技術(shù)倫理與安全意識：學(xué)生能夠分析技術(shù)應(yīng)用中的倫理問題，了解技術(shù)在環(huán)境保護、資源節(jié)約和可持續(xù)發(fā)展方面的重要性，形成安全使用技術(shù)的意識。技術(shù)文化的感悟與理解：學(xué)生能夠理解技術(shù)與文化、社會的關(guān)系，體會技術(shù)在文化傳承和創(chuàng)新中的作用，提升對技術(shù)文化的理解和感悟。（二）工程思維系統(tǒng)分析與綜合：學(xué)生能夠通過系統(tǒng)分析的方法，對橋梁、交通工具、飛行器、醫(yī)療器械和礦山工程等復(fù)雜系統(tǒng)進行整體把握和綜合分析，理解各組成部分之間的相互作用和影響。權(quán)衡與優(yōu)化：學(xué)生能夠根據(jù)項目需求，綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境和社會等多方面因素，進行方案設(shè)計和優(yōu)化，實現(xiàn)資源的有效配置和系統(tǒng)的最優(yōu)性能。模型構(gòu)建與仿真：學(xué)生能夠運用模擬和仿真技術(shù)，對設(shè)計的系統(tǒng)進行初步評估和驗證，提高設(shè)計的可靠性和有效性。（三）創(chuàng)新設(shè)計發(fā)現(xiàn)與明確問題：學(xué)生能夠敏銳地發(fā)現(xiàn)問題，明確設(shè)計需求，提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案。綜合設(shè)計思維：學(xué)生能夠綜合運用多學(xué)科知識，結(jié)合實際情況，進行創(chuàng)新性設(shè)計，提出新的技術(shù)解決方案。設(shè)計思維與實踐：學(xué)生能夠通過設(shè)計實踐，體驗設(shè)計過程，理解創(chuàng)新設(shè)計的重要性，提升設(shè)計能力和創(chuàng)新思維。（四）圖樣表達技術(shù)圖樣繪制：學(xué)生能夠掌握常見技術(shù)圖樣的繪制方法，如草圖、三視圖、機械加工圖等，能夠準確表達設(shè)計意圖。技術(shù)語言應(yīng)用：學(xué)生能夠熟練運用技術(shù)語言，如尺寸標注、公差配合、表面粗糙度等，進行技術(shù)交流和信息傳遞。圖樣優(yōu)化與改進：學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計需求和技術(shù)要求，對圖樣進行優(yōu)化和改進，提高設(shè)計的準確性和可行性。（五）物化能力材料選擇與加工：學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計要求，選擇合適的材料，掌握材料的加工方法和工藝流程，進行產(chǎn)品的制作和裝配。工具使用與設(shè)備操作：學(xué)生能夠熟練使用常見的手工工具和機械設(shè)備，進行精確的加工和測量，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和精度。產(chǎn)品測試與優(yōu)化：學(xué)生能夠制定測試方案，對產(chǎn)品進行測試和分析，根據(jù)測試結(jié)果進行優(yōu)化和改進，提高產(chǎn)品的性能和可靠性。二、教學(xué)內(nèi)容安排本大單元的教學(xué)內(nèi)容圍繞《科技人文融合創(chuàng)新專題實踐》的五個項目展開，包括橋梁設(shè)計、交通工具設(shè)計、飛行器設(shè)計、醫(yī)療器械設(shè)計和礦山工程設(shè)計。每個項目都包含項目需求與信息收集、設(shè)計方案制定、實踐操作與測試等多個環(huán)節(jié)，旨在通過實際項目的學(xué)習(xí)，提升學(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。（一）橋梁設(shè)計項目需求與信息收集：通過案例分析，了解橋梁建筑與文化、社會的關(guān)系，掌握橋梁的結(jié)構(gòu)、材料等主要技術(shù)要素。設(shè)計方案制定：根據(jù)實際需求，進行橋梁的造型設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇，制定詳細的設(shè)計方案。實踐操作與測試：進行橋梁模型的制作和裝配，進行承重測試和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，確保設(shè)計的合理性和可行性。（二）交通工具設(shè)計項目需求與信息收集：了解交通工具的類型、結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)特點，掌握交通工具的工作原理和能源動力系統(tǒng)。設(shè)計方案制定：以太陽能汽車為例，進行能源動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、車身結(jié)構(gòu)和電氣系統(tǒng)的設(shè)計，制定詳細的設(shè)計方案。實踐操作與測試：進行太陽能汽車模型的制作和調(diào)試，進行性能測試和優(yōu)化，確保設(shè)計的可靠性和實用性。（三）飛行器設(shè)計項目需求與信息收集：了解飛行器的類型、結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)特點，掌握空氣動力學(xué)原理和飛行器的工作原理。設(shè)計方案制定：以無人機為例，進行飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、動力系統(tǒng)設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計和外觀設(shè)計，制定詳細的設(shè)計方案。實踐操作與測試：進行無人機模型的制作和調(diào)試，進行飛行測試和性能優(yōu)化，確保設(shè)計的穩(wěn)定性和安全性。（四）醫(yī)療器械設(shè)計項目需求與信息收集：了解醫(yī)療器械的分類、重要價值和相關(guān)技術(shù)特點，掌握醫(yī)療器械的工作原理和使用方法。設(shè)計方案制定：以電子血壓計為例，進行測量原理分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計、電路設(shè)計和軟件設(shè)計，制定詳細的設(shè)計方案。實踐操作與測試：進行電子血壓計模型的制作和調(diào)試，進行功能測試和性能優(yōu)化，確保設(shè)計的準確性和可靠性。（五）礦山工程設(shè)計項目需求與信息收集：了解礦山工程的主要組成部分和相互之間的關(guān)系，掌握礦山工程的設(shè)計原則和技術(shù)要求。設(shè)計方案制定：以礦山通風系統(tǒng)為例，進行通風網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、設(shè)備選型和布置、監(jiān)測與控制系統(tǒng)設(shè)計，制定詳細的設(shè)計方案。實踐操作與測試：進行通風系統(tǒng)模型的制作和調(diào)試，進行通風效果測試和性能優(yōu)化，確保設(shè)計的有效性和可靠性。三、教學(xué)方法與策略項目式學(xué)習(xí)：通過實際項目的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在真實情境中體驗和感悟技術(shù)應(yīng)用的價值，提升解決實際問題的能力。探究性學(xué)習(xí)：引導(dǎo)學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)，通過提出問題、分析問題、解決問題的過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。合作學(xué)習(xí)：通過小組合作學(xué)習(xí)的方式，促進學(xué)生之間的交流與合作，提高學(xué)生的團隊協(xié)作能力和溝通能力。實踐性學(xué)習(xí)：強調(diào)實踐操作的重要性，通過動手操作和親身體驗，提升學(xué)生的物化能力和實踐技能。四、教學(xué)評價與反饋過程性評價：在教學(xué)過程中，通過觀察、記錄和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和表現(xiàn)，及時給予反饋和指導(dǎo)，促進學(xué)生的持續(xù)進步。結(jié)果性評價：通過測試、作品展示、項目匯報等方式，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行評價，檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和達成度。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，培養(yǎng)學(xué)生的自我反思能力和批判性思維能力。反饋與改進：根據(jù)評價結(jié)果，及時調(diào)整教學(xué)策略和方法，針對學(xué)生的不足之處進行有針對性的輔導(dǎo)和補充，提高教學(xué)效果和質(zhì)量。五、教學(xué)實施建議加強師資培訓(xùn)：提升教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力，確保教師能夠準確把握課程標準和教學(xué)要求，有效實施教學(xué)。完善教學(xué)資源：提供豐富的教學(xué)資源和實驗設(shè)備，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和實踐操作要求。營造學(xué)習(xí)氛圍：創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，促進學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)。注重家校合作：加強與家長的溝通和合作，共同關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和成長發(fā)展，形成教育合力。通過以上教學(xué)思路的實施，旨在培養(yǎng)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，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，為未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。九、學(xué)業(yè)評價一、教學(xué)目標與評價目標設(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，以及所提供的《第二章科技人文融合創(chuàng)新專題實踐》的教學(xué)內(nèi)容，本節(jié)課的教學(xué)目標與評價目標設(shè)定如下：（一）技術(shù)意識目標設(shè)定：學(xué)生能夠理解并感知橋梁、交通工具、飛行器、醫(yī)療器械和礦山工程等實際項目與技術(shù)、人、自然、社會的關(guān)系。學(xué)生能夠結(jié)合具體案例，討論并分析這些項目在設(shè)計和實施過程中的技術(shù)選擇、環(huán)境影響和倫理問題。評價目標：學(xué)生能否結(jié)合具體項目，闡述技術(shù)對人、自然、社會的影響。學(xué)生能否在技術(shù)選擇和實施過程中，體現(xiàn)對環(huán)境保護和倫理問題的關(guān)注。（二）工程思維目標設(shè)定：學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，識別并解決橋梁、交通工具、飛行器、醫(yī)療器械和礦山工程等實際項目中的技術(shù)問題。學(xué)生能夠理解并應(yīng)用結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)和控制等基本工程原理，進行項目設(shè)計和優(yōu)化。評價目標：學(xué)生能否運用系統(tǒng)分析的方法，識別并解決項目中的技術(shù)問題。學(xué)生能否在項目設(shè)計和優(yōu)化過程中，合理應(yīng)用工程原理和方法。（三）創(chuàng)新設(shè)計目標設(shè)定：學(xué)生能夠基于用戶需求和技術(shù)條件，提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案。學(xué)生能夠運用創(chuàng)造技法，對設(shè)計方案進行優(yōu)化和改進。評價目標：學(xué)生能否提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案，并闡述其創(chuàng)新點。學(xué)生能否運用創(chuàng)造技法對設(shè)計方案進行優(yōu)化和改進，提高方案的可行性和實用性。（四）圖樣表達目標設(shè)定：學(xué)生能夠識讀并繪制橋梁、交通工具、飛行器、醫(yī)療器械和礦山工程等項目的技術(shù)圖樣。學(xué)生能夠運用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想，實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。評價目標：學(xué)生能否準確識讀并繪制項目的技術(shù)圖樣。學(xué)生能否運用圖樣清晰表達設(shè)計構(gòu)想，并與他人進行有效交流。（五）物化能力目標設(shè)定：學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型或原型的制作和裝配。學(xué)生能夠?qū)δＰ突蛟瓦M行測試和優(yōu)化，提高其性能和可靠性。評價目標：學(xué)生能否根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，進行模型或原型的制作和裝配。學(xué)生能否對模型或原型進行測試和優(yōu)化，提高其性能和可靠性，并撰寫相應(yīng)的測試報告。二、評價內(nèi)容與方式（一）橋梁設(shè)計評價內(nèi)容：項目需求與信息收集：學(xué)生能否準確理解項目需求，并收集相關(guān)橋梁類型和結(jié)構(gòu)的信息。設(shè)計方案：學(xué)生能否根據(jù)項目需求和收集的信息，提出合理的橋梁設(shè)計方案，并繪制相應(yīng)的技術(shù)圖樣。模型制作與測試：學(xué)生能否根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，制作橋梁模型，并進行測試和優(yōu)化。評價方式：自評與互評：學(xué)生根據(jù)評價標準對自己的設(shè)計方案、圖樣表達和模型制作進行測試和評價，同時與同學(xué)進行互相評價。師評：教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計方案、圖樣表達、模型制作和測試報告進行綜合評價。（二）交通工具設(shè)計評價內(nèi)容：項目需求與信息收集：學(xué)生能否準確理解項目需求，并收集相關(guān)交通工具工作原理和結(jié)構(gòu)的信息。設(shè)計方案：學(xué)生能否根據(jù)項目需求和收集的信息，提出合理的交通工具設(shè)計方案，并繪制相應(yīng)的技術(shù)圖樣。模型制作與測試：學(xué)生能否根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，制作交通工具模型，并進行測試和優(yōu)化。評價方式：自評與互評：學(xué)生根據(jù)評價標準對自己的設(shè)計方案、圖樣表達和模型制作進行測試和評價，同時與同學(xué)進行互相評價。師評：教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計方案、圖樣表達、模型制作和測試報告進行綜合評價。（三）飛行器設(shè)計評價內(nèi)容：項目需求與信息收集：學(xué)生能否準確理解項目需求，并收集相關(guān)飛行器工作原理和結(jié)構(gòu)的信息。設(shè)計方案：學(xué)生能否根據(jù)項目需求和收集的信息，提出合理的飛行器設(shè)計方案，并繪制相應(yīng)的技術(shù)圖樣。模型制作與測試：學(xué)生能否根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，制作飛行器模型，并進行測試和優(yōu)化。評價方式：自評與互評：學(xué)生根據(jù)評價標準對自己的設(shè)計方案、圖樣表達和模型制作進行測試和評價，同時與同學(xué)進行互相評價。師評：教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計方案、圖樣表達、模型制作和測試報告進行綜合評價。（四）醫(yī)療器械設(shè)計評價內(nèi)容：項目需求與信息收集：學(xué)生能否準確理解項目需求，并收集相關(guān)醫(yī)療器械分類和工作原理的信息。設(shè)計方案：學(xué)生能否根據(jù)項目需求和收集的信息，提出合理的醫(yī)療器械設(shè)計方案，并繪制相應(yīng)的技術(shù)圖樣。模型制作與測試：學(xué)生能否根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，制作醫(yī)療器械模型，并進行測試和優(yōu)化。評價方式：自評與互評：學(xué)生根據(jù)評價標準對自己的設(shè)計方案、圖樣表達和模型制作進行測試和評價，同時與同學(xué)進行互相評價。師評：教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計方案、圖樣表達、模型制作和測試報告進行綜合評價。（五）礦山工程設(shè)計評價內(nèi)容：項目需求與信息收集：學(xué)生能否準確理解項目需求，并收集相關(guān)礦山工程組成部分和協(xié)同性的信息。設(shè)計方案：學(xué)生能否根據(jù)項目需求和收集的信息，提出合理的礦山工程設(shè)計方案，并繪制相應(yīng)的技術(shù)圖樣。模型制作與測試：學(xué)生能否根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，制作礦山工程模型，并進行測試和優(yōu)化。評價方式：自評與互評：學(xué)生根據(jù)評價標準對自己的設(shè)計方案、圖樣表達和模型制作進行測試和評價，同時與同學(xué)進行互相評價。師評：教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計方案、圖樣表達、模型制作和測試報告進行綜合評價。三、評價標準與等級劃分（一）評價標準技術(shù)意識：能否結(jié)合具體項目闡述技術(shù)對人、自然、社會的影響。能否在技術(shù)選擇和實施過程中體現(xiàn)對環(huán)境保護和倫理問題的關(guān)注。工程思維：能否運用系統(tǒng)分析的方法識別并解決項目中的技術(shù)問題。能否在項目設(shè)計和優(yōu)化過程中合理應(yīng)用工程原理和方法。創(chuàng)新設(shè)計：能否提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案，并闡述其創(chuàng)新點。能否運用創(chuàng)造技法對設(shè)計方案進行優(yōu)化和改進。圖樣表達：能否準確識讀并繪制項目的技術(shù)圖樣。能否運用圖樣清晰表達設(shè)計構(gòu)想，并與他人進行有效交流。物化能力：能否根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具進行模型或原型的制作和裝配。能否對模型或原型進行測試和優(yōu)化，提高其性能和可靠性，并撰寫相應(yīng)的測試報告。（二）等級劃分A級（優(yōu)秀）：完全達到評價標準，表現(xiàn)突出。B級（良好）：基本達到評價標準，表現(xiàn)較好。C級（合格）：達到評價標準的基本要求，表現(xiàn)一般。D級（待改進）：未達到評價標準的基本要求，需要改進。四、評價實施建議注重過程性評價：在教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重觀察學(xué)生的表現(xiàn)，及時給予反饋和指導(dǎo)，幫助學(xué)生改進和提高。鼓勵自評與互評：教師應(yīng)鼓勵學(xué)生進行自評和互評，提高學(xué)生的自我反思能力和團隊協(xié)作能力。綜合運用多種評價方式：教師應(yīng)綜合運用自評、互評和師評等多種評價方式，全面、客觀地評價學(xué)生的表現(xiàn)。注重評價結(jié)果的反饋與應(yīng)用：教師應(yīng)將評價結(jié)果及時反饋給學(xué)生，并幫助學(xué)生根據(jù)評價結(jié)果制定改進計劃，促進學(xué)生的持續(xù)發(fā)展。通過以上學(xué)業(yè)評價的設(shè)計與實施，可以全面、客觀地評價學(xué)生在科技人文融合創(chuàng)新專題實踐中的表現(xiàn)，促進學(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等核心素養(yǎng)的提升。十、大單元實施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖一、大單元實施思路本大單元以《普通高中通用技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》為指導(dǎo)，結(jié)合2020版人教版高中通用技術(shù)選擇性必修10《科技人文融合創(chuàng)新專題》的教學(xué)內(nèi)容，圍繞“科技人文融合創(chuàng)新”的主題，通過五個具體工程項目（橋梁設(shè)計、交通工具設(shè)計、飛行器設(shè)計、醫(yī)療器械設(shè)計、礦山工程設(shè)計）的實踐，培養(yǎng)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。具體實施思路如下：情境導(dǎo)入與問題明確：通過情境導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生對工程項目的興趣，明確每個項目的需求和目標，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。信息收集與理論分析：引導(dǎo)學(xué)生收集相關(guān)項目信息，了解項目涉及的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)、社會等多學(xué)科知識，并進行理論分析，為后續(xù)設(shè)計提供理論支持。設(shè)計方案制定：在信息收集和理論分析的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生制定初步的設(shè)計方案，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、工藝流程等，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計和圖樣表達能力。物化實踐與測試優(yōu)化：組織學(xué)生進行物化實踐，將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品或模型，并進行測試和優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生的物化能力和解決實際問題的能力?？偨Y(jié)反思與評價：對整個項目實施過程進行總結(jié)反思，評價學(xué)生的核心素養(yǎng)達成情況，提出改進建議，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供參考。二、教學(xué)目標設(shè)定本大單元的教學(xué)目標設(shè)定如下：技術(shù)意識：學(xué)生能夠理解技術(shù)與社會、文化、環(huán)境的關(guān)系，形成正確的技術(shù)價值觀。學(xué)生能夠識別和分析技術(shù)問題，提出合理的解決方案。工程思維：學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，解決復(fù)雜的工程問題。學(xué)生能夠理解和運用結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等工程原理和方法。創(chuàng)新設(shè)計：學(xué)生能夠結(jié)合用戶需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，提出創(chuàng)新性的設(shè)計方案。學(xué)生能夠運用創(chuàng)造技法和工具，進行創(chuàng)造性設(shè)計。圖樣表達：學(xué)生能夠識讀和繪制常見的技術(shù)圖樣，表達設(shè)計構(gòu)想。學(xué)生能夠運用圖樣表達進行技術(shù)交流和合作。物化能力：學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，進行物化實踐。學(xué)生能夠?qū)ξ锘a(chǎn)品進行測試和優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量。三、教學(xué)結(jié)構(gòu)圖科技人文融合創(chuàng)新專題實踐|+++|||橋梁設(shè)計交通工具設(shè)計飛行器設(shè)計|||+++++++++||||||信息收集方案制定物化實踐總結(jié)反思信息收集方案制定物化實踐總結(jié)反思信息收集方案制定物化實踐總結(jié)反思|||醫(yī)療器械設(shè)計礦山工程設(shè)計||++++++||||信息收集方案制定物化實踐總結(jié)反思信息收集方案制定物化實踐總結(jié)反思|總結(jié)反思與評價四、具體教學(xué)實施步驟（一）橋梁設(shè)計情境導(dǎo)入與問題明確通過展示港珠澳大橋等著名橋梁的圖片和視頻，激發(fā)學(xué)生對橋梁設(shè)計的興趣。明確項目需求：設(shè)計一座滿足人流量需求、與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的人行天橋。信息收集與理論分析收集橋梁類型、結(jié)構(gòu)、材料等相關(guān)信息。分析橋梁的受力特點，理解梁式橋、拱橋、剛架橋等橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。討論橋梁設(shè)計涉及的科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、社會等學(xué)科知識。設(shè)計方案制定根據(jù)項目需求和收集的信息，制定初步的設(shè)計方案，包括橋梁類型選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇等。繪制橋梁設(shè)計草圖，用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想。物化實踐與測試優(yōu)化選擇合適的材料和工具，進行橋梁模型的制作。對橋梁模型進行測試，包括承重能力測試、穩(wěn)定性測試等。根據(jù)測試結(jié)果對設(shè)計方案進行優(yōu)化。總結(jié)反思與評價對整個設(shè)計過程進行總結(jié)反思，評價學(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。提出改進建議，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供參考。（二）交通工具設(shè)計情境導(dǎo)入與問題明確通過展示現(xiàn)代交通工具的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生對交通工具設(shè)計的興趣。明確項目需求：設(shè)計一輛節(jié)能環(huán)保的太陽能汽車。信息收集與理論分析收集汽車工作原理、能源與動力、機械與結(jié)構(gòu)等相關(guān)信息。分析太陽能汽車的優(yōu)缺點，了解節(jié)能技術(shù)和環(huán)保要求。討論交通工具設(shè)計涉及的科學(xué)、技術(shù)、工程、環(huán)境、社會等學(xué)科知識。設(shè)計方案制定根據(jù)項目需求和收集的信息，制定初步的設(shè)計方案，包括動力系統(tǒng)設(shè)計、車身結(jié)構(gòu)設(shè)計、電氣設(shè)備配置等。繪制汽車設(shè)計草圖，用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想。物化實踐與測試優(yōu)化選擇合適的材料和工具，進行太陽能汽車模型的制作。對太陽能汽車模型進行測試，包括動力性能測試、續(xù)航里程測試等。根據(jù)測試結(jié)果對設(shè)計方案進行優(yōu)化?？偨Y(jié)反思與評價對整個設(shè)計過程進行總結(jié)反思，評價學(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。提出改進建議，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供參考。（三）飛行器設(shè)計情境導(dǎo)入與問題明確通過展示飛行器的歷史和現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生對飛行器設(shè)計的興趣。明確項目需求：設(shè)計一部滯空時間長、可以進行直播的無人機。信息收集與理論分析收集飛行器類型、工作原理、空氣動力學(xué)原理等相關(guān)信息。分析無人機結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，了解旋翼型無人機的設(shè)計要點。討論飛行器設(shè)計涉及的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識。設(shè)計方案制定根據(jù)項目需求和收集的信息，制定初步的設(shè)計方案，包括旋翼類型選擇、動力系統(tǒng)配置、控制系統(tǒng)設(shè)計等。繪制無人機設(shè)計草圖，用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想。物化實踐與測試優(yōu)化選擇合適的材料和工具，進行無人機模型的制作。對無人機模型進行測試，包括滯空時間測試、飛行穩(wěn)定性測試等。根據(jù)測試結(jié)果對設(shè)計方案進行優(yōu)化?？偨Y(jié)反思與評價對整個設(shè)計過程進行總結(jié)反思，評價學(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。提出改進建議，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供參考。（四）醫(yī)療器械設(shè)計情境導(dǎo)入與問題明確通過展示醫(yī)療器械在現(xiàn)代醫(yī)療中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對醫(yī)療器械設(shè)計的興趣。明確項目需求：設(shè)計一個小巧的電子血壓計。信息收集與理論分析收集醫(yī)療器械分類、血壓測量方法、電子電路設(shè)計等相關(guān)信息。分析電子血壓計的工作原理和設(shè)計要點。討論醫(yī)療器械設(shè)計涉及的科學(xué)、技術(shù)、工程、社會等學(xué)科知識。設(shè)計方案制定根據(jù)項目需求和收集的信息，制定初步的設(shè)計方案，包括測量方法選擇、電路設(shè)計、外觀設(shè)計等。繪制電子血壓計設(shè)計草圖，用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想。物化實踐與測試優(yōu)化選擇合適的材料和工具，進行電子血壓計模型的制作。對電子血壓計模型進行測試，包括測量準確性測試、使用便捷性測試等。根據(jù)測試結(jié)果對設(shè)計方案進行優(yōu)化。總結(jié)反思與評價對整個設(shè)計過程進行總結(jié)反思，評價學(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。提出改進建議，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供參考。（五）礦山工程設(shè)計情境導(dǎo)入與問題明確通過展示礦山工程的復(fù)雜性和重要性，激發(fā)學(xué)生對礦山工程設(shè)計的興趣。明確項目需求：設(shè)計一個協(xié)同生產(chǎn)的礦山工程方案。信息收集與理論分析收集礦山工程組成、地面工程與地下工程協(xié)同性等相關(guān)信息。分析礦山工程設(shè)計涉及的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、社會等學(xué)科知識。討論礦山工程設(shè)計中需要考慮的安全、效率、成本等因素。設(shè)計方案制定根據(jù)項目需求和收集的信息，制定初步的設(shè)計方案，包括地面工程布局、地下工程結(jié)構(gòu)設(shè)計、通風排水系統(tǒng)設(shè)計等。繪制礦山工程設(shè)計草圖，用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想。物化實踐與測試優(yōu)化通過模擬實驗等方式，對礦山工程方案進行測試，包括生產(chǎn)效率測試、安全性能測試等。根據(jù)測試結(jié)果對設(shè)計方案進行優(yōu)化。總結(jié)反思與評價對整個設(shè)計過程進行總結(jié)反思，評價學(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。提出改進建議，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供參考。通過以上五個工程項目的實踐，學(xué)生將綜合運用科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)、社會等多學(xué)科知識、方法和技能，系統(tǒng)地分析和解決實際工程問題，進一步提高科技人文融合創(chuàng)新能力。十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)一、大情境創(chuàng)設(shè)在當今快速發(fā)展的科技時代，技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)、社會等多學(xué)科知識的融合創(chuàng)新已成為推動社會進步的重要力量。在此背景下，高中通用技術(shù)課程應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神，使學(xué)生能夠在真實情境中運用多學(xué)科知識解決實際問題。基于此，本教學(xué)設(shè)計以“科技人文融合創(chuàng)新”為主題，通過“橋梁設(shè)計”、“交通工具設(shè)計”、“飛行器設(shè)計”、“醫(yī)療器械設(shè)計”和“礦山工程設(shè)計”五個具體項目，創(chuàng)設(shè)一個大情境，引導(dǎo)學(xué)生綜合運用科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)、社會等多學(xué)科知識，進行創(chuàng)新性設(shè)計和實踐。二、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)（一）大任務(wù)概述在大情境下，學(xué)生將圍繞“科技人文融合創(chuàng)新”主題，通過五個具體項目的設(shè)計與實踐，綜合運用多學(xué)科知識，解決實際問題，培養(yǎng)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)。具體大任務(wù)包括：橋梁設(shè)計：設(shè)計一座滿足特定需求的人行天橋。交通工具設(shè)計：設(shè)計一輛節(jié)能環(huán)保的太陽能汽車。飛行器設(shè)計：設(shè)計一部滯空時間長、可以進行直播的無人機。醫(yī)療器械設(shè)計：設(shè)計一個小巧的電子血壓計。礦山工程設(shè)計：設(shè)計一個協(xié)同生產(chǎn)的礦山工程方案。（二）具體任務(wù)設(shè)計1.橋梁設(shè)計教學(xué)目標設(shè)定：技術(shù)意識：理解橋梁建筑與文化、社會的關(guān)系，形成正確的技術(shù)價值觀。工程思維：運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，解決橋梁設(shè)計中的復(fù)雜問題。創(chuàng)新設(shè)計：結(jié)合用戶需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，提出創(chuàng)新性的橋梁設(shè)計方案。圖樣表達：識讀和繪制橋梁設(shè)計圖樣，表達設(shè)計構(gòu)想。物化能力：選擇合適的材料和工具，進行橋梁模型的制作和測試優(yōu)化。任務(wù)設(shè)計：情境導(dǎo)入：展示港珠澳大橋等著名橋梁的圖片和視頻，激發(fā)學(xué)生對橋梁設(shè)計的興趣。項目需求：設(shè)計一座滿足學(xué)校周邊人流量需求、與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的人行天橋。信息收集與理論分析：收集橋梁類型、結(jié)構(gòu)、材料等相關(guān)信息，分析橋梁的受力特點，討論橋梁設(shè)計涉及的多學(xué)科知識。設(shè)計方案制定：制定初步的設(shè)計方案，包括橋梁類型選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇等，繪制橋梁設(shè)計草圖。物化實踐與測試優(yōu)化：選擇合適的材料和工具，制作橋梁模型，并進行承重能力、穩(wěn)定性等測試，根據(jù)測試結(jié)果優(yōu)化設(shè)計方案。2.交通工具設(shè)計教學(xué)目標設(shè)定：技術(shù)意識：理解交通工具與社會、環(huán)境的關(guān)系，形成正確的技術(shù)價值觀。工程思維：運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，解決交通工具設(shè)計中的復(fù)雜問題。創(chuàng)新設(shè)計：結(jié)合節(jié)能環(huán)保需求，提出創(chuàng)新性的交通工具設(shè)計方案。圖樣表達：識讀和繪制汽車設(shè)計圖樣，表達設(shè)計構(gòu)想。物化能力：選擇合適的材料和工具，進行太陽能汽車模型的制作和測試優(yōu)化。任務(wù)設(shè)計：情境導(dǎo)入：展示現(xiàn)代交通工具的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生對交通工具設(shè)計的興趣。項目需求：設(shè)計一輛節(jié)能環(huán)保的太陽能汽車。信息收集與理論分析：收集汽車工作原理、能源與動力、機械與結(jié)構(gòu)等相關(guān)信息，分析太陽能汽車的優(yōu)缺點。設(shè)計方案制定：制定初步的設(shè)計方案，包括動力系統(tǒng)設(shè)計、車身結(jié)構(gòu)設(shè)計、電氣設(shè)備配置等，繪制汽車設(shè)計草圖。物化實踐與測試優(yōu)化：選擇合適的材料和工具，制作太陽能汽車模型，并進行動力性能、續(xù)航里程等測試，根據(jù)測試結(jié)果優(yōu)化設(shè)計方案。3.飛行器設(shè)計教學(xué)目標設(shè)定：技術(shù)意識：理解飛行器設(shè)計與空氣動力學(xué)、材料科學(xué)等的關(guān)系，形成正確的技術(shù)價值觀。工程思維：運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，解決飛行器設(shè)計中的復(fù)雜問題。創(chuàng)新設(shè)計：結(jié)合滯空時間和直播需求，提出創(chuàng)新性的飛行器設(shè)計方案。圖樣表達：識讀和繪制飛行器設(shè)計圖樣，表達設(shè)計構(gòu)想。物化能力：選擇合適的材料和工具，進行無人機模型的制作和測試優(yōu)化。任務(wù)設(shè)計：情境導(dǎo)入：展示飛行器的歷史和現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生對飛行器設(shè)計的興趣。項目需求：設(shè)計一部滯空時間長、可以進行直播的無人機。信息收集與理論分析：收集飛行器類型、工作原理、空氣動力學(xué)原理等相關(guān)信息，分析無人機結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。設(shè)計方案制定：制定初步的設(shè)計方案，包括旋翼類型選擇、動力系統(tǒng)配置、控制系統(tǒng)設(shè)計等，繪制無人機設(shè)計草圖。物化實踐與測試優(yōu)化：選擇合適的材料和工具，制作無人機模型，并進行滯空時間、飛行穩(wěn)定性等測試，根據(jù)測試結(jié)果優(yōu)化設(shè)計方案。4.醫(yī)療器械設(shè)計教學(xué)目標設(shè)定：技術(shù)意識：理解醫(yī)療器械與健康、社會的關(guān)系，形成正確的技術(shù)價值觀。工程思維：運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，解決醫(yī)療器械設(shè)計中的復(fù)雜問題。創(chuàng)新設(shè)計：結(jié)合用戶需求和醫(yī)療技術(shù)發(fā)展趨勢，提出創(chuàng)新性的醫(yī)療器械設(shè)計方案。圖樣表達：識讀和繪制醫(yī)療器械設(shè)計圖樣，表達設(shè)計構(gòu)想。物化能力：選擇合適的材料和工具，進行醫(yī)療器械模型的制作和測試優(yōu)化。任務(wù)設(shè)計：情境導(dǎo)入：展示醫(yī)療器械在現(xiàn)代醫(yī)療中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對醫(yī)療器械設(shè)計的興趣。項目需求：設(shè)計一個小巧的電子血壓計。信息收集與理論分析：收集醫(yī)療器械分類、血壓測量方法、電子電路設(shè)計等相關(guān)信息，分析電子血壓計的工作原理和設(shè)計要點。設(shè)計方案制定：制定初步的設(shè)計方案，包括測量方法選擇、電路設(shè)計、外觀設(shè)計等，繪制電子血壓計設(shè)計草圖。物化實踐與測試優(yōu)化：選擇合適的材料和工具，制作電子血壓計模型，并進行測量準確性、使用便捷性等測試，根據(jù)測試結(jié)果優(yōu)化設(shè)計方案。5.礦山工程設(shè)計教學(xué)目標設(shè)定：技術(shù)意識：理解礦山工程與社會、環(huán)境的關(guān)系，形成正確的技術(shù)價值觀。工程思維：運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，解決礦山工程設(shè)計中的復(fù)雜問題。創(chuàng)新設(shè)計：結(jié)合協(xié)同生產(chǎn)需求，提出創(chuàng)新性的礦山工程設(shè)計方案。圖樣表達：識讀和繪制礦山工程設(shè)計圖樣，表達設(shè)計構(gòu)想。物化能力：通過模擬實驗等方式，對礦山工程方案進行測試優(yōu)化。任務(wù)設(shè)計：情境導(dǎo)入：展示礦山工程的復(fù)雜性和重要性，激發(fā)學(xué)生對礦山工程設(shè)計的興趣。項目需求：設(shè)計一個協(xié)同生產(chǎn)的礦山工程方案。信息收集與理論分析：收集礦山工程組成、地面工程與地下工程協(xié)同性等相關(guān)信息，分析礦山工程設(shè)計涉及的多學(xué)科知識。設(shè)計方案制定：制定初步的設(shè)計方案，包括地面工程布局、地下工程結(jié)構(gòu)設(shè)計、通風排水系統(tǒng)設(shè)計等，繪制礦山工程設(shè)計草圖。物化實踐與測試優(yōu)化：通過模擬實驗等方式，對礦山工程方案進行生產(chǎn)效率、安全性能等測試，根據(jù)測試結(jié)果優(yōu)化設(shè)計方案。三、總結(jié)與反思在大情境、大任務(wù)下，學(xué)生通過五個具體項目的設(shè)計與實踐，綜合運用了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)、社會等多學(xué)科知識，培養(yǎng)了技術(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)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生積極參與、主動探究，鼓勵學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，不斷提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神。教師還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果，及時給予反饋和指導(dǎo)，幫助學(xué)生不斷優(yōu)化設(shè)計方案，提高設(shè)計質(zhì)量。通過這樣的大情境、大任務(wù)教學(xué)，學(xué)生不僅能夠掌握相關(guān)知識和技能，還能夠在實踐中鍛煉能力、提升素養(yǎng)，為未來的學(xué)習(xí)和生活打下堅實的基礎(chǔ)。十二、單元學(xué)歷案（一）單元主題與課時本單元主題為“科技人文融合創(chuàng)新專題實踐”，包含五個具體工程項目：橋梁設(shè)計、交通工具設(shè)計、飛行器設(shè)計、醫(yī)療器械設(shè)計、礦山工程設(shè)計。每個項目均按照“情境導(dǎo)入與問題明確、信息收集與理論分析、設(shè)計方案制定、物化實踐與測試優(yōu)化、總結(jié)反思與評價”五個步驟進行。本單元共設(shè)計20課時，每個項目各占4課時。橋梁設(shè)計（4課時）情境導(dǎo)入與問題明確（1課時）信息收集與理論分析（1課時）設(shè)計方案制定（1課時）物化實踐與測試優(yōu)化（1課時）總結(jié)反思與評價（1課時）交通工具設(shè)計（4課時）情境導(dǎo)入與問題明確（1課時）信息收集與理論分析（1課時）設(shè)計方案制定（1課時）物化實踐與測試優(yōu)化（1課時）總結(jié)反思與評價（1課時）飛行器設(shè)計（4課時）情境導(dǎo)入與問題明確（1課時）信息收集與理論分析（1課時）設(shè)計方案制定（1課時）物化實踐與測試優(yōu)化（1課時）總結(jié)反思與評價（1課時）醫(yī)療器械設(shè)計（4課時）情境導(dǎo)入與問題明確（1課時）信息收集與理論分析（1課時）設(shè)計方案制定（1課時）物化實踐與測試優(yōu)化（1課時）總結(jié)反思與評價（1課時）礦山工程設(shè)計（4課時）情境導(dǎo)入與問題明確（1課時）信息收集與理論分析（1課時）設(shè)計方案制定（1課時）物化實踐與測試優(yōu)化（1課時）總結(jié)反思與評價（1課時）（二）學(xué)習(xí)目標技術(shù)意識學(xué)生能夠理解每個工程項目與社會、文化、環(huán)境的關(guān)系，形成正確的技術(shù)價值觀。學(xué)生能夠識別和分析每個工程項目中的技術(shù)問題，并基于調(diào)研提出合理的解決方案。工程思維學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，解決每個工程項目中的復(fù)雜問題。學(xué)生能夠理解和運用結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等工程原理和方法，設(shè)計合理的工程方案。創(chuàng)新設(shè)計學(xué)生能夠結(jié)合用戶需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，提出創(chuàng)新性的設(shè)計方案。學(xué)生能夠運用創(chuàng)造技法和工具，對每個工程項目進行創(chuàng)造性設(shè)計。圖樣表達學(xué)生能夠使用技術(shù)圖樣表達每個工程項目的設(shè)計構(gòu)想，包括草圖、結(jié)構(gòu)圖、流程圖等。學(xué)生能夠通過圖樣進行技術(shù)交流和工程表達，清晰傳達設(shè)計意圖。物化能力學(xué)生能夠?qū)⒃O(shè)計方案轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品或模型，具備實際制作和測試的能力。學(xué)生能夠?qū)Ξa(chǎn)品或模型進行測試和優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能。（三）評價任務(wù)情境導(dǎo)入與問題明確評價學(xué)生對工程項目背景的理解和問題的識別能力（觀察、口頭提問）。信息收集與理論分析檢查學(xué)生收集的信息是否全面、準確，理論分析是否合理（信息報告、小組討論）。設(shè)計方案制定評估學(xué)生設(shè)計方案的創(chuàng)新性、可行性和完整性（設(shè)計方案報告、草圖）。物化實踐與測試優(yōu)化觀察學(xué)生的實際操作能力，評價產(chǎn)品或模型的制作質(zhì)量和測試效果（實物制作、測試報告）?？偨Y(jié)反思與評價反思總結(jié)報告：評價學(xué)生對整個項目過程的反思和總結(jié)能力?；ピu與師評：通過同學(xué)互評和教師評價，綜合評估學(xué)生的核心素養(yǎng)達成情況。（四）學(xué)習(xí)過程1.橋梁設(shè)計情境導(dǎo)入與問題明確活動：展示港珠澳大橋等著名橋梁的圖片和視頻，激發(fā)學(xué)生對橋梁設(shè)計的興趣。任務(wù)：明確項目需求，設(shè)計一座滿足人流量需求、與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的人行天橋。信息收集與理論分析活動：收集橋梁類型、結(jié)構(gòu)、材料等相關(guān)信息。任務(wù)：分析橋梁的受力特點，理解梁式橋、拱橋、剛架橋等橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。討論：橋梁設(shè)計涉及的科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、社會等學(xué)科知識。設(shè)計方案制定活動：根據(jù)項目需求和收集的信息，制定初步的設(shè)計方案。任務(wù)：選擇橋梁類型、設(shè)計結(jié)構(gòu)、選擇材料，繪制橋梁設(shè)計草圖。物化實踐與測試優(yōu)化活動：選擇合適的材料和工具，制作橋梁模型。任務(wù)：對橋梁模型進行測試，包括承重能力測試、穩(wěn)定性測試等。優(yōu)化：根據(jù)測試結(jié)果對設(shè)計方案進行優(yōu)化。總結(jié)反思與評價活動：對整個設(shè)計過程進行總結(jié)反思。任務(wù)：評價學(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。改進：提出改進建議，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供參考。2.交通工具設(shè)計（類似橋梁設(shè)計的步驟，但聚焦于交通工具設(shè)計，如設(shè)計一輛太陽能汽車）3.飛行器設(shè)計（類似橋梁設(shè)計的步驟，但聚焦于飛行器設(shè)計，如設(shè)計一架無人機）4.醫(yī)療器械設(shè)計（類似橋梁設(shè)計的步驟，但聚焦于醫(yī)療器械設(shè)計，如設(shè)計一個小巧的電子血壓計）5.礦山工程設(shè)計（類似橋梁設(shè)計的步驟，但聚焦于礦山工程設(shè)計，如設(shè)計一個協(xié)同生產(chǎn)的礦山工程方案）（五）作業(yè)與檢測橋梁設(shè)計作業(yè)：繪制橋梁設(shè)計草圖，并撰寫設(shè)計方案報告。檢測：制作橋梁模型，并進行承重能力和穩(wěn)定性測試，提交測試報告。交通工具設(shè)計作業(yè)：設(shè)計一輛太陽能汽車的方案，包括結(jié)構(gòu)、動力系統(tǒng)等。檢測：制作太陽能汽車模型，測試其行駛性能和續(xù)航能力。飛行器設(shè)計作業(yè)：設(shè)計一架無人機的方案，包括飛行控制、結(jié)構(gòu)設(shè)計等。檢測：制作無人機模型，測試其飛行穩(wěn)定性和控制性能。醫(yī)療器械設(shè)計作業(yè)：設(shè)計一個小巧的電子血壓計方案，包括測量原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計等。檢測：制作電子血壓計模型，測試其測量準確性和穩(wěn)定性。礦山工程設(shè)計作業(yè)：設(shè)計一個協(xié)同生產(chǎn)的礦山工程方案，包括地面工程和地下工程布局。檢測：通過模擬實驗測試礦山工程方案的生產(chǎn)效率和安全性。（六）學(xué)后反思個人反思：學(xué)生反思自己在整個單元學(xué)習(xí)過程中的收獲和不足，特別是在技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力等方面的提升情況。小組討論：學(xué)生分組討論各自在項目中的表現(xiàn)，分享經(jīng)驗和教訓(xùn)，相互學(xué)習(xí)和借鑒。教師總結(jié)：教師總結(jié)整個單元的教學(xué)情況，評估學(xué)生的核心素養(yǎng)達成情況，提出后續(xù)教學(xué)的改進建議。十三、學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計一、教學(xué)目標通過科技人文融合創(chuàng)新專題的實踐，學(xué)生將綜合運用科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)、社會等多學(xué)科知識、方法和技能，系統(tǒng)地分析和解決實際工程問題，提高科技人文融合創(chuàng)新能力，同時發(fā)展學(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)目標如下：技術(shù)意識：學(xué)生能夠理解技術(shù)與社會、文化、環(huán)境的關(guān)系，形成正確的技術(shù)價值觀，能夠識別和分析技術(shù)問題，提出合理的解決方案。工程思維：學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，解決復(fù)雜的工程問題，理解和運用結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等工程原理和方法。創(chuàng)新設(shè)計：學(xué)生能夠結(jié)合用戶需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，提出創(chuàng)新性的設(shè)計方案，并運用創(chuàng)造技法和工具進行創(chuàng)造性設(shè)計。圖樣表達：學(xué)生能夠識讀和繪制常見的技術(shù)圖樣，表達設(shè)計構(gòu)想，并能運用圖樣表達進行技術(shù)交流和合作。物化能力：學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，進行物化實踐，對物化產(chǎn)品進行測試和優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量。二、學(xué)習(xí)目標1.橋梁設(shè)計技術(shù)意識：理解橋梁建筑與文化、社會的關(guān)系，認識到橋梁工程在交通建設(shè)中的重要性。工程思維：了解橋梁建筑的結(jié)構(gòu)、材料等主要技術(shù)要素，掌握橋梁設(shè)計的基本原理和方法。創(chuàng)新設(shè)計：結(jié)合項目需求，初步設(shè)計一座滿足人流量需求、與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的人行天橋。圖樣表達：繪制橋梁設(shè)計草圖，用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想。物化能力：選擇合適的材料和工具，進行橋梁模型的制作和測試。2.交通工具設(shè)計技術(shù)意識：理解常見能源、交通、環(huán)境、社會之間的關(guān)系，認識到交通工具設(shè)計對社會和環(huán)境的影響。工程思維：了解節(jié)能技術(shù)、交通工具系統(tǒng)的構(gòu)成，掌握交通工具的基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計方法。創(chuàng)新設(shè)計：設(shè)計一輛節(jié)能環(huán)保的太陽能汽車，結(jié)合現(xiàn)代科技實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。圖樣表達：繪制汽車設(shè)計草圖，用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想。物化能力：選擇合適的材料和工具，進行太陽能汽車模型的制作和測試。3.飛行器設(shè)計技術(shù)意識：理解空氣動力學(xué)原理在飛行器設(shè)計中的應(yīng)用，認識到飛行器設(shè)計對科技發(fā)展的推動作用。工程思維：了解常見飛行器結(jié)構(gòu)，掌握飛行器設(shè)計的基本原理和方法。創(chuàng)新設(shè)計：設(shè)計一部滯空時間長、可以進行直播的無人機，結(jié)合現(xiàn)代通訊技術(shù)進行創(chuàng)新。圖樣表達：繪制無人機設(shè)計草圖，用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想。物化能力：選擇合適的材料和工具，進行無人機模型的制作和測試。4.醫(yī)療器械設(shè)計技術(shù)意識：了解醫(yī)療器械分類和重要價值，認識到醫(yī)療器械設(shè)計對人類健康的重要性。工程思維：初步了解常見醫(yī)療器械涉及的科學(xué)、技術(shù)、工程和社會等方面問題，掌握醫(yī)療器械設(shè)計的基本原理和方法。創(chuàng)新設(shè)計：設(shè)計一個小巧的電子血壓計，結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù)提高測量的準確性和便捷性。圖樣表達：繪制電子血壓計設(shè)計草圖，用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想。物化能力：選擇合適的材料和工具，進行電子血壓計模型的制作和測試。5.礦山工程設(shè)計技術(shù)意識：理解礦山工程對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要性，認識到礦山工程設(shè)計的安全性和環(huán)保性。工程思維：了解礦山工程組成、地面工程與地下工程協(xié)同性等相關(guān)知識，掌握礦山工程設(shè)計的基本原理和方法。創(chuàng)新設(shè)計：設(shè)計一個協(xié)同生產(chǎn)的礦山工程方案，結(jié)合現(xiàn)代科技提高生產(chǎn)效率和安全性。圖樣表達：繪制礦山工程設(shè)計草圖，用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想。物化能力：通過模擬實驗等方式，對礦山工程方案進行測試和優(yōu)化。三、作業(yè)目標設(shè)定1.橋梁設(shè)計作業(yè)技術(shù)意識：分析橋梁設(shè)計對社會經(jīng)濟、文化和環(huán)境的影響，提出合理的橋梁設(shè)計方案。工程思維：研究不同橋梁結(jié)構(gòu)的特點和適用場景，選擇最適合項目需求的橋梁類型。創(chuàng)新設(shè)計：設(shè)計一座具有創(chuàng)新性和實用性的人行天橋，考慮橋梁的美觀性和功能性。圖樣表達：繪制詳細的橋梁設(shè)計圖，包括結(jié)構(gòu)圖、施工圖等，清晰表達設(shè)計構(gòu)想。物化能力：選擇合適的材料和工具，制作橋梁模型，并進行承重能力和穩(wěn)定性測試。2.交通工具設(shè)計作業(yè)技術(shù)意識：分析不同能源類型在交通工具設(shè)計中的應(yīng)用，提出環(huán)保節(jié)能的設(shè)計方案。工程思維：研究汽車的工作原理和結(jié)構(gòu)，設(shè)計合理的動力系統(tǒng)和車身結(jié)構(gòu)。創(chuàng)新設(shè)計：設(shè)計一輛具有創(chuàng)新性和實用性的太陽能汽車，考慮車輛的續(xù)航能力和駕駛舒適性。圖樣表達：繪制汽車的詳細設(shè)計圖，包括外觀圖、結(jié)構(gòu)圖、電路圖等。物化能力：選擇合適的材料和工具，制作太陽能汽車模型，并進行動力性能測試和續(xù)航里程測試。3.飛行器設(shè)計作業(yè)技術(shù)意識：分析空氣動力學(xué)原理在無人機設(shè)計中的應(yīng)用，提出符合飛行要求的設(shè)計方案。工程思維：研究無人機的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，設(shè)計合理的旋翼類型和動力系統(tǒng)。創(chuàng)新設(shè)計：設(shè)計一部具有創(chuàng)新性和實用性的無人機，考慮其滯空時間和直播功能。圖樣表達：繪制無人機的詳細設(shè)計圖，包括外觀圖、結(jié)構(gòu)圖、控制系統(tǒng)圖等。物化能力：選擇合適的材料和工具，制作無人機模型，并進行滯空時間測試和飛行穩(wěn)定性測試。4.醫(yī)療器械設(shè)計作業(yè)技術(shù)意識：分析醫(yī)療器械設(shè)計對人類健康的重要性，提出符合醫(yī)療需求的設(shè)計方案。工程思維：研究電子血壓計的工作原理和結(jié)構(gòu)，設(shè)計合理的測量系統(tǒng)和電路。創(chuàng)新設(shè)計：設(shè)計一個小巧且功能齊全的電子血壓計，考慮其便攜性和準確性。圖樣表達：繪制電子血壓計的詳細設(shè)計圖，包括外觀圖、結(jié)構(gòu)圖、電路圖等。物化能力：選擇合適的材料和工具，制作電子血壓計模型，并進行測量準確性和使用便捷性測試。5.礦山工程設(shè)計作業(yè)技術(shù)意識：分析礦山工程設(shè)計對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要性，提出安全環(huán)保的設(shè)計方案。工程思維：研究礦山工程的組成和協(xié)同性，設(shè)計合理的地面工程和地下工程布局。創(chuàng)新設(shè)計：設(shè)計一個具有創(chuàng)新性和協(xié)同性的礦山工程方案，考慮生產(chǎn)效率和安全性。圖樣表達：繪制礦山工程的詳細設(shè)計圖，包括地面工程圖、地下工程圖、通風排水系統(tǒng)圖等。物化能力：通過模擬實驗等方式，對礦山工程方案進行測試和優(yōu)化，包括生產(chǎn)效率測試和安全性能測試。四、學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計科技人文融合創(chuàng)新專題實踐旨在通過跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。以下是對各專題的學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計：1.橋梁設(shè)計學(xué)科實踐：技術(shù)：研究橋梁的結(jié)構(gòu)類型、材料選擇、施工工藝等。數(shù)學(xué)：應(yīng)用數(shù)學(xué)知識進行橋梁的受力分析和穩(wěn)定性計算。藝術(shù)：考慮橋梁的美學(xué)設(shè)計，使其與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。社會：分析橋梁建設(shè)對社會經(jīng)濟和文化的影響?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)：結(jié)合地理知識，分析橋梁建設(shè)地點的地質(zhì)和水文條件。結(jié)合歷史知識，研究古代橋梁的建設(shè)技術(shù)和文化意義。結(jié)合環(huán)保知識，提出橋梁建設(shè)的環(huán)保措施和可持續(xù)發(fā)展方案。2.交通工具設(shè)計學(xué)科實踐：技術(shù)：研究汽車的工作原理、動力系統(tǒng)、車身結(jié)構(gòu)等。物理：應(yīng)用物理知識分析汽車的運動狀態(tài)和能耗。化學(xué)：研究新能源汽車的電池技術(shù)和環(huán)保材料。經(jīng)濟：分析不同能源類型對汽車成本和使用效益的影響?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)：結(jié)合地理知識，分析交通工具在不同地形和氣候條件下的適應(yīng)性。結(jié)合社會學(xué)知識，研究交通工具設(shè)計對人類出行方式和社會結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)合心理學(xué)知識，研究駕駛員的人機交互界面設(shè)計。3.飛行器設(shè)計學(xué)科實踐：技術(shù)：研究飛行器的空氣動力學(xué)原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制系統(tǒng)。物理：應(yīng)用物理知識分析飛行器的飛行狀態(tài)和穩(wěn)定性。數(shù)學(xué)：應(yīng)用數(shù)學(xué)知識進行飛行器的軌跡計算和性能評估。計算機：利用計算機仿真技術(shù)進行飛行器的設(shè)計和測試?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)：結(jié)合地理知識，分析不同地區(qū)的飛行條件和氣象影響。結(jié)合通訊技術(shù)知識，研究飛行器的遠程控制和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。結(jié)合材料科學(xué)知識，研究新型材料在飛行器設(shè)計中的應(yīng)用。4.醫(yī)療器械設(shè)計學(xué)科實踐：技術(shù)：研究醫(yī)療器械的工作原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝。生物：了解人體生理學(xué)和病理學(xué)知識，為醫(yī)療器械設(shè)計提供依據(jù)。電子：應(yīng)用電子技術(shù)設(shè)計醫(yī)療器械的電路和控制系統(tǒng)。計算機：利用計算機技術(shù)進行醫(yī)療器械的數(shù)據(jù)處理和分析。跨學(xué)科學(xué)習(xí)：結(jié)合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)知識，研究醫(yī)療器械設(shè)計的倫理問題和患者權(quán)益保護。結(jié)合材料科學(xué)知識，研究醫(yī)療器械的生物相容性和耐用性。結(jié)合市場營銷知識，研究醫(yī)療器械的市場需求和推廣策略。5.礦山工程設(shè)計學(xué)科實踐：技術(shù)：研究礦山工程的設(shè)計原理、施工技術(shù)和安全管理。地質(zhì)：分析礦山的地質(zhì)條件和礦產(chǎn)資源分布。環(huán)境：研究礦山工程對環(huán)境的影響和環(huán)保措施。經(jīng)濟：分析礦山工程的成本效益和生產(chǎn)效率?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)：結(jié)合地理信息系統(tǒng)知識，進行礦山資源的勘探和評估。結(jié)合管理學(xué)知識，研究礦山工程的項目管理和組織協(xié)調(diào)。結(jié)合法律知識，研究礦山工程的法律法規(guī)和政策環(huán)境。通過以上學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計，學(xué)生將能夠在實踐中綜合運用多學(xué)科知識，提高科技人文融合創(chuàng)新能力，同時發(fā)展技術(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)。十四、大單元作業(yè)設(shè)計一、教學(xué)目標本大單元的教學(xué)目標旨在通過科技人文融合創(chuàng)新專題的實踐，培養(yǎng)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。具體目標如下：技術(shù)意識：學(xué)生能夠理解技術(shù)與社會、文化、環(huán)境的關(guān)系，形成正確的技術(shù)價值觀，并識別和分析技術(shù)問題，提出合理的解決方案。工程思維：學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，解決復(fù)雜的工程問題，并理解和運用結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等工程原理和方法。創(chuàng)新設(shè)計：學(xué)生能夠結(jié)合用戶需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，提出創(chuàng)新性的設(shè)計方案，并運用創(chuàng)造技法和工具進行創(chuàng)造性設(shè)計。圖樣表達：學(xué)生能夠識讀和繪制常見的技術(shù)圖樣，通過圖樣表達設(shè)計構(gòu)想，實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。物化能力：學(xué)生能夠選擇合適的材料和工具，將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品或模型，并進行測試和優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量。二、作業(yè)目標設(shè)定（一）橋梁設(shè)計技術(shù)意識：理解橋梁建筑與文化、社會的關(guān)系，形成對橋梁技術(shù)的尊重和欣賞態(tài)度。工程思維：運用結(jié)構(gòu)分析方法，選擇合適的橋梁類型和結(jié)構(gòu)，考慮橋梁的受力特點和穩(wěn)定性。創(chuàng)新設(shè)計：結(jié)合實際需求和環(huán)境特點，提出創(chuàng)新的橋梁設(shè)計方案，考慮橋梁的美觀性和實用性。圖樣表達：繪制橋梁設(shè)計草圖，用圖樣清晰表達橋梁的結(jié)構(gòu)和布局。物化能力：選擇合適的材料和工具，制作橋梁模型，并進行承重能力和穩(wěn)定性測試。（二）交通工具設(shè)計技術(shù)意識：理解交通工具與能源、環(huán)境、社會的關(guān)系，形成綠色出行的意識。工程思維：運用系統(tǒng)分析方法，設(shè)計節(jié)能環(huán)保的交通工具，考慮動力系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。創(chuàng)新設(shè)計：結(jié)合現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢，提出創(chuàng)新的交通工具設(shè)計方案，如智能駕駛、智能導(dǎo)航等。圖樣表達：繪制交通工具設(shè)計草圖，用圖樣表達交通工具的外觀和結(jié)構(gòu)。物化能力：選擇合適的材料和工具，制作交通工具模型，并進行動力性能測試和續(xù)航里程測試。（三）飛行器設(shè)計技術(shù)意識：理解飛行器與空氣動力學(xué)、材料科學(xué)的關(guān)系，形成對飛行技術(shù)的尊重和探索精神。工程思維：運用空氣動力學(xué)原理，設(shè)計合理的飛行器結(jié)構(gòu)和動力系統(tǒng)，考慮飛行器的穩(wěn)定性和操控性。創(chuàng)新設(shè)計：結(jié)合現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢，提出創(chuàng)新的飛行器設(shè)計方案，如多旋翼無人機、垂直起降飛行器等。圖樣表達：繪制飛行器設(shè)計草圖，用圖樣表達飛行器的外觀和結(jié)構(gòu)布局。物化能力：選擇合適的材料和工具，制作飛行器模型，并進行飛行測試和穩(wěn)定性測試。（四）醫(yī)療器械設(shè)計技術(shù)意識：理解醫(yī)療器械與人民健康的關(guān)系，形成對醫(yī)療器械技術(shù)的尊重和關(guān)注態(tài)度。工程思維：運用電子、控制、系統(tǒng)等技術(shù)原理，設(shè)計合理的醫(yī)療器械，考慮醫(yī)療器械的安全性和有效性。創(chuàng)新設(shè)計：結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)療需求，提出創(chuàng)新的醫(yī)療器械設(shè)計方案，如便攜式醫(yī)療設(shè)備、遠程醫(yī)療設(shè)備等。圖樣表達：繪制醫(yī)療器械設(shè)計草圖，用圖樣表達醫(yī)療器械的外觀和結(jié)構(gòu)。物化能力：選擇合適的材料和工具，制作醫(yī)療器械模型，并進行功能測試和安全性測試。（五）礦山工程設(shè)計技術(shù)意識：理解礦山工程與環(huán)境保護、社會發(fā)展的關(guān)系，形成對礦山工程技術(shù)的尊重和責任感。工程思維：運用系統(tǒng)工程方法，設(shè)計合理的礦山工程方案，考慮地面工程與地下工程的協(xié)同性。創(chuàng)新設(shè)計：結(jié)合現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢，提出創(chuàng)新的礦山工程設(shè)計方案，如智能化采礦、綠色礦山等。圖樣表達：繪制礦山工程設(shè)計草圖，用圖樣表達礦山工程的布局和結(jié)構(gòu)。物化能力：選擇合適的材料和工具，制作礦山工程模型，并進行生產(chǎn)效率測試和安全性能測試。三、作業(yè)內(nèi)容設(shè)計（一）橋梁設(shè)計作業(yè)1.設(shè)計任務(wù)書作業(yè)要求：根據(jù)給定的環(huán)境條件（如河流寬度、水流速度、地質(zhì)條件等），設(shè)計一座人行天橋。要求考慮橋梁的安全性、穩(wěn)定性和美觀性。作業(yè)提交：橋梁設(shè)計任務(wù)書，包括設(shè)計背景、設(shè)計目標、設(shè)計方案、結(jié)構(gòu)分析、材料選擇、施工步驟等內(nèi)容。2.橋梁設(shè)計草圖作業(yè)要求：根據(jù)設(shè)計方案，繪制橋梁設(shè)計草圖，包括橋梁的整體布局、結(jié)構(gòu)細節(jié)、材料標注等。作業(yè)提交：橋梁設(shè)計草圖及設(shè)計說明。3.橋梁模型制作作業(yè)要求：選擇合適的材料和工具，制作橋梁模型。要求模型能夠體現(xiàn)設(shè)計方案的關(guān)鍵要素，如結(jié)構(gòu)類型、承重能力等。作業(yè)提交：橋梁模型及制作過程報告。4.橋梁模型測試作業(yè)要求：對橋梁模型進行承重能力測試和穩(wěn)定性測試，記錄測試數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。作業(yè)提交：測試報告，包括測試方法、測試數(shù)據(jù)、結(jié)果分析和改進建議。（二）交通工具設(shè)計作業(yè)1.交通工具設(shè)計任務(wù)書作業(yè)要求：設(shè)計一輛節(jié)能環(huán)保的太陽能汽車，要求考慮動力系統(tǒng)的效率、車身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、乘坐舒適性等因素。作業(yè)提交：交通工具設(shè)計任務(wù)書，包括設(shè)計背景、設(shè)計目標、設(shè)計方案、動力系統(tǒng)分析、車身結(jié)構(gòu)設(shè)計等內(nèi)容。2.交通工具設(shè)計草圖作業(yè)要求：根據(jù)設(shè)計方案，繪制交通工具設(shè)計草圖，包括車身外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、動力系統(tǒng)布局等。作業(yè)提交：交通工具設(shè)計草圖及設(shè)計說明。3.交通工具模型制作作業(yè)要求：選擇合適的材料和工具，制作交通工具模型。要求模型能夠體現(xiàn)設(shè)計方案的關(guān)鍵要素，如動力系統(tǒng)、車身結(jié)構(gòu)等。作業(yè)提交：交通工具模型及制作過程報告。4.交通工具模型測試作業(yè)要求：對交通工具模型進行動力性能測試和續(xù)航里程測試，記錄測試數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。作業(yè)提交：測試報告，包括測試方法、測試數(shù)據(jù)、結(jié)果分析和改進建議。（三）飛行器設(shè)計作業(yè)1.飛行器設(shè)計任務(wù)書作業(yè)要求：設(shè)計一部滯空時間長、可以進行直播的無人機，要求考慮飛行器的穩(wěn)定性、操控性、載荷能力等因素。作業(yè)提交：飛行器設(shè)計任務(wù)書，包括設(shè)計背景、設(shè)計目標、設(shè)計方案、空氣動力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計等內(nèi)容。2.飛行器設(shè)計草圖作業(yè)要求：根據(jù)設(shè)計方案，繪制飛行器設(shè)計草圖，包括飛行器外觀、結(jié)構(gòu)布局、動力系統(tǒng)配置等。作業(yè)提交：飛行器設(shè)計草圖及設(shè)計說明。3.飛行器模型制作作業(yè)要求：選擇合適的材料和工具，制作飛行器模型。要求模型能夠體現(xiàn)設(shè)計方案的關(guān)鍵要素，如旋翼類型、動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。作業(yè)提交：飛行器模型及制作過程報告。4.飛行器模型測試作業(yè)要求：對飛行器模型進行飛行測試和穩(wěn)定性測試，記錄測試數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。作業(yè)提交：測試報告，包括測試方法、測試數(shù)據(jù)、結(jié)果分析和改進建議。（四）醫(yī)療器械設(shè)計作業(yè)1.醫(yī)療器械設(shè)計任務(wù)書作業(yè)要求：設(shè)計一種便攜式醫(yī)療設(shè)備，要求考慮設(shè)備的功能性、便攜性、安全性等因素。作業(yè)提交：醫(yī)療器械設(shè)計任務(wù)書，包括設(shè)計背景、設(shè)計目標、設(shè)計方案、功能分析、安全性評估等內(nèi)容。2.醫(yī)療器械設(shè)計草圖作業(yè)要求：根據(jù)設(shè)計方案，繪制醫(yī)療器械設(shè)計草圖，包括設(shè)備外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、操作流程等。作業(yè)提交：醫(yī)療器械設(shè)計草圖及設(shè)計說明。3.醫(yī)療器械模型制作作業(yè)要求：選擇合適的材料和工具，制作醫(yī)療器械模型。要求模型能夠體現(xiàn)設(shè)計方案的關(guān)鍵要素，如功能模塊、操作界面等。作業(yè)提交：醫(yī)療器械模型及制作過程報告。4.醫(yī)療器械模型測試作業(yè)要求：對醫(yī)療器械模型進行功能測試和安全性測試，記錄測試數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。作業(yè)提交：測試報告，包括測試方法、測試數(shù)據(jù)、結(jié)果分析和改進建議。（五）礦山工程設(shè)計作業(yè)1.礦山工程設(shè)計任務(wù)書作業(yè)要求：設(shè)計一座礦山工程方案，要求考慮地面工程與地下工程的協(xié)同性、生產(chǎn)效率、安全性等因素。作業(yè)提交：礦山工程設(shè)計任務(wù)書，包括設(shè)計背景、設(shè)計目標、設(shè)計方案、工程布局、系統(tǒng)分析等內(nèi)容。2.礦山工程設(shè)計草圖作業(yè)要求：根據(jù)設(shè)計方案，繪制礦山工程設(shè)計草圖，包括地面工程布局、地下工程結(jié)