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文檔簡介
版蘇教版高中通用技術選擇性必修9創(chuàng)造力開發(fā)與技術發(fā)明《第二章創(chuàng)造性思維與技法》大單元整體教學設計[2020課標]一、內(nèi)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(nèi)容分析與整合(一)教學內(nèi)容分析蘇教版高中通用技術選擇性必修9中的《第二章創(chuàng)造性思維與技法》是創(chuàng)新方法教學的核心內(nèi)容。這一章旨在通過理論講解與實踐活動,幫助學生理解和掌握創(chuàng)造性思維的基本特性,熟悉并掌握多種創(chuàng)造技法,從而提升學生的創(chuàng)新設計能力和問題解決能力。本章內(nèi)容共分為三大部分:創(chuàng)造性思維的基本特性、創(chuàng)造性思維的主要方式、常用的創(chuàng)造技法。每一部分都設計了具體的任務和活動,以引導學生在實踐中體驗和學習。通過本章的學習,學生不僅能夠認識到創(chuàng)造性思維在技術創(chuàng)新中的重要性,還能夠掌握多種實用的創(chuàng)造技法,為今后的技術發(fā)明和創(chuàng)新設計打下堅實的基礎。(二)單元內(nèi)容分析創(chuàng)造性思維的基本特性任務一:探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性內(nèi)容:通過設計紅綠燈支架的創(chuàng)意活動,讓學生體驗流暢性和變通性。目標:理解流暢性和變通性的概念,通過實踐提升思維的靈活性和廣度。任務二:感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性內(nèi)容:分析潘建偉團隊的量子保密通信技術和全自動鉛筆刨的設計過程。目標:認識獨創(chuàng)性和精致性的重要性,通過案例分析提升思維的獨特性和深度。創(chuàng)造性思維的主要方式任務一:體驗發(fā)散思維與求異思維內(nèi)容:通過虛擬紅綠燈和雨傘功能開發(fā)的案例,體驗發(fā)散思維。目標:掌握發(fā)散思維和求異思維的方法,培養(yǎng)多角度思考問題的能力。任務二:運用逆向思維與批判性思維內(nèi)容:通過制作簡易吸塵器和討論紅綠燈功能的改進,運用逆向思維。目標:理解逆向思維和批判性思維的意義,學會從不同角度審視問題并提出解決方案。常用的創(chuàng)造技法任務一:探析列舉法與組合法內(nèi)容:分析現(xiàn)有紅綠燈的缺點,提出改進方案;通過組合法增加紅綠燈的功能。目標:掌握列舉法和組合法的基本步驟,學會運用這些方法提出創(chuàng)新設想。任務二:體驗智力激勵法內(nèi)容:通過頭腦風暴的方式討論紅綠燈設計的改進方案。目標:體驗智力激勵法的過程,學會在團隊中激發(fā)創(chuàng)新思維。(三)單元內(nèi)容整合本單元內(nèi)容以創(chuàng)造性思維的特性和技法為主線,通過理論講解、案例分析、實踐活動等多種形式,逐步深入地引導學生理解和掌握創(chuàng)造性思維的核心要素和實用技法。在整合過程中,注重理論與實踐的結合,通過具體的任務和活動,讓學生在實踐中體驗和學習,從而提升他們的創(chuàng)新設計能力和問題解決能力。本單元還注重培養(yǎng)學生的團隊合作精神和溝通能力。在智力激勵法等活動中,學生需要在小組中共同討論和提出解決方案,這有助于培養(yǎng)他們的協(xié)作精神和溝通能力。二、《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》分解通用技術的核心素養(yǎng)目標是培養(yǎng)學生具備適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力。根據(jù)《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》,通用技術的核心素養(yǎng)目標主要包括技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達、物化能力五個方面。(一)技術意識定義:技術意識是對技術現(xiàn)象及技術問題的感知與體悟,包括對人工世界和人技關系的理解,對技術規(guī)范、標準和專利的認識,以及對技術安全、責任、倫理、環(huán)保等方面的意識。在本單元中的體現(xiàn):在探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性時,學生需要理解技術現(xiàn)象和問題,形成對技術改進和創(chuàng)新的認識。在感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性時,學生需要分析技術案例,理解技術的獨特性和精細度要求。在運用各種創(chuàng)造技法時,學生需要遵循技術規(guī)范,考慮技術的安全性和可行性。(二)工程思維定義: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,包括結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法的應用。在本單元中的體現(xiàn):在設計紅綠燈支架和討論其功能改進時,學生需要運用系統(tǒng)思維,考慮結構的穩(wěn)定性和功能的實用性。在分析潘建偉團隊的量子保密通信技術時,學生可以了解系統(tǒng)工程在復雜技術創(chuàng)新中的應用。在運用組合法和智力激勵法時,學生需要考慮不同技術方案的優(yōu)劣,并進行比較和權衡。(三)創(chuàng)新設計定義:創(chuàng)新設計是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,包括問題的發(fā)現(xiàn)與明確、信息的收集與分析、方案的構思與設計、模型的制作與測試等環(huán)節(jié)。在本單元中的體現(xiàn):整個單元都圍繞著創(chuàng)新設計展開,從探究創(chuàng)造性思維的特性到運用各種創(chuàng)造技法,都是在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力。學生需要通過發(fā)散思維、求異思維等方式提出新穎的設計方案。在設計紅綠燈支架和討論其功能改進時,學生需要發(fā)揮創(chuàng)新精神,提出具有獨創(chuàng)性的解決方案。(四)圖樣表達定義:圖樣表達是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,包括手繪草圖、二維和三維設計軟件的應用等。在本單元中的體現(xiàn):在設計紅綠燈支架時,學生需要繪制設計圖紙,用圖樣表達設計方案。在討論紅綠燈功能的改進時,學生可以通過圖樣來展示不同的設計方案。在制作簡易吸塵器等實踐活動中,學生需要繪制相關的零部件圖紙。(五)物化能力定義:物化能力是將意念、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,包括材料選擇、工具使用、模型制作和測試等方面的技能。在本單元中的體現(xiàn):在設計紅綠燈支架和制作簡易吸塵器等實踐活動中,學生需要選擇合適的材料和工具進行模型制作。學生需要掌握基本的加工和裝配技能,完成模型的制作和測試。在整個單元的學習過程中,學生需要通過實踐活動不斷提升自己的物化能力。三、學情分析(一)已知內(nèi)容分析在通用技術課程的學習過程中,學生們已經(jīng)通過必修課程《技術與設計1》和《技術與設計2》的學習,掌握了技術設計的一般過程,包括明確問題、制定設計方案、制作模型或原型、優(yōu)化設計方案等,并對技術語言、圖樣表達、技術試驗等方面有了一定的了解和實踐經(jīng)驗。學生們在物理、化學、生物等自然科學課程中也積累了一定的科學知識和實驗技能,這些為學習創(chuàng)造性思維與技法提供了必要的基礎。在日常生活和學習中,學生們也經(jīng)常接觸到各種創(chuàng)新產(chǎn)品和服務,如智能手機、智能家居設備等,這些創(chuàng)新成果在一定程度上激發(fā)了學生們對創(chuàng)新的興趣和好奇心。學生們往往對創(chuàng)新過程和方法缺乏深入的理解和系統(tǒng)的學習,對于如何運用創(chuàng)造性思維與技法解決實際問題還存在一定的困惑。(二)新知內(nèi)容分析本單元的教學內(nèi)容主要圍繞創(chuàng)造性思維與技法展開,包括創(chuàng)造性思維的基本特性、主要方式以及常用的創(chuàng)造技法。具體內(nèi)容包括:創(chuàng)造性思維的基本特性:探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性、感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性。這部分內(nèi)容旨在幫助學生理解創(chuàng)造性思維的本質(zhì)特征,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。創(chuàng)造性思維的主要方式:體驗發(fā)散思維與求異思維、運用逆向思維與批判性思維。這部分內(nèi)容通過具體的任務和活動,讓學生親身體驗不同的思維方式,拓寬思維視野,提升思維靈活性。常用的創(chuàng)造技法:探析列舉法與組合法、體驗智力激勵法。這部分內(nèi)容介紹了多種創(chuàng)造技法,并通過案例分析和實踐活動,讓學生掌握這些技法在解決實際問題中的應用。通過學習這些內(nèi)容,學生們將能夠系統(tǒng)地了解創(chuàng)造性思維的內(nèi)涵和特征,掌握多種創(chuàng)造技法,并能夠運用這些知識和技法解決實際問題,提升自己的創(chuàng)新能力。(三)學生學習能力分析思維能力:高中生已經(jīng)具備了一定的邏輯思維能力、抽象思維能力和批判性思維能力,能夠理解和分析復雜問題,提出自己的見解和觀點。在創(chuàng)造性思維方面,學生們可能還缺乏系統(tǒng)的訓練和實踐經(jīng)驗,需要通過具體任務和活動來培養(yǎng)和提升。學習能力:高中生具有較強的自主學習能力和探究能力,能夠主動尋找信息和資源來解決問題。在通用技術課程的學習過程中,學生們已經(jīng)習慣了通過實踐操作來學習和掌握知識,這種學習方式對于本單元的教學內(nèi)容來說是非常有益的。合作能力:高中生在團隊合作方面也有一定的經(jīng)驗,能夠在小組活動中積極參與、相互協(xié)作、共同完成任務。本單元的教學內(nèi)容中有很多需要小組合作完成的任務和活動,這將有助于提升學生的合作能力和團隊精神。(四)學習障礙突破策略增強對創(chuàng)造性思維的理解:策略:通過案例分析、小組討論、角色扮演等方式,讓學生深入理解創(chuàng)造性思維的內(nèi)涵和特征??梢赃x取一些具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品和服務作為案例,引導學生分析其中的創(chuàng)新思維和技法。目標:幫助學生建立對創(chuàng)造性思維的直觀認識,理解其在創(chuàng)新過程中的重要作用。提升創(chuàng)造技法的應用能力:策略:設計一系列實踐活動和項目任務,讓學生在實踐中學習和應用創(chuàng)造技法??梢栽O置不同難度的任務和挑戰(zhàn),讓學生在解決問題的過程中逐步掌握和熟練運用這些技法。目標:通過實踐操作,提升學生的創(chuàng)造技法應用能力,培養(yǎng)其解決實際問題的能力。培養(yǎng)團隊合作精神:策略:組織小組合作學習和項目任務,明確小組成員的角色和職責,鼓勵團隊成員之間的溝通和協(xié)作。可以設置一些需要團隊合作才能完成的任務和挑戰(zhàn),如團隊創(chuàng)新方案設計、創(chuàng)意展示等。目標:通過小組合作學習和項目任務,培養(yǎng)學生的團隊合作精神和溝通能力,提升其在團隊中的貢獻度和歸屬感。激發(fā)創(chuàng)新興趣和動力:策略:展示創(chuàng)新成果和成功案例,激發(fā)學生的創(chuàng)新興趣和動力??梢匝埿袠I(yè)專家或創(chuàng)新者來校進行講座和交流,讓學生了解創(chuàng)新的前沿動態(tài)和實際應用。目標:通過展示創(chuàng)新成果和成功案例,激發(fā)學生對創(chuàng)新的興趣和熱情,培養(yǎng)其持續(xù)學習和探索的精神。提供個性化指導和支持:策略:針對不同學生的學習能力和興趣特點,提供個性化的指導和支持??梢栽O置不同層次的學習任務和挑戰(zhàn),讓每個學生都能在適合自己的難度范圍內(nèi)進行學習和實踐。目標:通過個性化指導和支持,確保每個學生都能在學習過程中獲得成就感和自信心,進而提升其學習效果和創(chuàng)新能力。通過增強對創(chuàng)造性思維的理解、提升創(chuàng)造技法的應用能力、培養(yǎng)團隊合作精神、激發(fā)創(chuàng)新興趣和動力以及提供個性化指導和支持等策略,可以有效突破學生在學習過程中的障礙,提升其學習效果和創(chuàng)新能力。在教學過程中,教師應注重引導學生主動參與、積極探究和實踐操作,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和實踐能力。四、大主題或大概念設計本單元的大主題設計為“探索與創(chuàng)新:激發(fā)創(chuàng)造性思維,掌握創(chuàng)造技法”。圍繞這一主題,通過一系列學習任務和活動,幫助學生深入理解創(chuàng)造性思維的基本特性和主要方式,掌握常用的創(chuàng)造技法,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,提升學生在技術設計和技術發(fā)明中的創(chuàng)造力和實踐能力。五、大單元目標敘寫根據(jù)通用技術課程的核心素養(yǎng)目標,本單元的具體目標如下:(一)技術意識學生能夠理解創(chuàng)造性思維在技術發(fā)明和創(chuàng)造中的重要性,認識到技術創(chuàng)新對社會發(fā)展的推動作用。學生能夠結合日常生活實例,分析技術創(chuàng)新對改善生活質(zhì)量、提高工作效率等方面的影響,形成積極的技術創(chuàng)新意識。(二)工程思維學生能夠通過系統(tǒng)分析和比較權衡,理解創(chuàng)造性思維在工程設計中的應用,學會運用創(chuàng)造性思維解決工程設計中的復雜問題。學生能夠運用工程思維對創(chuàng)造技法進行理解和應用,提升在工程技術領域中的創(chuàng)新能力和問題解決能力。(三)創(chuàng)新設計學生能夠掌握創(chuàng)造性思維的基本特性和主要方式,如流暢性、變通性、獨創(chuàng)性和精致性,以及發(fā)散思維、求異思維、逆向思維和批判性思維等。學生能夠熟練運用列舉法、組合法、智力激勵法等常用創(chuàng)造技法,進行技術產(chǎn)品的創(chuàng)新設計,提出具有新穎性和實用性的設計方案。(四)圖樣表達學生能夠運用技術圖樣表達創(chuàng)新設計的構想,通過手繪或計算機輔助設計軟件繪制設計方案圖。學生能夠識讀和理解技術圖樣,對設計方案進行交流和評價,提升技術圖樣的應用能力。(五)物化能力學生能夠根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具,進行模型制作或原型開發(fā),將創(chuàng)新設計轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品。學生能夠在物化過程中注重細節(jié)和工藝,提升產(chǎn)品的質(zhì)量和美觀度,形成精益求精、追求卓越的工作態(tài)度。六、大單元教學重點理解創(chuàng)造性思維的基本特性和主要方式:通過案例分析和實踐活動,幫助學生深入理解創(chuàng)造性思維的流暢性、變通性、獨創(chuàng)性和精致性,以及發(fā)散思維、求異思維、逆向思維和批判性思維等主要方式。掌握常用的創(chuàng)造技法:通過列舉法、組合法、智力激勵法等創(chuàng)造技法的探析和體驗,使學生能夠靈活運用這些技法進行技術產(chǎn)品的創(chuàng)新設計。提升創(chuàng)新設計能力:結合具體的設計任務,引導學生運用創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造技法,提出具有新穎性和實用性的設計方案,并進行圖樣表達和物化實現(xiàn)。七、大單元教學難點如何將創(chuàng)造性思維與具體技術設計任務相結合:學生往往能夠理解創(chuàng)造性思維的理論知識,但在面對具體技術設計任務時,難以將創(chuàng)造性思維有效融入設計過程中。需要通過案例分析和實踐活動,幫助學生掌握將創(chuàng)造性思維應用于技術設計的方法。如何靈活運用創(chuàng)造技法進行創(chuàng)新設計:創(chuàng)造技法多種多樣,學生在面對復雜的設計任務時,難以選擇合適的創(chuàng)造技法進行應用。需要通過多次實踐體驗和反饋指導,幫助學生逐漸掌握創(chuàng)造技法的應用規(guī)律,提升創(chuàng)新設計能力。如何提升物化能力和工藝水平:在將創(chuàng)新設計轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品的過程中,學生往往會遇到材料選擇、工具使用、工藝處理等方面的困難。需要通過技術試驗和實際操作,幫助學生積累物化經(jīng)驗,提升工藝水平,確保創(chuàng)新設計的成功實現(xiàn)。教學設計詳細內(nèi)容任務一:探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性活動設計:情境展示:展示紅綠燈支架的設計問題,引導學生思考如何設計一種新穎、實用的紅綠燈支架。小組討論:學生分組討論,提出多種設計方案,比較不同方案的優(yōu)缺點。優(yōu)化選擇:各小組選擇一種最優(yōu)方案進行進一步優(yōu)化,并制作模型進行展示和交流。教學提示:鼓勵學生大膽提出新想法,不拘泥于傳統(tǒng)設計。引導學生分析不同方案的可行性,培養(yǎng)變通性思維。任務二:感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性活動設計:案例分析:分析潘建偉團隊在量子通信領域的創(chuàng)新成果,探討其獨創(chuàng)性思維和精致性設計。設計實踐:學生以小組為單位,設計一款具有獨創(chuàng)性的產(chǎn)品(如智能雨傘、多功能筆筒等),并進行圖樣表達和模型制作。展示評價:各小組展示設計成果,其他小組進行評價和提問,促進交流和反思。教學提示:強調(diào)獨創(chuàng)性思維的重要性,鼓勵學生勇于嘗試新的設計思路。注重設計的精致性,引導學生在圖樣表達和模型制作中注重細節(jié)和工藝。任務三:體驗發(fā)散思維與求異思維活動設計:思維訓練:通過頭腦風暴等方式,引導學生進行發(fā)散思維和求異思維的訓練。創(chuàng)意設計:學生以個人或小組為單位,針對日常生活中的某一問題(如垃圾分類、交通安全等),提出多種解決方案,并進行創(chuàng)意設計。分享交流:學生分享自己的創(chuàng)意設計,其他同學進行評價和討論,促進思維的碰撞和融合。教學提示:鼓勵學生從不同角度、不同層面思考問題,培養(yǎng)發(fā)散思維和求異思維。引導學生對創(chuàng)意設計進行評估和優(yōu)化,提升解決問題的能力。任務四:運用逆向思維與批判性思維活動設計:案例分析:分析逆向思維在產(chǎn)品設計中的應用(如虛擬紅綠燈、無繩電熨斗等),探討其優(yōu)點和局限性。批判性思考:學生針對某一現(xiàn)有產(chǎn)品(如手機、電腦等),運用批判性思維進行分析和評價,提出改進意見。方案設計:學生根據(jù)批判性思考的結果,設計一款改進后的產(chǎn)品方案,并進行圖樣表達和模型制作。教學提示:引導學生學會從相反的角度思考問題,培養(yǎng)逆向思維。鼓勵學生敢于質(zhì)疑和挑戰(zhàn)現(xiàn)有產(chǎn)品,運用批判性思維提出改進意見。任務五:探析列舉法與組合法活動設計:理論講解:介紹列舉法和組合法的基本原理和應用方法。案例分析:分析列舉法和組合法在產(chǎn)品創(chuàng)新設計中的應用案例。實踐應用:學生以小組為單位,選擇一款現(xiàn)有產(chǎn)品(如自行車、書包等),運用列舉法和組合法進行改進設計,并提出新的產(chǎn)品方案。教學提示:強調(diào)列舉法和組合法在產(chǎn)品創(chuàng)新設計中的重要性,引導學生掌握其應用方法。鼓勵學生結合實際生活需求,提出具有創(chuàng)新性和實用性的產(chǎn)品方案。任務六:體驗智力激勵法活動設計:規(guī)則說明:介紹智力激勵法的基本規(guī)則和操作流程。分組討論:學生分組討論某一技術設計問題(如智能家居設計、環(huán)保產(chǎn)品設計等),運用智力激勵法提出多種解決方案。方案匯總:各小組匯總討論結果,形成一份完整的解決方案報告,并進行展示和交流。教學提示:引導學生積極參與討論,充分發(fā)揮集體智慧,提出新穎的解決方案。鼓勵學生大膽表達自己的想法,同時尊重他人的意見,形成良好的合作氛圍。通過以上教學設計,學生將能夠深入理解創(chuàng)造性思維的基本特性和主要方式,掌握常用的創(chuàng)造技法,提升創(chuàng)新設計能力、圖樣表達能力和物化能力,為未來的技術發(fā)明和創(chuàng)造奠定堅實的基礎。八、大單元整體教學思路教學目標設定根據(jù)《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》的要求,結合2019版蘇教版高中通用技術選擇性必修9《創(chuàng)造力開發(fā)與技術發(fā)明》第二章《創(chuàng)造性思維與技法》的教學內(nèi)容,本大單元的教學目標設定如下,旨在全面培養(yǎng)學生的通用技術核心素養(yǎng)。(一)技術意識理解技術的價值:通過探究創(chuàng)造性思維的特性和方式,學生能夠認識到創(chuàng)造性思維在技術發(fā)明和創(chuàng)造中的重要作用,理解技術創(chuàng)新對個人成長和社會發(fā)展的積極影響。培養(yǎng)技術倫理意識:在分析和討論各種創(chuàng)造技法的過程中,學生能夠理解并尊重知識產(chǎn)權,形成正確的技術倫理觀念,具備在技術活動中遵守道德規(guī)范的能力。(二)工程思維系統(tǒng)分析與決策:通過設計思維活動和創(chuàng)造技法實踐,學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,識別技術問題的特性和細節(jié),明確制約條件和影響因素,提出可能的解決方案,并進行分析、比較和優(yōu)化。解決復雜工程問題:學生能夠結合具體的技術設計項目,運用創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造技法,解決工程實踐中的復雜問題,提高技術決策和系統(tǒng)設計的能力。(三)創(chuàng)新設計提出創(chuàng)新方案:在面對技術問題時,學生能夠靈活運用創(chuàng)造性思維,從不同角度、不同層面提出創(chuàng)新性的解決方案,設計出具有獨特性和實用性的技術產(chǎn)品或系統(tǒng)。綜合設計能力:通過實踐創(chuàng)造技法,學生能夠綜合運用多學科知識,將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為具體的設計方案,并不斷優(yōu)化和完善,提高創(chuàng)新設計能力。(四)圖樣表達技術圖樣繪制:學生能夠運用手工繪圖工具或計算機輔助設計軟件,準確繪制技術圖樣,表達設計構想,傳遞設計信息。交流設計方案:學生能夠通過技術圖樣與他人有效溝通,清晰闡述設計思路,接收并理解他人的反饋意見,不斷完善設計方案。(五)物化能力材料選擇與加工:在技術發(fā)明和創(chuàng)造實踐中,學生能夠根據(jù)設計方案,合理選擇材料和工具,掌握基本的加工方法和制作工藝,完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配。技術測試與優(yōu)化:學生能夠設計并實施技術試驗,對模型或產(chǎn)品進行多方面的技術測試,分析測試結果,撰寫技術試驗報告,并根據(jù)測試結果對設計方案進行優(yōu)化和改進。教學重點與難點教學重點創(chuàng)造性思維的培養(yǎng):通過探究創(chuàng)造性思維的特性和方式,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力。創(chuàng)造技法的實踐應用:通過任務驅(qū)動和項目實踐,讓學生掌握常用的創(chuàng)造技法,并能夠在技術發(fā)明和創(chuàng)造中靈活運用。教學難點復雜問題的創(chuàng)新思維:面對復雜的技術問題時,如何引導學生從不同角度、不同層面進行思考,提出創(chuàng)新性的解決方案。設計方案的優(yōu)化完善:在技術設計過程中,如何指導學生不斷優(yōu)化和完善設計方案,提高設計方案的可行性和實用性。教學策略與方法教學策略情境教學法:創(chuàng)設真實的技術設計情境,激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)造力,引導學生在情境中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。項目式學習:通過項目式學習,讓學生在完成具體項目的過程中,綜合運用創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造技法,提高創(chuàng)新設計和物化能力。合作學習:組織學生開展小組合作學習,通過討論、交流和協(xié)作,共同完成任務,培養(yǎng)學生的團隊合作精神和溝通能力。教學方法案例分析法:通過分析經(jīng)典技術發(fā)明案例,讓學生理解創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造技法在實際應用中的重要作用,提高學生的技術意識。任務驅(qū)動法:設計一系列具有挑戰(zhàn)性的任務,讓學生在完成任務的過程中,體驗創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造技法的實踐應用,提高工程思維和創(chuàng)新設計能力。實踐操作法:組織學生進行技術試驗和模型制作,讓學生在實踐中掌握材料選擇、加工方法和制作工藝,提高物化能力。教學流程與活動設計任務一:探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性教學流程引入課題:通過展示一些具有創(chuàng)新性的技術產(chǎn)品或設計案例,引導學生思考這些產(chǎn)品或設計的創(chuàng)新點,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。理論講解:介紹創(chuàng)造性思維的流暢性和變通性的概念和特點,解釋它們在技術發(fā)明和創(chuàng)造中的重要作用。案例分析:選取一些經(jīng)典的技術發(fā)明案例,分析這些案例中的創(chuàng)造性思維如何體現(xiàn)流暢性和變通性。小組討論:將學生分成若干小組,每個小組選擇一個技術產(chǎn)品或設計案例,討論其中創(chuàng)造性思維的流暢性和變通性表現(xiàn)。成果展示:各小組派代表展示討論成果,分享對創(chuàng)造性思維流暢性和變通性的理解和認識。活動設計創(chuàng)意接龍:組織學生進行創(chuàng)意接龍游戲,每個學生依次說出一個與技術產(chǎn)品或設計相關的創(chuàng)意點,要求創(chuàng)意點之間要有一定的聯(lián)系和邏輯。通過這個游戲,訓練學生的流暢性思維能力。創(chuàng)意設計挑戰(zhàn):給定一個主題或問題,要求學生在限定時間內(nèi)提出盡可能多的創(chuàng)新設計方案。通過這個活動,培養(yǎng)學生的變通性思維能力。任務二:感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性教學流程理論回顧:回顧創(chuàng)造性思維的流暢性和變通性概念和特點,引出獨創(chuàng)性和精致性的概念和特點。案例分析:選取一些具有獨創(chuàng)性和精致性的技術發(fā)明案例,分析這些案例中的創(chuàng)造性思維如何體現(xiàn)獨創(chuàng)性和精致性。實踐操作:組織學生進行技術設計實踐,要求學生在設計過程中注重獨創(chuàng)性和精致性的體現(xiàn)。成果評價:對學生的設計成果進行評價,重點評價設計的獨創(chuàng)性和精致性。活動設計設計大賽:組織學生進行創(chuàng)意設計大賽,要求每個小組提交一個具有獨創(chuàng)性和精致性的技術設計方案。評選出優(yōu)秀作品,并給予獎勵。精致性提升:針對學生的設計成果,組織學生進行互評和自評,找出設計中的不足之處,并提出改進建議。然后,讓學生根據(jù)建議對設計成果進行精致性提升。任務三:體驗發(fā)散思維與求異思維教學流程理論講解:介紹發(fā)散思維和求異思維的概念和特點,解釋它們在技術發(fā)明和創(chuàng)造中的重要作用。案例分析:選取一些運用發(fā)散思維和求異思維進行技術發(fā)明的案例,分析這些案例中的發(fā)散思維和求異思維如何發(fā)揮作用。實踐操作:組織學生進行技術設計實踐,要求學生在設計過程中運用發(fā)散思維和求異思維,提出多種設計方案,并比較和優(yōu)化方案。成果展示:各小組展示設計成果,分享運用發(fā)散思維和求異思維進行設計的過程和體會。活動設計頭腦風暴:組織學生進行頭腦風暴活動,針對一個技術問題或設計主題,鼓勵學生自由發(fā)表意見和想法,提出多種解決方案。通過這個活動,訓練學生的發(fā)散思維能力。求異設計挑戰(zhàn):給定一個技術產(chǎn)品或設計案例,要求學生從不同角度、不同層面進行思考,提出與眾不同的設計方案。通過這個活動,培養(yǎng)學生的求異思維能力。任務四:運用逆向思維與批判性思維教學流程理論講解:介紹逆向思維和批判性思維的概念和特點,解釋它們在技術發(fā)明和創(chuàng)造中的重要作用。案例分析:選取一些運用逆向思維和批判性思維進行技術發(fā)明的案例,分析這些案例中的逆向思維和批判性思維如何發(fā)揮作用。實踐操作:組織學生進行技術設計實踐,要求學生在設計過程中運用逆向思維和批判性思維,對設計方案進行反思和優(yōu)化。成果評價:對學生的設計成果進行評價,重點評價逆向思維和批判性思維的運用情況?;顒釉O計反向設計:給定一個技術產(chǎn)品或設計案例,要求學生運用逆向思維,從相反的角度進行設計,提出與原方案完全不同的設計方案。批判性討論:組織學生對某個技術產(chǎn)品或設計方案進行批判性討論,分析其中的優(yōu)點和不足,提出改進建議。通過這個活動,培養(yǎng)學生的批判性思維能力。任務五:探析列舉法與組合法教學流程理論講解:介紹列舉法和組合法的概念和特點,解釋它們在技術發(fā)明和創(chuàng)造中的應用。案例分析:選取一些運用列舉法和組合法進行技術發(fā)明的案例,分析這些案例中的列舉法和組合法如何發(fā)揮作用。實踐操作:組織學生進行技術設計實踐,要求學生在設計過程中運用列舉法和組合法,提出多種設計方案,并比較和優(yōu)化方案。成果展示:各小組展示設計成果,分享運用列舉法和組合法進行設計的過程和體會。活動設計缺點列舉與改進:給定一個技術產(chǎn)品或設計方案,要求學生運用列舉法,列出其中的缺點和不足,并提出改進建議。組合創(chuàng)新:給定兩個或兩個以上的技術產(chǎn)品或設計方案,要求學生運用組合法,將它們進行組合創(chuàng)新,提出新的設計方案。任務六:體驗智力激勵法教學流程理論講解:介紹智力激勵法的概念和特點,解釋它在技術發(fā)明和創(chuàng)造中的應用。案例分析:選取一些運用智力激勵法進行技術發(fā)明的案例,分析這些案例中的智力激勵法如何發(fā)揮作用。實踐操作:組織學生進行技術設計實踐,要求學生在設計過程中運用智力激勵法,通過小組討論和集思廣益,提出創(chuàng)新性的設計方案。成果展示:各小組展示設計成果,分享運用智力激勵法進行設計的過程和體會?;顒釉O計小組創(chuàng)意競賽:將學生分成若干小組,每個小組選擇一個技術產(chǎn)品或設計主題,運用智力激勵法進行創(chuàng)意設計。然后,各小組展示設計成果,評選出最具創(chuàng)意的設計方案。創(chuàng)意工作坊:組織學生進行創(chuàng)意工作坊活動,鼓勵學生自由發(fā)揮想象力,提出各種新奇的技術產(chǎn)品或設計方案。然后,通過小組討論和投票,選出一些優(yōu)秀的設計方案進行進一步發(fā)展和完善。教學評價與反饋評價原則多元化評價:采用多種評價方式,包括自評、互評和教師評價,全面反映學生的學習情況和能力水平。過程性評價:注重對學生學習過程的評價,關注學生的參與程度、合作精神和創(chuàng)新能力等方面的表現(xiàn)。結果性評價:對學生的學習成果進行評價,重點評價設計方案的創(chuàng)新性、實用性和精致性等方面的表現(xiàn)。評價方法觀察記錄:在教學過程中,觀察并記錄學生的參與情況、合作情況和創(chuàng)新表現(xiàn)等方面的情況。作品評價:對學生的設計作品進行評價,根據(jù)設計方案的創(chuàng)新性、實用性和精致性等方面的標準進行評分??陬^報告:要求學生進行口頭報告,展示設計思路、設計過程和設計成果,評價學生的表達能力和溝通能力。同伴評價:組織學生進行同伴評價,通過相互評價促進學生的學習和交流,提高評價結果的客觀性和公正性。反饋機制即時反饋:在教學過程中,及時對學生的表現(xiàn)給予反饋,指出學生的優(yōu)點和不足,幫助學生及時調(diào)整學習方法和策略。階段性反饋:在每個教學階段結束后,對學生的學習情況進行階段性總結和評價,提出改進建議,為下一階段的學習做好準備??偨Y性反饋:在整個教學單元結束后,對學生的學習成果進行總結性評價,肯定學生的成績和進步,指出存在的問題和不足,為學生提供進一步發(fā)展的方向和建議。通過以上教學思路的設計和實施,旨在全面培養(yǎng)學生的通用技術核心素養(yǎng),提高學生的創(chuàng)新意識、工程思維、創(chuàng)新設計能力、圖樣表達能力和物化能力,為學生未來的學習和職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎。九、學業(yè)評價在《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》的指導下,針對選擇性必修9《創(chuàng)造力開發(fā)與技術發(fā)明》第二章《創(chuàng)造性思維與技法》的教學內(nèi)容,進行學業(yè)評價設計。評價目標將緊密圍繞通用技術的核心素養(yǎng)目標,即技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力,確保評價的全面性、公正性和有效性。一、教學目標與學習目標教學目標技術意識:通過本章學習,學生能夠理解創(chuàng)造性思維在技術發(fā)明中的重要性,形成對創(chuàng)造性思維的正確認識和積極態(tài)度,能夠在日常生活中發(fā)現(xiàn)技術問題和創(chuàng)新機會。工程思維:學生能夠通過系統(tǒng)分析和比較權衡,運用創(chuàng)造性思維解決技術設計中的問題,形成初步的工程意識和系統(tǒng)設計能力。創(chuàng)新設計:學生能夠基于創(chuàng)造性思維進行技術方案設計,提出具有獨創(chuàng)性和精致性的設計方案,并能通過技術試驗和評估優(yōu)化設計方案。圖樣表達:學生能夠運用圖形、符號和技術語言準確表達設計構思,繪制規(guī)范的設計圖紙,并能通過圖樣進行技術交流和評價。物化能力:學生能夠根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具,進行模型制作和原型開發(fā),具備初步的動手實踐能力和問題解決能力。學習目標理解創(chuàng)造性思維的基本特性:學生能夠理解并闡述創(chuàng)造性思維的流暢性、變通性、獨創(chuàng)性和精致性。掌握創(chuàng)造性思維的主要方式:學生能夠體驗并掌握發(fā)散思維、求異思維、逆向思維和批判性思維等創(chuàng)造性思維方式。熟悉常用的創(chuàng)造技法:學生能夠熟悉并應用列舉法、組合法、智力激勵法等常用的創(chuàng)造技法。進行技術設計創(chuàng)新:學生能夠基于創(chuàng)造性思維和技術發(fā)明技法,提出具有創(chuàng)新性的技術設計方案,并進行初步的技術試驗和優(yōu)化。二、評價目標評價目標技術意識:評價學生對創(chuàng)造性思維在技術發(fā)明中重要性的認識程度,以及在日常生活中發(fā)現(xiàn)技術問題和創(chuàng)新機會的能力。工程思維:評價學生運用系統(tǒng)分析和比較權衡的方法,解決技術設計問題的能力,以及初步的工程意識和系統(tǒng)設計能力。創(chuàng)新設計:評價學生基于創(chuàng)造性思維提出的技術設計方案的獨創(chuàng)性和精致性,以及通過技術試驗和優(yōu)化設計方案的能力。圖樣表達:評價學生運用圖形、符號和技術語言準確表達設計構思的能力,以及通過圖樣進行技術交流和評價的能力。物化能力:評價學生根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具進行模型制作和原型開發(fā)的能力,以及動手實踐能力和問題解決能力。三、評價內(nèi)容與方式評價內(nèi)容創(chuàng)造性思維的基本特性流暢性:評價學生在限定時間內(nèi)產(chǎn)生不同觀念的數(shù)量和質(zhì)量。變通性:評價學生在不同方面或維度上表現(xiàn)出的變化和靈活程度。獨創(chuàng)性:評價學生提出的技術設計方案的新穎性和獨特性。精致性:評價學生技術設計方案的精細度和完善程度。創(chuàng)造性思維的主要方式發(fā)散思維:評價學生從不同層次、不同角度和不同方向探索問題的能力。求異思維:評價學生對某一現(xiàn)象或問題進行多起點、多方向、多角度分析的能力。逆向思維:評價學生從相反方向思考問題,提出新觀點和新方案的能力。批判性思維:評價學生對已有技術成果進行技術分析,提出改進意見的能力。常用的創(chuàng)造技法列舉法:評價學生分析現(xiàn)有事物缺點并提出改進方案的能力。組合法:評價學生將兩個或兩個以上已有技術原理或物品組合成新技術的能力。智力激勵法:評價學生在小組討論中提出創(chuàng)造性設想的能力。技術設計創(chuàng)新設計方案的獨創(chuàng)性:評價學生提出的技術設計方案的新穎性和獨特性。設計方案的精致性:評價學生技術設計方案的精細度和完善程度。技術試驗與優(yōu)化:評價學生通過技術試驗優(yōu)化設計方案的能力。圖樣表達與物化能力圖樣表達:評價學生運用圖形、符號和技術語言準確表達設計構思的能力。模型制作與原型開發(fā):評價學生根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具進行模型制作和原型開發(fā)的能力。評價方式課堂觀察與記錄:通過觀察學生在課堂上的表現(xiàn),記錄學生在創(chuàng)造性思維活動、技術設計和圖樣表達等方面的行為表現(xiàn)。小組討論與評價:組織學生進行小組討論,評價學生在小組討論中提出創(chuàng)造性設想和解決問題的能力。作品展示與評價:要求學生提交技術設計方案、圖樣和模型作品,進行展示和評價,評價作品的獨創(chuàng)性、精致性和物化能力。技術試驗報告:要求學生撰寫技術試驗報告,評價學生通過技術試驗優(yōu)化設計方案的能力。自評與互評:引導學生進行自我評價和相互評價,培養(yǎng)學生的自我反思能力和批判性思維能力。四、評價實施評價實施步驟明確評價目標:在學期初,明確本章學習的評價目標,讓學生清楚了解評價內(nèi)容和方式。設計評價工具:根據(jù)評價目標設計評價工具,如觀察記錄表、小組討論評價表、作品評價表和自評互評表等。實施課堂教學:按照教學計劃進行課堂教學,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維、技術設計和圖樣表達能力。收集評價數(shù)據(jù):通過觀察記錄、小組討論、作品展示、技術試驗報告和自評互評等方式收集評價數(shù)據(jù)。分析評價數(shù)據(jù):對收集到的評價數(shù)據(jù)進行分析,了解學生的學習情況和存在的問題。反饋評價結果:將評價結果及時反饋給學生,幫助學生了解自己的學習情況和需要改進的地方。調(diào)整教學策略:根據(jù)評價結果調(diào)整教學策略,針對學生的薄弱環(huán)節(jié)進行有針對性的輔導和訓練。評價案例分析案例一:創(chuàng)造性思維的基本特性評價評價內(nèi)容:創(chuàng)造性思維的流暢性、變通性、獨創(chuàng)性和精致性。評價方式:課堂觀察與記錄、小組討論與評價。評價過程:在課堂上,教師給出一個具體的技術問題,如“如何改進現(xiàn)有的紅綠燈系統(tǒng)”,要求學生分組進行討論,并記錄各組提出的觀點和方案。教師觀察并記錄各組在限定時間內(nèi)提出觀點的數(shù)量和質(zhì)量,評價其流暢性。教師引導各組從不同角度和維度探討問題的解決方案,評價其變通性。教師對各組提出的方案進行點評,評價其獨創(chuàng)性和精致性。評價結果:通過課堂觀察和小組討論,教師能夠全面了解學生在創(chuàng)造性思維方面的表現(xiàn),為后續(xù)教學提供有針對性的指導。案例二:技術設計創(chuàng)新評價評價內(nèi)容:設計方案的獨創(chuàng)性、精致性和技術試驗與優(yōu)化。評價方式:作品展示與評價、技術試驗報告。評價過程:學生根據(jù)本章學習的內(nèi)容,提出一個具有創(chuàng)新性的技術設計方案,并繪制相應的圖樣。學生制作模型或原型,并進行技術試驗,撰寫技術試驗報告。學生將設計方案、圖樣、模型或原型和技術試驗報告進行展示,教師和同學進行評價。評價內(nèi)容包括設計方案的獨創(chuàng)性、精致性,以及技術試驗的準確性和優(yōu)化方案的有效性。評價結果:通過作品展示和技術試驗報告的評價,教師能夠了解學生在技術設計創(chuàng)新方面的能力和水平,為后續(xù)教學提供反饋和指導。五、總結與反思通過本章的學業(yè)評價設計,旨在全面評價學生在創(chuàng)造性思維、技術設計和圖樣表達等方面的能力和水平。評價過程中注重過程性評價與終結性評價相結合,課堂觀察與作品評價相結合,自評與互評相結合。通過評價,教師能夠及時了解學生的學習情況,調(diào)整教學策略,提高教學效果;學生能夠了解自己的學習進展和存在的問題,明確努力方向,提高學習效果。評價過程中也注重培養(yǎng)學生的自我評價和批判性思維能力,促進學生的全面發(fā)展。在后續(xù)教學中,將繼續(xù)完善評價體系,提高評價的針對性和有效性,為學生的技術學習和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供有力支持。十、大單元實施思路及教學結構圖一、大單元實施思路根據(jù)《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》的要求,以及蘇教版高中通用技術選擇性必修9《創(chuàng)造力開發(fā)與技術發(fā)明》第二章《創(chuàng)造性思維與技法》的教學內(nèi)容,本單元的實施思路旨在通過一系列的教學活動,引導學生理解創(chuàng)造性思維的基本特性、主要方式及常用的創(chuàng)造技法,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,提高學生的技術素養(yǎng)。具體實施思路如下:創(chuàng)設情境,激發(fā)興趣:通過生活實例和技術案例,創(chuàng)設與創(chuàng)造性思維相關的問題情境,激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。理論講解,認知建構:結合教材內(nèi)容和實際案例,系統(tǒng)講解創(chuàng)造性思維的基本特性、主要方式及常用的創(chuàng)造技法,幫助學生構建認知框架。實踐操作,體驗感悟:設計一系列實踐活動,如紅綠燈支架設計、虛擬紅綠燈構想等,讓學生在實踐中體驗創(chuàng)造性思維的運用,感悟創(chuàng)造的樂趣。交流分享,思維碰撞:組織學生進行小組討論、成果展示等活動,鼓勵學生分享自己的創(chuàng)意和想法,促進思維的碰撞和融合。反思總結,提升能力:引導學生對實踐活動進行反思和總結,提煉創(chuàng)造性思維的方法和技巧,提升學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。二、教學目標設定(一)技術意識學生能夠認識到創(chuàng)造性思維在技術發(fā)展中的重要性,理解技術創(chuàng)新對社會進步和個人發(fā)展的意義。學生能夠形成對技術創(chuàng)新的積極態(tài)度和價值取向,關注技術發(fā)展的前沿動態(tài)。(二)工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,對技術問題進行分解和重構,提出創(chuàng)新的解決方案。學生能夠理解工程設計的復雜性和不確定性,學會在限制條件下進行創(chuàng)造性思考。(三)創(chuàng)新設計學生能夠基于技術問題進行創(chuàng)新性方案構思,提出具有獨創(chuàng)性和實用性的設計方案。學生能夠運用創(chuàng)造性思維的方法和技巧,對設計方案進行優(yōu)化和完善。(四)圖樣表達學生能夠運用圖形樣式對意念中的技術對象進行可視化的描述和交流,繪制清晰、準確的設計圖樣。學生能夠識讀和理解常見的技術圖樣,如機械加工圖、電子線路圖等。(五)物化能力學生能夠根據(jù)設計方案,選擇合適的材料和工具,進行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)。學生能夠掌握一定的工藝方法和操作技能,將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為具體的實物產(chǎn)品。三、教學結構圖創(chuàng)造性思維與技法|||基本特性主要方式常用技法|||流暢性發(fā)散思維列舉法變通性求異思維組合法獨創(chuàng)性逆向思維智力激勵法精致性批判性思維||任務一任務一任務二探究流暢性與變通性體驗發(fā)散思維與求異思維探析列舉法與組合法體驗智力激勵法|||情境展示情境展示案例分析頭腦風暴問題分析問題分析技法講解技法實踐主要過程主要過程技法運用成果展示討論交流討論交流技法反思評價反饋四、具體教學實施步驟(一)創(chuàng)設情境,激發(fā)興趣(1課時)教學內(nèi)容:介紹創(chuàng)造性思維的重要性,通過生活實例和技術案例激發(fā)學生的興趣和探究欲望。教學活動:教師展示一些創(chuàng)新產(chǎn)品的圖片或視頻,引導學生思考這些產(chǎn)品的創(chuàng)新點。學生分組討論,分享自己生活中遇到的創(chuàng)新產(chǎn)品或創(chuàng)意想法。教師總結,引出創(chuàng)造性思維的概念及其在技術發(fā)明中的重要作用。(二)理論講解,認知建構(2課時)教學內(nèi)容:系統(tǒng)講解創(chuàng)造性思維的基本特性、主要方式及常用的創(chuàng)造技法。教學活動:創(chuàng)造性思維的基本特性:教師講解流暢性、變通性、獨創(chuàng)性和精致性的含義及表現(xiàn)。學生通過案例分析,理解這些特性的具體應用。創(chuàng)造性思維的主要方式:教師介紹發(fā)散思維、求異思維、逆向思維和批判性思維的含義及特點。學生分組討論,分析這些思維方式在實際問題中的應用。常用的創(chuàng)造技法:教師講解列舉法、組合法和智力激勵法的基本原理和步驟。學生通過案例分析,理解這些技法的具體應用。(三)實踐操作,體驗感悟(4課時)教學內(nèi)容:設計一系列實踐活動,讓學生在實踐中體驗創(chuàng)造性思維的運用。教學活動:任務一:探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性情境展示:展示紅綠燈支架的設計問題,引導學生思考如何改進現(xiàn)有設計。問題分析:分析紅綠燈支架的功能需求和結構特點,提出改進方案。主要過程:學生分組討論,提出多種設計方案。優(yōu)化權衡,選擇一種方案進行加工制作。測試模型,展示交流。討論交流:各小組分享設計方案,討論不同方案的優(yōu)缺點。任務二:感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性情境展示:介紹虛擬紅綠燈的構想,引導學生思考如何將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實。問題分析:分析虛擬紅綠燈的功能需求和實現(xiàn)方式,提出技術方案。主要過程:學生分組討論,提出技術方案并進行初步設計。制作簡易模型或原型,進行測試和優(yōu)化。展示交流,分享技術成果。討論交流:各小組分享技術方案和成果,討論創(chuàng)意的獨創(chuàng)性和精致性。任務一:體驗發(fā)散思維與求異思維情境展示:展示智能家居的應用場景,引導學生思考如何創(chuàng)新設計智能家居產(chǎn)品。問題分析:分析智能家居產(chǎn)品的功能需求和用戶體驗,提出創(chuàng)新設計方案。主要過程:學生分組討論,提出多種創(chuàng)新設計方案。選擇一種方案進行深入設計,繪制設計圖樣。分享交流設計方案,討論發(fā)散思維和求異思維的應用。任務二:運用逆向思維與批判性思維情境展示:介紹傳統(tǒng)魚缸的缺點,引導學生思考如何改進魚缸設計。問題分析:分析傳統(tǒng)魚缸的缺點和用戶需求,提出改進方案。主要過程:學生分組討論,運用逆向思維提出創(chuàng)新設計方案。運用批判性思維對方案進行優(yōu)化和完善。制作模型或原型進行測試和展示。討論交流:各小組分享改進方案和技術成果,討論逆向思維和批判性思維的應用。(四)交流分享,思維碰撞(2課時)教學內(nèi)容:組織學生進行小組討論、成果展示等活動,促進思維的碰撞和融合。教學活動:小組討論:學生分組討論自己在實踐活動中的收獲和體會,分享創(chuàng)意和想法。成果展示:各小組展示自己的設計成果或技術產(chǎn)品,進行交流和評價。思維碰撞:引導學生對其他小組的成果進行點評和提問,促進思維的碰撞和融合。教師總結:教師對學生的討論和展示進行總結和評價,提煉創(chuàng)造性思維的方法和技巧。(五)反思總結,提升能力(1課時)教學內(nèi)容:引導學生對實踐活動進行反思和總結,提升學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。教學活動:個人反思:學生撰寫個人反思報告,總結自己在實踐活動中的收獲和不足之處。小組交流:學生分組交流個人反思報告,互相學習和借鑒。全班分享:各小組選派代表分享小組反思和總結,全班進行討論和交流。教師總結:教師對學生的反思和總結進行評價和指導,提出進一步提升創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的建議。通過以上教學實施步驟,學生將全面理解創(chuàng)造性思維的基本特性、主要方式及常用的創(chuàng)造技法,并在實踐中體驗和運用這些方法和技巧,不斷提升自己的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。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也將得到全面的提升。十一、大情境、大任務創(chuàng)設一、大情境設計在快速發(fā)展的科技時代,創(chuàng)新思維與技術發(fā)明成為推動社會進步的重要力量。本單元以“創(chuàng)造性思維與技法”為核心,創(chuàng)設一個貼近學生生活實際、富有挑戰(zhàn)性的大情境——“未來智慧社區(qū)的設計與構建”。在這個情境中,學生將扮演社區(qū)規(guī)劃師的角色,運用創(chuàng)造性思維與技法,設計并構建一個集智能化、環(huán)保、便捷于一體的未來智慧社區(qū)。通過這一大情境,學生不僅能夠深入理解創(chuàng)造性思維的基本特性和主要方式,掌握常用的創(chuàng)造技法,還能在實踐中提升技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。二、大任務分解(一)大任務目標設定本單元的大任務目標設定為:設計并構建一個未來智慧社區(qū)模型,該社區(qū)需具備智能化管理、環(huán)保節(jié)能、便捷生活等特點。通過完成這一大任務,學生應達到以下通用技術核心素養(yǎng)目標:技術意識:學生能夠認識到創(chuàng)造性思維與技法在技術發(fā)展中的重要性,理解技術創(chuàng)新對社會進步和個人發(fā)展的意義;能夠形成對技術創(chuàng)新的積極態(tài)度和價值取向,關注技術發(fā)展的前沿動態(tài)。工程思維:學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,對智慧社區(qū)設計問題進行分解和重構,提出創(chuàng)新的解決方案;能夠理解工程設計的復雜性和不確定性,學會在限制條件下進行創(chuàng)造性思考。創(chuàng)新設計:學生能夠基于智慧社區(qū)設計問題進行創(chuàng)新性方案構思,提出具有獨創(chuàng)性和實用性的設計方案;能夠運用創(chuàng)造性思維的方法和技巧,對設計方案進行優(yōu)化和完善。圖樣表達:學生能夠運用圖形樣式對意念中的智慧社區(qū)模型進行可視化的描述和交流,繪制清晰、準確的設計圖樣;能夠識讀和理解常見的技術圖樣,如社區(qū)規(guī)劃圖、建筑設計圖等。物化能力:學生能夠根據(jù)設計方案,選擇合適的材料和工具,進行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā);能夠掌握一定的工藝方法和操作技能,將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為具體的實物產(chǎn)品。(二)子任務設計與實施1.子任務一:探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性情境展示:在智慧社區(qū)的設計中,如何確保社區(qū)的交通流暢且便捷?請學生思考并提出多種設計方案。問題分析:引導學生分析傳統(tǒng)社區(qū)交通擁堵的原因,如車輛停放無序、人車混行等。然后,要求學生思考如何通過創(chuàng)新設計解決這些問題,提高社區(qū)的交通流暢性。主要過程:學生分組討論,提出多種設計方案,如建立智能停車系統(tǒng)、規(guī)劃人車分流的道路系統(tǒng)、設置社區(qū)內(nèi)部循環(huán)巴士等。優(yōu)化權衡,選擇一種方案進行深入設計,包括繪制設計圖樣、制定實施方案等。制作簡易模型或原型,進行模擬測試和優(yōu)化。討論交流:各小組分享設計方案,討論不同方案的優(yōu)缺點,以及如何進一步改進。教師總結:點評各小組的設計方案,強調(diào)創(chuàng)造性思維的流暢性和變通性在解決實際問題中的重要性。2.子任務二:感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性情境展示:在智慧社區(qū)中,如何設計一個既美觀又實用的社區(qū)中心?請學生發(fā)揮創(chuàng)意,提出獨特的設計方案。問題分析:引導學生分析社區(qū)中心的功能需求,如休閑娛樂、文化交流、社區(qū)服務等。然后,要求學生思考如何通過創(chuàng)新設計滿足這些需求,同時體現(xiàn)社區(qū)中心的獨特性和精致性。主要過程:學生分組討論,提出多種設計方案,如將社區(qū)中心設計成綠色建筑、融合當?shù)匚幕?、設置多功能活動空間等。選擇一種方案進行深入設計,包括繪制詳細的設計圖樣、制定材料清單和施工計劃等。制作模型或原型,進行展示和評估。討論交流:各小組分享設計方案和模型,討論創(chuàng)意的獨創(chuàng)性和精致性,以及如何提升設計方案的實用性和美觀性。教師總結:點評各小組的設計方案,強調(diào)創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性和精致性在提升設計品質(zhì)中的重要性。3.子任務三:體驗發(fā)散思維與求異思維情境展示:在智慧社區(qū)中,如何設計一個智能化的垃圾分類回收系統(tǒng)?請學生運用發(fā)散思維和求異思維,提出多種創(chuàng)新方案。問題分析:引導學生分析當前垃圾分類回收存在的問題,如居民參與度不高、分類不準確等。然后,要求學生思考如何通過創(chuàng)新設計解決這些問題,提高垃圾分類回收的效率和準確性。主要過程:學生分組討論,提出多種設計方案,如設置智能垃圾分類箱、建立垃圾分類積分獎勵制度、利用物聯(lián)網(wǎng)技術進行實時監(jiān)控等。選擇一種方案進行深入設計,包括繪制設計圖樣、制定實施方案和運營計劃等。制作簡易模型或原型,進行模擬測試和優(yōu)化。討論交流:各小組分享設計方案,討論不同方案的優(yōu)缺點和創(chuàng)新點,以及如何進一步改進和完善。教師總結:點評各小組的設計方案,強調(diào)發(fā)散思維和求異思維在激發(fā)創(chuàng)新靈感和解決復雜問題中的重要性。4.子任務四:運用逆向思維與批判性思維情境展示:在智慧社區(qū)的建設中,如何避免傳統(tǒng)社區(qū)常見的安全隱患?請學生運用逆向思維和批判性思維,分析現(xiàn)有社區(qū)的安全問題,并提出創(chuàng)新性的解決方案。問題分析:引導學生分析傳統(tǒng)社區(qū)常見的安全隱患,如消防通道堵塞、監(jiān)控系統(tǒng)不完善、公共設施老化等。然后,要求學生思考如何通過逆向思維和批判性思維發(fā)現(xiàn)這些問題的根源,并提出創(chuàng)新性的解決方案。主要過程:學生分組討論,分析現(xiàn)有社區(qū)的安全問題,并提出改進建議。運用逆向思維,思考如何從根本上解決這些問題,如建立智能消防系統(tǒng)、升級監(jiān)控系統(tǒng)、定期維護公共設施等。運用批判性思維,對提出的解決方案進行評估和優(yōu)化,確保其可行性和有效性。制作簡易模型或原型,進行模擬測試和優(yōu)化。討論交流:各小組分享解決方案,討論逆向思維和批判性思維在解決問題中的應用,以及如何進一步提升解決方案的實用性和可靠性。教師總結:點評各小組的解決方案,強調(diào)逆向思維和批判性思維在提升問題解決能力和創(chuàng)新設計能力中的重要性。5.子任務五:探析列舉法與組合法情境展示:在智慧社區(qū)的設計中,如何運用列舉法和組合法提出更多創(chuàng)新性的設計方案?請學生以社區(qū)綠化為例,進行實踐探索。問題分析:引導學生分析社區(qū)綠化的現(xiàn)狀和需求,如增加綠化面積、提升綠化品質(zhì)、增強綠化功能等。然后,要求學生運用列舉法列舉出多種綠化設計方案,并運用組合法將這些方案進行組合創(chuàng)新。主要過程:學生分組討論,運用列舉法列舉出多種綠化設計方案,如設置屋頂花園、建設立體綠化墻、種植本土植物等。運用組合法將這些方案進行組合創(chuàng)新,提出更多創(chuàng)新性的設計方案。選擇一種方案進行深入設計,包括繪制設計圖樣、制定實施方案等。制作簡易模型或原型,進行展示和評估。討論交流:各小組分享設計方案和模型,討論列舉法和組合法在創(chuàng)新設計中的應用,以及如何進一步提升設計方案的創(chuàng)新性和實用性。教師總結:點評各小組的設計方案,強調(diào)列舉法和組合法在激發(fā)創(chuàng)新靈感和拓展設計思路中的重要性。6.子任務六:體驗智力激勵法情境展示:在智慧社區(qū)的設計中,如何運用智力激勵法集思廣益,提出更多創(chuàng)新性的設計方案?請學生以社區(qū)能源管理為例,進行實踐探索。問題分析:引導學生分析社區(qū)能源管理的現(xiàn)狀和需求,如節(jié)能減排、提高能源利用效率等。然后,要求學生運用智力激勵法,通過小組討論的方式提出多種創(chuàng)新性的設計方案。主要過程:學生分組討論,運用智力激勵法提出多種社區(qū)能源管理方案,如建立智能能源管理系統(tǒng)、推廣太陽能和風能等可再生能源、優(yōu)化社區(qū)照明系統(tǒng)等。記錄并整理各小組提出的方案,進行集體討論和評估。選擇一種或多種方案進行深入設計,包括繪制設計圖樣、制定實施方案等。制作簡易模型或原型,進行展示和評估。討論交流:各小組分享設計方案和模型,討論智力激勵法在激發(fā)團隊創(chuàng)新能力和提升設計方案質(zhì)量中的作用。教師總結:點評各小組的設計方案,強調(diào)智力激勵法在促進團隊合作和激發(fā)創(chuàng)新靈感中的重要性。鼓勵學生在未來的學習和工作中繼續(xù)運用這種方法,不斷提升自己的創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力。十二、單元學歷案(一)單元主題與課時單元主題:創(chuàng)造性思維與技法課時設計:第1課時:創(chuàng)設情境,激發(fā)興趣第2-3課時:理論講解,認知建構第4-7課時:實踐操作,體驗感悟第4-5課時:任務一探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性第6-7課時:任務二感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性第8-9課時:交流分享,思維碰撞第10課時:反思總結,提升能力(二)學習目標教學目標技術意識:學生能夠認識到創(chuàng)造性思維在技術發(fā)展中的重要性,理解技術創(chuàng)新對社會進步和個人發(fā)展的意義。學生能夠形成對技術創(chuàng)新的積極態(tài)度和價值取向,關注技術發(fā)展的前沿動態(tài)。工程思維:學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,對技術問題進行分解和重構,提出創(chuàng)新的解決方案。學生能夠理解工程設計的復雜性和不確定性,學會在限制條件下進行創(chuàng)造性思考。創(chuàng)新設計:學生能夠基于技術問題進行創(chuàng)新性方案構思,提出具有獨創(chuàng)性和實用性的設計方案。學生能夠運用創(chuàng)造性思維的方法和技巧,對設計方案進行優(yōu)化和完善。圖樣表達:學生能夠運用圖形樣式對意念中的技術對象進行可視化的描述和交流,繪制清晰、準確的設計圖樣。學生能夠識讀和理解常見的技術圖樣,如機械加工圖、電子線路圖等。物化能力:學生能夠根據(jù)設計方案,選擇合適的材料和工具,進行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)。學生能夠掌握一定的工藝方法和操作技能,將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為具體的實物產(chǎn)品。學習目標設定任務一:探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性體驗創(chuàng)造性思維的流暢性,能夠在限定時間內(nèi)產(chǎn)生多種觀念。體驗創(chuàng)造性思維的變通性,能夠隨機應變,提出不同的新觀點。任務二:感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性體驗創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性,提出新穎、獨特的設想。體驗創(chuàng)造性思維的精致性,對設計方案進行精細化的思考和優(yōu)化。任務一:體驗發(fā)散思維與求異思維掌握發(fā)散思維的方法,能夠從多層次、多角度探索問題。掌握求異思維的方法,能夠突破傳統(tǒng)思維定式,提出新見解。任務二:運用逆向思維與批判性思維掌握逆向思維的方法,能夠從相反方向思考問題。掌握批判性思維的方法,能夠?qū)σ延屑夹g成果進行客觀評價和分析。任務一:探析列舉法與組合法熟悉列舉法,能夠通過分析事物的優(yōu)缺點提出改進方案。熟悉組合法,能夠?qū)蓚€或多個物品或原理進行組合創(chuàng)新。任務二:體驗智力激勵法掌握智力激勵法,能夠通過小組討論激發(fā)創(chuàng)造性思維。運用智力激勵法提出多種創(chuàng)新設想,形成創(chuàng)意方案。(三)評價任務過程性評價:觀察學生在實踐活動中的參與度和創(chuàng)新思維的表現(xiàn)。通過小組討論和成果展示,評價學生的交流合作能力和創(chuàng)意表達能力。成果性評價:評價學生設計圖樣的準確性和清晰度。評價學生制作的模型或產(chǎn)品的實用性和創(chuàng)新性。反思性評價:通過學生的個人反思報告,評價其對創(chuàng)造性思維的認識和能力的提升情況。通過小組交流和全班分享,評價學生對學習過程的總結和反思深度。(四)學習過程第1課時:創(chuàng)設情境,激發(fā)興趣教學內(nèi)容:介紹創(chuàng)造性思維的重要性,通過生活實例和技術案例激發(fā)學生的興趣和探究欲望。教學活動:教師展示創(chuàng)新產(chǎn)品圖片或視頻,引導學生思考創(chuàng)新點。學生分組討論,分享生活中的創(chuàng)新產(chǎn)品或創(chuàng)意想法。教師總結,引出創(chuàng)造性思維的概念及其在技術發(fā)明中的重要性。第2-3課時:理論講解,認知建構教學內(nèi)容:系統(tǒng)講解創(chuàng)造性思維的基本特性、主要方式及常用的創(chuàng)造技法。教學活動:創(chuàng)造性思維的基本特性:教師講解流暢性、變通性、獨創(chuàng)性和精致性的含義及表現(xiàn)。學生通過案例分析理解這些特性的具體應用。創(chuàng)造性思維的主要方式:教師介紹發(fā)散思維、求異思維、逆向思維和批判性思維的含義及特點。學生分組討論,分析這些思維方式在實際問題中的應用。常用的創(chuàng)造技法:教師講解列舉法、組合法和智力激勵法的基本原理和步驟。學生通過案例分析理解這些技法的具體應用。第4-5課時:任務一探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性教學內(nèi)容:通過紅綠燈支架的設計,體驗創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性。教學活動:情境展示:張莉發(fā)現(xiàn)紅綠燈支架結構千篇一律,想設計一種獨特功能的紅綠燈支架。問題分析:紅綠燈支架橫桿長導致結構不穩(wěn)定,如何改進?主要過程:學生分組討論,構思多種設計方案。優(yōu)化權衡,選擇一種方案進行加工制作。測試模型,展示交流。討論:哪個小組設計的方案最多?哪個小組設計的紅綠燈支架功能最多?第6-7課時:任務二感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性教學內(nèi)容:通過虛擬紅綠燈的構想,感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性。教學活動:情境展示:介紹虛擬紅綠燈的構想,利用AR技術在路口設立紅綠燈幕墻。問題分析:虛擬紅綠燈如何實現(xiàn)并增加哪些功能?主要過程:學生分組討論,提出技術方案并進行初步設計。制作簡易模型或原型,進行測試和優(yōu)化。展示交流,分享技術成果。討論:哪個小組設計的虛擬紅綠燈最具獨創(chuàng)性?哪個小組的設計最精致?第8-9課時:交流分享,思維碰撞教學內(nèi)容:組織學生進行小組討論、成果展示等活動,促進思維的碰撞和融合。教學活動:小組討論:學生分組討論自己在實踐活動中的收獲和體會,分享創(chuàng)意和想法。成果展示:各小組展示自己的設計成果或技術產(chǎn)品,進行交流和評價。思維碰撞:引導學生對其他小組的成果進行點評和提問,促進思維的碰撞和融合。教師總結:對學生的討論和展示進行總結和評價,提煉創(chuàng)造性思維的方法和技巧。第10課時:反思總結,提升能力教學內(nèi)容:引導學生對實踐活動進行反思和總結,提升學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。教學活動:個人反思:學生撰寫個人反思報告,總結自己在實踐活動中的收獲和不足之處。小組交流:學生分組交流個人反思報告,互相學習和借鑒。全班分享:各小組選派代表分享小組反思和總結,全班進行討論和交流。教師總結:對學生的反思和總結進行評價和指導,提出進一步提升創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的建議。(五)作業(yè)與檢測作業(yè):完成一份個人反思報告,總結在實踐活動中的收獲和體會。設計一個具有獨創(chuàng)性的技術產(chǎn)品方案,并繪制設計圖樣。制作一個簡易模型或原型,驗證設計方案的可行性。檢測:通過課堂討論和成果展示,評價學生的創(chuàng)新思維和表達能力。檢查學生的設計圖樣和模型制作情況,評價其圖樣表達能力和物化能力。根據(jù)學生的反思報告和作業(yè)完成情況,綜合評價其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。(六)學后反思通過本單元的學習,學生應深刻認識到創(chuàng)造性思維在技術發(fā)展中的重要性,掌握創(chuàng)造性思維的基本特性、主要方式及常用的創(chuàng)造技法。學生應在實踐活動中體驗創(chuàng)造性思維的運用,提升自己的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在未來的學習和生活中,學生應繼續(xù)關注和探索技術創(chuàng)新,為社會發(fā)展貢獻自己的力量。教師在教學過程中應注重引導學生積極參與實踐活動,鼓勵學生大膽提出創(chuàng)新設想,培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實踐能力。教師還應關注學生的個體差異,因材施教,幫助每個學生都能在原有基礎上得到提升和發(fā)展。十三、學科實踐與跨學科學習設計教學目標技術意識:通過學科實踐和跨學科學習,學生能夠認識到創(chuàng)造性思維在技術發(fā)明中的重要性,理解技術創(chuàng)新對社會進步和個人發(fā)展的意義,形成對技術創(chuàng)新的積極態(tài)度和價值取向。工程思維:學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,對技術問題進行分解和重構,提出創(chuàng)新的解決方案,并理解工程設計的復雜性和不確定性,學會在限制條件下進行創(chuàng)造性思考。創(chuàng)新設計:學生能夠基于技術問題進行創(chuàng)新性方案構思,提出具有獨創(chuàng)性和實用性的設計方案,并運用創(chuàng)造性思維的方法和技巧對設計方案進行優(yōu)化和完善。圖樣表達:學生能夠運用圖形樣式對意念中的技術對象進行可視化的描述和交流,繪制清晰、準確的設計圖樣,同時能夠識讀和理解常見的技術圖樣。物化能力:學生能夠根據(jù)設計方案,選擇合適的材料和工具,進行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā),掌握一定的工藝方法和操作技能,將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為具體的實物產(chǎn)品。學習目標任務一:通過技術體驗和案例分析,學生能夠探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性,感受創(chuàng)造性思維的特性。任務二:通過技術體驗和案例分析,學生能夠感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性,提升創(chuàng)新意識和能力。任務一:通過活動體驗,學生能夠感受發(fā)散思維與求異思維的方式,并學會運用這些思維方式進行技術創(chuàng)新。任務二:通過案例分析,學生能夠運用逆向思維和批判性思維解決技術問題,提升邏輯思維和問題解決能力。任務一:通過案例分析,學生能夠探析列舉法和組合法,了解這兩種常用的創(chuàng)造技法,并學會運用它們進行技術創(chuàng)新。任務二:通過案例分析,學生能夠體驗智力激勵法,了解其他幾種常用的創(chuàng)造技法,提升團隊協(xié)作和創(chuàng)新能力。作業(yè)目標設定技術意識:學生能夠收集生活中的創(chuàng)新產(chǎn)品或技術案例,分析其中的創(chuàng)造性思維運用,形成對技術創(chuàng)新重要性的認識。工程思維:學生能夠針對一個具體的技術問題,運用系統(tǒng)分析的方法提出多個解決方案,并進行優(yōu)化和選擇。創(chuàng)新設計:學生能夠設計一個具有獨創(chuàng)性的技術產(chǎn)品,并繪制詳細的設計圖樣,說明設計思路和創(chuàng)新點。圖樣表達:學生能夠識讀和理解給定的技術圖樣,并根據(jù)設計要求繪制新的技術圖樣。物化能力:學生能夠根據(jù)設計方案,選擇合適的材料和工具,制作技術產(chǎn)品的模型或原型,并進行測試和優(yōu)化。學科實踐與跨學科學習設計一、情境展示與問題導入情境展示:通過多媒體展示一些創(chuàng)新技術產(chǎn)品或解決方案,如智能家居系統(tǒng)、無人駕駛汽車、3D打印技術等,激發(fā)學生的興趣和好奇心。問題導入:引導學生思考這些創(chuàng)新產(chǎn)品或解決方案背后的創(chuàng)造性思維是如何運用的,它們解決了哪些實際問題,帶來了哪些社會和經(jīng)濟效益。二、學科實踐活動設計(一)任務一:探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性活動名稱:紅綠燈支架的創(chuàng)意設計活動目標:通過創(chuàng)意設計紅綠燈支架,探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力?;顒舆^程:分組討論:學生分成若干小組,每組討論并構思多種紅綠燈支架的設計方案。優(yōu)化選擇:各小組優(yōu)化權衡,選擇一種最佳方案進行加工制作。模型制作:學生根據(jù)設計方案選擇合適的材料和工具,制作紅綠燈支架的模型。測試展示:對制作好的模型進行測試,并展示交流各小組的設計成果??鐚W科融合:結合物理學中的力學原理,分析不同設計方案的穩(wěn)定性和承重能力;結合美術學中的色彩搭配和造型設計,提升紅綠燈支架的美觀性。(二)任務二:感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性活動名稱:智能紅綠燈系統(tǒng)的設計活動目標:通過設計智能紅綠燈系統(tǒng),感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性。培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維和綜合能力?;顒舆^程:需求分析:分析傳統(tǒng)紅綠燈系統(tǒng)的不足之處,提出智能紅綠燈系統(tǒng)的設計需求。方案設計:學生分組設計智能紅綠燈系統(tǒng)的方案,包括傳感器選擇、數(shù)據(jù)處理、控制算法等。模擬仿真:利用計算機軟件對設計方案進行模擬仿真,驗證其可行性和有效性。優(yōu)化完善:根據(jù)模擬仿真結果對設計方案進行優(yōu)化完善,并撰寫設計報告??鐚W科融合:結合信息技術中的編程和算法設計,實現(xiàn)紅綠燈系統(tǒng)的智能控制;結合數(shù)學中的概率統(tǒng)計和運籌學,優(yōu)化紅綠燈的配時方案。(三)任務一:體驗發(fā)散思維與求異思維活動名稱:多功能雨傘的設計活動目標:通過設計多功能雨傘,體驗發(fā)散思維與求異思維的應用。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和問題解決能力?;顒舆^程:功能分析:分析傳統(tǒng)雨傘的功能和局限性,提出多功能雨傘的設計需求。創(chuàng)意設計:學生分組進行創(chuàng)意設計,提出多種功能組合方案,如照明、充電、導航等。方案評選:各小組展示設計方案,通過投票評選出最佳設計方案。原型制作:根據(jù)最佳設計方案制作多功能雨傘的原型??鐚W科融合:結合電子學中的電路設計和能源管理,實現(xiàn)雨傘的附加功能;結合材料科學中的防水透氣材料,提升雨傘的使用體驗。(四)任務二:運用逆向思維與批判性思維活動名稱:傳統(tǒng)家具的現(xiàn)代化改造活動目標:通過傳統(tǒng)家具的現(xiàn)代化改造,運用逆向思維和批判性思維解決實際問題。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和批判性思維能力?;顒舆^程:問題診斷:分析傳統(tǒng)家具在使用過程中的問題和不足,如舒適性、功能性、美觀性等。逆向思考:運用逆向思維提出改進方案,如改變家具的結構、材料或功能等。批判性評估:對提出的改進方案進行批判性評估,分析其優(yōu)缺點和可行性。原型制作:選擇最佳改進方案進行原型制作,并進行測試和優(yōu)化??鐚W科融合:結合工業(yè)設計中的人體工程學原理,提升家具的舒適性和實用性;結合環(huán)境心理學中的色彩搭配和空間布局原則,提升家具的美觀性和空間利用率。(五)任務一:探析列舉法與組合法活動名稱:智能家居設備的創(chuàng)新設計活動目標:通過智能家居設備的創(chuàng)新設計,探析列舉法和組合法的應用。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和問題解決能力。活動過程:缺點列舉:列舉現(xiàn)有智能家居設備的缺點和不足。希望點列舉:根據(jù)用戶需求提出改進希望點。組合創(chuàng)新:運用組合法將不同智能家居設備的功能進行組合創(chuàng)新。方案設計:設計新的智能家居設備方案,并繪制設計圖樣??鐚W科融合:結合計算機科學中的物聯(lián)網(wǎng)技術和人工智能算法,實現(xiàn)智能家居設備的智能化控制;結合電子工程中的電路設計和嵌入式系統(tǒng)開發(fā),實現(xiàn)智能家居設備的硬件集成和功能實現(xiàn)。(六)任務二:體驗智力激勵法活動名稱:校園科技創(chuàng)新方案設計大賽活動目標:通過校園科技創(chuàng)新方案設計大賽,體驗智力激勵法的應用。培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力?;顒舆^程:分組準備:學生自由組隊,每組選擇一個科技創(chuàng)新方向進行方案設計。頭腦風暴:每組進行頭腦風暴會議,提出多個創(chuàng)新設想和解決方案。方案優(yōu)化:對提出的設想和方案進行優(yōu)化和完善,形成最終設計方案。展示評比:各組展示設計方案,由評委和觀眾進行投票評比。跨學科融合:結合化學中的新材料開發(fā)和應用,提出具有創(chuàng)新性的材料解決方案;結合生物學中的生物技術和生物醫(yī)學工程原理,提出醫(yī)療健康領域的創(chuàng)新方案。三、跨學科學習設計跨學科主題:未來城市智能交通系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)跨學科目標:通過設計未來城市智能交通系統(tǒng),培養(yǎng)學生的跨學科整合能力和創(chuàng)新能力。使學生了解不同學科在智能交通系統(tǒng)設計中的應用和價值??鐚W科內(nèi)容:信息技術:利用大數(shù)據(jù)和人工智能算法優(yōu)化交通流量管理,實現(xiàn)智能調(diào)度和路徑規(guī)劃。物理學:分析交通流的動力學特性,提出優(yōu)化交通信號配時方案,減少交通擁堵。地理學:結合城市空間布局和人口分布特點,設計合理的交通網(wǎng)絡布局和站點設置。環(huán)境科學:考慮交通系統(tǒng)的環(huán)境影響,提出綠色低碳的交通解決方案,減少碳排放和環(huán)境污染。經(jīng)濟學:分析智能交通系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和社會效益,提出可持續(xù)發(fā)展的運營模式??鐚W科活動:跨學科研討會:邀請不同學科的教師和專家進行跨學科研討會,分享各自領域在智能交通系統(tǒng)設計中的應用案例和經(jīng)驗??鐚W科項目設計:學生分組進行跨學科項目設計,結合不同學科的知識和技能設計未來城市智能交通系統(tǒng)方案??鐚W科實踐:學生根據(jù)設計方案進行跨學科實踐,包括數(shù)據(jù)收集與分析、模型構建與仿真、原型制作與測試等??鐚W科展示:各組展示跨學科項目成果,進行交流和互評,評選出優(yōu)秀項目并給予獎勵。通過上述學科實踐與跨學科學習設計,學生不僅能夠深入理解創(chuàng)造性思維與技法在技術創(chuàng)新中的應用,還能夠培養(yǎng)跨學科整合能力和創(chuàng)新能力,為未來的學習和職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎。十四、大單元作業(yè)設計一、教學目標設定根據(jù)《普通高中通用技術課程標準(2017年版2020年修訂)》的要求,以及蘇教版高中通用技術選擇性必修9《創(chuàng)造力開發(fā)與技術發(fā)明》第二章《創(chuàng)造性思維與技法》的教學內(nèi)容,本單元的教學目標設定如下:技術意識:學生能夠認識到創(chuàng)造性思維在技術發(fā)展中的重要性,理解技術創(chuàng)新對社會進步和個人發(fā)展的意義。學生能夠形成對技術創(chuàng)新的積極態(tài)度和價值取向,關注技術發(fā)展的前沿動態(tài)。工程思維:學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,對技術問題進行分解和重構,提出創(chuàng)新的解決方案。學生能夠理解工程設計的復雜性和不確定性,學會在限制條件下進行創(chuàng)造性思考。創(chuàng)新設計:學生能夠基于技術問題進行創(chuàng)新性方案構思,提出具有獨創(chuàng)性和實用性的設計方案。學生能夠運用創(chuàng)造性思維的方法和技巧,對設計方案進行優(yōu)化和完善。圖樣表達:學生能夠運用圖形樣式對意念中的技術對象進行可視化的描述和交流,繪制清晰、準確的設計圖樣。學生能夠識讀和理解常見的技術圖樣,如機械加工圖、電子線路圖等。物化能力:學生能夠根據(jù)設計方案,選擇合適的材料和工具,進行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)。學生能夠掌握一定的工藝方法和操作技能,將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為具體的實物產(chǎn)品。二、作業(yè)目標設定結合本單元的教學目標和教學內(nèi)容,本單元的作業(yè)設計旨在全面促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展,具體作業(yè)目標設定如下:技術意識:通過分析生活中的技術案例,理解創(chuàng)造性思維在技術發(fā)展中的重要性。收集并整理技術創(chuàng)新的前沿動態(tài),形成對技術創(chuàng)新的敏感性和關注度。工程思維:運用系統(tǒng)分析的方法,對給定技術問題進行分解和重構,提出創(chuàng)新的解決方案。分析并評估解決方案的可行性和潛在風險,理解工程設計的復雜性和不確定性。創(chuàng)新設計:基于給定技術問題,提出具有獨創(chuàng)性和實用性的設計方案。運用創(chuàng)造性思維的方法和技巧,對設計方案進行優(yōu)化和完善,并繪制清晰、準確的設計圖樣。圖樣表達:運用圖形樣式對設計方案進行可視化描述和交流,繪制符合規(guī)范的技術圖樣。識讀和理解常見的技術圖樣,并能將其應用于自己的設計實踐中。物化能力:根據(jù)設計方案,選擇合適的材料和工具,進行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)。掌握一定的工藝方法和操作技能,將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為具體的實物產(chǎn)品,并進行測試和評估。三、作業(yè)內(nèi)容設計任務一:探究創(chuàng)造性思維的流暢性與變通性(1課時作業(yè))作業(yè)內(nèi)容:案例分析:選取生活中的一個技術產(chǎn)品或服務(如智能手機、智能家居等),分析其創(chuàng)新點和創(chuàng)新過程。思考并記錄該產(chǎn)品或服務在創(chuàng)新過程中如何體現(xiàn)創(chuàng)造性思維的流暢性和變通性。設計挑戰(zhàn):給定一個設計挑戰(zhàn),如“設計一款便于攜帶且功能多樣的戶外旅行工具”。要求學生分組進行頭腦風暴,盡可能多地提出設計方案,并分析每個方案的優(yōu)缺點。每組需提交至少5個不同的設計方案,并說明每個方案的創(chuàng)新點和可能的實現(xiàn)方式。作業(yè)要求:提交的案例分析應包含產(chǎn)品名稱、創(chuàng)新點、創(chuàng)新過程及創(chuàng)造性思維的體現(xiàn)。設計方案應簡潔明了,包括設計思路、主要功能、創(chuàng)新點及可能存在的問題。鼓勵使用圖形或草圖輔助說明設計方案。任務二:感受創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性與精致性(1課時作業(yè))作業(yè)內(nèi)容:創(chuàng)新設計:基于任務一中的設計挑戰(zhàn),選擇其中一個方案進行深入設計。要求在設計過程中注重創(chuàng)造性思維的獨創(chuàng)性和精致性,力求設計出既新穎又實用的產(chǎn)品。技術圖樣繪制:根據(jù)設計方案,繪制詳細的技術圖樣。圖樣應包括產(chǎn)品的三維視圖、主要部件的尺寸和連接方式等,確保圖樣清晰、準確。作業(yè)要求:設計方案應包含詳細的設計思路、產(chǎn)品功能、創(chuàng)新點及預期效果。技術圖
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