2019版 蘇教版 高中通-用技術 選擇性必修10 科技人文融合創(chuàng)新專題《第四單元 無人機的創(chuàng)新設計與實踐》大單元整體教學設計2020課標

版蘇教版高中通用技術選擇性必修10科技人文融合創(chuàng)新專題《第四單元無人機的創(chuàng)新設計與實踐》大單元整體教學設計[2020課標]一、內容分析與整合二、《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解三、學情分析四、大主題或大概念設計五、大單元目標敘寫六、大單元教學重點七、大單元教學難點八、大單元整體教學思路九、學業(yè)評價十、大單元實施思路及教學結構圖十一、大情境、大任務創(chuàng)設十二、單元學歷案十三、學科實踐與跨學科學習設計十四、大單元作業(yè)設計十五、“教-學-評”一致性課時設計十六、大單元教學反思一、內容分析與整合（一）教學內容分析《第四單元無人機的創(chuàng)新設計與實踐》是蘇教版高中通用技術選擇性必修10《科技人文融合創(chuàng)新專題》中的一個重要單元。本單元的教學內容旨在通過無人機的創(chuàng)新設計與實踐，培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。通過無人機的設計、制作與調試過程，學生能夠深入理解科技人文融合創(chuàng)新的重要性，并在實踐中提升綜合運用多學科知識解決問題的能力。（二）單元內容分析本單元的教學內容主要分為三個部分：無人飛行器的設計分析、四旋翼無人機的飛行控制與逆向設計、四旋翼無人機懸掛裝置的改進與優(yōu)化。無人飛行器的設計分析任務一分析需求與明確問題：引導學生分析無人機設計項目的功能需求、性能需求和創(chuàng)新目標，明確設計方向。任務二探究飛行器的科學原理：通過討論和實驗，使學生理解伯努利原理、空氣動力學等基礎知識在無人機設計中的應用。四旋翼無人機的飛行控制與逆向設計任務一比較與權衡無人飛行器的飛行控制：通過模擬遙控飛行，比較固定翼無人機與多旋翼無人機的操控難度和適用場景。任務二分析四旋翼無人機的飛行控制：深入探討四旋翼無人機的飛行原理和控制方式，理解不同飛行動作的實現機制。任務三進行四旋翼無人機的逆向設計：通過對現有四旋翼無人機的拆解和分析，引導學生進行逆向設計，培養(yǎng)創(chuàng)新設計能力。四旋翼無人機懸掛裝置的改進與優(yōu)化任務一改進四旋翼無人機懸掛裝置的設計：針對特定任務（如懸掛標語飛行），設計并優(yōu)化無人機的懸掛裝置。任務二測試試驗與優(yōu)化改進：通過實際測試，驗證懸掛裝置的可靠性和穩(wěn)定性，并根據測試結果進行優(yōu)化改進。任務三項目總結與反思：對整個設計與實踐過程進行總結與反思，提煉經驗教訓，提出未來改進方向。（三）單元內容整合本單元的教學內容緊密圍繞無人機的創(chuàng)新設計與實踐展開，通過三個主要部分的學習與實踐，逐步培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。在整合教學內容時，應注重以下幾點：理論與實踐相結合：將理論知識的學習與實際操作緊密結合，使學生在理解無人機設計原理的基礎上，通過動手實踐加深理解。多學科知識融合：鼓勵學生綜合運用物理、數學、藝術、社會等多學科知識解決問題，培養(yǎng)跨學科思維能力。創(chuàng)新設計與優(yōu)化改進：在設計與實踐過程中，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和優(yōu)化意識，鼓勵他們不斷提出新的設計方案和改進措施。二、《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解通用技術的核心素養(yǎng)目標是：（一）技術意識技術意識是對技術現象及技術問題的感知與體悟。在無人機的創(chuàng)新設計與實踐過程中，學生應形成對人工世界和人技關系的基本觀念，理解技術的規(guī)范、標準與專利意識。通過無人機設計項目的分析與討論，學生能夠就某一技術領域對人、社會、環(huán)境的影響作出理性分析，形成技術的安全和責任意識、生態(tài)文明與環(huán)保意識、技術倫理與道德意識。學生還應能夠把握技術的基本性質，理解技術與人類文明的有機聯系，形成對技術文化的理解與主動適應。（二）工程思維工程思維是以系統(tǒng)分析和比較權衡為核心的一種籌劃性思維。在無人機的設計與實踐過程中，學生應能運用系統(tǒng)分析的方法，針對無人機設計項目中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計。學生還應能領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法并加以運用，進行簡單的風險評估和綜合決策。通過無人機的制作與調試過程，學生將進一步培養(yǎng)解決實際工程問題的能力，提升工程思維水平。（三）創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計是指基于技術問題進行創(chuàng)新性方案構思的一系列問題解決過程。在無人機的設計實踐中，學生應能在發(fā)現與明確問題的基礎上，收集相關信息并運用人機關系及相關理論進行綜合分析，提出符合設計原則且具有一定創(chuàng)造性的構思方案。通過技術試驗和技術探究等實踐操作，學生能夠準確地觀測、記錄與分析數據，驗證設計方案的可行性。學生還應能綜合各種社會文化因素評價設計方案并加以優(yōu)化，不斷提升自己的創(chuàng)新設計能力。（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對象進行可視化的描述和交流。在無人機的設計過程中，學生應能識讀簡單的機械加工圖、控制框圖等常見技術圖樣，并能用手工和二維、三維設計軟件繪制簡單的技術圖樣。通過圖樣表達，學生能夠清晰地傳達自己的設計意圖和方案構思，實現與他人的有效溝通與合作。圖樣表達也是學生物化能力的重要體現之一，它能夠幫助學生將抽象的設計思想轉化為具體的可視化形式。（五）物化能力物化能力是指采用一定的工藝方法等將意念、方案轉化為有用物品或對已有物品進行改進與優(yōu)化的能力。在無人機的制作與調試過程中，學生應能根據方案設計要求選擇合適的材料和工具進行加工與組裝；能夠獨立完成無人機模型的成型制作與調試工作；并能在實際操作中積累經驗、感悟工匠精神。通過無人機的物化過程，學生將進一步提升自己的動手實踐能力、問題解決能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力。通過以上分析與整合，本單元的教學設計將緊密圍繞通用技術的核心素養(yǎng)目標展開，通過無人機的創(chuàng)新設計與實踐過程，全面提升學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。三、學情分析（一）已知內容分析在本單元學習之前，學生已經具備了一定的通用技術基礎知識，特別是對技術設計過程、結構、流程、系統(tǒng)和控制等基本概念的理解。通過之前的課程學習，學生已經掌握了技術設計的一般步驟，包括發(fā)現與明確問題、制訂設計方案、制作模型或原型、優(yōu)化設計方案、編寫技術作品說明書等。學生在物理課程中學習了力學、動力學等基礎知識，對飛行器的基本原理有了初步的認識。在數學課程中，學生掌握了向量運算、最大載重計算等基本技能，為理解無人機的飛行控制和結構設計提供了必要的數學基礎。在信息技術課程方面，學生已經具備了一定的計算機操作能力和編程基礎，能夠使用常見的計算機軟件進行繪圖和設計，為無人機的三維建模和編程控制打下了基礎。學生在日常生活中對無人機這一現代科技產品有一定的接觸和了解，對其應用和功能有一定的感性認識。（二）新知內容分析本單元《無人機的創(chuàng)新設計與實踐》是在學生已有知識的基礎上，進一步深入學習和探索無人機的設計原理、飛行控制、結構改進與優(yōu)化等內容。具體的新知內容包括：無人飛行器的設計分析：學生需要學習如何根據實際需求明確無人機的功能需求和性能需求，理解無人機的創(chuàng)新目標，并能夠通過比較分析不同飛行器的特點和性能，選擇合適的飛行器類型進行設計。飛行器的科學原理：學生需要深入理解伯努利原理、升力與阻力的關系等物理學原理，以及這些原理在無人機飛行中的應用。學生還需要了解無人機的動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等關鍵技術原理。四旋翼無人機的飛行控制與逆向設計：學生需要學習四旋翼無人機的飛行控制原理，比較不同飛行控制方式的優(yōu)缺點，并通過逆向設計的方法，拆解和分析四旋翼無人機的結構，理解其工作原理和構造特點。四旋翼無人機懸掛裝置的改進與優(yōu)化：學生需要在理解無人機基本結構和工作原理的基礎上，針對特定的任務需求，設計并改進無人機的懸掛裝置，提高其穩(wěn)定性和承載能力。學生還需要通過測試試驗驗證設計方案的可行性，并進行優(yōu)化改進?？萍既宋娜诤蟿?chuàng)新：學生需要在設計過程中綜合運用科學、技術、工程、藝術、數學、社會等多學科的知識和方法，形成跨學科的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。（三）學生學習能力分析觀察與分析能力：學生已經具備了一定的觀察和分析能力，能夠通過觀察無人機的飛行和操作過程，理解其工作原理和性能特點。學生還能夠通過比較分析不同飛行器的特點和性能，選擇合適的飛行器類型進行設計。動手實踐能力：學生已經具備了一定的動手實踐能力，能夠通過制作模型、進行技術試驗等方式，驗證設計方案的可行性，并進行優(yōu)化改進。學生還能夠使用常見的計算機軟件進行繪圖和設計，為無人機的三維建模和編程控制打下基礎。創(chuàng)新思維與問題解決能力：學生已經具備了一定的創(chuàng)新思維和問題解決能力，能夠通過綜合運用多學科的知識和方法，提出創(chuàng)新性的設計方案，并解決設計過程中遇到的問題。學生還能夠通過團隊合作和交流討論等方式，集思廣益，共同提高設計水平。信息技術應用能力：學生已經具備了一定的信息技術應用能力，能夠使用計算機進行繪圖、編程等操作，為無人機的設計和控制提供技術支持。學生還能夠通過網絡等渠道獲取相關信息和資源，為設計過程提供必要的參考和借鑒。（四）學習障礙突破策略加強理論知識學習：針對學生在飛行器科學原理、無人機飛行控制等方面的理論知識不足問題，教師可以通過講解、演示、實驗等方式加強理論知識的傳授和鞏固。教師還可以引導學生通過閱讀教材、參考書籍、網絡資源等途徑自主學習相關知識，提高理論水平。提高動手實踐能力：針對學生在動手實踐過程中遇到的問題和困難，教師可以通過示范操作、個別指導、小組合作等方式提高學生的動手實踐能力。教師還可以鼓勵學生積極參加技術試驗、制作模型等活動，通過實踐鍛煉提高技能水平。培養(yǎng)創(chuàng)新思維與問題解決能力：針對學生在設計過程中缺乏創(chuàng)新思維和問題解決能力的問題，教師可以通過引導學生觀察生活、分析案例、討論交流等方式培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和問題解決能力。教師還可以鼓勵學生參加科技創(chuàng)新競賽、科技小發(fā)明等活動，通過實踐鍛煉提高創(chuàng)新能力和問題解決能力。加強跨學科知識融合：針對學生在設計過程中難以綜合運用多學科知識和方法的問題，教師可以通過講解、案例分析、跨學科項目實踐等方式加強跨學科知識的融合和應用。教師還可以引導學生積極參加跨學科的學習和交流活動，拓寬知識面和視野。提供個性化學習支持：針對學生在學習過程中存在的個性化差異和需求問題，教師可以通過個別輔導、分層教學、學習小組等方式提供個性化的學習支持。教師還可以鼓勵學生根據自己的興趣和特長選擇學習內容和方向，實現個性化發(fā)展。通過加強理論知識學習、提高動手實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新思維與問題解決能力、加強跨學科知識融合以及提供個性化學習支持等策略，可以有效突破學生在學習《無人機的創(chuàng)新設計與實踐》單元過程中遇到的學習障礙，提高學習效果和質量。四、大主題或大概念設計本單元的大主題或大概念設計為“科技人文融合創(chuàng)新：無人機的設計與實踐”。該主題旨在通過無人機的創(chuàng)新設計與實踐活動，將科學、技術、工程、藝術、數學、社會（STEAMS）等多學科的知識、方法和技能有機融合，培養(yǎng)學生綜合運用多學科知識解決實際問題的能力，發(fā)展其工程思維和創(chuàng)新設計能力，提升其技術意識和物化能力。五、大單元目標敘寫（一）技術意識學生能夠認識到無人機技術在現代社會中的重要性和廣泛應用，理解無人機技術對個人、社會和環(huán)境的影響。學生能夠形成對無人機技術的規(guī)范、標準和專利意識，理解知識產權保護的重要性。學生能夠分析無人機技術使用過程中可能遇到的倫理、安全和環(huán)境問題，形成負責任的技術使用態(tài)度。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，明確無人機設計項目的功能需求、性能需求和創(chuàng)新目標，進行多因素分析和比較權衡。學生能夠理解無人機系統(tǒng)的基本構成和工作原理，運用結構、流程、系統(tǒng)、控制等工程原理進行無人機設計。學生能夠通過模擬試驗或數學模型對無人機設計方案進行性能和風險評估，不斷優(yōu)化設計方案。（三）創(chuàng)新設計學生能夠基于用戶需求和技術限制，提出具有創(chuàng)新性的無人機設計方案，并運用人機關系及相關理論進行綜合分析。學生能夠運用創(chuàng)造技法，如智力激勵法、設問法、聯想組合法等，進行無人機設計的創(chuàng)意構思和方案優(yōu)化。學生能夠結合社會文化因素，對無人機設計方案進行綜合評價，提出改進建議，實現設計創(chuàng)新。（四）圖樣表達學生能夠識讀無人機設計相關的機械加工圖、電子線路圖、控制系統(tǒng)方框圖等技術圖樣，理解圖樣中的技術信息。學生能夠運用手工繪圖工具或二維、三維設計軟件繪制無人機設計圖樣，準確表達設計構想。學生能夠通過圖樣表達，與他人交流無人機設計思想，實現設計方案的共享和優(yōu)化。（五）物化能力學生能夠根據無人機設計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型或原型的制作和裝配。學生能夠掌握無人機制作過程中的基本工藝方法和操作技能，完成無人機模型或原型的成型制作和調試。學生能夠對無人機模型或原型進行技術測試和性能評估，根據測試結果進行優(yōu)化和改進，形成精益求精、追求卓越的工作態(tài)度。六、大單元教學重點無人機設計的系統(tǒng)分析與多因素比較權衡：引導學生運用系統(tǒng)分析的方法，明確無人機設計項目的功能需求、性能需求和創(chuàng)新目標，進行多因素分析和比較權衡，培養(yǎng)學生的工程思維。無人機飛行控制的原理與逆向設計：通過比較與權衡不同無人飛行器的飛行控制，分析四旋翼無人機的飛行控制原理，進行逆向設計，提升學生的創(chuàng)新設計能力和物化能力。無人機懸掛裝置的改進與優(yōu)化：針對無人機懸掛裝置的設計需求，提出改進方案并進行測試試驗與優(yōu)化改進，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力和解決實際問題的能力?？萍既宋娜诤蟿?chuàng)新能力的培養(yǎng)：通過無人機的創(chuàng)新設計與實踐活動，將科學、技術、工程、藝術、數學、社會等多學科的知識、方法和技能有機融合，培養(yǎng)學生的科技人文融合創(chuàng)新能力。七、大單元教學難點如何引導學生將多學科知識有機融合應用于無人機設計：無人機設計涉及多學科知識，如何引導學生將科學、技術、工程、藝術、數學、社會等多學科的知識、方法和技能有機融合應用于無人機設計，是教學的難點之一。如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力和物化能力：創(chuàng)新設計能力和物化能力是通用技術核心素養(yǎng)的重要組成部分，但學生在實際設計過程中往往難以將創(chuàng)意轉化為具體的設計方案和產品原型，如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力和物化能力，是教學的另一難點。如何進行有效的項目管理與團隊協作：無人機設計項目通常涉及多個環(huán)節(jié)和多個學科的知識，需要學生進行有效的項目管理和團隊協作。如何引導學生進行有效的項目管理和團隊協作，確保設計項目的順利進行，也是教學的難點之一。針對以上教學難點，教師可以采取以下策略：創(chuàng)設真實的問題情境：通過創(chuàng)設真實的問題情境，引導學生將多學科知識有機融合應用于無人機設計，培養(yǎng)學生的科技人文融合創(chuàng)新能力。提供豐富的設計案例和工具資源：提供豐富的設計案例和工具資源，幫助學生將創(chuàng)意轉化為具體的設計方案和產品原型，提升學生的創(chuàng)新設計能力和物化能力。強化項目管理與團隊協作訓練：通過小組合作、角色扮演等方式，強化學生的項目管理和團隊協作訓練，提升學生的項目管理能力和團隊協作精神。實施多元化的評價方式：采用過程性評價與結果性評價相結合的方式，對學生的學習過程和學習成果進行全面評價，及時反饋學生的學習情況，調整教學策略，確保教學目標的實現。八、大單元整體教學思路教學目標設定本大單元的教學旨在通過無人機創(chuàng)新設計與實踐的教學活動，培養(yǎng)學生的通用技術核心素養(yǎng)，具體目標設定如下：（一）技術意識技術現象與技術問題的感知與體悟：學生能夠理解無人機技術的產生背景、發(fā)展歷程及其在各個領域的應用，形成對無人機技術重要性的認識。技術規(guī)范與標準意識：學生能夠了解并遵循無人機設計、制造與使用的相關標準和規(guī)范，理解這些規(guī)范對保障無人機安全飛行的重要性。技術安全與責任意識：學生能夠在設計與實踐過程中，關注無人機的安全性能，具備識別并規(guī)避潛在風險的能力，形成對技術安全的責任感。技術倫理與環(huán)保意識：學生能夠認識到無人機技術對環(huán)境的影響，樹立可持續(xù)發(fā)展意識，在設計與實踐過程中注重環(huán)保。（二）工程思維系統(tǒng)分析與比較權衡能力：學生能夠運用系統(tǒng)思維，對無人機設計的需求、性能、成本等因素進行綜合分析，學會在不同方案間進行比較和權衡，優(yōu)化設計方案。結構、流程、系統(tǒng)與控制思想的應用：學生能夠理解無人機設計中的結構、流程、系統(tǒng)與控制等基本概念，學會運用這些思想和方法解決實際問題。風險評估與決策能力：學生能夠對無人機設計與實踐過程中可能遇到的風險進行評估，并做出合理的決策，確保項目的順利進行。創(chuàng)新思維與問題解決能力：學生能夠在無人機設計與實踐過程中，提出創(chuàng)新性的解決方案，解決實際問題，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和問題解決能力。（三）創(chuàng)新設計用戶需求分析與明確問題能力：學生能夠準確理解無人機設計的需求，明確設計目標，將問題具體化、明確化。信息收集與處理能力：學生能夠通過多種途徑收集無人機設計的相關信息，對信息進行篩選、整理和分析，為設計提供有力支持。方案構思與設計能力：學生能夠基于用戶需求和技術可行性，構思出多個設計方案，并進行初步的比較和篩選，確定最優(yōu)方案。技術試驗與優(yōu)化設計能力：學生能夠通過技術試驗驗證設計方案的可行性，對方案進行優(yōu)化和改進，提高設計質量。（四）圖樣表達技術圖樣識讀與繪制能力：學生能夠識讀無人機的設計圖紙和相關技術圖樣，理解圖樣所表達的設計意圖和技術要求；能夠運用繪圖工具繪制無人機的設計圖樣，表達設計方案。技術語言運用能力：學生能夠運用技術語言準確描述無人機的設計思路、結構特點、工作流程等，實現與其他技術人員的有效溝通。設計文件編制能力：學生能夠根據設計方案編制完整的設計文件，包括設計說明書、圖樣、計算書等，為無人機的制造和測試提供依據。（五）物化能力材料選擇與規(guī)劃能力：學生能夠根據設計要求選擇合適的材料，對材料的性能、成本、加工性等因素進行綜合考慮，制定合理的材料使用計劃。工具與設備使用能力：學生能夠熟練使用各種工具和設備進行無人機的加工、裝配和調試，確保無人機的制造質量。工藝流程設計與實施能力：學生能夠設計合理的工藝流程，確保無人機制造過程的順利進行；能夠嚴格按照工藝流程進行操作，保證制造質量。質量檢測與評估能力：學生能夠運用各種檢測手段對無人機進行質量檢測，評估其性能是否符合設計要求；能夠對檢測數據進行分析和處理，為無人機的優(yōu)化和改進提供依據。教學重點與難點教學重點無人機設計原理與方法：重點講解無人機設計的基本原理、流程和方法，使學生掌握無人機設計的基本技能。四旋翼無人機飛行控制：通過對比分析不同飛行控制方式的優(yōu)缺點，重點講解四旋翼無人機的飛行控制原理和實現方法。無人機懸掛裝置設計與優(yōu)化：通過實踐操作，重點培養(yǎng)學生設計、制作和優(yōu)化無人機懸掛裝置的能力。教學難點用戶需求分析與明確：如何準確理解用戶需求，將抽象需求轉化為具體的設計目標是教學的難點之一。方案構思與創(chuàng)新設計：如何引導學生發(fā)揮想象力，構思出創(chuàng)新性的設計方案，并在眾多方案中選擇最優(yōu)方案是教學的另一難點。技術試驗與優(yōu)化設計：如何通過技術試驗驗證設計方案的可行性，并對方案進行優(yōu)化和改進，提高學生的設計能力，是教學的又一難點。教學策略與方法教學策略項目式學習：通過無人機創(chuàng)新設計與實踐項目，將理論知識與實踐操作緊密結合，提高學生的綜合應用能力。小組合作學習：鼓勵學生以小組合作的形式開展學習和實踐活動，培養(yǎng)學生的團隊協作能力和溝通能力。情境教學：創(chuàng)設與無人機設計與實踐相關的情境，激發(fā)學生的學習興趣和積極性，提高教學效果。教學方法講授法：通過教師的講解和演示，使學生掌握無人機設計的基本原理和方法。案例分析法：通過分析無人機設計的成功案例和失敗案例，引導學生總結經驗教訓，提高設計能力。實踐操作法：通過動手制作無人機懸掛裝置等實踐活動，培養(yǎng)學生的物化能力和解決問題的能力。討論法：組織學生就無人機設計的相關問題進行討論和交流，培養(yǎng)學生的批判性思維和創(chuàng)新能力。教學過程設計任務一：分析需求與明確問題創(chuàng)設情境：通過展示無人機在各個領域的應用案例，引導學生認識到無人機技術的重要性和廣泛應用。引導思考：引導學生思考無人機設計的需求和潛在問題，如飛行穩(wěn)定性、載重能力、續(xù)航時間等。明確任務：將學生分為若干小組，每個小組負責分析一個具體需求，并明確需要解決的問題。任務二：探究飛行器的科學原理理論講解：通過多媒體教學手段，講解無人機設計的基本原理和科學知識，如空氣動力學、力學原理等。案例分析：分析不同類型無人機的設計特點和性能差異，引導學生理解不同類型無人機的適用場景和優(yōu)缺點。實驗操作：組織學生進行無人機飛行原理的實驗操作，如通過紙飛機實驗探究飛行原理等。任務三：四旋翼無人機的飛行控制與逆向設計比較與權衡：引導學生對比不同飛行控制方式的優(yōu)缺點，選擇最適合四旋翼無人機的飛行控制方式。飛行控制原理講解：詳細講解四旋翼無人機的飛行控制原理和實現方法，包括電機控制、姿態(tài)控制等。逆向設計實踐：通過拆解和分析現有的四旋翼無人機，引導學生進行逆向設計實踐，了解無人機的結構和組成部分。任務四：改進四旋翼無人機懸掛裝置的設計方案設計：引導學生根據實際需求設計無人機懸掛裝置方案，包括材料選擇、結構設計等。制作與調試：組織學生制作無人機懸掛裝置并進行調試，確保其能夠滿足設計要求。優(yōu)化與改進：根據調試結果對懸掛裝置進行優(yōu)化和改進，提高其性能和可靠性。任務五：測試試驗與優(yōu)化改進制定測試方案：引導學生制定詳細的測試方案，包括測試目的、測試方法、測試步驟等。實施測試：組織學生按照測試方案進行測試試驗，記錄測試數據并進行分析。優(yōu)化改進：根據測試結果對無人機懸掛裝置進行優(yōu)化和改進，提高其性能和可靠性。任務六：項目總結與反思成果展示：組織學生進行項目成果展示和交流分享活動，展示無人機懸掛裝置的設計方案和制作成果?？偨Y評價：對學生的項目成果進行評價和總結，指出優(yōu)點和不足并提出改進建議。反思提升：引導學生對整個學習過程進行反思和總結提煉經驗教訓為后續(xù)學習提供參考和借鑒。通過以上教學過程的設計和實施，旨在培養(yǎng)學生的通用技術核心素養(yǎng)，提高學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和團隊協作能力。通過無人機創(chuàng)新設計與實踐項目的開展，使學生能夠更好地理解和應用所學知識解決實際問題。九、學業(yè)評價教學目標技術意識：通過無人機的創(chuàng)新設計與實踐，使學生形成對無人機技術及其在現實生活中的應用價值的認知，理解無人機技術的安全性、環(huán)保性和社會責任。工程思維：培養(yǎng)學生系統(tǒng)分析和比較權衡的能力，掌握無人機設計與制作的基本流程，能夠運用工程思維解決實際問題。創(chuàng)新設計：激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，鼓勵學生提出創(chuàng)新性的設計方案，提升學生在無人機設計與改進中的創(chuàng)造力和實踐能力。圖樣表達：使學生能夠識讀并繪制無人機設計的相關圖樣，用圖形化方式表達設計構思，提高技術交流能力。物化能力：通過無人機的制作與測試，鍛煉學生的動手實踐能力，提升學生在實際操作中的問題解決能力。學習目標技術意識：理解無人機技術的基本概念及其在各個領域的應用。認識無人機技術的安全性和環(huán)保性要求。分析無人機技術的社會價值和潛在風險。工程思維：掌握無人機設計與制作的基本流程。能夠進行系統(tǒng)分析和比較權衡，優(yōu)化設計方案。運用工程思維解決實際問題，如無人機的穩(wěn)定性、續(xù)航能力等。創(chuàng)新設計：提出創(chuàng)新性的無人機設計方案。運用創(chuàng)新思維改進無人機的懸掛裝置和控制方式。在實踐中不斷優(yōu)化設計，提升創(chuàng)新設計能力。圖樣表達：能夠識讀無人機設計的相關圖樣。用圖形化方式表達無人機設計構思。繪制無人機結構圖、流程圖等，提高技術交流能力。物化能力：獨立完成無人機的組裝與調試。解決無人機制作過程中的實際問題。通過測試與改進，提升物化能力。評價目標設定（一）技術意識評價目標：學生能否準確闡述無人機技術的基本概念及其在各個領域的應用。學生是否理解無人機技術的安全性和環(huán)保性要求，并能分析無人機技術的社會價值和潛在風險。學生是否能夠將無人機技術與現實生活相聯系，形成正確的技術價值觀。評價方式：通過課堂討論、小組匯報等方式，評價學生對無人機技術基本概念的理解。通過案例分析，評價學生對無人機技術安全性和環(huán)保性的認識。通過撰寫小論文或制作PPT，評價學生對無人機技術社會價值和潛在風險的分析能力。（二）工程思維評價目標：學生是否掌握無人機設計與制作的基本流程。學生是否具備系統(tǒng)分析和比較權衡的能力，能否優(yōu)化設計方案。學生是否能運用工程思維解決實際問題，如提高無人機的穩(wěn)定性、續(xù)航能力等。評價方式：通過設計任務書、方案匯報等方式，評價學生掌握無人機設計與制作流程的程度。通過比較不同設計方案的優(yōu)缺點，評價學生的系統(tǒng)分析和比較權衡能力。通過無人機測試數據和分析報告，評價學生運用工程思維解決實際問題的能力。（三）創(chuàng)新設計評價目標：學生是否能提出創(chuàng)新性的無人機設計方案。學生是否能在無人機懸掛裝置和控制方式上進行創(chuàng)新。學生是否能在實踐中不斷優(yōu)化設計，提升創(chuàng)新設計能力。評價方式：通過設計創(chuàng)意展示、創(chuàng)新方案匯報等方式，評價學生的創(chuàng)新設計能力。通過比較不同懸掛裝置和控制方式的優(yōu)劣，評價學生的創(chuàng)新實踐成果。通過設計迭代過程中的記錄和分析報告，評價學生優(yōu)化設計的能力。（四）圖樣表達評價目標：學生是否能識讀無人機設計的相關圖樣。學生是否能用圖形化方式表達無人機設計構思。學生是否能繪制無人機結構圖、流程圖等，提高技術交流能力。評價方式：通過圖樣識讀測試，評價學生的圖樣識讀能力。通過設計構思匯報和圖樣展示，評價學生的圖形化表達能力。通過學生繪制的無人機結構圖、流程圖等，評價學生的技術交流能力。（五）物化能力評價目標：學生是否能獨立完成無人機的組裝與調試。學生是否能在無人機制作過程中解決實際問題。學生是否能通過測試與改進，提升物化能力。評價方式：通過無人機組裝與調試的現場操作，評價學生的動手能力。通過問題解決記錄和分析報告，評價學生在無人機制作過程中的問題解決能力。通過無人機測試數據和改進方案，評價學生的物化能力和持續(xù)改進精神。評價內容與方式1.過程性評價（1）課堂參與度評價內容：學生在課堂上的發(fā)言、討論、提問等參與度。評價方式：教師觀察記錄，小組互評。（2）設計任務完成情況評價內容：學生完成設計任務書、方案匯報、圖樣繪制等的質量。評價方式：教師評價，小組互評。（3）問題解決能力評價內容：學生在無人機制作與測試過程中解決實際問題的能力。評價方式：問題解決記錄，教師評價。2.結果性評價（1）無人機設計與制作成果展示評價內容：學生設計的無人機模型、懸掛裝置、控制系統(tǒng)等實物成果。評價方式：實物展示，教師評價，小組互評。（2）測試報告與分析評價內容：學生撰寫的無人機測試報告，包括測試數據、問題分析、改進方案等。評價方式：報告評審，教師評價。（3）創(chuàng)新設計能力評價評價內容：學生在無人機設計與制作過程中展現的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。評價方式：創(chuàng)新點匯報，教師評價，小組互評。3.綜合評價（1）項目總結報告評價內容：學生撰寫的項目總結報告，包括項目背景、設計過程、制作與測試、問題解決、創(chuàng)新點、反思與改進等。評價方式：報告評審，教師評價。（2）口頭匯報與答辯評價內容：學生進行的項目口頭匯報與答辯，展示項目成果，回答評委提問。評價方式：現場答辯，評委評分。通過上述評價內容與方式，全面、客觀地評價學生在無人機創(chuàng)新設計與實踐過程中的學習成果和能力發(fā)展，促進學生技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力的全面提升。十、大單元實施思路及教學結構圖1.大單元實施思路本單元《無人機的創(chuàng)新設計與實踐》是高中通用技術選擇性必修10《科技人文融合創(chuàng)新專題》的一個重要組成部分。本單元旨在通過無人機的創(chuàng)新設計與實踐活動，培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養(yǎng)。以下是詳細的實施思路：1.1前期準備階段1.1.1教學資源準備教學設備：準備計算機、模擬遙控器、無人機套件、傳感器、電機、電池、電調、槳葉等硬件設備。教學材料：準備相關教材、教學PPT、視頻資料、技術手冊、圖紙等。教學環(huán)境：配置專用教室，確保有足夠的空間進行無人機組裝、調試和飛行。1.1.2學生分組將學生分成若干小組，每組4-5人，確保每組學生都有機會參與無人機的設計、組裝和調試過程。1.2教學活動實施階段1.2.1分析需求與明確問題任務一：分析需求與明確問題引導學生了解無人機的應用場景，如航拍、物流、救援等。分析無人機的功能需求（如飛行高度、飛行范圍、載重、續(xù)航時間等）和性能需求（如穩(wěn)定性、安全性、造價等）。確定無人機的創(chuàng)新目標，如提高飛行穩(wěn)定性、增加載重能力等。1.2.2探究飛行器的科學原理任務二：探究飛行器的科學原理學習無人機的分類、結構和工作原理。通過實驗和模擬，探究無人機的升力、阻力、飛行穩(wěn)定性等科學原理。1.2.3比較與權衡無人飛行器的飛行控制任務一：比較與權衡無人飛行器的飛行控制分析固定翼無人機、直升機、多旋翼無人機等不同類型的飛行控制特點。通過模擬飛行控制，比較不同類型無人機的操控難度和穩(wěn)定性。1.2.4分析四旋翼無人機的飛行控制任務二：分析四旋翼無人機的飛行控制學習四旋翼無人機的飛行原理和控制方式。通過實驗，探究四旋翼無人機在不同飛行狀態(tài)下的控制方法。1.2.5進行四旋翼無人機的逆向設計任務三：進行四旋翼無人機的逆向設計拆解四旋翼無人機，了解其內部結構和組成部件。根據逆向設計原理，重新組裝并改進四旋翼無人機。1.2.6改進四旋翼無人機懸掛裝置的設計任務一：改進四旋翼無人機懸掛裝置的設計分析現有懸掛裝置的優(yōu)缺點，提出改進方案。設計新的懸掛裝置，并進行初步制作和測試。1.2.7測試試驗與優(yōu)化改進任務二：測試試驗與優(yōu)化改進對改進后的懸掛裝置進行測試，驗證其性能和穩(wěn)定性。根據測試結果，進一步優(yōu)化懸掛裝置的設計。1.2.8項目總結與反思任務三：項目總結與反思回顧整個設計與實踐過程，總結成功經驗和不足之處。引導學生反思在學習過程中的收獲和成長，提出改進建議。1.3后期評價階段1.3.1學業(yè)評價過程性評價：關注學生在設計、組裝、調試和飛行過程中的表現，及時給予反饋和指導。結果性評價：通過無人機的飛行測試、項目報告、口頭匯報等方式，評價學生的學習成果。1.3.2反思與改進根據學業(yè)評價結果，反思教學過程中的不足之處，提出改進措施，為今后的教學提供參考。2.教學目標設定2.1技術意識學生能夠形成對無人機技術的正確認識和理解，了解無人機的應用價值和發(fā)展趨勢。學生能夠分析無人機技術對人、社會、環(huán)境的影響，形成技術安全和責任意識。2.2工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法，識別和解決無人機設計過程中的技術問題。學生能夠理解無人機的結構和工作原理，運用工程思維進行無人機的設計和改進。2.3創(chuàng)新設計學生能夠基于無人機的需求分析，提出創(chuàng)新性的設計方案，解決無人機的功能需求和性能需求。學生能夠運用創(chuàng)造思維和創(chuàng)造技法，進行無人機的創(chuàng)新設計和優(yōu)化。2.4圖樣表達學生能夠識讀和繪制無人機的設計圖紙，用技術語言準確表達設計構想。學生能夠運用二維、三維設計軟件，進行無人機的數字化設計和模型制作。2.5物化能力學生能夠根據設計方案，選擇合適的材料和工具，進行無人機的組裝和調試。學生能夠解決無人機制作過程中的技術問題，提高動手實踐能力和物化能力。3.教學結構圖無人機創(chuàng)新設計與實踐│├───前期準備階段│├───教學資源準備││├───教學設備││├───教學材料││└───教學環(huán)境│└───學生分組│├───教學活動實施階段│├───分析需求與明確問題││└───任務一：分析需求與明確問題│├───探究飛行器的科學原理││└───任務二：探究飛行器的科學原理│├───比較與權衡無人飛行器的飛行控制││└───任務一：比較與權衡無人飛行器的飛行控制│├───分析四旋翼無人機的飛行控制││└───任務二：分析四旋翼無人機的飛行控制│├───進行四旋翼無人機的逆向設計││└───任務三：進行四旋翼無人機的逆向設計│├───改進四旋翼無人機懸掛裝置的設計││└───任務一：改進四旋翼無人機懸掛裝置的設計│├───測試試驗與優(yōu)化改進││└───任務二：測試試驗與優(yōu)化改進│└───項目總結與反思│└───任務三：項目總結與反思│└───后期評價階段├───學業(yè)評價│├───過程性評價│└───結果性評價└───反思與改進4.具體教學實施步驟4.1前期準備階段（第1周）4.1.1教學資源準備教師準備計算機、模擬遙控器、無人機套件、傳感器、電機、電池、電調、槳葉等硬件設備。教師準備相關教材、教學PPT、視頻資料、技術手冊、圖紙等教學材料。配置專用教室，確保有足夠的空間進行無人機組裝、調試和飛行。4.1.2學生分組教師將學生分成若干小組，每組4-5人。分配小組任務，明確小組分工和合作要求。4.2教學活動實施階段（第2-10周）4.2.1分析需求與明確問題（第2周）任務一：分析需求與明確問題教師引導學生了解無人機的應用場景，如航拍、物流、救援等。學生分析無人機的功能需求（如飛行高度、飛行范圍、載重、續(xù)航時間等）和性能需求（如穩(wěn)定性、安全性、造價等）。學生確定無人機的創(chuàng)新目標，如提高飛行穩(wěn)定性、增加載重能力等。教師組織學生進行小組討論，形成初步的需求分析報告。4.2.2探究飛行器的科學原理（第3周）任務二：探究飛行器的科學原理教師講解無人機的分類、結構和工作原理。學生通過實驗和模擬，探究無人機的升力、阻力、飛行穩(wěn)定性等科學原理。教師組織學生進行小組匯報，分享學習成果。4.2.3比較與權衡無人飛行器的飛行控制（第4周）任務一：比較與權衡無人飛行器的飛行控制教師分析固定翼無人機、直升機、多旋翼無人機等不同類型的飛行控制特點。學生通過模擬飛行控制，比較不同類型無人機的操控難度和穩(wěn)定性。教師組織學生進行小組討論，形成飛行控制方式的比較報告。4.2.4分析四旋翼無人機的飛行控制（第5周）任務二：分析四旋翼無人機的飛行控制教師講解四旋翼無人機的飛行原理和控制方式。學生通過實驗，探究四旋翼無人機在不同飛行狀態(tài)下的控制方法。教師組織學生進行小組匯報，分享實驗成果。4.2.5進行四旋翼無人機的逆向設計（第6周）任務三：進行四旋翼無人機的逆向設計教師指導學生拆解四旋翼無人機，了解其內部結構和組成部件。學生根據逆向設計原理，重新組裝并改進四旋翼無人機。教師組織學生進行小組展示，分享改進成果。4.2.6改進四旋翼無人機懸掛裝置的設計（第7周）任務一：改進四旋翼無人機懸掛裝置的設計教師分析現有懸掛裝置的優(yōu)缺點，提出改進方案。學生設計新的懸掛裝置，并進行初步制作和測試。教師組織學生進行小組匯報，分享設計思路和改進方案。4.2.7測試試驗與優(yōu)化改進（第8-9周）任務二：測試試驗與優(yōu)化改進教師對改進后的懸掛裝置進行測試，驗證其性能和穩(wěn)定性。學生根據測試結果，進一步優(yōu)化懸掛裝置的設計。教師組織學生進行小組展示，分享測試成果和優(yōu)化方案。4.2.8項目總結與反思（第10周）任務三：項目總結與反思教師引導學生回顧整個設計與實踐過程，總結成功經驗和不足之處。學生進行個人反思，撰寫項目總結報告。教師組織學生進行小組匯報，分享學習心得和成長收獲。4.3后期評價階段（第11周）4.3.1學業(yè)評價過程性評價：教師根據學生在設計、組裝、調試和飛行過程中的表現，給予過程性評價。結果性評價：教師通過無人機的飛行測試、項目報告、口頭匯報等方式，評價學生的學習成果。4.3.2反思與改進教師根據學業(yè)評價結果，反思教學過程中的不足之處。教師提出改進措施，為今后的教學提供參考。教師組織學生進行小組討論，分享學習心得和改進建議。十一、大情境、大任務創(chuàng)設一、大情境創(chuàng)設在當今科技日新月異的時代，無人機技術作為新興科技領域的重要組成部分，正逐步滲透到我們生活的各個方面。無人機不僅廣泛應用于軍事偵察、災害救援、環(huán)境監(jiān)測等領域，還在影視拍攝、農業(yè)植保、物流配送等民用領域展現出巨大潛力。隨著技術的不斷進步和成本的逐步降低，無人機技術逐漸成為普通高中生可以接觸并實踐的前沿科技。為了培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力，本單元以“無人機的創(chuàng)新設計與實踐”為主題，創(chuàng)設了一個大情境——學校即將舉辦一年一度的科技節(jié)，要求學生團隊設計并制作一款具有創(chuàng)新特色的無人機，用于科技節(jié)的開幕式表演。這一情境不僅貼近學生的生活實際，還能激發(fā)學生的探索欲望和創(chuàng)新精神，通過團隊合作和實踐操作，全面提升學生的通用技術核心素養(yǎng)。二、大任務創(chuàng)設在大情境的基礎上，本單元設計了三個大任務，每個大任務下又包含若干子任務，旨在通過一系列由淺入深的實踐活動，引導學生逐步掌握無人機的設計、制作、測試和優(yōu)化等全過程。任務一：無人飛行器的設計分析子任務1：分析需求與明確問題教學目標：技術意識：學生能夠了解無人機的應用場景，形成對無人機技術的正確認識和理解。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法，識別無人機設計過程中的技術問題。創(chuàng)新設計：學生能夠基于需求分析，提出創(chuàng)新性的設計方案，解決無人機的功能需求和性能需求。活動設計：情境導入：介紹學?？萍脊?jié)的背景和要求，引導學生思考無人機在開幕式表演中的潛在應用。需求調研：學生分組調研無人機的應用場景，如航拍、物流、救援等，并分析不同場景下的功能需求和性能需求。需求分析：引導學生討論無人機的功能需求（如飛行高度、飛行范圍、載重、續(xù)航時間等）和性能需求（如穩(wěn)定性、安全性、造價等），明確設計目標。方案構思：鼓勵學生提出創(chuàng)新性的設計方案，如設計一款能夠完成特定特技動作的無人機，或設計一款能夠攜帶特殊設備（如攝像頭、傳感器等）進行特殊任務的無人機。子任務2：探究飛行器的科學原理教學目標：技術意識：學生能夠理解無人機的結構和工作原理，形成對無人機技術的深入認識。工程思維：學生能夠運用科學原理分析無人機飛行過程中的技術問題。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制無人機的設計圖紙，用技術語言準確表達設計構想?；顒釉O計：理論學習：介紹無人機的分類、結構和工作原理，包括固定翼無人機、直升機、多旋翼無人機等不同類型的無人機。實驗探究：通過實驗和模擬，探究無人機的升力、阻力、飛行穩(wěn)定性等科學原理。例如，可以組織學生制作紙飛機，通過調整紙飛機的形狀和重量，探究其對飛行性能的影響。圖樣繪制：引導學生繪制無人機的設計圖紙，包括結構圖、電路圖等，用技術語言準確表達設計構想。小組討論：組織學生進行小組討論，分享學習成果和實驗經驗，加深對無人機科學原理的理解。任務二：四旋翼無人機的飛行控制與逆向設計子任務1：比較與權衡無人飛行器的飛行控制教學目標：工程思維：學生能夠運用比較權衡的方法，分析不同類型無人機的飛行控制特點。創(chuàng)新設計：學生能夠基于飛行控制的需求，提出創(chuàng)新性的設計方案?；顒釉O計：案例分析：介紹固定翼無人機、直升機、多旋翼無人機等不同類型的無人機的飛行控制特點，包括操控難度、穩(wěn)定性、適用場景等。模擬飛行：利用模擬飛行軟件，讓學生體驗不同類型無人機的飛行控制，比較其操控難度和穩(wěn)定性。小組討論：組織學生進行小組討論，分析不同類型無人機的飛行控制優(yōu)缺點，并探討如何根據實際需求選擇合適的無人機類型。方案設計：鼓勵學生基于飛行控制的需求，提出創(chuàng)新性的設計方案，如設計一種能夠自主避障的四旋翼無人機，或設計一種能夠垂直起降的固定翼無人機。子任務2：分析四旋翼無人機的飛行控制教學目標：技術意識：學生能夠理解四旋翼無人機的飛行原理和控制方式。工程思維：學生能夠運用工程思維分析四旋翼無人機的飛行控制問題。活動設計：理論學習：介紹四旋翼無人機的飛行原理和控制方式，包括垂直升降、前后運動、偏航運動等。實驗探究：通過實驗和模擬，探究四旋翼無人機在不同飛行狀態(tài)下的控制方法。例如，可以組織學生制作簡單的四旋翼無人機模型，通過調整電機的轉速和旋翼的角度，觀察無人機的飛行狀態(tài)變化。數據分析：引導學生記錄和分析實驗數據，總結四旋翼無人機的飛行控制規(guī)律。方案設計：鼓勵學生基于實驗結果，提出優(yōu)化四旋翼無人機飛行控制的方案，如設計更高效的飛行控制算法，或改進無人機的機械結構以提高飛行穩(wěn)定性。子任務3：進行四旋翼無人機的逆向設計教學目標：創(chuàng)新設計：學生能夠運用逆向設計原理，對四旋翼無人機進行拆解、分析和改進。物化能力：學生能夠根據設計方案，選擇合適的材料和工具，進行無人機的組裝和調試?；顒釉O計：逆向拆解：引導學生拆解現有的四旋翼無人機，了解其內部結構和組成部件。結構分析：組織學生分析無人機的結構特點和設計思路，探討其優(yōu)缺點及改進空間。方案設計：鼓勵學生基于逆向設計原理，提出改進無人機的設計方案。例如，可以設計更輕量化的機身結構，或改進無人機的動力系統(tǒng)以提高飛行性能。組裝調試：指導學生根據設計方案選擇合適的材料和工具進行無人機的組裝和調試。在組裝過程中，注重培養(yǎng)學生的動手實踐能力和團隊協作精神。任務三：四旋翼無人機懸掛裝置的改進與優(yōu)化子任務1：改進四旋翼無人機懸掛裝置的設計教學目標：創(chuàng)新設計：學生能夠基于懸掛裝置的需求，提出創(chuàng)新性的設計方案。圖樣表達：學生能夠繪制改進后的懸掛裝置設計圖紙，用技術語言準確表達設計構想。活動設計：需求分析：引導學生分析現有懸掛裝置的優(yōu)缺點，明確改進目標。例如，可以提高懸掛裝置的承載能力、穩(wěn)定性或靈活性等。方案設計：鼓勵學生提出創(chuàng)新性的設計方案，如設計一種可伸縮的懸掛裝置，或設計一種能夠自動調整懸掛角度的裝置。圖樣繪制：指導學生繪制改進后的懸掛裝置設計圖紙，包括結構圖、裝配圖等。小組討論：組織學生進行小組討論，分享設計方案和圖紙，互相學習和借鑒。子任務2：測試試驗與優(yōu)化改進教學目標：工程思維：學生能夠運用工程思維分析測試數據，提出優(yōu)化改進方案。物化能力：學生能夠根據測試結果對無人機進行調試和優(yōu)化，提高其實用性和穩(wěn)定性。活動設計：測試試驗：組織學生對改進后的懸掛裝置進行測試試驗，包括承載能力測試、穩(wěn)定性測試等。數據分析：引導學生記錄和分析測試數據，評估懸掛裝置的性能是否滿足設計要求。優(yōu)化改進：基于測試結果，鼓勵學生提出優(yōu)化改進方案，并對無人機進行相應的調試和優(yōu)化。再次測試：對優(yōu)化后的無人機進行再次測試，驗證改進效果是否顯著。子任務3：項目總結與反思教學目標：技術意識：學生能夠回顧整個設計與實踐過程，形成對無人機技術的全面認識。工程思維：學生能夠總結項目經驗，提煉工程思維方法。創(chuàng)新設計：學生能夠反思設計過程中的創(chuàng)新點和不足之處，提出未來改進的方向?；顒釉O計：項目匯報：組織學生以小組為單位進行項目匯報，展示無人機的設計成果和實踐過程。經驗分享：鼓勵學生分享項目經驗和心得體會，互相學習和借鑒。問題反思：引導學生反思設計過程中的問題和不足之處，如設計思路的局限性、材料選擇的合理性等。未來展望：鼓勵學生提出未來改進的方向和設想，如進一步優(yōu)化無人機的性能、拓展無人機的應用場景等。通過以上三個大任務的創(chuàng)設和實施，學生不僅能夠全面掌握無人機的設計、制作、測試和優(yōu)化等全過程技能，還能夠在實踐中培養(yǎng)技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等通用技術核心素養(yǎng)。通過團隊合作和項目實踐的方式，學生的團隊協作能力、溝通能力和解決問題的能力也將得到顯著提升。十二、單元學歷案一、單元主題與課時單元主題：無人機的創(chuàng)新設計與實踐課時設計：前期準備階段（第1周）教學資源準備學生分組教學活動實施階段（第2-10周）分析需求與明確問題（第2周）探究飛行器的科學原理（第3周）比較與權衡無人飛行器的飛行控制（第4周）分析四旋翼無人機的飛行控制（第5周）進行四旋翼無人機的逆向設計（第6周）改進四旋翼無人機懸掛裝置的設計（第7周）測試試驗與優(yōu)化改進（第8-9周）項目總結與反思（第10周）后期評價階段（第11周）學業(yè)評價反思與改進二、學習目標（一）技術意識學生能夠形成對無人機技術的正確認識和理解，了解無人機的應用價值和發(fā)展趨勢。學生能夠分析無人機技術對人、社會、環(huán)境的影響，形成技術安全和責任意識。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法，識別和解決無人機設計過程中的技術問題。學生能夠理解無人機的結構和工作原理，運用工程思維進行無人機的設計和改進。（三）創(chuàng)新設計學生能夠基于無人機的需求分析，提出創(chuàng)新性的設計方案，解決無人機的功能需求和性能需求。學生能夠運用創(chuàng)造思維和創(chuàng)造技法，進行無人機的創(chuàng)新設計和優(yōu)化。（四）圖樣表達學生能夠識讀和繪制無人機的設計圖紙，用技術語言準確表達設計構想。學生能夠運用二維、三維設計軟件，進行無人機的數字化設計和模型制作。（五）物化能力學生能夠根據設計方案，選擇合適的材料和工具，進行無人機的組裝和調試。學生能夠解決無人機制作過程中的技術問題，提高動手實踐能力和物化能力。三、評價任務過程性評價：觀察學生在設計、組裝、調試和飛行過程中的表現，記錄學生的參與度、合作情況和創(chuàng)新思維。通過小組討論、匯報和展示，評價學生的團隊協作能力和表達能力。結果性評價：通過無人機的飛行測試，評價學生的設計方案的可行性和實用性。通過項目報告和口頭匯報，評價學生對無人機技術的理解和應用能力。自我評價與同伴評價：學生撰寫項目總結報告，反思學習過程中的收獲和不足。同伴之間互相評價，提出建設性的改進意見。四、學習過程（一）前期準備階段（第1周）教學資源準備教師準備計算機、模擬遙控器、無人機套件、傳感器、電機、電池、電調、槳葉等硬件設備。準備相關教材、教學PPT、視頻資料、技術手冊、圖紙等教學材料。配置專用教室，確保有足夠的空間進行無人機組裝、調試和飛行。學生分組教師將學生分成若干小組，每組4-5人。分配小組任務，明確小組分工和合作要求。（二）教學活動實施階段（第2-10周）分析需求與明確問題（第2周）引導學生了解無人機的應用場景，如航拍、物流、救援等。分析無人機的功能需求（如飛行高度、飛行范圍、載重、續(xù)航時間等）和性能需求（如穩(wěn)定性、安全性、造價等）。確定無人機的創(chuàng)新目標，如提高飛行穩(wěn)定性、增加載重能力等。組織學生進行小組討論，形成初步的需求分析報告。探究飛行器的科學原理（第3周）教師講解無人機的分類、結構和工作原理。學生通過實驗和模擬，探究無人機的升力、阻力、飛行穩(wěn)定性等科學原理。組織學生進行小組匯報，分享學習成果。比較與權衡無人飛行器的飛行控制（第4周）教師分析固定翼無人機、直升機、多旋翼無人機等不同類型的飛行控制特點。學生通過模擬飛行控制，比較不同類型無人機的操控難度和穩(wěn)定性。組織學生進行小組討論，形成飛行控制方式的比較報告。分析四旋翼無人機的飛行控制（第5周）教師講解四旋翼無人機的飛行原理和控制方式。學生通過實驗，探究四旋翼無人機在不同飛行狀態(tài)下的控制方法。組織學生進行小組匯報，分享實驗成果。進行四旋翼無人機的逆向設計（第6周）教師指導學生拆解四旋翼無人機，了解其內部結構和組成部件。學生根據逆向設計原理，重新組裝并改進四旋翼無人機。組織學生進行小組展示，分享改進成果。改進四旋翼無人機懸掛裝置的設計（第7周）教師分析現有懸掛裝置的優(yōu)缺點，提出改進方案。學生設計新的懸掛裝置，并進行初步制作和測試。組織學生進行小組匯報，分享設計思路和改進方案。測試試驗與優(yōu)化改進（第8-9周）教師對改進后的懸掛裝置進行測試，驗證其性能和穩(wěn)定性。學生根據測試結果，進一步優(yōu)化懸掛裝置的設計。組織學生進行小組展示，分享測試成果和優(yōu)化方案。項目總結與反思（第10周）教師引導學生回顧整個設計與實踐過程，總結成功經驗和不足之處。學生進行個人反思，撰寫項目總結報告。組織學生進行小組匯報，分享學習心得和成長收獲。（三）后期評價階段（第11周）學業(yè)評價過程性評價：根據學生在設計、組裝、調試和飛行過程中的表現，給予反饋和指導。結果性評價：通過無人機的飛行測試、項目報告、口頭匯報等方式，評價學生的學習成果。反思與改進教師根據學業(yè)評價結果，反思教學過程中的不足之處。提出改進措施，為今后的教學提供參考。組織學生進行小組討論，分享學習心得和改進建議。五、作業(yè)與檢測設計作業(yè)：設計一款適用于特定場景的無人機，如農業(yè)植保、森林防火、電力巡檢等。繪制無人機的設計圖紙，包括結構圖、電路圖等。撰寫設計報告，詳細說明設計思路、技術方案和創(chuàng)新點。實驗作業(yè)：進行無人機飛行測試，記錄飛行數據，分析飛行性能。針對測試中發(fā)現的問題，提出改進方案并進行實驗驗證。撰寫實驗報告，總結實驗結果和改進效果。項目報告：撰寫項目總結報告，回顧整個設計與實踐過程。分析項目中的成功經驗和不足之處，提出改進措施。展望無人機的未來發(fā)展趨勢和應用前景。自我檢測：學生根據學習目標和評價任務，進行自我檢測和評價。針對自我檢測中發(fā)現的問題，制定改進計劃并實施。六、學后反思在完成本單元的學習后，請學生從以下幾個方面進行反思：技術意識：反思自己對無人機技術的理解和認識是否有所提高。分析無人機技術對人、社會、環(huán)境的影響，思考如何培養(yǎng)技術安全和責任意識。工程思維：反思自己在設計過程中的系統(tǒng)分析和比較權衡能力是否得到提升。分析自己在無人機設計和改進過程中遇到的問題和解決方法，思考如何更好地運用工程思維。創(chuàng)新設計：反思自己在設計過程中的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法是否得到鍛煉。分析自己的設計方案是否具有創(chuàng)新性和實用性，思考如何進一步提升創(chuàng)新能力。圖樣表達：反思自己在設計圖紙和模型制作過程中的表現。分析自己的圖樣表達能力和模型制作能力是否得到提高，思考如何進一步提升。物化能力：反思自己在無人機組裝和調試過程中的動手實踐能力。分析自己在解決制作過程中遇到的問題和解決方法，思考如何進一步提升物化能力。團隊協作：反思自己在小組合作過程中的表現，思考如何更好地與團隊成員溝通和協作。學習收獲：總結本單元的學習收獲和成長經歷，思考如何將所學知識應用于實際生活中。通過反思和總結，學生能夠更好地認識自己的優(yōu)點和不足，為今后的學習和成長提供有益的借鑒和指導。十三、學科實踐與跨學科學習設計一、教學目標根據《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結合2019版蘇教版高中通用技術選擇性必修10《科技人文融合創(chuàng)新專題》的教學內容，本單元的教學旨在通過無人機的創(chuàng)新設計與實踐活動，培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。通過跨學科的學習，使學生能夠將科學、技術、工程、數學、藝術和社會等多學科知識綜合運用，提升解決實際問題的能力。二、學習目標技術意識：學生能夠形成對無人機技術的正確認識和理解，了解無人機的應用價值和發(fā)展趨勢。學生能夠分析無人機技術對人、社會、環(huán)境的影響，形成技術安全和責任意識。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法，識別和解決無人機設計過程中的技術問題。學生能夠理解無人機的結構和工作原理，運用工程思維進行無人機的設計和改進。創(chuàng)新設計：學生能夠基于無人機的需求分析，提出創(chuàng)新性的設計方案，解決無人機的功能需求和性能需求。學生能夠運用創(chuàng)造思維和創(chuàng)造技法，進行無人機的創(chuàng)新設計和優(yōu)化。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制無人機的設計圖紙，用技術語言準確表達設計構想。學生能夠運用二維、三維設計軟件，進行無人機的數字化設計和模型制作。物化能力：學生能夠根據設計方案，選擇合適的材料和工具，進行無人機的組裝和調試。學生能夠解決無人機制作過程中的技術問題，提高動手實踐能力和物化能力。三、作業(yè)目標設定技術意識：學生通過調研和分析，了解無人機技術的最新發(fā)展動態(tài)和社會應用情況，撰寫調研報告。學生通過案例分析，討論無人機技術對社會生活的影響，提出自己的觀點和建議。工程思維：學生根據無人機的功能需求和性能需求，進行系統(tǒng)設計，繪制系統(tǒng)結構圖，并說明設計思路。學生通過比較和權衡不同設計方案，選擇最優(yōu)方案，并撰寫設計說明書。創(chuàng)新設計：學生根據無人機的應用場景，提出創(chuàng)新性的設計方案，繪制設計草圖，并說明創(chuàng)新點。學生通過技術試驗和仿真模擬，驗證設計方案的可行性，并撰寫試驗報告。圖樣表達：學生使用二維、三維設計軟件，繪制無人機的設計圖紙，包括結構圖、裝配圖等。學生通過圖樣表達，展示設計構想，并與同學進行交流和討論。物化能力：學生根據設計圖紙，選擇合適的材料和工具，進行無人機的組裝和調試，并撰寫組裝和調試報告。學生通過動手實踐，解決無人機制作過程中的技術問題，提高物化能力。四、學科實踐與跨學科學習設計（一）引言無人機的創(chuàng)新設計與實踐是一項綜合性的學科實踐活動，它涉及科學、技術、工程、數學、藝術和社會等多學科知識。通過跨學科的學習，學生能夠將各學科知識綜合運用，提升解決實際問題的能力。本單元的教學將通過一系列實踐活動，培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。（二）實踐活動設計1.無人飛行器的設計分析任務一分析需求與明確問題活動目標：培養(yǎng)學生的問題意識和分析能力。引導學生明確無人飛行器的設計需求和功能目標?；顒觾热荩簩W生分組進行調研，了解無人飛行器的應用場景和功能需求。學生根據調研結果，分析無人飛行器的功能需求和性能需求，明確設計目標。學生撰寫調研報告，提出設計思路和創(chuàng)新點?？鐚W科知識應用：科學：了解無人飛行器的動力學原理和空氣動力學知識。工程：分析無人飛行器的結構設計和材料選擇。數學：進行無人飛行器的載重和飛行距離等計算。藝術：設計無人飛行器的外觀和造型。任務二探究飛行器的科學原理活動目標：培養(yǎng)學生的科學探究能力和創(chuàng)新意識。引導學生了解無人飛行器的科學原理和技術基礎?；顒觾热荩簩W生通過查閱資料和實驗驗證，了解無人飛行器的升力、阻力和飛行穩(wěn)定性等科學原理。學生進行固定翼無人機和多旋翼無人機的飛行控制實驗，比較不同飛行控制方式的優(yōu)缺點。學生撰寫實驗報告，總結實驗結果和心得體會?？鐚W科知識應用：科學：探究無人飛行器的動力學原理和飛行控制原理。工程：了解無人飛行器的結構設計和飛行控制系統(tǒng)。數學：進行無人飛行器的飛行性能計算和數據分析。2.四旋翼無人機的飛行控制與逆向設計任務一比較與權衡無人飛行器的飛行控制活動目標：培養(yǎng)學生的比較分析和權衡能力。引導學生了解不同無人飛行器的飛行控制特點和應用場景?；顒觾热荩簩W生通過模擬飛行控制實驗，比較固定翼無人機、直升機和多旋翼無人機的飛行控制特點。學生根據實驗結果，分析不同飛行控制方式的優(yōu)缺點和適用場景。學生撰寫實驗報告，提出自己的觀點和建議。跨學科知識應用：科學：了解不同無人飛行器的飛行原理和動力學特性。工程：分析不同飛行控制方式的系統(tǒng)設計和實現難度。數學：進行無人飛行器的飛行性能計算和比較分析。任務二分析四旋翼無人機的飛行控制活動目標：培養(yǎng)學生的分析能力和解決問題的能力。引導學生了解四旋翼無人機的飛行控制原理和實現方法?；顒觾热荩簩W生通過實驗和仿真模擬，分析四旋翼無人機的飛行控制原理和實現方法。學生繪制四旋翼無人機的飛行控制流程圖，說明飛行控制過程。學生撰寫實驗報告，總結實驗結果和心得體會?？鐚W科知識應用：科學：了解四旋翼無人機的動力學原理和飛行控制原理。工程：分析四旋翼無人機的結構設計和飛行控制系統(tǒng)。數學：進行四旋翼無人機的飛行性能計算和仿真模擬。任務三進行四旋翼無人機的逆向設計活動目標：培養(yǎng)學生的逆向工程思維和創(chuàng)新設計能力。引導學生通過拆解和分析四旋翼無人機，了解其內部結構和工作原理。活動內容：學生分組進行四旋翼無人機的拆解和分析，了解其內部結構和各部件的功能。學生根據拆解結果，繪制四旋翼無人機的結構圖和裝配圖。學生根據逆向設計原理，對四旋翼無人機進行改進和創(chuàng)新設計，提出改進方案和創(chuàng)新點?？鐚W科知識應用：科學：了解四旋翼無人機的動力學原理和飛行控制原理。工程：分析四旋翼無人機的結構設計和各部件的功能。數學：進行四旋翼無人機的結構分析和優(yōu)化設計。藝術：設計四旋翼無人機的外觀和造型。3.四旋翼無人機懸掛裝置的改進與優(yōu)化任務一改進四旋翼無人機懸掛裝置的設計活動目標：培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力和圖樣表達能力。引導學生針對四旋翼無人機的應用場景，設計合適的懸掛裝置。活動內容：學生根據四旋翼無人機的應用場景和功能需求，設計合適的懸掛裝置。學生繪制懸掛裝置的設計圖紙，包括結構圖、裝配圖等。學生撰寫設計說明書，說明設計思路和創(chuàng)新點?？鐚W科知識應用：科學：了解懸掛裝置的動力學原理和穩(wěn)定性要求。工程：設計懸掛裝置的結構和選擇合適的材料。數學：進行懸掛裝置的力學計算和穩(wěn)定性分析。藝術：設計懸掛裝置的外觀和造型。任務二測試試驗與優(yōu)化改進活動目標：培養(yǎng)學生的實驗驗證能力和問題解決能力。引導學生通過實驗驗證懸掛裝置的可行性和穩(wěn)定性?；顒觾热荩簩W生根據設計圖紙，制作懸掛裝置的實物模型。學生進行實驗驗證，測試懸掛裝置的可行性和穩(wěn)定性。學生根據實驗結果，對懸掛裝置進行優(yōu)化改進，并撰寫實驗報告?？鐚W科知識應用：科學：驗證懸掛裝置的動力學原理和穩(wěn)定性要求。工程：制作懸掛裝置的實物模型并進行測試驗證。數學：進行懸掛裝置的力學計算和數據分析。任務三項目總結與反思活動目標：培養(yǎng)學生的總結反思能力和團隊合作精神。引導學生對整個項目進行總結和反思，提煉經驗教訓和創(chuàng)新點?；顒觾热荩簩W生分組對整個項目進行總結和反思，提煉經驗教訓和創(chuàng)新點。學生撰寫項目總結報告，展示項目成果和創(chuàng)新點。學生進行項目展示和交流，分享心得體會和收獲。跨學科知識應用：科學：總結無人飛行器的動力學原理和飛行控制原理。工程：總結無人飛行器的結構設計和飛行控制系統(tǒng)。數學：總結無人飛行器的飛行性能計算和數據分析。藝術：總結無人飛行器的外觀和造型設計。社會：分析無人飛行器在社會生活中的應用和影響。五、教學反思通過本單元的教學實踐，學生不僅掌握了無人機的創(chuàng)新設計與實踐的基本知識和技能，還培養(yǎng)了跨學科的綜合運用能力和解決實際問題的能力。在教學過程中，我們注重培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力，通過跨學科的學習和實踐，使學生能夠將各學科知識綜合運用，提升綜合素養(yǎng)。我們也發(fā)現了一些問題和不足，如部分學生在跨學科知識的整合和應用方面還存在困難，需要進一步加強指導和訓練。在未來的教學中，我們將繼續(xù)探索和完善跨學科的教學模式和方法，為學生的全面發(fā)展提供更加優(yōu)質的教學資源和服務。十四、大單元作業(yè)設計教學目標通過本單元的教學，旨在培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等通用技術核心素養(yǎng)。具體目標如下：技術意識：學生能夠形成對無人機技術的正確認識和理解，了解無人機的應用價值和發(fā)展趨勢，分析無人機技術對人、社會、環(huán)境的影響，形成技術安全和責任意識。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法，識別和解決無人機設計過程中的技術問題，理解無人機的結構和工作原理，運用工程思維進行無人機的設計和改進。創(chuàng)新設計：學生能夠基于無人機的需求分析，提出創(chuàng)新性的設計方案，解決無人機的功能需求和性能需求，運用創(chuàng)造思維和創(chuàng)造技法進行無人機的創(chuàng)新設計和優(yōu)化。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制無人機的設計圖紙，用技術語言準確表達設計構想，運用二維、三維設計軟件進行無人機的數字化設計和模型制作。物化能力：學生能夠根據設計方案，選擇合適的材料和工具，進行無人機的組裝和調試，解決無人機制作過程中的技術問題，提高動手實踐能力和物化能力。作業(yè)目標設定根據《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，針對本單元的教學內容，設定以下作業(yè)目標，以全面促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展：技術意識：學生能夠通過查閱資料，了解無人機的發(fā)展歷程和應用領域，分析無人機技術對社會的影響。學生能夠分析無人機在特定應用場景下的功能需求和性能需求，形成對無人機技術的正確認識和評價。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別和解決無人機設計過程中的技術問題，如飛行穩(wěn)定性、載重能力等。學生能夠理解無人機的結構和工作原理，運用工程思維進行無人機的設計改進和優(yōu)化。創(chuàng)新設計：學生能夠基于無人機的需求分析，提出創(chuàng)新性的設計方案，如改進懸掛裝置、優(yōu)化飛行控制等。學生能夠運用創(chuàng)造思維和創(chuàng)造技法，如逆向設計、模擬試驗等，進行無人機的創(chuàng)新設計和優(yōu)化。圖樣表達：學生能夠識讀無人機的設計圖紙，理解圖樣中的符號和標注。學生能夠運用二維、三維設計軟件，繪制無人機的設計圖紙和模型，準確表達設計構想。物化能力：學生能夠根據設計方案，選擇合適的材料和工具，進行無人機的組裝和調試。學生能夠解決無人機制作過程中的技術問題，如電機調試、飛行控制編程等，提高動手實踐能力和物化能力。大單元作業(yè)設計一、作業(yè)準備教學設備準備：計算機、模擬遙控器、無人機套件、傳感器、電機、電池、電調、槳葉等硬件設備；相關教材、教學PPT、視頻資料、技術手冊、圖紙等教學材料。教學環(huán)境配置：專用教室，確保有足夠的空間進行無人機組裝、調試和飛行。二、作業(yè)內容設計任務一：分析需求與明確問題（第2周）作業(yè)目標：學生能夠了解無人機的應用場景，分析無人機的功能需求和性能需求。學生能夠明確無人機的創(chuàng)新目標，形成初步的需求分析報告。作業(yè)內容：查閱相關資料，了解無人機的應用場景和發(fā)展歷程。分析運動會開幕式上無人機特技飛行表演的功能需求（如飛行高度、飛行范圍、載重、續(xù)航時間等）和性能需求（如穩(wěn)定性、安全性、造價等）。確定無人機的創(chuàng)新目標，如提高飛行穩(wěn)定性、增加載重能力等，并撰寫初步的需求分析報告。任務二：探究飛行器的科學原理（第3周）作業(yè)目標：學生能夠了解無人機的分類、結構和工作原理。學生能夠通過實驗和模擬，探究無人機的升力、阻力、飛行穩(wěn)定性等科學原理。作業(yè)內容：學習無人機的分類、結構和工作原理，查閱相關資料或觀看教學視頻。通過實驗或模擬軟件，探究無人機的升力、阻力產生原理，記錄實驗數據或模擬結果。分析無人機的飛行穩(wěn)定性影響因素，提出改進方案，并撰寫實驗報告或模擬分析報告。任務一：比較與權衡無人飛行器的飛行控制（第4周）作業(yè)目標：學生能夠了解固定翼無人機、直升機、多旋翼無人機等不同類型的飛行控制特點。學生能夠通過模擬飛行控制，比較不同類型無人機的操控難度和穩(wěn)定性。作業(yè)內容：學習固定翼無人機、直升機、多旋翼無人機等不同類型的飛行控制特點，查閱相關資料或觀看教學視頻。使用模擬遙控器和模擬飛行軟件，體驗不同類型無人機的飛行控制，記錄操控難度和穩(wěn)定性感受。比較不同類型無人機的操控難度和穩(wěn)定性，形成比較報告，并提出改進建議。任務二：分析四旋翼無人機的飛行控制（第5周）作業(yè)目標：學生能夠了解四旋翼無人機的飛行原理和控制方式。學生能夠通過實驗，探究四旋翼無人機在不同飛行狀態(tài)下的控制方法。作業(yè)內容：學習四旋翼無人機的飛行原理和控制方式，查閱相關資料或觀看教學視頻。通過實驗，探究四旋翼無人機在不同飛行狀態(tài)下的控制方法，如垂直升降、前后運動、偏航運動等，記錄實驗數據和觀察結果。分析四旋翼無人機的飛行控制原理，撰寫實驗報告，并提出改進建議。任務三：進行四旋翼無人機的逆向設計（第6周）作業(yè)目標：學生能夠拆解四旋翼無人機，了解其內部結構和組成部件。學生能夠根據逆向設計原理，重新組裝并改進四旋翼無人機。作業(yè)內容：拆解四旋翼無人機，記錄其內部結構和組成部件。根據逆向設計原理，重新組裝四旋翼無人機，并記錄組裝過程中的問題和解決方案。對四旋翼無人機進行改進設計，如優(yōu)化飛行控制、增加載重能力等，并繪制改進設計圖紙。任務一：改進四旋翼無人機懸掛裝置的設計（第7周）作業(yè)目標：學生能夠分析現有懸掛裝置的優(yōu)缺點，提出改進方案。學生能夠設計新的懸掛裝置，并進行初步制作和測試。作業(yè)內容：分析現有四旋翼無人機懸掛裝置的優(yōu)缺點，查閱相關資料或觀看教學視頻。設計新的懸掛裝置，繪制設計圖紙，并選擇合適的材料和工具進行初步制作。對新設計的懸掛裝置進行初步測試，記錄測試數據和觀察結果，并提出改進建議。任務二：測試試驗與優(yōu)化改進（第8-9周）作業(yè)目標：學生能夠對改進后的懸掛裝置進行測試，驗證其性能和穩(wěn)定性。學生能夠根據測試結果，進一步優(yōu)化懸掛裝置的設計。作業(yè)內容：對改進后的懸掛裝置進行全面測試，包括載重能力、飛行穩(wěn)定性等，記錄測試數據和觀察結果。分析測試結果，評估懸掛裝置的性能和穩(wěn)定性，提出進一步優(yōu)化改進的建議。根據優(yōu)化改進建議，對懸掛裝置進行設計和制作上的調整，并再次進行測試驗證。任務三：項目總結與反思（第10周）作業(yè)目標：學生能夠回顧整個設計與實踐過程，總結成功經驗和不足之處。學生能夠撰寫項目總結報告，提出改進建議。作業(yè)內容：回顧整個無人機創(chuàng)新設計與實踐過程，總結每個階段的學習成果和經驗教訓。撰寫項目總結報告，包括項目背景、設計思路、制作過程、測試結果、改進建議等內容。在小組內分享項目總結報告，討論學習心得和成長收獲，提出未來的改進方向。三、作業(yè)評價過程性評價：關注學生在設計、組裝、調試和飛行過程中的表現，及時給予反饋和指導。評價學生的參與度、合作精神和解決問題的能力。結果性評價：通過無人機的飛行測試、項目報告、口頭匯報等方式，評價學生的學習成果。評價學生的設計創(chuàng)新能力、圖樣表達能力和物化能力。自我評價與同伴評價：鼓勵學生進行自我評價和同伴評價，反思學習過程中的得失，提出改進建議。通過評價促進學生的自我發(fā)展和相互學習。結語通過本單元的大單元作業(yè)設計，旨在全面培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等通用技術核心素養(yǎng)。通過一系列的實踐活動和作業(yè)任務，學生能夠深入了解無人機的技術原理和應用領域，掌握無人機設計和制作的基本技能和方法，提高解決實際問題的能力和創(chuàng)新設計能力。通過小組合作和交流分享，培養(yǎng)學生的團隊意識和合作精神，為學生的全面發(fā)展奠定堅實基礎。十五、“教-學-評”一致性課時設計課程基本信息教材版本：2019版蘇教版高中通用技術選擇性必修10科技人文融合創(chuàng)新專題單元主題：第四單元無人機的創(chuàng)新設計與實踐課時設計：共11課時課時1：分析需求與明確問題一、教學目標技術意識：學生能夠形成對無人機技術的正確認識和理解，了解無人機的應用價值和發(fā)展趨勢。工程思維：學生能夠分析無人機技術對人、社會、環(huán)境的影響，形成技術安全和責任意識。創(chuàng)新設計：學生能夠明確無人機的功能需求和性能需求，提出創(chuàng)新目標。圖樣表達：學生能夠用技術語言描述無人機的設計需求。物化能力：學生能夠初步構思無人機的基