2019版 豫科版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修10 科技人文融合創(chuàng)新專題《第一章 科技人文融合創(chuàng)新概述》大單元整體教學設(shè)計2020課標

版豫科版高中通用技術(shù)選擇性必修10科技人文融合創(chuàng)新專題《第一章科技人文融合創(chuàng)新概述》大單元整體教學設(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(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)十二、單元學歷案十三、學科實踐與跨學科學習設(shè)計十四、大單元作業(yè)設(shè)計十五、“教-學-評”一致性課時設(shè)計十六、大單元教學反思一、內(nèi)容分析與整合（一）教學內(nèi)容分析本次教學內(nèi)容選自2019版豫科版高中通用技術(shù)選擇性必修10《科技人文融合創(chuàng)新專題》的第一章《科技人文融合創(chuàng)新概述》。本章內(nèi)容主要包括兩節(jié)：第一節(jié)是學科融合對知識創(chuàng)新的意義，重點探討科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵與旨趣，以及科學與技術(shù)的一體化、科技與人文融合的意義；第二節(jié)是知識融合創(chuàng)新教育的發(fā)展歷程，詳細闡述了科學、技術(shù)、社會教育（STS）、科學、技術(shù)、工程、數(shù)學教育（STEM）、STEM+教育以及項目學習的興起。這些內(nèi)容旨在幫助學生理解科技與人文的內(nèi)在聯(lián)系，以及跨學科融合對知識創(chuàng)新和教育發(fā)展的重要性。（二）單元內(nèi)容分析第一節(jié)學科融合對知識創(chuàng)新的意義科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣：科學：科學是對客觀世界的認識，反映客觀事實和規(guī)律的知識體系，同時也是一種永無止境的探索活動?？茖W活動強調(diào)精確性、條理性和可預言性，旨在認識世界、獲取知識，并對世界做出解釋和預言。技術(shù)：技術(shù)是為滿足人類自身需要，在實踐活動中根據(jù)實踐經(jīng)驗或科學原理所創(chuàng)造或發(fā)明的各種手段、方法、技能等。技術(shù)活動產(chǎn)生人工制品，體現(xiàn)了人對自然的能動關(guān)系。人文：人文是人類文化中的先進部分和核心部分，包括人道主義、人文精神等。人文研究關(guān)注人性、人的屬性、人類文化和社會價值等?？茖W與技術(shù)的一體化：科學與技術(shù)之間的關(guān)系日益密切，界限模糊，統(tǒng)稱為科技?？茖W技術(shù)化表現(xiàn)為科學研究中包含大量技術(shù)活動，技術(shù)發(fā)展依賴于現(xiàn)代科學提供的設(shè)備和手段；技術(shù)科學化則體現(xiàn)在技術(shù)開發(fā)活動中科學知識的運用和技術(shù)的科學探索屬性?？萍寂c人文融合的意義：科技與人文的融合是追求真善美的統(tǒng)一，二者相互滲透、相互支撐?？萍紴槿宋奶峁┗A(chǔ)，人文為科技注入靈魂。只有將科技與人文融會貫通，人類文明才能健康發(fā)展。第二節(jié)知識融合創(chuàng)新教育的發(fā)展歷程科學、技術(shù)、社會教育（STS）：STS教育強調(diào)科學、技術(shù)和社會三者的融合，旨在培養(yǎng)具有科學素養(yǎng)的公民，理解科學、技術(shù)和社會之間的關(guān)系，并關(guān)注科技在社會生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用及其價值取向?？茖W、技術(shù)、工程、數(shù)學教育（STEM）：STEM教育結(jié)合科學、技術(shù)、工程和數(shù)學四個領(lǐng)域，強調(diào)跨學科融合，通過解決實際問題來培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新精神。STEM+教育：STEM+教育在STEM基礎(chǔ)上進一步融合藝術(shù)、社會、信息技術(shù)等元素，強調(diào)社會價值、人文藝術(shù)與STEM的整合，培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。項目學習的興起：項目學習是一種以學生為中心的學習方式，通過圍繞真實世界的問題或項目，讓學生進行自主、合作、探究性學習，從而建構(gòu)知識、解決問題并提升綜合能力。（三）單元內(nèi)容整合本單元內(nèi)容圍繞“科技人文融合創(chuàng)新”這一主題，從學科融合對知識創(chuàng)新的意義出發(fā)，深入探討科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵與關(guān)系，進而闡述科學技術(shù)與人文融合的必要性。通過介紹知識融合創(chuàng)新教育的發(fā)展歷程，特別是STS、STEM、STEM+教育以及項目學習的興起，展示跨學科融合在教育領(lǐng)域的實踐與應(yīng)用。通過整合這些內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學生的技術(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)，同時增強他們對科技與人文融合重要性的認識。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。以下是對這些核心素養(yǎng)目標在本單元教學中的具體分解。（一）技術(shù)意識目標分解：學生能夠理解科學、技術(shù)和人文的內(nèi)涵與旨趣，認識到三者之間的內(nèi)在聯(lián)系和相互作用。學生能夠分析科技對社會、環(huán)境和文化的影響，形成正確的技術(shù)觀和價值觀。學生能夠識別技術(shù)問題，理解技術(shù)倫理和道德責任，形成負責任的技術(shù)使用態(tài)度。教學實施：通過案例分析，讓學生探討科技如何改變社會和生活，理解技術(shù)的雙重性。組織學生討論技術(shù)倫理問題，如隱私保護、數(shù)據(jù)安全等，培養(yǎng)他們的技術(shù)責任意識。引導學生關(guān)注科技發(fā)展趨勢，思考未來科技可能帶來的社會變革和倫理挑戰(zhàn)。（二）工程思維目標分解：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別和解決技術(shù)問題，形成初步的工程思維。學生能夠理解工程設(shè)計的流程和原則，掌握基本的工程設(shè)計方法。學生能夠評估工程設(shè)計方案的可行性和優(yōu)劣，進行方案優(yōu)化和決策。教學實施：通過工程設(shè)計項目，讓學生經(jīng)歷從需求分析、方案設(shè)計到優(yōu)化決策的全過程。引導學生學習工程設(shè)計的基本原則和方法，如標準化、模塊化、可靠性等。組織學生進行工程設(shè)計方案的交流和評審，培養(yǎng)他們的批判性思維和決策能力。（三）創(chuàng)新設(shè)計目標分解：學生能夠發(fā)現(xiàn)并提出技術(shù)問題，運用創(chuàng)新思維和方法進行設(shè)計。學生能夠綜合運用多學科知識，進行創(chuàng)造性設(shè)計和方案構(gòu)思。學生能夠制作模型或原型，驗證設(shè)計方案的可行性和有效性。教學實施：鼓勵學生觀察生活，發(fā)現(xiàn)潛在的技術(shù)問題，提出創(chuàng)新性的解決方案。組織跨學科的設(shè)計工作坊，讓學生綜合運用科學、技術(shù)、工程和人文知識進行設(shè)計。提供材料和工具，讓學生動手制作模型或原型，驗證設(shè)計方案的可行性。（四）圖樣表達目標分解：學生能夠識讀和理解常見的技術(shù)圖樣，如機械加工圖、電子線路圖等。學生能夠運用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想，繪制簡單的技術(shù)圖樣。學生能夠使用計算機輔助設(shè)計軟件，進行復雜圖樣的設(shè)計和繪制。教學實施：通過案例分析，讓學生學習如何識讀和理解技術(shù)圖樣。組織學生進行圖樣繪制練習，從手繪草圖到計算機輔助設(shè)計，逐步提高他們的圖樣表達能力。引導學生運用圖樣表達設(shè)計構(gòu)想，進行方案交流和評審。（五）物化能力目標分解：學生能夠選擇合適的材料和工具，進行簡單的加工和制作。學生能夠運用所學的知識和技能，制作模型或原型，解決實際問題。學生能夠測試和優(yōu)化模型或原型的性能，提高物化實現(xiàn)的質(zhì)量和效率。教學實施：提供多種材料和工具，讓學生動手進行加工和制作練習。組織學生進行模型或原型的制作比賽，激發(fā)他們的創(chuàng)造力和動手能力。引導學生對模型或原型進行測試和優(yōu)化，提高他們的物化實現(xiàn)能力。通過以上對通用技術(shù)核心素養(yǎng)目標的分解和教學實施建議，本單元教學將有助于學生全面理解和掌握科技人文融合創(chuàng)新的相關(guān)知識，培養(yǎng)他們的跨學科融合能力和創(chuàng)新精神，為他們未來的學習和職業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。三、學情分析（一）已知內(nèi)容分析在進入科技人文融合創(chuàng)新專題的學習之前，學生已經(jīng)具備了一定的科學、技術(shù)和人文的基礎(chǔ)知識。在科學領(lǐng)域，學生已經(jīng)學習了物理、化學、生物等自然學科，對科學的基本概念、科學方法和科學精神有了一定的理解。在技術(shù)領(lǐng)域，學生通過必修課程《技術(shù)與設(shè)計1》和《技術(shù)與設(shè)計2》的學習，掌握了技術(shù)設(shè)計的一般過程，了解了結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本概念，并具備了一定的技術(shù)實踐能力和物化能力。在人文領(lǐng)域，學生通過語文、歷史、政治等課程的學習，對人文知識有了一定的積累，對人文精神、人文價值有了初步的認識。學生在日常生活中也接觸到了大量的科技產(chǎn)品和技術(shù)應(yīng)用，對科技改變生活有了切身的體會。學生也通過各種渠道了解到一些科技創(chuàng)新的案例，對科技創(chuàng)新的過程和意義有了一定的了解。這些已知內(nèi)容為學生進一步學習科技人文融合創(chuàng)新專題奠定了堅實的基礎(chǔ)。（二）新知內(nèi)容分析本單元的教學內(nèi)容是科技人文融合創(chuàng)新專題，旨在幫助學生理解科學、技術(shù)、人文之間的內(nèi)在聯(lián)系，掌握知識融合創(chuàng)新的方法，培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。具體來說，本單元的新知內(nèi)容主要包括以下幾個方面：學科融合對知識創(chuàng)新的意義：學生需要了解科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣，理解科學與技術(shù)一體化的趨勢，認識科技與人文融合的重要性。知識融合創(chuàng)新教育的發(fā)展歷程：學生需要了解科學、技術(shù)、社會（STS）教育，科學、技術(shù)、工程、數(shù)學（STEM）教育，以及STEM+教育的發(fā)展歷程和內(nèi)涵，理解項目學習在知識融合創(chuàng)新教育中的重要作用?？萍既宋娜诤蟿?chuàng)新的方法與實踐：學生需要掌握科技人文融合創(chuàng)新的基本方法，了解科技人文融合創(chuàng)新在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例，并通過實踐活動體驗科技人文融合創(chuàng)新的過程。這些新知內(nèi)容不僅涉及科學、技術(shù)、人文等多個學科領(lǐng)域的知識，還要求學生具備跨學科整合的能力和創(chuàng)新思維的能力。在教學過程中需要注重引導學生運用已有知識，通過探究活動和實踐操作來深化對新知內(nèi)容的理解和應(yīng)用。（三）學生學習能力分析高中階段的學生已經(jīng)具備了一定的自主學習能力和探究能力。他們能夠通過閱讀教材、查閱資料等方式獲取新知識，也能夠通過小組討論、合作學習等方式與同學交流思想、分享經(jīng)驗。學生還具備一定的實踐操作能力，能夠通過技術(shù)設(shè)計、技術(shù)試驗等活動將所學知識應(yīng)用于實踐中?？萍既宋娜诤蟿?chuàng)新專題的學習要求學生具備跨學科整合的能力和創(chuàng)新思維的能力，這對學生的學習能力提出了更高的要求。在教學過程中需要注重培養(yǎng)學生的跨學科整合能力和創(chuàng)新思維能力，引導學生運用多學科的知識和方法來解決實際問題。具體來說，可以通過以下幾個方面來培養(yǎng)學生的學習能力：引導學生自主學習：鼓勵學生通過閱讀教材、查閱資料等方式獲取新知識，培養(yǎng)學生的自主學習能力。組織小組合作學習：通過小組討論、合作學習等方式讓學生交流思想、分享經(jīng)驗，培養(yǎng)學生的合作學習和溝通能力。開展實踐活動：通過技術(shù)設(shè)計、技術(shù)試驗等實踐活動讓學生將所學知識應(yīng)用于實踐中，培養(yǎng)學生的實踐操作能力。引導學生跨學科整合：通過跨學科的項目學習和案例分析等方式引導學生運用多學科的知識和方法來解決實際問題，培養(yǎng)學生的跨學科整合能力。激發(fā)學生的創(chuàng)新思維：通過創(chuàng)設(shè)問題情境、組織創(chuàng)新競賽等方式激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。（四）學習障礙突破策略在科技人文融合創(chuàng)新專題的學習過程中，學生可能會遇到一些學習障礙。這些障礙可能來自于學科知識的跨度、思維方式的轉(zhuǎn)變、實踐操作的難度等方面。為了幫助學生突破這些學習障礙，可以采取以下策略：加強學科知識的整合：在教學過程中注重引導學生回顧和整合已有學科知識，幫助學生建立跨學科的知識體系?？梢酝ㄟ^案例分析、跨學科項目學習等方式加強學科知識的整合和應(yīng)用。轉(zhuǎn)變思維方式：科技人文融合創(chuàng)新要求學生具備跨學科整合的能力和創(chuàng)新思維的能力。為了幫助學生轉(zhuǎn)變思維方式，可以通過組織專題講座、開展思維訓練等方式引導學生從多學科的角度來思考問題和解決問題。提供實踐支持：實踐操作是科技人文融合創(chuàng)新的重要組成部分。為了幫助學生克服實踐操作的難度，可以提供必要的實踐支持和指導。例如，可以配備專門的實驗設(shè)備和工具，提供實驗指導和安全操作規(guī)程等。激發(fā)學生的學習興趣：興趣是最好的老師。為了激發(fā)學生的學習興趣，可以通過創(chuàng)設(shè)生動有趣的教學情境、組織創(chuàng)新競賽等方式來激發(fā)學生的學習興趣和積極性。加強個別輔導：針對學生在學習過程中遇到的個別問題和困難，可以提供個別輔導和支持。例如，可以安排專門的輔導時間解答學生的疑問，或者為學生提供一對一的指導和幫助。建立學習共同體：通過建立學習共同體來促進學生之間的交流和合作?？梢越M織學習小組、興趣小組等形式的學習共同體，讓學生在學習過程中相互支持、相互幫助、共同進步。通過加強學科知識的整合、轉(zhuǎn)變思維方式、提供實踐支持、激發(fā)學習興趣、加強個別輔導和建立學習共同體等策略，可以有效地幫助學生突破學習障礙，提高學習效果和創(chuàng)新能力。四、大主題或大概念設(shè)計本大單元的教學主題為“科技人文融合創(chuàng)新：跨學科視野下的技術(shù)實踐與創(chuàng)造”。這一主題旨在通過跨學科的教學內(nèi)容和活動設(shè)計，引導學生理解科學、技術(shù)、人文三者之間的緊密聯(lián)系，體驗并實踐科技人文融合創(chuàng)新的過程，從而培養(yǎng)學生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。通過本單元的學習，學生將掌握科技人文融合創(chuàng)新的基本理念和方法，具備在真實情境中運用多學科知識解決復雜問題的能力。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：學生能夠理解科技人文融合創(chuàng)新對于技術(shù)發(fā)展的重要性，認識到跨學科合作在技術(shù)創(chuàng)新中的價值。學生能夠形成對技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問題的敏感性和批判性思維，具備從技術(shù)、倫理、環(huán)境等多角度評估技術(shù)發(fā)展的能力。學生能夠形成積極的技術(shù)價值觀，理解技術(shù)的社會責任和可持續(xù)發(fā)展的重要性。工程思維：學生能夠掌握系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，運用多學科知識解決復雜工程技術(shù)問題。學生能夠形成結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在實際項目中加以應(yīng)用。學生能夠體驗工程設(shè)計的全過程，從需求分析、方案設(shè)計到實施優(yōu)化，培養(yǎng)工程實踐能力。創(chuàng)新設(shè)計：學生能夠基于跨學科知識，提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案，解決實際問題。學生能夠運用創(chuàng)造技法和技術(shù)工具，進行創(chuàng)意設(shè)計和技術(shù)試驗，不斷優(yōu)化設(shè)計方案。學生能夠體驗從創(chuàng)意到實現(xiàn)的全過程，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制復雜的技術(shù)圖樣，包括機械加工圖、電子線路圖、流程圖、控制系統(tǒng)方框圖等。學生能夠運用二維、三維設(shè)計軟件，將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為可視化模型，提高設(shè)計表達能力。學生能夠通過圖樣表達，與他人有效溝通和交流設(shè)計構(gòu)想，共同完善設(shè)計方案。物化能力：學生能夠根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型或產(chǎn)品的制作和裝配。學生能夠掌握常見的加工工藝和測試方法，對模型或產(chǎn)品進行技術(shù)測試和優(yōu)化。學生能夠體驗從設(shè)計到實現(xiàn)的全過程，培養(yǎng)精益求精、追求卓越的工作態(tài)度。六、大單元教學重點科技人文融合創(chuàng)新的基本理念：闡述科技人文融合創(chuàng)新的內(nèi)涵和重要性，幫助學生理解科學、技術(shù)、人文三者之間的緊密聯(lián)系。分析科技人文融合創(chuàng)新對技術(shù)創(chuàng)新和社會發(fā)展的推動作用，增強學生的跨學科合作意識?？鐚W科知識融合與應(yīng)用：講解科學、技術(shù)、社會（STS）、科學、技術(shù)、工程、數(shù)學（STEM）以及STEM+教育等跨學科教育理念。通過案例分析，展示跨學科知識在技術(shù)創(chuàng)新中的應(yīng)用，引導學生理解跨學科合作的價值。項目學習的實踐與應(yīng)用：介紹項目學習的基本理念和方法，包括問題澄清、方案構(gòu)思、設(shè)計制作、測試優(yōu)化等環(huán)節(jié)。設(shè)計跨學科的項目學習任務(wù)，引導學生在真實情境中運用多學科知識解決問題，培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新能力。技術(shù)設(shè)計與創(chuàng)新實踐：講解技術(shù)設(shè)計的一般過程和基本原則，包括需求分析、方案設(shè)計、制作測試等環(huán)節(jié)。組織學生進行技術(shù)設(shè)計實踐，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、流程設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計、控制設(shè)計等，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設(shè)計能力和物化能力。七、大單元教學難點跨學科知識的整合與應(yīng)用：學生可能難以將不同學科的知識整合起來，形成系統(tǒng)性的認識和解決問題的能力。教師需要設(shè)計跨學科的教學活動和項目任務(wù)，幫助學生建立跨學科的知識體系和應(yīng)用能力。項目學習的有效組織與實施：項目學習需要較長的時間和較多的資源投入，教師需要合理規(guī)劃教學進度和資源分配。學生在項目學習中可能遇到各種問題和挑戰(zhàn)，教師需要提供及時的指導和支持，確保項目學習的順利進行。技術(shù)設(shè)計與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)：技術(shù)設(shè)計需要較高的創(chuàng)新思維和實踐能力，學生可能難以在短時間內(nèi)掌握相關(guān)技能和方法。教師需要通過案例分析、實踐操作、反思總結(jié)等多種方式，幫助學生逐步提高技術(shù)設(shè)計和創(chuàng)新能力。圖樣表達與物化能力的提升：圖樣表達需要較高的繪圖技能和空間想象能力，學生可能難以準確表達設(shè)計構(gòu)想。物化能力需要較強的動手能力和實踐經(jīng)驗，學生可能難以在短時間內(nèi)掌握相關(guān)技能和工藝。教師需要通過示范教學、實踐操作、作品展示等多種方式，幫助學生逐步提高圖樣表達和物化能力。教學設(shè)計詳細方案教學內(nèi)容安排第一節(jié)學科融合對知識創(chuàng)新的意義一、科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣教學活動：通過案例分析和小組討論，引導學生理解科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣。教學資源：提供相關(guān)的科普文章、技術(shù)案例、人文作品等。二、科學與技術(shù)的一體化教學活動：通過案例分析和技術(shù)實踐，展示科學與技術(shù)之間的緊密聯(lián)系和相互作用。教學資源：提供科技發(fā)展歷程的紀錄片、交叉學科的研究成果等。三、科技與人文融合的意義教學活動：通過案例分析和討論，引導學生理解科技與人文融合的重要性，探討其對技術(shù)創(chuàng)新和社會發(fā)展的推動作用。教學資源：提供科技與人文融合的案例、相關(guān)論文和研究成果等。第二節(jié)知識融合創(chuàng)新教育的發(fā)展歷程一、科學、技術(shù)、社會教育（STS）教學活動：介紹STS教育的理念和發(fā)展歷程，通過案例分析展示STS教育在技術(shù)創(chuàng)新中的應(yīng)用。教學資源：提供STS教育的相關(guān)論文、案例和研究成果等。二、科學、技術(shù)、工程、數(shù)學教育（STEM）教學活動：介紹STEM教育的理念和發(fā)展歷程，通過案例分析展示STEM教育在技術(shù)創(chuàng)新中的應(yīng)用。教學資源：提供STEM教育的相關(guān)論文、案例和研究成果等。三、STEM+教育教學活動：介紹STEM+教育的理念和發(fā)展趨勢，探討其在技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)中的價值。教學資源：提供STEM+教育的相關(guān)論文、案例和研究成果等。四、項目學習的興起教學活動：介紹項目學習的理念和方法，設(shè)計跨學科的項目學習任務(wù)，引導學生進行實踐。教學資源：提供項目學習的相關(guān)論文、案例和實踐指導等。教學評價設(shè)計過程性評價：通過觀察學生在課堂討論、案例分析、技術(shù)實踐等環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，評價學生的參與度、思維能力和實踐能力。項目評價：通過評價學生在跨學科項目學習中的表現(xiàn)，包括方案設(shè)計、圖樣表達、物化能力等方面，綜合評價學生的創(chuàng)新能力和跨學科合作能力。自我評價與反思：鼓勵學生進行自我評價和反思，總結(jié)學習過程中的收獲和不足，提出改進意見。教學資源與環(huán)境準備教學資源：包括科普文章、技術(shù)案例、人文作品、科技發(fā)展歷程的紀錄片、交叉學科的研究成果、STS教育和STEM教育的相關(guān)論文和案例、項目學習的實踐指導等。教學環(huán)境：需要配備多媒體教室、實驗室、工作坊等教學場所，提供必要的工具、材料和設(shè)備，支持學生的技術(shù)實踐和創(chuàng)新設(shè)計。通過以上教學設(shè)計，旨在引導學生深入理解科技人文融合創(chuàng)新的基本理念和方法，培養(yǎng)跨學科的知識整合能力和創(chuàng)新能力，為學生的全面發(fā)展和未來學習奠定堅實的基礎(chǔ)。八、大單元整體教學思路教學目標設(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》的教學內(nèi)容，本大單元整體教學思路旨在通過一系列的教學活動，培養(yǎng)學生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)，具體包括技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。以下是詳細的教學目標設(shè)定：（一）技術(shù)意識理解技術(shù)與人類文明的關(guān)系：學生能夠理解技術(shù)是人類文明的重要組成部分，認識到技術(shù)對人類社會發(fā)展、文化進步和生活方式變革的重要作用。形成對技術(shù)的積極態(tài)度：通過案例分析，學生能夠形成對技術(shù)的積極態(tài)度，認識到技術(shù)的正面價值，并學會理性分析和評估技術(shù)的負面影響。培養(yǎng)技術(shù)倫理意識：學生能夠理解技術(shù)倫理的重要性，形成在技術(shù)活動中遵守倫理規(guī)范、尊重知識產(chǎn)權(quán)、關(guān)注環(huán)境保護和社會責任的意識。（二）工程思維理解系統(tǒng)與工程的關(guān)系：學生能夠理解系統(tǒng)和工程的基本概念，認識到系統(tǒng)思維在工程設(shè)計中的重要性，學會運用系統(tǒng)分析方法解決工程技術(shù)問題。掌握工程設(shè)計的基本方法：通過項目實踐，學生能夠掌握工程設(shè)計的基本流程和方法，包括需求分析、方案設(shè)計、優(yōu)化改進等步驟。培養(yǎng)團隊合作精神：在團隊項目中，學生能夠?qū)W會與他人合作，共同解決問題，培養(yǎng)團隊合作和溝通協(xié)調(diào)能力。（三）創(chuàng)新設(shè)計激發(fā)創(chuàng)新思維：通過創(chuàng)新設(shè)計案例的學習和實踐，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。掌握創(chuàng)新設(shè)計的基本方法：學生能夠掌握創(chuàng)新設(shè)計的基本方法，包括用戶需求分析、方案設(shè)計、原型制作、測試評估等步驟。形成解決問題的能力：通過項目實踐，學生能夠形成運用所學知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)解決實際工程問題的能力。（四）圖樣表達掌握技術(shù)圖樣的繪制方法：學生能夠掌握技術(shù)圖樣的繪制方法，包括草圖、三視圖、機械加工圖等，能夠準確表達設(shè)計構(gòu)想。培養(yǎng)技術(shù)圖樣的識讀能力：通過圖樣表達的實踐訓練，學生能夠培養(yǎng)技術(shù)圖樣的識讀能力，能夠理解和分析技術(shù)圖樣所表達的信息。提升技術(shù)交流能力：通過圖樣表達的學習和實踐，學生能夠提升技術(shù)交流能力，學會用技術(shù)語言進行思維轉(zhuǎn)換和信息交流。（五）物化能力掌握常用材料和工具的使用方法：學生能夠掌握常用材料和工具的使用方法，包括金屬、木材、電子元器件等材料的屬性和加工方法，以及常見工具的操作技能。培養(yǎng)模型制作和裝配能力：通過項目實踐，學生能夠培養(yǎng)模型制作和裝配能力，能夠獨立完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配。提升技術(shù)試驗和測試能力：學生能夠掌握技術(shù)試驗和測試的基本方法，能夠?qū)δＰ突虍a(chǎn)品進行精度較高的技術(shù)測試和方案試驗，撰寫技術(shù)測試和方案試驗報告。教學重點與難點教學重點理解科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣：通過理論學習和案例分析，使學生深刻理解科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣，認識到它們之間的緊密聯(lián)系和相互作用。掌握工程設(shè)計的基本方法：通過項目實踐，使學生掌握工程設(shè)計的基本流程和方法，包括需求分析、方案設(shè)計、優(yōu)化改進等步驟。培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計和圖樣表達的能力：通過創(chuàng)新設(shè)計案例的學習和實踐，以及圖樣表達的實踐訓練，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設(shè)計和圖樣表達能力。教學難點如何將科學、技術(shù)、人文有機融合：在教學中，如何有效地將科學、技術(shù)、人文三個領(lǐng)域的知識和方法有機融合，使學生能夠綜合運用多學科知識解決實際問題。提升學生的工程思維和創(chuàng)新設(shè)計能力：如何通過項目實踐和其他教學活動，有效提升學生的工程思維和創(chuàng)新設(shè)計能力，使學生能夠形成系統(tǒng)的思考和解決問題的能力。培養(yǎng)學生的物化能力和實踐操作技能：如何通過實踐操作和技能訓練，有效培養(yǎng)學生的物化能力和實踐操作技能，使學生能夠獨立完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配。教學策略與方法教學策略情境教學：通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，激發(fā)學生的學習興趣和動力，使學生在解決問題的過程中掌握知識和技能。項目學習：通過項目實踐的方式，使學生能夠在團隊合作中綜合運用所學知識解決實際問題，培養(yǎng)工程思維和創(chuàng)新設(shè)計能力。案例教學：通過案例分析的方式，使學生能夠理解科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣，以及工程設(shè)計的基本方法和創(chuàng)新設(shè)計的基本流程。探究式學習：鼓勵學生自主探究和合作學習，通過查閱資料、討論交流、實踐操作等方式，培養(yǎng)學生的自主學習能力和團隊協(xié)作精神。教學方法講授法：通過教師的講解和演示，使學生掌握科學、技術(shù)、人文的基本理論知識和工程設(shè)計的基本方法。討論法：組織學生進行小組討論和交流，分享彼此的觀點和想法，促進學生的思維碰撞和合作學習。實踐法：通過項目實踐、技術(shù)試驗和模型制作等活動，使學生能夠在實踐中掌握知識和技能，提升物化能力和實踐操作技能。評價法：通過多元化的評價方式，包括自評、互評和教師評價等，全面了解學生的學習情況，及時給予反饋和指導。教學流程與活動設(shè)計第一階段：理論學習與案例分析（4課時）第1課時：科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣教學內(nèi)容：講解科學、技術(shù)、人文的基本概念、內(nèi)涵和旨趣。教學活動：通過案例分析，如阿爾法圍棋的發(fā)展和應(yīng)用，引導學生理解科學、技術(shù)、人文之間的緊密聯(lián)系和相互作用。教學評價：通過課堂提問和小組討論，檢查學生對科學、技術(shù)、人文內(nèi)涵和旨趣的理解程度。第2課時：科學與技術(shù)的一體化教學內(nèi)容：講解科學與技術(shù)的關(guān)系發(fā)展歷程，以及科學與技術(shù)一體化的特征和意義。教學活動：通過案例分析，如“中國天眼”FAST的建設(shè)和應(yīng)用，引導學生理解科學與技術(shù)一體化的重要性。教學評價：通過課堂提問和小組討論，檢查學生對科學與技術(shù)一體化特征和意義的理解程度。第3課時：科技與人文融合的意義教學內(nèi)容：講解科技與人文融合的重要性，以及科技與人文融合在促進社會進步和可持續(xù)發(fā)展中的作用。教學活動：通過案例分析，如青藏鐵路的建設(shè)和環(huán)保措施，引導學生理解科技與人文融合的實際應(yīng)用和意義。教學評價：通過課堂提問和小組討論，檢查學生對科技與人文融合意義的理解程度。第4課時：知識融合創(chuàng)新教育的發(fā)展歷程教學內(nèi)容：講解STS、STEM、STEM+教育的發(fā)展歷程和內(nèi)涵。教學活動：通過案例分析，如“復興號”中國標準動車組的研發(fā)和應(yīng)用，引導學生理解知識融合創(chuàng)新教育在推動科技創(chuàng)新和社會發(fā)展中的作用。教學評價：通過課堂提問和小組討論，檢查學生對知識融合創(chuàng)新教育發(fā)展歷程和內(nèi)涵的理解程度。第二階段：項目實踐與技術(shù)試驗（8課時）第5-6課時：項目學習啟動與方案設(shè)計教學內(nèi)容：介紹項目學習的基本流程和方法，引導學生選擇項目主題并進行方案設(shè)計。教學活動：分組進行項目選題和方案設(shè)計，教師提供指導和幫助。教學評價：通過方案匯報和小組討論，檢查各組的方案設(shè)計情況，并給予反饋和指導。第7-8課時：模型制作與裝配教學內(nèi)容：講解模型制作和裝配的基本方法和注意事項。教學活動：分組進行模型制作和裝配，教師提供必要的材料和工具支持。教學評價：通過模型展示和小組討論，檢查各組的模型制作和裝配情況，并給予反饋和指導。第9-10課時：技術(shù)試驗與測試教學內(nèi)容：講解技術(shù)試驗和測試的基本方法和注意事項。教學活動：分組進行技術(shù)試驗和測試，記錄數(shù)據(jù)并分析結(jié)果。教學評價：通過試驗報告和小組討論，檢查各組的技術(shù)試驗和測試情況，并給予反饋和指導。第11-12課時：項目總結(jié)與成果展示教學內(nèi)容：總結(jié)項目實踐過程和學習成果，進行成果展示和交流。教學活動：各組進行項目總結(jié)匯報和成果展示，分享學習經(jīng)驗和體會。教學評價：通過成果展示和小組討論，評價各組的學習成果和表現(xiàn)，并給予表揚和鼓勵。第三階段：評價與反思（2課時）第13課時：學習評價教學內(nèi)容：進行學習評價，包括自評、互評和教師評價。教學活動：學生填寫自評表，小組進行互評，教師根據(jù)學生的學習表現(xiàn)和成果進行評價。教學評價：通過綜合評價，了解學生的學習情況和存在的問題，為后續(xù)教學提供參考。第14課時：教學反思與改進教學內(nèi)容：進行教學反思，總結(jié)教學經(jīng)驗和教訓，提出改進措施。教學活動：教師進行教學反思總結(jié)，學生提出對教學的意見和建議。教學評價：通過教學反思和改進措施的制定，為今后的教學提供參考和改進方向。教學資源與環(huán)境教學資源教材與參考書：選用豫科版高中通用技術(shù)選擇性必修10《科技人文融合創(chuàng)新專題》教材及相關(guān)參考書。案例資料：收集與科學、技術(shù)、人文融合創(chuàng)新相關(guān)的案例資料，如阿爾法圍棋、青藏鐵路、復興號動車組等。工具與材料：準備項目實踐所需的工具和材料，如計算機、繪圖工具、金屬材料、木材、電子元器件等。網(wǎng)絡(luò)資源：利用網(wǎng)絡(luò)資源進行在線學習和交流，如在線教育平臺、技術(shù)論壇等。教學環(huán)境專用教室：配備必要的教學設(shè)備和工具，如計算機、繪圖板、金工工具、電子電工工具等。實踐場所：提供項目實踐所需的實踐場所，如實驗室、工作坊等。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：確保網(wǎng)絡(luò)暢通，方便學生進行在線學習和交流?？偨Y(jié)與展望通過本大單元的教學，旨在培養(yǎng)學生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)，包括技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。通過理論學習與案例分析、項目實踐與技術(shù)試驗以及評價與反思三個階段的教學活動，使學生能夠深入理解科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣，掌握工程設(shè)計的基本方法，培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計和圖樣表達能力，提升物化能力和實踐操作技能。通過多元化的評價方式和教學反思與改進措施的制定，為今后的教學提供參考和改進方向。我們將繼續(xù)探索和實踐更加有效的教學方法和策略，努力培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)技術(shù)人才。九、學業(yè)評價一、教學目標與學習目標教學目標技術(shù)意識：學生能夠理解科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵及相互關(guān)系，認識到科技與人文融合的重要性。學生能夠分析科技發(fā)展對個人、社會、環(huán)境的影響，形成正確的技術(shù)價值觀和生態(tài)文明觀。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解科學與技術(shù)一體化的過程，以及科技人文融合在知識創(chuàng)新中的作用。學生能夠識別并解決科技人文融合創(chuàng)新過程中遇到的實際問題，發(fā)展工程思維。創(chuàng)新設(shè)計：學生能夠在科技人文融合創(chuàng)新的背景下，提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案，解決跨學科問題。學生能夠通過項目學習，綜合運用多學科知識，發(fā)展創(chuàng)新設(shè)計能力。圖樣表達：學生能夠運用圖形、圖表等技術(shù)語言，清晰地表達科技人文融合創(chuàng)新項目的設(shè)計構(gòu)想和實施方案。學生能夠識讀和理解跨學科技術(shù)圖樣，提高技術(shù)交流與溝通的能力。物化能力：學生能夠根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作出科技人文融合創(chuàng)新的實物模型或產(chǎn)品。學生能夠在制作過程中，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，提高物化實現(xiàn)的能力。學習目標理解科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣，認識三者之間的關(guān)系。了解科學與技術(shù)一體化的過程，以及科技人文融合在知識創(chuàng)新中的意義。掌握科學、技術(shù)、社會（STS）教育，科學、技術(shù)、工程、數(shù)學（STEM）教育，以及STEM+教育的發(fā)展歷程和應(yīng)用。理解項目學習的概念和方法，能夠在跨學科項目中運用項目學習的方法。能夠運用多學科知識，提出并解決科技人文融合創(chuàng)新中的實際問題。能夠運用圖形、圖表等技術(shù)語言，清晰表達設(shè)計構(gòu)想和實施方案。能夠根據(jù)設(shè)計方案，制作出科技人文融合創(chuàng)新的實物模型或產(chǎn)品。二、評價目標設(shè)定（一）技術(shù)意識評價目標：T1-1：學生能夠結(jié)合具體案例，分析科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵及相互關(guān)系，理解科技與人文融合的重要性。T1-2：學生能夠評估科技發(fā)展對個人、社會、環(huán)境的影響，形成正確的技術(shù)價值觀和生態(tài)文明觀。T1-3：學生能夠關(guān)注科技發(fā)展的倫理和社會責任，對科技應(yīng)用進行價值判斷。評價方式：案例分析：提供科技人文融合創(chuàng)新的案例，讓學生分析其中科學、技術(shù)、人文的融合點及影響。討論交流：組織小組討論，讓學生分享對科技發(fā)展價值觀的看法，進行思想碰撞。自我反思：撰寫科技倫理與社會責任的小論文，反思科技發(fā)展對個人和社會的影響。（二）工程思維評價目標：T2-1：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解科學與技術(shù)一體化的過程。T2-2：學生能夠識別并解決科技人文融合創(chuàng)新過程中遇到的實際問題，發(fā)展工程思維。T2-3：學生能夠進行跨學科的項目規(guī)劃與管理，優(yōu)化項目實施方案。評價方式：項目規(guī)劃：讓學生分組進行科技人文融合創(chuàng)新項目的規(guī)劃，包括項目目標、任務(wù)分解、時間進度等。問題解決：針對項目中的具體問題，組織學生進行跨學科討論，提出解決方案。方案優(yōu)化：根據(jù)項目實施情況，讓學生不斷優(yōu)化設(shè)計方案，提高項目實施的效率和效果。（三）創(chuàng)新設(shè)計評價目標：T3-1：學生能夠在科技人文融合創(chuàng)新的背景下，提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案。T3-2：學生能夠綜合運用多學科知識，解決跨學科問題，展現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計能力。T3-3：學生能夠運用創(chuàng)新思維和方法，對設(shè)計方案進行不斷優(yōu)化和改進。評價方式：方案設(shè)計：讓學生提交科技人文融合創(chuàng)新項目的設(shè)計方案，評價其創(chuàng)新性和實用性?？鐚W科討論：組織跨學科討論會，讓學生分享設(shè)計思路，評價其綜合運用多學科知識的能力。創(chuàng)新展示：舉辦創(chuàng)新設(shè)計展示會，讓學生展示自己的設(shè)計成果，評價其創(chuàng)新設(shè)計能力。（四）圖樣表達評價目標：T4-1：學生能夠運用圖形、圖表等技術(shù)語言，清晰表達科技人文融合創(chuàng)新項目的設(shè)計構(gòu)想。T4-2：學生能夠識讀和理解跨學科技術(shù)圖樣，提高技術(shù)交流與溝通的能力。T4-3：學生能夠根據(jù)設(shè)計需求，繪制詳細的設(shè)計圖樣，指導項目實施。評價方式：圖樣繪制：讓學生繪制科技人文融合創(chuàng)新項目的設(shè)計圖樣，評價其準確性和清晰度。圖樣解讀：提供跨學科技術(shù)圖樣，讓學生解讀并分享解讀過程，評價其技術(shù)交流與溝通能力。圖樣應(yīng)用：將設(shè)計圖樣應(yīng)用于項目實施中，評價其指導項目實施的效果。（五）物化能力評價目標：T5-1：學生能夠根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作出科技人文融合創(chuàng)新的實物模型或產(chǎn)品。T5-2：學生能夠在制作過程中，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，提高物化實現(xiàn)的能力。T5-3：學生能夠展示和評估自己的實物模型或產(chǎn)品，反思制作過程中的經(jīng)驗和教訓。評價方式：實物制作：讓學生根據(jù)設(shè)計方案，制作科技人文融合創(chuàng)新的實物模型或產(chǎn)品，評價其物化實現(xiàn)的能力。方案優(yōu)化：在制作過程中，讓學生不斷優(yōu)化設(shè)計方案，評價其改進和創(chuàng)新的能力。展示評估：舉辦實物展示會，讓學生展示自己的制作成果，并接受同學和老師的評估與反饋。三、評價方式與實施（一）過程性評價評價方式：課堂參與：觀察學生在課堂上的參與程度，包括提問、討論、分享等，評價其積極性和主動性。小組合作：評價學生在小組合作中的表現(xiàn)，包括團隊協(xié)作、溝通交流、任務(wù)分工等。設(shè)計日志：要求學生記錄設(shè)計過程中的思考、問題和解決方案，評價其反思和總結(jié)能力。實施步驟：制定評價標準：明確過程性評價的各項指標和權(quán)重，如課堂參與、小組合作、設(shè)計日志等。定期收集數(shù)據(jù)：通過課堂觀察、小組討論、設(shè)計日志等方式，定期收集學生的過程性數(shù)據(jù)。及時反饋指導：根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，及時給予學生反饋和指導，幫助其改進和提高。（二）項目評價評價方式：項目規(guī)劃：評價學生項目規(guī)劃的合理性和可行性，包括項目目標、任務(wù)分解、時間進度等。項目實施：評價學生在項目實施過程中的表現(xiàn)，包括跨學科知識的綜合運用、問題解決能力、團隊協(xié)作能力等。項目成果：評價學生的項目成果，包括設(shè)計方案的創(chuàng)新性、實物模型或產(chǎn)品的物化實現(xiàn)能力等。實施步驟：明確項目任務(wù)：為學生提供明確的科技人文融合創(chuàng)新項目任務(wù)，包括項目背景、目標、要求等。分組實施項目：讓學生分組進行項目實施，明確各組成員的分工和職責。定期匯報進展：要求學生定期匯報項目進展，包括已完成的任務(wù)、遇到的問題及解決方案等。展示項目成果：在項目結(jié)束后，組織項目成果展示會，讓學生展示自己的設(shè)計成果，并接受同學和老師的評價。（三）自我評價與同伴評價評價方式：自我評價：讓學生對自己的學習過程、設(shè)計方案、物化能力等進行自我評價，反思自己的優(yōu)點和不足。同伴評價：組織學生進行同伴評價，通過互相觀摩、討論和分享，評價同伴的設(shè)計方案、物化能力等。實施步驟：制定評價表：制定自我評價和同伴評價的評價表，明確各項評價指標和權(quán)重。組織評價活動：在課堂上或項目結(jié)束后，組織學生進行自我評價和同伴評價活動。分享評價結(jié)果：讓學生分享自己的評價結(jié)果，包括自我評價和同伴評價，促進相互學習和提高。四、評價反饋與改進（一）評價反饋反饋方式：個別反饋：針對每位學生的表現(xiàn)，給予個別化的反饋和指導，幫助其改進和提高。集體反饋：在課堂上或項目結(jié)束后，對全班學生的表現(xiàn)進行集體反饋，總結(jié)優(yōu)點和不足，提出改進建議。反饋內(nèi)容：優(yōu)點與亮點：肯定學生在科技人文融合創(chuàng)新項目中的優(yōu)點和亮點，增強其自信心和積極性。問題與不足：指出學生在科技人文融合創(chuàng)新項目中存在的問題和不足，提出具體的改進建議。改進方向：為學生提供明確的改進方向和目標，幫助其制定改進計劃，并鼓勵其實施。（二）評價改進改進措施：優(yōu)化評價標準：根據(jù)評價結(jié)果和反饋意見，不斷優(yōu)化評價標準，使其更加科學、合理和有效。豐富評價方式：探索更多元化的評價方式，如在線評價、同伴互評、專家評價等，提高評價的客觀性和準確性。加強過程指導：在項目實施過程中，加強過程指導和管理，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，確保項目順利實施。提升教師素養(yǎng)：加強教師培訓和學習交流，提高教師的專業(yè)素養(yǎng)和評價能力，為科技人文融合創(chuàng)新項目的有效實施提供保障。十、大單元實施思路及教學結(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，圍繞“科技人文融合創(chuàng)新專題”的教學內(nèi)容，通過系統(tǒng)的項目實施，旨在培養(yǎng)學生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。本單元的實施將采用項目式學習、探究式學習等方法，注重理論與實踐相結(jié)合，強調(diào)跨學科知識的融合與應(yīng)用，通過一系列真實情境下的任務(wù)，使學生在解決實際問題的過程中，提升綜合素養(yǎng)。具體實施思路如下：情境創(chuàng)設(shè)：通過生活中的實際案例，如阿爾法圍棋的勝利、智能家居的應(yīng)用等，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學生對科技人文融合創(chuàng)新的興趣和好奇心。理論講授：在情境創(chuàng)設(shè)的基礎(chǔ)上，詳細講解科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣，科學與技術(shù)的一體化，以及科技與人文融合的意義。通過歷史案例和現(xiàn)代技術(shù)的對比，幫助學生理解科技人文融合的重要性。知識拓展：介紹科學、技術(shù)、社會（STS）教育，科學、技術(shù)、工程、數(shù)學（STEM）教育，以及STEM+教育的發(fā)展歷程，使學生了解不同教育模式的特點和優(yōu)勢。項目實施：設(shè)計一系列跨學科的項目任務(wù)，如橋梁設(shè)計、智能家居系統(tǒng)設(shè)計等，讓學生在項目實施過程中，綜合運用多學科知識，提升技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。評價反饋：通過項目展示、小組討論、自我評價和互評等方式，對學生的學習成果進行評價和反饋，幫助學生認識不足，持續(xù)改進。反思總結(jié)：在項目完成后，引導學生進行反思總結(jié)，提煉經(jīng)驗教訓，鞏固學習成果。二、教學目標設(shè)定（一）技術(shù)意識學生能夠形成對科學、技術(shù)和人文融合的正確認識，理解其在現(xiàn)代社會中的重要作用。學生能夠關(guān)注技術(shù)發(fā)展對人類社會、環(huán)境等方面的影響，形成負責任的技術(shù)使用態(tài)度。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別和解決跨學科的技術(shù)問題。學生能夠在項目實施過程中，考慮技術(shù)、經(jīng)濟、社會、環(huán)境等多方面的因素，做出合理的決策。（三）創(chuàng)新設(shè)計學生能夠在跨學科的項目中，提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案。學生能夠運用多種方法和手段，對設(shè)計方案進行優(yōu)化和改進。（四）圖樣表達學生能夠熟練掌握各種技術(shù)圖樣的繪制方法，準確表達設(shè)計思想。學生能夠運用圖樣進行技術(shù)交流和溝通，提高團隊協(xié)作效率。（五）物化能力學生能夠根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)。學生能夠?qū)δＰ秃彤a(chǎn)品原型進行測試和優(yōu)化，確保其滿足設(shè)計要求。三、教學結(jié)構(gòu)圖科技人文融合創(chuàng)新專題|||學科融合對知識創(chuàng)新的意義知識融合創(chuàng)新教育的發(fā)展歷程||||||科學技術(shù)人文STS教育STEM教育STEM+教育項目學習||一體化興起|融合意義四、具體教學實施步驟第一步：情境創(chuàng)設(shè)與理論講授（2課時）情境創(chuàng)設(shè)：通過展示阿爾法圍棋戰(zhàn)勝人類圍棋冠軍的案例，引發(fā)學生對人工智能技術(shù)的興趣和思考。引導學生討論人工智能技術(shù)對社會、經(jīng)濟、文化等方面的影響。理論講授：詳細講解科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣，以及它們在現(xiàn)代社會中的重要作用。介紹科學與技術(shù)的一體化進程，以及科技與人文融合的意義。第二步：知識拓展與案例分析（2課時）知識拓展：介紹STS教育、STEM教育和STEM+教育的發(fā)展歷程和特點。分析不同教育模式在跨學科知識融合方面的優(yōu)勢和不足。案例分析：選取智能家居系統(tǒng)設(shè)計、橋梁設(shè)計等案例，分析其中的科學、技術(shù)和人文因素。引導學生思考如何在項目設(shè)計中融入跨學科知識。第三步：項目任務(wù)設(shè)計與分組（2課時）項目任務(wù)設(shè)計：設(shè)計一系列跨學科的項目任務(wù)，如智能家居系統(tǒng)設(shè)計、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計等。明確項目任務(wù)的目標、要求和評價標準。分組與角色分配：將學生分成若干小組，每組5-6人。在小組內(nèi)分配不同的角色，如項目經(jīng)理、設(shè)計師、工程師、測試員等。第四步：項目實施與指導（8課時）項目實施：各小組根據(jù)任務(wù)要求，進行項目設(shè)計、模型制作和測試優(yōu)化。教師在項目實施過程中提供必要的指導和支持?？鐚W科知識融合：引導學生在項目設(shè)計中綜合運用科學、技術(shù)、工程、數(shù)學、藝術(shù)和社會學等多學科知識。鼓勵學生進行創(chuàng)新思維和團隊協(xié)作。第五步：項目展示與評價（2課時）項目展示：各小組展示項目成果，包括設(shè)計方案、模型制作和測試報告等。其他小組和教師進行提問和點評。評價反饋：采用自我評價、小組互評和教師評價相結(jié)合的方式，對項目成果進行評價。針對存在的問題和不足，提出改進意見和建議。第六步：反思總結(jié)與拓展（2課時）反思總結(jié)：引導學生對項目實施過程進行反思和總結(jié)，提煉經(jīng)驗教訓。鼓勵學生撰寫項目反思報告，分享學習心得。拓展延伸：介紹更多關(guān)于科技人文融合創(chuàng)新的案例和資源。鼓勵學生繼續(xù)關(guān)注科技人文融合創(chuàng)新領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)，積極參與相關(guān)活動和實踐。十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)教學目標設(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）》和本章節(jié)的教學內(nèi)容，本單元的教學目標設(shè)定如下：（一）技術(shù)意識學生能夠理解科學、技術(shù)和人文的內(nèi)涵和旨趣，形成對科技人文融合的正確認識。學生能夠關(guān)注科技發(fā)展對人類社會、環(huán)境等方面的影響，形成負責任的技術(shù)使用態(tài)度。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別和解決跨學科的技術(shù)問題。學生能夠在項目實施過程中，考慮技術(shù)、經(jīng)濟、社會、環(huán)境等多方面的因素，做出合理的決策。（三）創(chuàng)新設(shè)計學生能夠在跨學科的項目中，提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案。學生能夠運用多種方法和手段，對設(shè)計方案進行優(yōu)化和改進。（四）圖樣表達學生能夠熟練掌握各種技術(shù)圖樣的繪制方法，準確表達設(shè)計思想。學生能夠運用圖樣進行技術(shù)交流和溝通，提高團隊協(xié)作效率。（五）物化能力學生能夠根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)。學生能夠?qū)δＰ秃彤a(chǎn)品原型進行測試和優(yōu)化，確保其滿足設(shè)計要求。大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)一、大情境設(shè)計隨著科技的飛速發(fā)展，人類社會正面臨著前所未有的變革。人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅極大地改變了人們的生活方式，也對社會結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護等方面產(chǎn)生了深遠影響。在這個背景下，如何實現(xiàn)科技與人文的融合，促進人類社會的可持續(xù)發(fā)展，成為了一個亟待解決的問題。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，某市決定舉辦一場“未來智慧城市”創(chuàng)新設(shè)計大賽，旨在通過跨學科的合作與創(chuàng)新，探索科技與人文融合的新路徑，為城市的發(fā)展注入新的活力。本次大賽將圍繞智慧城市的設(shè)計、建設(shè)與管理，涵蓋智能交通、智慧環(huán)保、智慧教育、智慧醫(yī)療等多個領(lǐng)域，要求參賽者綜合運用科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學和社會學等多學科知識，提出具有創(chuàng)新性和可行性的設(shè)計方案。二、大任務(wù)設(shè)計基于上述大情境，本單元的大任務(wù)設(shè)計為：“未來智慧城市”創(chuàng)新設(shè)計大賽項目策劃與實施。具體任務(wù)分解如下：（一）項目策劃階段任務(wù)1：組建跨學科團隊目標：學生根據(jù)興趣和專業(yè)特長，自由組建跨學科團隊，每個團隊包括科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學和社會學等領(lǐng)域的成員?；顒樱航M織一次團隊組建大會，讓學生自我介紹并闡述自己的專業(yè)背景和興趣方向，然后進行自由組合。評價：根據(jù)團隊成員的多樣性和互補性進行評價。任務(wù)2：明確項目主題與目標目標：團隊共同討論并確定一個具體的智慧城市設(shè)計主題，如智能交通系統(tǒng)、智慧環(huán)保監(jiān)測平臺等，并明確項目目標?；顒樱航M織一次頭腦風暴會議，引導學生從不同角度探討智慧城市的設(shè)計需求和創(chuàng)新點。評價：根據(jù)項目主題的創(chuàng)新性和實用性進行評價。任務(wù)3：制定項目計劃目標：團隊根據(jù)項目主題和目標，制定詳細的項目計劃，包括時間安排、任務(wù)分配、資源需求等。活動：指導學生使用項目管理工具（如甘特圖）來制定項目計劃，并進行團隊內(nèi)部討論和修訂。評價：根據(jù)項目計劃的合理性和可行性進行評價。（二）項目實施階段任務(wù)4：調(diào)研與分析目標：團隊通過文獻查閱、實地考察、專家訪談等方式，對所選項目主題進行深入調(diào)研和分析?；顒樱航M織學生到相關(guān)機構(gòu)和企業(yè)進行參觀學習，邀請專家進行講座和指導。評價：根據(jù)調(diào)研報告的全面性和深度進行評價。任務(wù)5：方案設(shè)計目標：團隊基于調(diào)研結(jié)果，運用跨學科知識，設(shè)計具體的智慧城市解決方案，并繪制相關(guān)技術(shù)圖樣?；顒樱褐笇W生使用設(shè)計軟件和工具進行方案設(shè)計和圖樣繪制，組織團隊內(nèi)部評審和修改。評價：根據(jù)方案的創(chuàng)新性、可行性和圖樣表達的準確性進行評價。任務(wù)6：模型制作與測試目標：團隊根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作智慧城市模型的原型，并進行功能測試和優(yōu)化?；顒樱禾峁┍匾牟牧虾凸ぞ咧С?，指導學生進行模型制作和測試，組織團隊內(nèi)部交流和反饋。評價：根據(jù)模型的制作質(zhì)量和測試效果進行評價。（三）項目展示與評價階段任務(wù)7：項目展示目標：團隊通過PPT、視頻、實物模型等多種形式，向評委和觀眾展示項目成果，闡述設(shè)計理念和創(chuàng)新點?；顒樱航M織一次項目展示會，邀請校內(nèi)外專家、企業(yè)代表和學生代表參加。評價：根據(jù)展示的清晰性、條理性和創(chuàng)新性進行評價。任務(wù)8：項目評價與反思目標：團隊根據(jù)評委的反饋和觀眾的提問，對項目進行自我評價和反思，提出改進建議?；顒樱航M織一次項目總結(jié)會議，引導學生回顧項目實施過程，總結(jié)經(jīng)驗教訓，提出改進措施。評價：根據(jù)反思的深度和改進建議的可行性進行評價。實施建議（一）跨學科整合在項目實施過程中，注重科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學和社會學等多學科的整合，鼓勵學生運用多學科知識解決問題，培養(yǎng)跨學科的綜合能力。（二）團隊合作與溝通強調(diào)團隊合作的重要性，通過定期的團隊會議和討論，促進學生之間的溝通和協(xié)作，提高團隊的整體效能。（三）實踐操作與創(chuàng)新設(shè)計提供必要的材料和工具支持，鼓勵學生進行實踐操作和創(chuàng)新設(shè)計，通過制作模型、進行測試等方式，將理論知識轉(zhuǎn)化為實際成果。（四）評價與反饋建立多元化的評價體系，注重過程性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合，及時反饋學生的表現(xiàn)，提出具體的改進建議，促進學生的持續(xù)發(fā)展。通過本單元的大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)，旨在培養(yǎng)學生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力，促進科技與人文的融合，為學生的全面發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。通過參與“未來智慧城市”創(chuàng)新設(shè)計大賽項目策劃與實施，學生將有機會將所學知識應(yīng)用于實際情境中，提升解決實際問題的能力，為未來的學習和工作做好充分準備。十二、單元學歷案（一）單元主題與課時單元主題：科技人文融合創(chuàng)新概述課時設(shè)計：第1-2課時：情境創(chuàng)設(shè)與理論講授情境創(chuàng)設(shè)：通過實際案例（如阿爾法圍棋、智能家居應(yīng)用等）激發(fā)學生對科技人文融合創(chuàng)新的興趣。理論講授：講解科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣，以及科技與人文融合的意義。第3-4課時：知識拓展與案例分析知識拓展：介紹STS教育、STEM教育和STEM+教育的發(fā)展歷程。案例分析：選取智能家居系統(tǒng)設(shè)計、橋梁設(shè)計等案例，分析其中的科學、技術(shù)和人文因素。第5-6課時：項目任務(wù)設(shè)計與分組項目任務(wù)設(shè)計：設(shè)計跨學科項目任務(wù)，如智能家居系統(tǒng)設(shè)計、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計等。分組與角色分配：將學生分組，分配不同角色（項目經(jīng)理、設(shè)計師、工程師、測試員等）。第7-14課時：項目實施與指導項目實施：各小組進行項目設(shè)計、模型制作和測試優(yōu)化。跨學科知識融合：引導學生在項目設(shè)計中綜合運用多學科知識。第15-16課時：項目展示與評價項目展示：各小組展示項目成果，包括設(shè)計方案、模型制作和測試報告等。評價反饋：采用自我評價、小組互評和教師評價相結(jié)合的方式，對項目成果進行評價。第17-18課時：反思總結(jié)與拓展反思總結(jié)：引導學生對項目實施過程進行反思和總結(jié)，提煉經(jīng)驗教訓。拓展延伸：介紹更多關(guān)于科技人文融合創(chuàng)新的案例和資源，鼓勵學生積極參與相關(guān)活動和實踐。（二）學習目標根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，本單元的學習目標設(shè)定如下：技術(shù)意識學生能夠形成對科學、技術(shù)和人文融合的正確認識，理解其在現(xiàn)代社會中的重要作用。學生能夠關(guān)注技術(shù)發(fā)展對人類社會、環(huán)境等方面的影響，形成負責任的技術(shù)使用態(tài)度。工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別和解決跨學科的技術(shù)問題。學生能夠在項目實施過程中，考慮技術(shù)、經(jīng)濟、社會、環(huán)境等多方面的因素，做出合理的決策。創(chuàng)新設(shè)計學生能夠在跨學科的項目中，提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案。學生能夠運用多種方法和手段，對設(shè)計方案進行優(yōu)化和改進。圖樣表達學生能夠熟練掌握各種技術(shù)圖樣的繪制方法，準確表達設(shè)計思想。學生能夠運用圖樣進行技術(shù)交流和溝通，提高團隊協(xié)作效率。物化能力學生能夠根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)。學生能夠?qū)δＰ秃彤a(chǎn)品原型進行測試和優(yōu)化，確保其滿足設(shè)計要求。（三）評價任務(wù)過程性評價在項目實施過程中，通過觀察、記錄和分析學生在項目設(shè)計、模型制作和測試優(yōu)化等環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，評價學生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。成果性評價在項目展示環(huán)節(jié)，通過評價學生的項目成果（包括設(shè)計方案、模型制作和測試報告等），評估學生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力是否達到預期目標。自我評價與互評鼓勵學生進行自我評價和小組互評，通過反思和總結(jié)項目實施過程中的經(jīng)驗教訓，提高學生的自我認知能力和團隊協(xié)作能力。（四）學習過程情境創(chuàng)設(shè)與理論講授通過展示阿爾法圍棋戰(zhàn)勝人類圍棋冠軍的案例，引發(fā)學生對人工智能技術(shù)的興趣和思考。詳細講解科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣，以及它們在現(xiàn)代社會中的重要作用。強調(diào)科技與人文融合的意義，引導學生形成正確的技術(shù)使用態(tài)度和價值觀。知識拓展與案例分析介紹STS教育、STEM教育和STEM+教育的發(fā)展歷程和特點。分析不同教育模式在跨學科知識融合方面的優(yōu)勢和不足。選取智能家居系統(tǒng)設(shè)計、橋梁設(shè)計等案例，分析其中的科學、技術(shù)和人文因素。引導學生思考如何在項目設(shè)計中融入跨學科知識。項目任務(wù)設(shè)計與分組設(shè)計一系列跨學科的項目任務(wù)，如智能家居系統(tǒng)設(shè)計、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計等。明確項目任務(wù)的目標、要求和評價標準。將學生分成若干小組，每組分配不同的角色和任務(wù)。項目實施與指導各小組根據(jù)任務(wù)要求，進行項目設(shè)計、模型制作和測試優(yōu)化。教師在項目實施過程中提供必要的指導和支持。引導學生在項目設(shè)計中綜合運用多學科知識，培養(yǎng)跨學科的綜合能力。項目展示與評價各小組展示項目成果，包括設(shè)計方案、模型制作和測試報告等。其他小組和教師進行提問和點評，提出改進意見和建議。采用自我評價、小組互評和教師評價相結(jié)合的方式，對項目成果進行評價。反思總結(jié)與拓展引導學生對項目實施過程進行反思和總結(jié)，提煉經(jīng)驗教訓。鼓勵學生撰寫項目反思報告，分享學習心得。介紹更多關(guān)于科技人文融合創(chuàng)新的案例和資源，鼓勵學生積極參與相關(guān)活動和實踐。（五）作業(yè)與檢測作業(yè)設(shè)計設(shè)計跨學科的項目作業(yè)，如智能家居系統(tǒng)設(shè)計方案、橋梁結(jié)構(gòu)分析報告等。要求學生運用所學知識，結(jié)合實際情況，完成項目作業(yè)的設(shè)計、制作和測試。檢測方式通過課堂討論、小組匯報和項目展示等方式，檢測學生對科學、技術(shù)、人文融合創(chuàng)新的理解和掌握程度。通過作業(yè)評價和測試報告，評估學生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。（六）學后反思通過本單元的學習，學生應(yīng)深刻認識到科學、技術(shù)和人文融合的重要性。在實施跨學科項目的過程中，學生應(yīng)能夠綜合運用多學科知識，提升技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。學生還應(yīng)關(guān)注技術(shù)發(fā)展對人類社會、環(huán)境等方面的影響，形成負責任的技術(shù)使用態(tài)度和價值觀。在未來的學習和生活中，學生應(yīng)繼續(xù)探索和實踐科技人文融合創(chuàng)新，為推動社會進步和發(fā)展貢獻自己的力量。十三、學科實踐與跨學科學習設(shè)計一、教學目標技術(shù)意識：通過學科實踐與跨學科學習，學生能夠形成對科學、技術(shù)和人文融合的正確認識，理解其在現(xiàn)代社會中的重要作用，并能在實踐中關(guān)注技術(shù)發(fā)展對人類社會、環(huán)境等方面的影響，形成負責任的技術(shù)使用態(tài)度。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別和解決跨學科的技術(shù)問題，并在項目實施過程中，綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟、社會、環(huán)境等多方面的因素，做出合理的決策。創(chuàng)新設(shè)計：學生能夠在跨學科的項目中，提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案，并運用多種方法和手段對設(shè)計方案進行優(yōu)化和改進。圖樣表達：學生能夠熟練掌握各種技術(shù)圖樣的繪制方法，準確表達設(shè)計思想，并能運用圖樣進行技術(shù)交流和溝通，提高團隊協(xié)作效率。物化能力：學生能夠根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)，并能對模型和產(chǎn)品原型進行測試和優(yōu)化，確保其滿足設(shè)計要求。二、學習目標理解學科融合的意義：學生能夠認識到科學、技術(shù)、人文三者之間的關(guān)系，理解知識融合對創(chuàng)新的意義，并了解學科融合教育的發(fā)展歷程。掌握跨學科知識與方法：學生能夠掌握科學、技術(shù)、工程、數(shù)學（STEM）及STEM+教育的基本理念和方法，理解其在實踐中的應(yīng)用。提升項目學習能力：學生能夠理解項目學習的內(nèi)涵和重要性，掌握項目學習的基本流程和方法，提升解決實際問題的能力。實踐技術(shù)與人文融合：學生能夠在實踐中將技術(shù)與人文融合，關(guān)注技術(shù)的人文價值和社會影響，形成全面發(fā)展的技術(shù)能力。三、作業(yè)目標設(shè)定技術(shù)意識培養(yǎng)：通過跨學科項目實踐，學生需撰寫技術(shù)反思日志，記錄技術(shù)使用過程中的人文關(guān)懷和社會責任，增強技術(shù)使用的倫理意識。工程思維鍛煉：學生需設(shè)計一份跨學科項目方案，明確項目目標、技術(shù)要求、資源分配和預期成果，培養(yǎng)系統(tǒng)分析和決策能力。創(chuàng)新設(shè)計實踐：學生需結(jié)合STEM教育理念，提出至少一項創(chuàng)新設(shè)計方案，并進行初步的可行性分析和優(yōu)化。圖樣表達訓練：學生需繪制至少一份跨學科項目的技術(shù)圖樣，準確表達設(shè)計思想和細節(jié)，提高圖樣表達能力。物化能力提升：學生需根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作項目模型或原型，并進行初步測試和優(yōu)化，培養(yǎng)物化能力。四、學科實踐與跨學科學習設(shè)計（一）項目主題：智能家居系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)項目背景：隨著科技的飛速發(fā)展，智能家居系統(tǒng)已成為現(xiàn)代家庭的重要組成部分。本項目旨在通過跨學科的知識與方法，設(shè)計并實現(xiàn)一個智能家居系統(tǒng)，實現(xiàn)家庭環(huán)境的智能化控制和管理。項目目標：設(shè)計并實現(xiàn)一個智能家居系統(tǒng)原型，包括智能燈光控制、智能窗簾控制、智能安防監(jiān)控等功能。運用STEM教育理念，整合科學、技術(shù)、工程和數(shù)學知識，提升跨學科解決問題的能力。關(guān)注技術(shù)的人文價值和社會影響，確保智能家居系統(tǒng)的設(shè)計符合人性化、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求。項目實施步驟：項目啟動與需求分析（2課時）情境創(chuàng)設(shè)：通過展示智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用案例，激發(fā)學生對項目的興趣和好奇心。需求分析：引導學生分析智能家居系統(tǒng)的功能需求，明確項目目標和約束條件。小組分工：將學生分成若干小組，明確各小組成員的角色和職責。知識學習與技能準備（4課時）理論學習：學習智能家居系統(tǒng)的基本原理、技術(shù)和應(yīng)用，包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)等。技能培訓：進行電子電路設(shè)計、編程、網(wǎng)絡(luò)通信等方面的技能培訓，為項目實現(xiàn)打下基礎(chǔ)。系統(tǒng)設(shè)計與方案制定（4課時）系統(tǒng)設(shè)計：運用系統(tǒng)分析的方法，進行智能家居系統(tǒng)的整體設(shè)計，包括硬件選型、軟件架構(gòu)、通信協(xié)議等。方案制定：制定詳細的項目實施方案，包括任務(wù)分解、時間規(guī)劃、資源分配等。原型制作與測試（8課時）原型制作：根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作智能家居系統(tǒng)的原型。系統(tǒng)調(diào)試：對原型系統(tǒng)進行調(diào)試和優(yōu)化，確保各項功能正常運行。測試評估：對系統(tǒng)進行功能測試、性能測試和安全性測試，評估系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。項目展示與反思（2課時）項目展示：各小組展示項目成果，包括設(shè)計方案、原型制作、測試報告等。反思總結(jié)：引導學生進行項目反思和總結(jié)，提煉經(jīng)驗教訓，提出改進建議?？鐚W科知識與方法的應(yīng)用：科學：運用物理學、電子學等科學知識，分析智能家居系統(tǒng)的基本原理和工作機制。技術(shù)：運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)等，實現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的各項功能。工程：運用系統(tǒng)分析的方法，進行智能家居系統(tǒng)的整體設(shè)計和優(yōu)化，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。數(shù)學：運用數(shù)學模型和算法，對智能家居系統(tǒng)進行性能分析和優(yōu)化，提高系統(tǒng)的運行效率。技術(shù)與人文的融合：人性化設(shè)計：關(guān)注智能家居系統(tǒng)的人性化設(shè)計，確保系統(tǒng)操作簡便、界面友好，提高用戶體驗。環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展：在智能家居系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)過程中，注重節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，選擇合適的材料和工藝，減少對環(huán)境的影響。社會責任：關(guān)注智能家居系統(tǒng)的社會影響，確保系統(tǒng)的安全性和隱私保護，遵守相關(guān)的法律法規(guī)和倫理規(guī)范。作業(yè)與評價：設(shè)計文檔撰寫：各小組需撰寫智能家居系統(tǒng)的設(shè)計文檔，包括系統(tǒng)架構(gòu)、功能描述、技術(shù)方案等。原型制作報告：各小組需提交智能家居系統(tǒng)原型的制作報告，包括材料選擇、制作過程、測試結(jié)果等。項目展示與答辯：各小組需進行項目展示和答辯，介紹項目背景、目標、實施方案和成果。反思日志撰寫：學生需撰寫技術(shù)反思日志，記錄項目過程中的經(jīng)驗教訓和心得體會。評價標準：技術(shù)意識：評價學生在項目過程中對技術(shù)的理解和應(yīng)用能力，以及技術(shù)使用過程中的倫理意識。工程思維：評價學生在項目過程中的系統(tǒng)分析和決策能力，以及跨學科知識的綜合運用能力。創(chuàng)新設(shè)計：評價學生的創(chuàng)新設(shè)計能力，包括設(shè)計方案的創(chuàng)新性、可行性和優(yōu)化程度。圖樣表達：評價學生的圖樣表達能力，包括圖樣的準確性、規(guī)范性和清晰度。物化能力：評價學生的物化能力，包括原型制作的質(zhì)量、效率和解決問題的能力。十四、大單元作業(yè)設(shè)計一、教學目標技術(shù)意識：學生能夠理解科學、技術(shù)、人文的內(nèi)涵和旨趣，以及它們在現(xiàn)代社會中的重要作用。學生能夠關(guān)注技術(shù)發(fā)展對人類社會、環(huán)境等方面的影響，形成負責任的技術(shù)使用態(tài)度。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別和解決跨學科的技術(shù)問題。學生能夠在項目實施過程中，考慮技術(shù)、經(jīng)濟、社會、環(huán)境等多方面的因素，做出合理的決策。創(chuàng)新設(shè)計：學生能夠在跨學科的項目中，提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案。學生能夠運用多種方法和手段，對設(shè)計方案進行優(yōu)化和改進。圖樣表達：學生能夠熟練掌握各種技術(shù)圖樣的繪制方法，準確表達設(shè)計思想。學生能夠運用圖樣進行技術(shù)交流和溝通，提高團隊協(xié)作效率。物化能力：學生能夠根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)。學生能夠?qū)δＰ秃彤a(chǎn)品原型進行測試和優(yōu)化，確保其滿足設(shè)計要求。二、作業(yè)目標設(shè)定1.技術(shù)意識作業(yè)1：科技與社會影響調(diào)研報告目標：學生調(diào)研某一科技產(chǎn)品（如智能家居系統(tǒng)、無人駕駛汽車等）對人類社會、環(huán)境等方面的影響，形成書面報告。要求：報告需包含科技產(chǎn)品的基本介紹、對社會的正面影響、可能帶來的負面影響及應(yīng)對措施，以及學生的個人見解。作業(yè)2：技術(shù)倫理案例分析目標：學生選取一個技術(shù)倫理案例（如基因編輯嬰兒、人工智能的倫理問題等），分析其中的技術(shù)倫理問題，并提出解決方案。要求：分析需全面深入，解決方案需合理可行，體現(xiàn)學生的技術(shù)責任意識。2.工程思維作業(yè)3：跨學科項目設(shè)計書目標：學生選擇一個跨學科項目（如智能家居系統(tǒng)設(shè)計、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計等），撰寫項目設(shè)計書。要求：設(shè)計書需包含項目背景、目標、技術(shù)方案、系統(tǒng)分析、經(jīng)濟與社會效益評估等內(nèi)容，體現(xiàn)學生的系統(tǒng)分析能力和決策能力。作業(yè)4：技術(shù)風險評估報告目標：學生對某一技術(shù)項目（如新能源汽車開發(fā)項目）進行風險評估，撰寫風險評估報告。要求：報告需識別項目可能面臨的技術(shù)風險、市場風險、環(huán)境風險等，并提出相應(yīng)的風險應(yīng)對措施。3.創(chuàng)新設(shè)計作業(yè)5：創(chuàng)新設(shè)計方案目標：學生結(jié)合所學知識，提出一個具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案（如新型環(huán)保材料的應(yīng)用、智能家居系統(tǒng)的優(yōu)化等）。要求：方案需體現(xiàn)創(chuàng)新性、實用性和可行性，包含設(shè)計思路、技術(shù)方案、預期效果等內(nèi)容。作業(yè)6：設(shè)計方案優(yōu)化報告目標：學生對某一已有設(shè)計方案（如某款智能穿戴設(shè)備）進行優(yōu)化，撰寫優(yōu)化報告。要求：報告需指出原方案的不足之處，提出具體的優(yōu)化措施，并闡述優(yōu)化后的效果。4.圖樣表達作業(yè)7：技術(shù)圖樣繪制目標：學生根據(jù)設(shè)計方案，繪制相應(yīng)的技術(shù)圖樣（如機械加工圖、電子線路圖、控制系統(tǒng)方框圖等）。要求：圖樣需準確、清晰，符合國家標準和規(guī)范，能夠完整表達設(shè)計思想。作業(yè)8：圖樣交流展示目標：學生將繪制的技術(shù)圖樣進行展示，并與同學進行技術(shù)交流。要求：展示需包含圖樣的基本介紹、設(shè)計思路、關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容，交流過程中需積極回答同學的問題，提出建設(shè)性意見。5.物化能力作業(yè)9：模型制作與測試目標：學生根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作模型或產(chǎn)品原型，并進行測試。要求：模型或產(chǎn)品原型需符合設(shè)計要求，制作過程中需注重工藝和細節(jié)，測試需全面、細致，確保模型或產(chǎn)品原型的性能滿足預期。作業(yè)10：模型優(yōu)化與改進報告目標：學生對制作的模型或產(chǎn)品原型進行測試后，根據(jù)測試結(jié)果進行優(yōu)化和改進，撰寫優(yōu)化與改進報告。要求：報告需指出模型或產(chǎn)品原型存在的問題，提出具體的優(yōu)化和改進措施，并闡述優(yōu)化后的效果。三、具體作業(yè)設(shè)計1.科技與社會影響調(diào)研報告作業(yè)背景隨著科技的飛速發(fā)展，各種新興科技產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，對人類社會和環(huán)境產(chǎn)生了深遠的影響。為了深入了解科技產(chǎn)品的影響，特布置此調(diào)研報告作業(yè)。作業(yè)要求選取一個具體的科技產(chǎn)品（如智能家居系統(tǒng)、無人駕駛汽車等）作為研究對象。調(diào)研該科技產(chǎn)品的基本功能、應(yīng)用場景、市場現(xiàn)狀等。分析該科技產(chǎn)品對社會的正面影響（如提高生活便利性、促進經(jīng)濟發(fā)展等）和可能帶來的負面影響（如隱私泄露、就業(yè)沖擊等）。針對可能帶來的負面影響，提出具體的應(yīng)對措施。撰寫書面報告，報告需條理清晰、論據(jù)充分、觀點明確。評價標準報告的完整性和條理性（30分）。對科技產(chǎn)品影響的分析深度（40分）。應(yīng)對措施的合理性和可行性（20分）。報告的語言表達和格式規(guī)范（10分）。2.技術(shù)倫理案例分析作業(yè)背景技術(shù)倫理是科技發(fā)展過程中不可忽視的重要問題。為了培養(yǎng)學生的技術(shù)倫理意識，特布置此案例分析作業(yè)。作業(yè)要求選取一個技術(shù)倫理案例（如基因編輯嬰兒、人工智能的倫理問題等）作為研究對象。深入了解案例的背景、經(jīng)過、結(jié)果等。分析案例中的技術(shù)倫理問題，指出其中的道德困境和沖突。提出解決技術(shù)倫理問題的合理方案，并闡述方案的可行性和優(yōu)勢。撰寫書面報告，報告需觀點明確、邏輯嚴密、論據(jù)充分。評價標準對案例的了解程度和分析深度（40分）。技術(shù)倫理問題的識別準確性（30分）。解決方案的合理性和創(chuàng)新性（20分）。報告的語言表達和格式規(guī)范（10分）。3.跨學科項目設(shè)計書作業(yè)背景跨學科項目設(shè)計是培養(yǎng)學生系統(tǒng)分析能力和決策能力的重要途徑。為了提高學生的綜合素質(zhì)，特布置此項目設(shè)計書作業(yè)。作業(yè)要求選擇一個跨學科項目（如智能家居系統(tǒng)設(shè)計、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計等）作為研究對象。深入了解項目的背景、目標、需求等。運用系統(tǒng)分析的方法，制定項目的技術(shù)方案，明確項目的關(guān)鍵技術(shù)和難點。對項目可能產(chǎn)生的經(jīng)濟和社會效益進行評估。撰寫項目設(shè)計書，設(shè)計書需包含項目背景、目標、技術(shù)方案、系統(tǒng)分析、經(jīng)濟與社會效益評估等內(nèi)容。評價標準項目設(shè)計書的完整性和條理性（30分）。技術(shù)方案的合理性和創(chuàng)新性（40分）。經(jīng)濟與社會效益評估的準確性（20分）。設(shè)計書的語言表達和格式規(guī)范（10分）。4.技術(shù)風險評估報告作業(yè)背景技術(shù)風險評估是確保項目順利進行的重要環(huán)節(jié)。為了培養(yǎng)學生的風險意識，特布置此風險評估報告作業(yè)。作業(yè)要求選取一個技術(shù)項目（如新能源汽車開發(fā)項目）作為研究對象。深入了解項目的背景、目標、技術(shù)方案等。識別項目可能面臨的技術(shù)風險、市場風險、環(huán)境風險等。針對識別出的風險，提出相應(yīng)的風險應(yīng)對措施。撰寫風險評估報告，報告需條理清晰、論據(jù)充分、措施可行。評價標準報告的完整性和條理性（30分）。風險識別的準確性和全面性（40分）。風險應(yīng)對措施的合理性和有效性（20分）。報告的語言表達和格式規(guī)范（10分）。5.創(chuàng)新設(shè)計方案作業(yè)背景創(chuàng)新設(shè)計是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的重要手段。為了激發(fā)學生的創(chuàng)新潛力，特布置此創(chuàng)新設(shè)計方案作業(yè)。作業(yè)要求結(jié)合所學知識，提出一個具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案。設(shè)計方案需體現(xiàn)創(chuàng)新性、實用性和可行性。設(shè)計方案需包含設(shè)計思路、技術(shù)方案、預期效果等內(nèi)容。繪制相應(yīng)的技術(shù)圖樣，以輔助說明設(shè)計方案。評價標準設(shè)計方案的創(chuàng)新性和實用性（50分）。技術(shù)方案的合理性和可行性（30分）。技術(shù)圖樣的準確性和清晰度（10分）。設(shè)計方案的語言表達和格式規(guī)范（10分）。6.設(shè)計方案優(yōu)化報告作業(yè)背景設(shè)計方案優(yōu)化是提高設(shè)計質(zhì)量和效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了培養(yǎng)學生的優(yōu)化意識，特布置此設(shè)計方案優(yōu)化報告作業(yè)。作業(yè)要求選取一個已有設(shè)計方案（如某款智能穿戴設(shè)備）作為研究對象。深入了解設(shè)計方案的背景、目標、技術(shù)方案等。分析設(shè)計方案的不足之處，指出存在的問題和缺陷。提出具體的優(yōu)化措施，對設(shè)計方案進行優(yōu)化和改進。撰寫優(yōu)化報告，報告需包含原方案介紹、問題分析、優(yōu)化措施、預期效果等內(nèi)容。評價標準對原方案的分析深度和準確性（30分）。優(yōu)化措施的合理性和有效性（40分）。預期效果的明確性和可實現(xiàn)性（20分）。報告的語言表達和格式規(guī)范（10分）。7.技術(shù)圖樣繪制作業(yè)背景技術(shù)圖樣是表達設(shè)計思想的重要工具。為了提高學生的圖樣表達能力，特布置此技術(shù)圖樣繪制作業(yè)。作業(yè)要求根據(jù)設(shè)計方案，繪制相應(yīng)的技術(shù)圖樣（如機械加工圖、電子線路圖、控制系統(tǒng)方框圖等）。技術(shù)圖樣需準確、清晰，符合國家標準和規(guī)范。圖樣需包含必要的尺寸標注、材料說明、工藝要求等內(nèi)容。使用專業(yè)的繪圖軟件或手繪工具進行繪制。評價標準圖樣的準確性和清晰度（50分）。尺寸標注、材料說明、工藝要求的完整性（30分）。繪圖工具的使用熟練度和規(guī)范性（10分）。圖樣的美觀性和整潔度（10分）。8.圖樣交流展示作業(yè)背景圖樣交流展示是提高學生團隊協(xié)作能力和技術(shù)交流能力的重要途徑。為了培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)，特布置此圖樣交流展示作業(yè)。作業(yè)要求將繪制的技術(shù)圖樣進行展示，展示形式可以是PPT、實物模型等。在展示過程中，詳細介紹圖樣的基本介紹、設(shè)計思路、關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容。積極回答同學的問題，與同學進行技術(shù)交流，提出建設(shè)性意見。根據(jù)同學的反饋和意見，對圖樣進行優(yōu)化和改進。評價標準圖樣展示的清晰度和條理性（30分）。交流過程中的互動性和積極性（40分）。對同學反饋和意見的響應(yīng)和改進（20分）。展示過程的語言表達和禮儀規(guī)范（10分）。9.模型制作與測試作業(yè)背景模型制作與測試是檢驗設(shè)計方案可行性的重要手段。為了提高學生的物化能力，特布置此模型制作與測試作業(yè)。作業(yè)要求根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作模型或產(chǎn)品原型。在制作過程中，注重工藝和細節(jié)，確保模型或產(chǎn)品原型的質(zhì)量。對模型或產(chǎn)品原型進行全面的測試，包括功能測試、性能測試、安全測試等。根據(jù)測試結(jié)果，對模型或產(chǎn)品原型進行優(yōu)化和改進。撰寫測試報告，報告需包含測試目的、測試方法、測試結(jié)果、優(yōu)化措施等內(nèi)容。評價標準模型或產(chǎn)品原型的制作質(zhì)量和工藝水平（40分）。測試的全面性和準確性（30分）。優(yōu)化措施的有效性和可行性（20分）。測試報告的語言表達和格式規(guī)范（10分）。10.模型優(yōu)化與改進報告作業(yè)背景模型優(yōu)化與改進是提高模型或產(chǎn)品原型性能和質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了培養(yǎng)學生的優(yōu)化意識，特布置此模型優(yōu)化與改進報告作業(yè)。作業(yè)要求對制作的模型或產(chǎn)品原型進行測試后，分析測試結(jié)果，指出存在的問題和不足。提出具體的優(yōu)化和改進措施，對模型或產(chǎn)品原型進行優(yōu)化和改進。詳細描述優(yōu)化和改進的過程和方法，包括材料選擇、工藝改進、功能增強等方面。