2019版 地質(zhì)版 高中通-用技術(shù) 必修 技術(shù)與設(shè)計2《第四章 控制及其設(shè)計》大單元整體教學設(shè)計2020課標

版地質(zhì)版高中通用技術(shù)必修技術(shù)與設(shè)計2《第四章控制及其設(shè)計》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《第四章控制及其設(shè)計》是高中通用技術(shù)必修課程《技術(shù)與設(shè)計2》中的一個重要章節(jié)。本章內(nèi)容通過引入控制的概念，幫助學生理解控制在生產(chǎn)、生活中的應用，以及控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。教學內(nèi)容涵蓋了控制的含義、控制在生產(chǎn)和生活中的應用、典型控制系統(tǒng)案例分析、控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程、控制系統(tǒng)框圖的繪制方法、控制系統(tǒng)的干擾因素、控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計以及控制系統(tǒng)的實現(xiàn)等多個方面。通過學習本章內(nèi)容，學生不僅能夠掌握控制的基本概念和技術(shù)原理，還能夠培養(yǎng)技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力等通用技術(shù)核心素養(yǎng)。（二）單元內(nèi)容分析本單元內(nèi)容以“控制及其設(shè)計”為核心，圍繞控制的基本概念、控制系統(tǒng)的組成和工作過程、控制系統(tǒng)框圖的繪制、控制系統(tǒng)的干擾因素以及控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計等方面展開。具體內(nèi)容分析如下：控制的概念及其應用：首先通過實例引入控制的概念，如蒸汽機車、雞舍自動飲水器、空調(diào)機制冷/制熱等，讓學生理解控制是通過一定的手段使事物沿著某一確定的方向發(fā)展。接著探討控制在生產(chǎn)和生活中的應用，如三峽截流、神舟號飛船飛行控制、電冰箱溫度控制等，讓學生認識到控制技術(shù)的重要性和廣泛應用?？刂葡到y(tǒng)的基本組成和工作過程：通過分析自動門控制系統(tǒng)和水箱水位控制系統(tǒng)等典型案例，讓學生了解控制系統(tǒng)的基本組成，包括傳感器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)。探討開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作過程，以及閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋原理和抗干擾性能?？刂葡到y(tǒng)框圖的繪制：介紹控制系統(tǒng)框圖的繪制方法，包括框圖中通道與環(huán)節(jié)的概念，以及如何繪制簡單控制系統(tǒng)的框圖。通過繪制框圖，幫助學生更直觀地理解控制系統(tǒng)的組成和工作過程。控制系統(tǒng)的干擾因素：分析控制系統(tǒng)在運行過程中可能受到的干擾因素，如環(huán)境溫度變化對空調(diào)控制系統(tǒng)的影響、陣風對飛機俯仰姿態(tài)控制系統(tǒng)的影響等。探討控制系統(tǒng)如何抑制干擾影響，保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準確性?？刂葡到y(tǒng)方案的初步設(shè)計：介紹如何形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計方案，包括解析被控對象的基本特性、確定被控量和控制量、選用開環(huán)控制或閉環(huán)控制等步驟。通過案例分析，如聲控燈系統(tǒng)和棚室溫度控制系統(tǒng)，讓學生理解控制系統(tǒng)設(shè)計的基本思路和方法?？刂葡到y(tǒng)的實現(xiàn)：探討控制系統(tǒng)的實現(xiàn)過程，包括制作、調(diào)試、運行和改進等步驟。通過實踐活動，如亮度可調(diào)臺燈的制作和減壓水箱的模擬實施，讓學生親身體驗控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試過程，增強物化能力。（三）單元內(nèi)容整合本單元內(nèi)容以“控制及其設(shè)計”為主線，將控制的基本概念、控制系統(tǒng)的組成和工作過程、控制系統(tǒng)框圖的繪制、控制系統(tǒng)的干擾因素以及控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計等方面有機整合在一起。通過案例分析、實踐活動和討論交流等方式，引導學生逐步深入理解控制系統(tǒng)的原理和設(shè)計方法，培養(yǎng)技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力等通用技術(shù)核心素養(yǎng)。注重將理論知識與實踐操作相結(jié)合，讓學生在實踐中學習、在學習中實踐，提高解決實際問題的能力。二、《普通高中通用技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》分解通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》，通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標主要包括技術(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。以下是對這五個方面核心素養(yǎng)目標的詳細分解：（一）技術(shù)意識技術(shù)意識是對技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問題的感知與體悟。在本單元教學中，技術(shù)意識的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：理解控制技術(shù)的重要性：通過介紹控制在生產(chǎn)和生活中的應用實例，讓學生認識到控制技術(shù)在現(xiàn)代社會中的重要作用，形成對控制技術(shù)的積極態(tài)度和責任感。關(guān)注技術(shù)發(fā)展趨勢：通過分析控制技術(shù)的發(fā)展歷程和未來趨勢，引導學生關(guān)注技術(shù)發(fā)展的前沿動態(tài)，增強對技術(shù)的敏感性和洞察力。理性看待技術(shù)問題：在討論控制系統(tǒng)的干擾因素和解決方案時，引導學生理性分析技術(shù)問題，提出科學合理的解決方案，培養(yǎng)批判性思維和問題解決能力。（二）工程思維工程思維是以系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡為核心的一種籌劃性思維。在本單元教學中，工程思維的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：系統(tǒng)分析控制系統(tǒng)：通過分析控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，引導學生運用系統(tǒng)思維方法分析控制系統(tǒng)的各個組成部分及其相互作用關(guān)系，理解系統(tǒng)的整體性和層次性。比較權(quán)衡設(shè)計方案：在控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計過程中，引導學生比較不同設(shè)計方案的優(yōu)缺點，權(quán)衡各種因素（如成本、性能、可靠性等），選擇最優(yōu)方案。優(yōu)化控制系統(tǒng)性能：通過討論控制系統(tǒng)的干擾因素和解決方案，引導學生運用工程思維方法優(yōu)化控制系統(tǒng)的性能，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準確性。（三）創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計是指基于技術(shù)問題進行創(chuàng)新性方案構(gòu)思的一系列問題解決過程。在本單元教學中，創(chuàng)新設(shè)計的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：激發(fā)創(chuàng)新思維：通過案例分析和實踐活動，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，鼓勵學生提出新穎獨特的控制系統(tǒng)設(shè)計方案。培養(yǎng)設(shè)計能力：通過引導學生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)與明確問題、制訂設(shè)計方案、制作模型或原型、優(yōu)化設(shè)計方案等過程，培養(yǎng)學生的設(shè)計能力和問題解決能力。注重實踐創(chuàng)新：鼓勵學生在實踐中探索和創(chuàng)新，嘗試將新技術(shù)、新材料應用于控制系統(tǒng)的設(shè)計和制作中，提高實踐創(chuàng)新能力。（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(shù)對象進行可視化的描述和交流。在本單元教學中，圖樣表達的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：識讀和繪制控制系統(tǒng)框圖：通過介紹控制系統(tǒng)框圖的繪制方法，引導學生識讀和繪制簡單的控制系統(tǒng)框圖，掌握圖形表達的基本技能。運用圖樣進行設(shè)計交流：在控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計過程中，鼓勵學生運用圖樣進行設(shè)計交流，提高技術(shù)圖樣的表達能力和交流能力。結(jié)合實物進行設(shè)計表達：通過實踐活動，如亮度可調(diào)臺燈的制作和減壓水箱的模擬實施，引導學生結(jié)合實物進行設(shè)計表達，增強圖樣表達的直觀性和準確性。（五）物化能力物化能力是指將意念中的設(shè)計轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實產(chǎn)品的能力。在本單元教學中，物化能力的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：掌握基本制作技能：通過實踐活動，如亮度可調(diào)臺燈的制作和減壓水箱的模擬實施，讓學生掌握基本的制作技能和工具使用方法。經(jīng)歷物化實現(xiàn)過程：引導學生經(jīng)歷從設(shè)計到制作、調(diào)試、運行和改進的全過程，體驗物化實現(xiàn)的復雜性和挑戰(zhàn)性。注重實踐反思：鼓勵學生在實踐過程中不斷反思和改進自己的作品，提高物化實現(xiàn)的質(zhì)量和效率。通過評價和展示學生的作品，激發(fā)學生的成就感和自信心。三、學情分析在教學設(shè)計中，學情分析是確保教學活動有效性和針對性的重要環(huán)節(jié)。通過學情分析，教師可以更好地了解學生的認知水平、已有知識結(jié)構(gòu)和潛在的學習障礙，從而有針對性地調(diào)整教學策略，提高教學效果。以下是對《第四章控制及其設(shè)計》的學情分析。（一）已知內(nèi)容分析技術(shù)基礎(chǔ)認知：學生在必修課程《技術(shù)與設(shè)計1》中已經(jīng)學習了技術(shù)的基本性質(zhì)、技術(shù)設(shè)計的一般過程、常見材料及其加工方法、技術(shù)圖樣的識讀與繪制等基礎(chǔ)知識，具備了一定的技術(shù)認知和設(shè)計能力。物理與數(shù)學知識：高中物理課程中，學生已經(jīng)學習了力學、電學、光學等基礎(chǔ)知識，以及基本的代數(shù)、幾何和概率統(tǒng)計知識，這些為理解控制系統(tǒng)的基本原理和計算提供了基礎(chǔ)。信息技術(shù)應用：在信息技術(shù)課程中，學生已經(jīng)掌握了計算機基礎(chǔ)操作、辦公軟件應用、簡單的編程邏輯等知識，這些能力對于理解電子控制系統(tǒng)和計算機仿真有一定的幫助。生活經(jīng)驗：學生在日常生活中經(jīng)常接觸到各種自動控制設(shè)備，如自動門、空調(diào)、洗衣機等，對這些設(shè)備的工作原理有一定的感性認識。（二）新知內(nèi)容分析控制的基本概念：學生需要理解控制的含義、控制在生產(chǎn)和生活中的應用，以及手動控制、自動控制、智能控制的特點?？刂葡到y(tǒng)的基本組成和工作過程：學生需要了解開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別，掌握控制系統(tǒng)各組成部分（傳感器、控制器、執(zhí)行器、反饋環(huán)節(jié)）的功能及其相互作用，理解控制系統(tǒng)的工作過程?？刂葡到y(tǒng)框圖的繪制：學生需要學會繪制控制系統(tǒng)框圖，理解框圖中的通道與環(huán)節(jié)，以及各量（輸入量、輸出量、控制量、反饋量）之間的關(guān)系。控制系統(tǒng)的干擾與穩(wěn)定性：學生需要了解控制系統(tǒng)的干擾因素，理解干擾對控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，以及如何采取措施抑制干擾?？刂葡到y(tǒng)方案的初步設(shè)計：學生需要掌握如何形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計方案，包括解析對象基本特性、確定被控量與控制量、選用開環(huán)或閉環(huán)控制、繪制控制系統(tǒng)框圖等步驟?？刂葡到y(tǒng)的實現(xiàn)與調(diào)試：學生需要了解控制系統(tǒng)的實現(xiàn)過程，包括制作、調(diào)試、評價和改進等環(huán)節(jié)，以及在實際操作中可能遇到的問題和解決方法。（三）學生學習能力分析邏輯思維能力：高中生已經(jīng)具備一定的邏輯思維能力，能夠理解和分析復雜問題，但在將理論知識應用于實際問題解決時，還需要進一步的引導和訓練。動手實踐能力：通過《技術(shù)與設(shè)計1》的學習，學生已經(jīng)具備了一定的動手實踐能力，能夠完成簡單的模型制作和技術(shù)試驗。但在面對復雜的控制系統(tǒng)制作時，還需要提高精細操作和調(diào)試能力。信息技術(shù)應用能力：學生已經(jīng)具備了一定的信息技術(shù)應用能力，能夠使用計算機進行簡單的設(shè)計和操作。但在利用計算機進行控制系統(tǒng)仿真和數(shù)據(jù)分析方面，還需要進一步的學習和實踐。團隊合作能力：高中生已經(jīng)具備了一定的團隊合作能力，能夠在小組內(nèi)進行有效的溝通和協(xié)作。在控制系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)過程中，需要進一步加強團隊合作，共同解決問題。（四）學習障礙突破策略理論與實踐相結(jié)合：針對學生對理論知識理解不透徹的問題，可以通過實例分析和實驗演示相結(jié)合的方式，將抽象的理論知識與具體的應用場景相結(jié)合，幫助學生更好地理解控制系統(tǒng)的基本原理和工作過程。分步教學：將復雜的控制系統(tǒng)設(shè)計過程分解為多個小步驟，逐步引導學生完成每個步驟的學習和實踐。例如，在繪制控制系統(tǒng)框圖時，可以先讓學生繪制簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)框圖，再逐漸過渡到復雜的閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。強化動手實踐：針對學生在動手實踐方面的不足，可以增加實驗課程和模型制作環(huán)節(jié)，讓學生在實踐中掌握控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試技能。可以設(shè)立實驗小組，讓學生在小組內(nèi)分工合作，共同完成實驗任務。利用信息技術(shù)輔助教學：利用計算機仿真軟件和技術(shù)數(shù)據(jù)庫等信息技術(shù)手段，幫助學生進行控制系統(tǒng)仿真和數(shù)據(jù)分析。通過模擬實驗和數(shù)據(jù)分析，學生可以更深入地理解控制系統(tǒng)的工作原理和性能特點。加強師生互動與反饋：在教學過程中，教師應密切關(guān)注學生的學習進展和遇到的問題，及時給予指導和反饋?？梢酝ㄟ^課堂討論、課后作業(yè)和在線交流等方式，與學生保持密切的溝通和互動，幫助他們克服學習障礙。培養(yǎng)創(chuàng)新思維：在控制系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)過程中，鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)新思維，提出新穎的設(shè)計方案和解決方法。通過案例分析、頭腦風暴等活動，激發(fā)學生的創(chuàng)造力和想象力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和解決問題的能力。通過學情分析，教師可以更全面地了解學生的認知水平和學習需求，從而有針對性地制定教學策略和方法，幫助學生克服學習障礙，提高教學效果。在《第四章控制及其設(shè)計》的教學中，教師應注重理論與實踐相結(jié)合、分步教學、強化動手實踐、利用信息技術(shù)輔助教學、加強師生互動與反饋以及培養(yǎng)創(chuàng)新思維等方面的工作，以促進學生的全面發(fā)展。四、大主題或大概念設(shè)計本大單元以“控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)”為大主題或大概念，旨在通過一系列教學活動，使學生深入理解控制系統(tǒng)的基本原理、組成、工作過程及其在實際生活中的應用。通過設(shè)計并制作簡單的控制系統(tǒng)，學生將體驗到技術(shù)設(shè)計的全過程，包括發(fā)現(xiàn)與明確問題、制訂設(shè)計方案、制作模型或原型、優(yōu)化設(shè)計方案等，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。五、大單元目標敘寫（一）技術(shù)意識學生能夠理解控制及其設(shè)計在日常生活和生產(chǎn)中的廣泛應用，形成對控制技術(shù)重要性的認識。學生能夠分析控制現(xiàn)象，理解控制的基本原理，形成積極的技術(shù)價值觀。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，對控制系統(tǒng)進行整體規(guī)劃和設(shè)計。學生能夠識別并分析控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵要素，理解各要素之間的相互關(guān)系，形成系統(tǒng)的工程思維。（三）創(chuàng)新設(shè)計學生能夠在掌握基本控制原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際需求，進行控制系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計。學生能夠運用創(chuàng)新技法，對控制系統(tǒng)方案進行優(yōu)化和改進，提高設(shè)計的創(chuàng)新性和實用性。（四）圖樣表達學生能夠識讀并繪制控制系統(tǒng)的方框圖、流程圖等技術(shù)圖樣，準確表達設(shè)計方案。學生能夠運用二維、三維設(shè)計軟件等工具，對控制系統(tǒng)進行可視化表達，提高圖樣表達能力。（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，制作控制系統(tǒng)的模型或原型。學生能夠調(diào)試并優(yōu)化控制系統(tǒng)，解決制作過程中出現(xiàn)的問題，提高物化實現(xiàn)能力。六、大單元教學重點控制系統(tǒng)的基本原理和組成：學生需要深入理解控制的基本概念、原理及其在控制系統(tǒng)中的應用，掌握控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程?？刂葡到y(tǒng)框圖的繪制：學生需要學會繪制控制系統(tǒng)的方框圖、流程圖等技術(shù)圖樣，準確表達控制系統(tǒng)的設(shè)計方案?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)：學生需要結(jié)合實際需求，設(shè)計并制作簡單的控制系統(tǒng)模型或原型，通過實踐體驗技術(shù)設(shè)計的全過程。七、大單元教學難點控制系統(tǒng)設(shè)計的創(chuàng)新性和實用性：如何引導學生結(jié)合實際需求，進行控制系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計，提高設(shè)計的實用性和創(chuàng)新性，是本單元的教學難點之一?？刂葡到y(tǒng)制作與調(diào)試過程中的問題解決：學生在制作和調(diào)試控制系統(tǒng)模型或原型的過程中，可能會遇到各種問題，如何引導學生分析問題、解決問題，提高物化實現(xiàn)能力，也是本單元的教學難點。教學策略與方法案例分析：通過典型的控制系統(tǒng)案例分析，引導學生理解控制的基本原理和組成，掌握控制系統(tǒng)的工作過程。實踐操作：組織學生進行控制系統(tǒng)的設(shè)計與制作實踐活動，通過動手實踐體驗技術(shù)設(shè)計的全過程，提高學生的物化能力。小組討論與合作學習：鼓勵學生進行小組討論和合作學習，通過交流和分享經(jīng)驗，提高解決問題的能力和創(chuàng)新能力。項目式學習：以項目為載體，引導學生進行探究性學習，通過完成項目任務，深入理解控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)過程。教學安排第四節(jié)控制系統(tǒng)的干擾一、典型控制系統(tǒng)案例分析通過分析人體體溫控制系統(tǒng)和飛機俯仰姿態(tài)控制系統(tǒng)等典型案例，引導學生理解控制系統(tǒng)中的干擾現(xiàn)象及其影響，掌握干擾因素的分析方法。二、干擾因素引導學生分析控制系統(tǒng)中可能存在的干擾因素，理解干擾因素對控制系統(tǒng)性能的影響，掌握抑制干擾的措施和方法。第五節(jié)控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計一、如何形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計方案通過聲控燈系統(tǒng)和棚室溫度控制系統(tǒng)等案例，引導學生理解控制系統(tǒng)方案設(shè)計的基本思路和方法，掌握確定被控量、控制量以及選用開環(huán)或閉環(huán)控制等關(guān)鍵步驟。二、控制系統(tǒng)方案初步設(shè)計方法的討論組織學生進行小組討論，分享各自的設(shè)計思路和方法，通過交流和討論，加深對控制系統(tǒng)方案設(shè)計方法的理解，提高設(shè)計能力。第六節(jié)控制系統(tǒng)的實現(xiàn)一、在控制系統(tǒng)制作中顯身手組織學生根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作控制系統(tǒng)的模型或原型。在制作過程中，教師應及時給予指導和幫助，解決學生遇到的問題。二、學會控制系統(tǒng)(裝置)調(diào)試引導學生對制作完成的控制系統(tǒng)進行調(diào)試，觀察其工作效果，分析可能存在的問題，并進行優(yōu)化和改進。通過調(diào)試過程，提高學生的問題解決能力和物化實現(xiàn)能力。三、評價與改進組織學生對各自制作的控制系統(tǒng)進行評價，包括設(shè)計方案的合理性、制作工藝的精細度、工作效果的穩(wěn)定性等方面。鼓勵學生提出改進意見，進一步完善控制系統(tǒng)。學習控制及其設(shè)計的小結(jié)在本單元學習結(jié)束后，組織學生進行小結(jié)，回顧控制系統(tǒng)的基本原理、組成、工作過程及其在實際生活中的應用。引導學生總結(jié)在學習過程中的收獲和體會，分享各自的經(jīng)驗和成果。通過小結(jié)活動，加深學生對控制及其設(shè)計的理解，提高技術(shù)素養(yǎng)和綜合能力。八、大單元整體教學思路《第四章控制及其設(shè)計》是高中通用技術(shù)必修課程《技術(shù)與設(shè)計2》中的重要內(nèi)容。本單元旨在通過一系列教學活動，使學生深入理解控制的概念、原理和應用，掌握控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，學會繪制控制系統(tǒng)框圖，分析控制系統(tǒng)的干擾因素，并能夠初步設(shè)計和實現(xiàn)簡單的控制系統(tǒng)。本單元的教學設(shè)計將圍繞通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標展開，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。一、教學目標設(shè)定（一）技術(shù)意識通過本單元的學習，學生應能夠：理解控制的概念及其重要性：認識到控制在日常生活和生產(chǎn)中的廣泛應用，理解控制對于提高生產(chǎn)效率、保障安全、改善生活品質(zhì)等方面的作用。形成對控制技術(shù)的敏感性和興趣：通過觀察和分析身邊的控制系統(tǒng)實例，激發(fā)學生對控制技術(shù)的興趣和探索欲望，培養(yǎng)對新技術(shù)的好奇心和求知欲。培養(yǎng)技術(shù)應用的責任感和倫理意識：在了解控制技術(shù)應用的同時，認識到技術(shù)應用可能帶來的社會影響，培養(yǎng)負責任地使用技術(shù)的態(tài)度。（二）工程思維通過本單元的學習，學生應能夠：掌握控制系統(tǒng)的基本組成和工作原理：理解控制系統(tǒng)由傳感器、控制器、執(zhí)行器等基本元件組成，以及這些元件如何協(xié)同工作實現(xiàn)控制功能。運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法：通過分析不同類型的控制系統(tǒng)（如開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)），學會運用系統(tǒng)分析的方法比較不同方案的優(yōu)缺點，選擇最優(yōu)方案。形成初步的工程設(shè)計和優(yōu)化能力：在控制系統(tǒng)方案設(shè)計和實現(xiàn)過程中，學會考慮系統(tǒng)的性能、可靠性、經(jīng)濟性等因素，進行初步的工程設(shè)計和優(yōu)化。（三）創(chuàng)新設(shè)計通過本單元的學習，學生應能夠：激發(fā)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力：在控制系統(tǒng)方案設(shè)計過程中，鼓勵學生提出新的想法和解決方案，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)造力。掌握創(chuàng)新設(shè)計的一般方法：通過案例分析和項目實踐，學會運用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法進行控制系統(tǒng)設(shè)計，提高問題解決能力。體驗創(chuàng)新設(shè)計的全過程：從問題識別、方案設(shè)計、原型制作到測試優(yōu)化，全程參與創(chuàng)新設(shè)計過程，積累創(chuàng)新設(shè)計的實踐經(jīng)驗。（四）圖樣表達通過本單元的學習，學生應能夠：掌握常見技術(shù)圖樣的繪制方法：學會使用手工繪圖工具和計算機繪圖軟件繪制控制系統(tǒng)框圖、流程圖等常見技術(shù)圖樣。提高圖樣表達能力：通過繪制控制系統(tǒng)框圖等實踐活動，提高學生的圖樣表達能力和技術(shù)交流能力。理解圖樣在技術(shù)設(shè)計和交流中的作用：認識到圖樣是技術(shù)設(shè)計和交流的重要工具，學會通過圖樣準確表達設(shè)計思想和方案。（五）物化能力通過本單元的學習，學生應能夠：掌握簡單控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試方法：通過動手制作和調(diào)試簡單的控制系統(tǒng)（如聲控燈、溫度控制系統(tǒng)等），提高學生的物化能力和實踐操作能力。培養(yǎng)嚴謹細致的工作態(tài)度和精益求精的工匠精神：在制作和調(diào)試過程中，注重細節(jié)和質(zhì)量，追求完美和精確，培養(yǎng)學生的工匠精神。提高綜合應用所學知識解決實際問題的能力：將所學的控制原理、系統(tǒng)設(shè)計方法等知識綜合應用于實際問題解決中，提高綜合運用知識的能力。二、大單元整體教學思路（一）教學內(nèi)容整合與情境創(chuàng)設(shè)本單元的教學內(nèi)容涉及控制的概念、控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程、控制系統(tǒng)框圖的繪制、控制系統(tǒng)的干擾因素分析以及控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計和實現(xiàn)等多個方面。為了激發(fā)學生的學習興趣和積極性，本單元將通過創(chuàng)設(shè)真實的學習情境和項目任務來整合教學內(nèi)容。例如，可以設(shè)計一個“智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)”的項目任務，讓學生在完成項目的過程中逐步掌握控制及其設(shè)計的相關(guān)知識和技能。（二）教學活動設(shè)計與實施控制實例觀察與分析：通過展示蒸汽機車、磁浮列車、雞舍自動飲水器、空調(diào)機等控制實例的視頻或圖片資料，引導學生觀察和分析控制系統(tǒng)的組成和工作過程，理解控制的概念和原理?？刂葡到y(tǒng)基本組成和工作過程學習：通過典型控制系統(tǒng)案例分析（如自動門控制系統(tǒng)、水箱水位控制系統(tǒng)等），講解控制系統(tǒng)的基本組成（傳感器、控制器、執(zhí)行器等）和工作過程（輸入、處理、輸出、反饋等）。通過技術(shù)實踐活動（如繪制控制系統(tǒng)框圖、分析控制系統(tǒng)工作過程等），加深學生對控制系統(tǒng)基本組成和工作過程的理解?？刂葡到y(tǒng)框圖繪制與解讀：講解控制系統(tǒng)框圖的繪制方法和注意事項，引導學生根據(jù)控制系統(tǒng)的工作原理繪制簡單的控制系統(tǒng)框圖。通過解讀和分析控制系統(tǒng)框圖，幫助學生理解控制系統(tǒng)中各元件之間的相互作用和關(guān)系?？刂葡到y(tǒng)干擾因素分析：通過典型控制系統(tǒng)案例分析（如人體體溫控制系統(tǒng)、飛機俯仰姿態(tài)控制系統(tǒng)等），講解控制系統(tǒng)中的干擾因素及其影響。引導學生分析實際控制系統(tǒng)中的干擾因素，并探討減少或消除干擾的方法?？刂葡到y(tǒng)方案初步設(shè)計：在了解控制系統(tǒng)基本組成、工作過程和干擾因素的基礎(chǔ)上，引導學生進行控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計。通過小組討論和案例分析等方式，幫助學生確定控制系統(tǒng)的設(shè)計目標、功能需求和技術(shù)方案。鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，提出新穎實用的控制系統(tǒng)設(shè)計方案?？刂葡到y(tǒng)制作與調(diào)試：在教師的指導下，學生分組進行簡單控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試（如聲控燈、溫度控制系統(tǒng)等）。在制作過程中，注重培養(yǎng)學生的物化能力和實踐操作能力；在調(diào)試過程中，注重培養(yǎng)學生的問題解決能力和嚴謹細致的工作態(tài)度。評價與改進：通過展示和評價學生的控制系統(tǒng)作品，引導學生總結(jié)制作和調(diào)試過程中的經(jīng)驗教訓。鼓勵學生提出改進意見和創(chuàng)新想法，進一步完善控制系統(tǒng)設(shè)計方案和作品。通過評價學生的作品和表現(xiàn)，促進學生對控制及其設(shè)計的深入理解和應用。（三）學業(yè)評價與反饋本單元的學業(yè)評價將采用多元化的評價方式，包括課堂表現(xiàn)評價、作品評價、項目評價等。課堂表現(xiàn)評價主要關(guān)注學生的參與度、思維活躍度和合作交流能力等方面；作品評價主要關(guān)注學生的控制系統(tǒng)作品的設(shè)計思路、制作質(zhì)量和創(chuàng)新性等方面；項目評價主要關(guān)注學生在項目任務完成過程中的綜合表現(xiàn)和創(chuàng)新成果等方面。通過多元化的評價方式，全面、客觀地反映學生的學習情況和發(fā)展水平，為后續(xù)教學提供有針對性的反饋和指導。三、教學反思與改進在教學實施過程中，教師應密切關(guān)注學生的學習情況和反饋意見，及時調(diào)整教學策略和方法。例如，如果發(fā)現(xiàn)學生對控制系統(tǒng)的工作原理理解不夠深入，可以通過增加案例分析和技術(shù)實踐活動來加強學生的理解和掌握；如果發(fā)現(xiàn)學生在控制系統(tǒng)制作和調(diào)試過程中遇到困難，可以提供更多的指導和支持，幫助學生克服困難并取得成功。教師還應不斷反思和改進自己的教學方法和手段，努力提高教學效果和質(zhì)量。通過以上教學思路的實施，旨在使學生全面理解和掌握控制及其設(shè)計的相關(guān)知識和技能，培養(yǎng)通用技術(shù)的核心素養(yǎng)能力。通過項目任務和實踐活動的開展，激發(fā)學生的學習興趣和積極性，提高他們的實踐能力和創(chuàng)新能力。九、學業(yè)評價通用技術(shù)課程作為高中教育的重要組成部分，旨在培養(yǎng)學生的技術(shù)素養(yǎng)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。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，針對2019版地質(zhì)版高中通用技術(shù)必修《技術(shù)與設(shè)計2》第四章《控制及其設(shè)計》的教學內(nèi)容，設(shè)計以下學業(yè)評價方案。一、教學目標技術(shù)意識：學生能夠理解控制及其設(shè)計的基本概念，認識到控制在生產(chǎn)、生活中的重要性，形成對控制技術(shù)應用的敏感性和責任感。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，分析控制系統(tǒng)的組成和工作過程，理解反饋和干擾在控制系統(tǒng)中的作用，形成初步的工程思維。創(chuàng)新設(shè)計：學生能夠根據(jù)實際需求，設(shè)計簡單的控制系統(tǒng)方案，并能夠通過技術(shù)試驗和調(diào)試，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，提升創(chuàng)新設(shè)計能力。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制控制系統(tǒng)方框圖，用圖形語言表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程，提升技術(shù)圖樣表達能力。物化能力：學生能夠根據(jù)設(shè)計方案，制作簡單的控制系統(tǒng)裝置，進行調(diào)試和運行，提升物化能力和實踐能力。二、學習目標理解控制及其設(shè)計的基本概念：學生能夠明確控制的定義，理解控制在生產(chǎn)、生活中的廣泛應用。掌握控制系統(tǒng)的組成和工作過程：學生能夠分析典型控制系統(tǒng)的案例，理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，包括傳感器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)的作用。繪制控制系統(tǒng)方框圖：學生能夠掌握控制系統(tǒng)方框圖的繪制方法，用圖形語言表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程。分析控制系統(tǒng)的干擾因素：學生能夠理解干擾對控制系統(tǒng)的影響，學會分析控制系統(tǒng)的干擾因素，并提出相應的解決措施。設(shè)計簡單的控制系統(tǒng)方案：學生能夠根據(jù)實際需求，設(shè)計簡單的控制系統(tǒng)方案，包括確定被控量、控制量，選擇傳感器、控制器和執(zhí)行器等。制作和調(diào)試控制系統(tǒng)裝置：學生能夠根據(jù)設(shè)計方案，制作簡單的控制系統(tǒng)裝置，進行調(diào)試和運行，提出改進方案。三、評價目標技術(shù)意識評價：通過課堂討論、案例分析等方式，評價學生對控制及其設(shè)計的基本概念的理解程度，以及對控制技術(shù)應用的敏感性和責任感。工程思維評價：通過設(shè)計任務、技術(shù)試驗等方式，評價學生運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法分析控制系統(tǒng)組成和工作過程的能力，以及理解反饋和干擾在控制系統(tǒng)中的作用。創(chuàng)新設(shè)計評價：通過設(shè)計方案、作品展示等方式，評價學生根據(jù)實際需求設(shè)計簡單的控制系統(tǒng)方案的能力，以及通過技術(shù)試驗和調(diào)試不斷優(yōu)化設(shè)計方案的能力。圖樣表達評價：通過繪制控制系統(tǒng)方框圖、技術(shù)圖樣等方式，評價學生識讀和繪制控制系統(tǒng)方框圖的能力，以及用圖形語言表達控制系統(tǒng)組成和工作過程的能力。物化能力評價：通過制作和調(diào)試控制系統(tǒng)裝置、作品展示等方式，評價學生根據(jù)設(shè)計方案制作簡單的控制系統(tǒng)裝置的能力，以及進行調(diào)試和運行的能力。四、評價內(nèi)容與方法1.技術(shù)意識評價評價內(nèi)容：學生對控制及其設(shè)計的基本概念的理解程度，以及對控制技術(shù)應用的敏感性和責任感。評價方法：課堂討論：組織學生討論控制技術(shù)在生產(chǎn)、生活中的應用實例，評價學生的發(fā)言質(zhì)量和參與度。案例分析：選取典型的控制系統(tǒng)案例，讓學生分析控制系統(tǒng)的組成和工作過程，評價學生的分析能力和理解能力。問卷調(diào)查：設(shè)計問卷調(diào)查學生對控制技術(shù)應用的看法和態(tài)度，評價學生的技術(shù)意識和責任感。2.工程思維評價評價內(nèi)容：學生運用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法分析控制系統(tǒng)組成和工作過程的能力，以及理解反饋和干擾在控制系統(tǒng)中的作用。評價方法：設(shè)計任務：給定一個實際的控制系統(tǒng)設(shè)計任務，讓學生分析控制系統(tǒng)的需求，確定被控量、控制量，選擇傳感器、控制器和執(zhí)行器等，評價學生的設(shè)計能力和系統(tǒng)分析能力。技術(shù)試驗：組織學生進行技術(shù)試驗，讓學生觀察和分析控制系統(tǒng)的輸出響應，評價學生的實驗觀察能力和數(shù)據(jù)分析能力。小組討論：分組討論控制系統(tǒng)的反饋和干擾問題，讓學生提出解決措施，評價學生的討論質(zhì)量和解決問題的能力。3.創(chuàng)新設(shè)計評價評價內(nèi)容：學生根據(jù)實際需求設(shè)計簡單的控制系統(tǒng)方案的能力，以及通過技術(shù)試驗和調(diào)試不斷優(yōu)化設(shè)計方案的能力。評價方法：設(shè)計方案：要求學生提交控制系統(tǒng)設(shè)計方案，包括設(shè)計思路、系統(tǒng)組成、工作原理等，評價學生的設(shè)計創(chuàng)新性和可行性。作品展示：組織學生進行作品展示，讓學生介紹設(shè)計方案的亮點和創(chuàng)新點，評價學生的表達能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。技術(shù)試驗和調(diào)試：讓學生進行技術(shù)試驗和調(diào)試，觀察控制系統(tǒng)的輸出響應，評價學生的實驗操作能力和調(diào)試能力。4.圖樣表達評價評價內(nèi)容：學生識讀和繪制控制系統(tǒng)方框圖的能力，以及用圖形語言表達控制系統(tǒng)組成和工作過程的能力。評價方法：繪制方框圖：要求學生繪制控制系統(tǒng)方框圖，評價學生的繪圖規(guī)范性和準確性。圖樣識讀：給出典型的控制系統(tǒng)方框圖，讓學生識讀并解釋方框圖的意義，評價學生的圖樣識讀能力。作品評價：評價學生在設(shè)計方案和作品展示中圖樣表達的質(zhì)量和清晰度。5.物化能力評價評價內(nèi)容：學生根據(jù)設(shè)計方案制作簡單的控制系統(tǒng)裝置的能力，以及進行調(diào)試和運行的能力。評價方法：作品制作：要求學生根據(jù)設(shè)計方案制作控制系統(tǒng)裝置，評價學生的制作工藝和物化能力。調(diào)試運行：讓學生調(diào)試和運行控制系統(tǒng)裝置，觀察裝置的輸出響應，評價學生的調(diào)試能力和問題解決能力。作品展示：組織學生進行作品展示，讓學生介紹制作過程和調(diào)試經(jīng)驗，評價學生的表達能力和實踐經(jīng)驗。五、評價實施評價主體：評價主體包括教師、學生自評和互評。教師應根據(jù)評價目標和內(nèi)容，設(shè)計合理的評價方法和評價標準，引導學生進行自我評價和互相評價。評價過程：評價過程應貫穿整個教學過程，包括課前準備、課堂討論、設(shè)計任務、技術(shù)試驗、作品制作、調(diào)試運行和作品展示等環(huán)節(jié)。教師應及時記錄學生的表現(xiàn)，給予反饋和指導。評價結(jié)果：評價結(jié)果應以等級或分數(shù)形式呈現(xiàn)，包括優(yōu)秀、良好、合格和待改進等。教師還應給出具體的評價意見和建議，幫助學生改進和提高。六、總結(jié)與反思通過本次學業(yè)評價方案的設(shè)計和實施，旨在全面評價學生在《控制及其設(shè)計》這一章節(jié)中的學習成果和能力表現(xiàn)。教師應根據(jù)評價結(jié)果，及時調(diào)整教學策略和方法，幫助學生提升技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力。教師還應鼓勵學生進行自我評價和互相評價，培養(yǎng)學生的自主學習和合作學習能力。通過不斷的教學反思和改進，推動通用技術(shù)課程的教學質(zhì)量和學生的全面發(fā)展。十、大單元實施思路及教學結(jié)構(gòu)圖1.實施思路根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，本單元以“控制及其設(shè)計”為主題，旨在通過一系列的教學活動，幫助學生理解控制的基本概念、掌握控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，并能進行簡單的控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。具體實施思路如下：情境創(chuàng)設(shè)與引入：通過實際生活中的控制實例，引發(fā)學生對控制的興趣，明確控制的重要性和廣泛應用。理論講授與案例分析：系統(tǒng)講解控制的概念、控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，通過典型案例分析，加深學生對控制原理的理解。實踐操作與體驗：組織學生進行控制系統(tǒng)框圖的繪制、控制系統(tǒng)設(shè)計與制作的實踐活動，通過親自動手，體驗控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)過程。討論與交流：引導學生進行小組討論和交流，分享各自的設(shè)計思路和實踐經(jīng)驗，促進思維碰撞和共同提高。評價與反思：對學生的設(shè)計作品和實踐過程進行評價，引導學生進行反思和總結(jié)，提升他們的自我認知和改進能力。2.教學目標設(shè)定通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標：（一）技術(shù)意識：學生能夠感知生活中控制現(xiàn)象的普遍性和重要性，形成積極的技術(shù)價值觀。學生能夠理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應用，認識到控制技術(shù)對個人、社會和環(huán)境的影響。（二）工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。學生能夠針對具體的控制問題，進行要素分析、整體規(guī)劃，并提出解決方案。（三）創(chuàng)新設(shè)計：學生能夠基于控制問題進行創(chuàng)新性方案構(gòu)思，提出具有創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)設(shè)計方案。學生能夠運用所學的控制原理和技術(shù)，進行控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，體驗創(chuàng)新設(shè)計的過程。（四）圖樣表達：學生能夠識讀和繪制控制系統(tǒng)框圖，用圖形樣式表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程。學生能夠通過圖樣表達設(shè)計構(gòu)想，用技術(shù)語言實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。（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，進行控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試。學生能夠解決控制系統(tǒng)制作和調(diào)試過程中遇到的實際問題，提高物化實現(xiàn)的能力。3.教學結(jié)構(gòu)圖大單元實施思路及教學結(jié)構(gòu)圖├──1.情境創(chuàng)設(shè)與引入│├──控制實例展示│└──控制重要性講解├──2.理論講授與案例分析│├──控制概念講解│├──控制系統(tǒng)基本組成│├──控制系統(tǒng)工作過程│└──典型案例分析├──3.實踐操作與體驗│├──控制系統(tǒng)框圖繪制│├──控制系統(tǒng)設(shè)計與制作│└──控制系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化├──4.討論與交流│├──小組討論│└──全班交流├──5.評價與反思│├──作品評價│└──過程反思└──學習控制及其設(shè)計的小結(jié)4.具體教學實施步驟第一步：情境創(chuàng)設(shè)與引入活動1：控制實例展示教學內(nèi)容：展示蒸汽機車、雞舍自動飲水器、空調(diào)機制冷/制熱等控制實例。教學活動：通過圖片、視頻或?qū)嵨镎故?，讓學生直觀感受控制現(xiàn)象。教學目的：引發(fā)學生對控制的興趣，明確控制的重要性和廣泛應用?；顒?：控制重要性講解教學內(nèi)容：講解控制在生產(chǎn)、生活中的重要作用，如提高生產(chǎn)效率、保障安全、改善生活質(zhì)量等。教學活動：通過案例分析，讓學生理解控制技術(shù)的實際應用和價值。教學目的：加深學生對控制重要性的認識，形成積極的技術(shù)價值觀。第二步：理論講授與案例分析活動1：控制概念講解教學內(nèi)容：講解控制的概念、控制的類型（手動控制、自動控制、智能控制）等。教學活動：通過PPT展示、板書講解等方式，讓學生理解控制的基本概念。教學目的：使學生掌握控制的基本概念，為后續(xù)學習打下基礎(chǔ)?；顒?：控制系統(tǒng)基本組成教學內(nèi)容：講解控制系統(tǒng)的基本組成，包括傳感器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)。教學活動：通過實物展示、模型演示等方式，讓學生直觀了解控制系統(tǒng)的組成。教學目的：使學生理解控制系統(tǒng)的基本組成，為后續(xù)學習打下基礎(chǔ)?；顒?：控制系統(tǒng)工作過程教學內(nèi)容：講解控制系統(tǒng)的工作過程，包括輸入、處理、輸出、反饋等環(huán)節(jié)。教學活動：通過動畫演示、流程圖展示等方式，讓學生理解控制系統(tǒng)的工作過程。教學目的：使學生掌握控制系統(tǒng)的工作過程，為后續(xù)學習打下基礎(chǔ)?；顒?：典型案例分析教學內(nèi)容：分析自動門控制系統(tǒng)、水箱水位控制系統(tǒng)等典型案例。教學活動：通過小組討論、全班交流等方式，讓學生分析控制系統(tǒng)的組成、工作過程和應用。教學目的：通過案例分析，加深學生對控制系統(tǒng)原理的理解和應用能力的提升。第三步：實踐操作與體驗活動1：控制系統(tǒng)框圖繪制教學內(nèi)容：講解控制系統(tǒng)框圖的繪制方法。教學活動：組織學生進行控制系統(tǒng)框圖的繪制練習，如自動門控制系統(tǒng)框圖、水箱水位控制系統(tǒng)框圖等。教學目的：使學生掌握控制系統(tǒng)框圖的繪制方法，提高圖樣表達能力?；顒?：控制系統(tǒng)設(shè)計與制作教學內(nèi)容：組織學生進行簡單的控制系統(tǒng)設(shè)計與制作，如亮度可調(diào)臺燈控制系統(tǒng)、減壓水箱控制系統(tǒng)等。教學活動：分組進行設(shè)計與制作，提供必要的材料和工具支持。學生進行方案設(shè)計、材料選擇、制作調(diào)試等全過程實踐。教學目的：通過實踐活動，使學生體驗控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)過程，提高物化能力?；顒?：控制系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化教學內(nèi)容：講解控制系統(tǒng)調(diào)試的方法與步驟。教學活動：組織學生進行控制系統(tǒng)的調(diào)試與優(yōu)化，解決制作過程中遇到的問題。教學目的：通過調(diào)試與優(yōu)化，使學生掌握控制系統(tǒng)的調(diào)試方法，提高解決問題的能力。第四步：討論與交流活動1：小組討論教學內(nèi)容：分組討論控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)過程中的問題和經(jīng)驗。教學活動：每組選派代表分享討論結(jié)果，提出改進意見和建議。教學目的：通過小組討論，促進學生之間的思維碰撞和經(jīng)驗分享，提高團隊合作能力。活動2：全班交流教學內(nèi)容：全班范圍內(nèi)交流控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)過程中的問題和經(jīng)驗。教學活動：教師引導學生對討論結(jié)果進行總結(jié)和歸納，提出共性問題和解決方案。教學目的：通過全班交流，促進全班學生的共同提高，加深對控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的理解。第五步：評價與反思活動1：作品評價教學內(nèi)容：對學生的設(shè)計作品進行評價，包括方案的可行性、創(chuàng)新性、實用性等方面。教學活動：采用學生自評、互評和教師評價相結(jié)合的方式進行評價。教學目的：通過作品評價，使學生認識到自己的優(yōu)點和不足，為后續(xù)改進提供方向?；顒?：過程反思教學內(nèi)容：引導學生對控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的全過程進行反思和總結(jié)。教學活動：撰寫反思日記或心得體會，分享自己的感受和收獲。教學目的：通過過程反思，使學生加深對控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)過程的理解，提高自我認知和改進能力。第六步：學習控制及其設(shè)計的小結(jié)教學內(nèi)容：總結(jié)本單元的學習內(nèi)容和學習成果。教學活動：組織學生進行小結(jié)匯報，分享自己的學習體會和收獲。教學目的：通過小結(jié)匯報，鞏固學生的學習成果，為后續(xù)學習打下基礎(chǔ)。通過以上教學實施步驟，本單元旨在幫助學生全面理解控制及其設(shè)計的基本概念、原理和方法，掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)技能，提高通用技術(shù)的核心素養(yǎng)能力。十一、大情境、大任務創(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《第四章控制及其設(shè)計》的教學內(nèi)容，我們設(shè)定以下教學目標，涵蓋通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標：（一）技術(shù)意識學生能夠理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應用及其重要性。學生能夠感知到控制現(xiàn)象在日常生活中的普遍性，并形成積極的技術(shù)價值觀。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。學生能夠針對具體的控制問題，進行要素分析、整體規(guī)劃，并提出解決方案。（三）創(chuàng)新設(shè)計學生能夠基于控制問題進行創(chuàng)新性方案構(gòu)思，提出具有創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)設(shè)計方案。學生能夠運用所學的控制原理和技術(shù)，進行控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，體驗創(chuàng)新設(shè)計的過程。（四）圖樣表達學生能夠識讀和繪制控制系統(tǒng)框圖，用圖形樣式表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程。學生能夠通過圖樣表達設(shè)計構(gòu)想，用技術(shù)語言實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。（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，進行控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試。大情境、大任務創(chuàng)設(shè)大情境設(shè)定在現(xiàn)代社會中，隨著科技的飛速發(fā)展，智能家居已經(jīng)成為一種生活趨勢。智能家居系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動控制技術(shù)等，實現(xiàn)了家居設(shè)備的智能化管理，極大地提高了生活的便捷性和舒適性。智能家居系統(tǒng)的核心在于其控制系統(tǒng)，它決定了家居設(shè)備如何響應各種指令，實現(xiàn)自動化控制。在這個大情境下，我們設(shè)定一個大任務，即設(shè)計并實現(xiàn)一個簡單的智能家居控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自動控制家中的燈光、窗簾和空調(diào)等設(shè)備，提高家居生活的智能化水平。大任務分解任務一：智能家居控制系統(tǒng)需求分析教學目標：培養(yǎng)學生進行技術(shù)設(shè)計前需求分析的能力。提升學生的技術(shù)意識和工程思維?；顒釉O(shè)計：情境引入：展示一個典型的智能家居場景，如通過手機APP控制家中的燈光、窗簾和空調(diào)等設(shè)備。小組討論：學生分組討論智能家居控制系統(tǒng)的功能需求，如遠程控制、定時控制、場景模式等。需求整理：各小組整理討論結(jié)果，形成智能家居控制系統(tǒng)的功能需求清單。評價方式：小組匯報需求分析結(jié)果，教師根據(jù)匯報內(nèi)容進行點評和指導。任務二：智能家居控制系統(tǒng)方案設(shè)計教學目標：培養(yǎng)學生運用系統(tǒng)分析的方法，進行控制系統(tǒng)方案設(shè)計的能力。提升學生的創(chuàng)新設(shè)計和圖樣表達能力?；顒釉O(shè)計：知識講解：回顧控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，講解開環(huán)控制和閉環(huán)控制的區(qū)別及應用場景。方案設(shè)計：學生分組進行智能家居控制系統(tǒng)的方案設(shè)計，包括確定被控對象、控制量、傳感器選擇、控制器設(shè)計等。圖樣表達：繪制控制系統(tǒng)框圖，用圖形樣式表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程。評價方式：小組展示設(shè)計方案和控制系統(tǒng)框圖，教師和其他同學進行評價和提問。任務三：智能家居控制系統(tǒng)制作與調(diào)試教學目標：培養(yǎng)學生的物化能力，通過動手實踐將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品。提升學生的創(chuàng)新意識和問題解決能力。活動設(shè)計：材料準備：根據(jù)設(shè)計方案，準備所需的硬件材料，如單片機、傳感器、執(zhí)行器等。制作與調(diào)試：學生分組進行智能家居控制系統(tǒng)的制作，包括硬件連接、軟件編程、系統(tǒng)調(diào)試等。功能測試：對制作完成的智能家居控制系統(tǒng)進行測試，驗證各項功能是否滿足需求。評價方式：教師觀察學生在制作和調(diào)試過程中的表現(xiàn)，給予實時指導和反饋。學生進行功能演示，教師和其他同學根據(jù)演示效果進行評價。任務四：智能家居控制系統(tǒng)優(yōu)化與改進教學目標：培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和持續(xù)改進的精神。提升學生的系統(tǒng)分析和問題解決能力?；顒釉O(shè)計：問題討論：組織學生討論智能家居控制系統(tǒng)在測試過程中發(fā)現(xiàn)的問題和不足之處。優(yōu)化方案：針對發(fā)現(xiàn)的問題，學生分組提出優(yōu)化方案，并進行討論和完善。實施改進：根據(jù)優(yōu)化方案，對智能家居控制系統(tǒng)進行改進和實施。評價方式：學生展示優(yōu)化后的控制系統(tǒng)，并對比改進前后的效果。教師和其他同學對優(yōu)化方案和實施效果進行評價和討論。任務五：智能家居控制系統(tǒng)展示與評價教學目標：培養(yǎng)學生的技術(shù)表達能力和自信心。提升學生的團隊協(xié)作和成果分享意識?；顒釉O(shè)計：成果展示：各小組展示自己設(shè)計和實現(xiàn)的智能家居控制系統(tǒng)，包括功能演示、設(shè)計方案、制作過程等。綜合評價：教師和其他同學對各小組的展示內(nèi)容進行綜合評價，包括功能實現(xiàn)、創(chuàng)新性、圖樣表達、物化能力等方面。總結(jié)反思：學生撰寫學習心得和反思報告，總結(jié)在設(shè)計、制作和調(diào)試過程中的收獲和不足。評價方式：采用多元化評價方式，包括教師評價、同學互評和自我評價等。根據(jù)綜合評價結(jié)果，評選出優(yōu)秀團隊和個人，并給予表彰和獎勵。通過以上大情境、大任務的創(chuàng)設(shè)和實施，學生不僅能夠深入理解控制及其設(shè)計的原理和方法，還能夠在實踐中提升通用技術(shù)的核心素養(yǎng)能力，為未來的學習和生活打下堅實的基礎(chǔ)。十二、單元學歷案（一）單元主題與課時單元主題：控制及其設(shè)計課時安排：情境創(chuàng)設(shè)與引入（1課時）理論講授與案例分析（2課時）實踐操作與體驗（3課時）控制系統(tǒng)框圖繪制（1課時）控制系統(tǒng)設(shè)計與制作（1課時）控制系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化（1課時）討論與交流（1課時）評價與反思（1課時）學習控制及其設(shè)計的小結(jié)（1課時）（二）學習目標通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標：技術(shù)意識：學生能夠感知生活中控制現(xiàn)象的普遍性和重要性，形成積極的技術(shù)價值觀。學生能夠理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應用，認識到控制技術(shù)對個人、社會和環(huán)境的影響。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。學生能夠針對具體的控制問題，進行要素分析、整體規(guī)劃，并提出解決方案。創(chuàng)新設(shè)計：學生能夠基于控制問題進行創(chuàng)新性方案構(gòu)思，提出具有創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)設(shè)計方案。學生能夠運用所學的控制原理和技術(shù)，進行控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，體驗創(chuàng)新設(shè)計的過程。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制控制系統(tǒng)框圖，用圖形樣式表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程。學生能夠通過圖樣表達設(shè)計構(gòu)想，用技術(shù)語言實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。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，進行控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試。（三）評價任務作品評價：對學生的設(shè)計作品進行評價，包括方案的可行性、創(chuàng)新性、實用性等方面。采用學生自評、互評和教師評價相結(jié)合的方式進行評價。過程評價：觀察學生在實踐活動中的參與度、合作能力和問題解決能力。對學生在討論與交流中的表現(xiàn)進行評價，包括發(fā)言的積極性、觀點的合理性和深度。知識理解評價：通過課堂測試和作業(yè)檢查，評價學生對控制原理、控制系統(tǒng)組成和工作過程的理解程度。反思日記評價：對學生撰寫的反思日記或心得體會進行評價，評價學生對學習過程和學習成果的反思深度和廣度。（四）學習過程第一課時：情境創(chuàng)設(shè)與引入活動內(nèi)容：通過實際生活中的控制實例，引發(fā)學生對控制的興趣，明確控制的重要性和廣泛應用?；顒幽康模杭ぐl(fā)學生的學習興趣，為后續(xù)學習奠定基礎(chǔ)。第二、三課時：理論講授與案例分析第二課時活動內(nèi)容：系統(tǒng)講解控制的概念、控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。通過典型案例分析，加深學生對控制原理的理解。第三課時活動內(nèi)容：繼續(xù)案例分析，強化學生對控制原理的掌握。引導學生進行小組討論，分享對控制原理的理解和應用實例。第四課時：控制系統(tǒng)框圖繪制活動內(nèi)容：組織學生進行控制系統(tǒng)框圖的繪制實踐?；顒幽康模和ㄟ^實踐活動，加深對控制系統(tǒng)組成和工作過程的理解，提高圖樣表達能力。第五課時：控制系統(tǒng)設(shè)計與制作活動內(nèi)容：分組進行簡單的控制系統(tǒng)設(shè)計與制作，如亮度可調(diào)臺燈控制系統(tǒng)?；顒幽康模和ㄟ^實踐活動，提高學生的創(chuàng)新設(shè)計和物化能力。第六課時：控制系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化活動內(nèi)容：講解控制系統(tǒng)調(diào)試的方法與步驟，組織學生進行控制系統(tǒng)的調(diào)試與優(yōu)化。活動目的：通過調(diào)試與優(yōu)化，提高學生的問題解決能力和系統(tǒng)優(yōu)化能力。第七課時：討論與交流活動內(nèi)容：分組討論控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)過程中的問題和經(jīng)驗。全班范圍內(nèi)交流討論結(jié)果，提出共性問題和解決方案?；顒幽康模和ㄟ^討論與交流，促進學生的思維碰撞和經(jīng)驗分享，提高團隊合作能力。第八課時：評價與反思活動內(nèi)容：對學生的設(shè)計作品進行評價。引導學生對控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的全過程進行反思和總結(jié)?；顒幽康模和ㄟ^評價與反思，使學生認識到自己的優(yōu)點和不足，為后續(xù)改進提供方向。第九課時：學習控制及其設(shè)計的小結(jié)活動內(nèi)容：總結(jié)本單元的學習內(nèi)容和學習成果?；顒幽康模红柟虒W生的學習成果，為后續(xù)學習打下基礎(chǔ)。（五）作業(yè)與檢測作業(yè)：完成控制系統(tǒng)框圖的繪制。設(shè)計一個簡單的控制系統(tǒng)方案，并撰寫設(shè)計報告。檢測：課堂小測驗：檢查學生對控制原理、控制系統(tǒng)組成和工作過程的理解。作品展示與評價：對學生的控制系統(tǒng)設(shè)計作品進行評價和展示。（六）學后反思反思內(nèi)容：學生對本單元學習內(nèi)容的理解和掌握情況。學生在實踐活動中的表現(xiàn)和問題解決能力。學生對控制技術(shù)在現(xiàn)實生活中的應用價值和意義的認識。反思形式：撰寫反思日記或心得體會。進行小組或全班的反思交流，分享學習經(jīng)驗和收獲。通過本單元的學習，學生將全面理解控制及其設(shè)計的基本概念、原理和方法，掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)技能，提高通用技術(shù)的核心素養(yǎng)能力。通過實踐活動和討論交流，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、問題解決能力和團隊合作能力，為后續(xù)學習和發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。十三、學科實踐與跨學科學習設(shè)計教學目標通過本單元的教學，旨在幫助學生深入理解控制及其設(shè)計的基本原理和方法，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，同時提升學生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達和物化能力等通用技術(shù)核心素養(yǎng)。學習目標技術(shù)意識：學生能夠感知生活中控制現(xiàn)象的普遍性和重要性，形成積極的技術(shù)價值觀。學生能夠理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應用，認識到控制技術(shù)對個人、社會和環(huán)境的影響。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。學生能夠針對具體的控制問題，進行要素分析、整體規(guī)劃，并提出解決方案。創(chuàng)新設(shè)計：學生能夠基于控制問題進行創(chuàng)新性方案構(gòu)思，提出具有創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)設(shè)計方案。學生能夠運用所學的控制原理和技術(shù)，進行控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，體驗創(chuàng)新設(shè)計的過程。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制控制系統(tǒng)框圖，用圖形樣式表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程。學生能夠通過圖樣表達設(shè)計構(gòu)想，用技術(shù)語言實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。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，進行控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試。學生能夠通過實際操作，將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為具體的控制系統(tǒng)裝置，并解決制作過程中的實際問題。作業(yè)目標設(shè)定技術(shù)意識：學生需通過調(diào)研和案例分析，總結(jié)控制技術(shù)在日常生活和生產(chǎn)中的廣泛應用，并撰寫一篇關(guān)于控制技術(shù)重要性的小論文。學生需參與課堂討論，分享自己對控制技術(shù)的理解和看法，形成積極的技術(shù)價值觀。工程思維：學生需完成一項控制系統(tǒng)設(shè)計的任務，包括系統(tǒng)分析、要素識別、整體規(guī)劃等步驟，并撰寫設(shè)計報告。學生需通過小組討論，分析不同控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點，提出改進方案，并繪制系統(tǒng)框圖。創(chuàng)新設(shè)計：學生需基于控制問題，設(shè)計一項具有創(chuàng)新性的控制系統(tǒng)方案，包括設(shè)計思路、技術(shù)路線、實施方案等，并制作模型或原型。學生需參與創(chuàng)新設(shè)計比賽或展示活動，分享自己的設(shè)計成果，接受同學和老師的評價和建議。圖樣表達：學生需繪制至少兩個不同控制系統(tǒng)的框圖，包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，并標注各環(huán)節(jié)的名稱和功能。學生需通過圖樣表達，展示自己的控制系統(tǒng)設(shè)計方案，并與同學進行交流和討論。物化能力：學生需根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作一個具體的控制系統(tǒng)裝置，并進行調(diào)試和優(yōu)化。學生需撰寫制作報告，記錄制作過程中的關(guān)鍵步驟、遇到的問題及解決方法，并展示制作成果。教學內(nèi)容與活動設(shè)計第一節(jié)什么是控制一、控制實例活動設(shè)計：活動1：控制實例展示教學內(nèi)容：展示蒸汽機車、雞舍自動飲水器、空調(diào)機制冷/制熱等控制實例。教學活動：通過圖片、視頻或?qū)嵨镎故荆寣W生直觀感受控制現(xiàn)象。教學目的：引發(fā)學生對控制的興趣，明確控制的重要性和廣泛應用?；顒?：控制重要性講解教學內(nèi)容：講解控制在生產(chǎn)、生活中的重要作用，如提高生產(chǎn)效率、保障安全、改善生活質(zhì)量等。教學活動：通過案例分析，讓學生理解控制技術(shù)的實際應用和價值。教學目的：加深學生對控制重要性的認識，形成積極的技術(shù)價值觀。二、控制及其應用活動設(shè)計：活動1：控制的含義講解教學內(nèi)容：講解控制的定義和類型（手動控制、自動控制、智能控制）。教學活動：通過PPT展示、板書講解等方式，讓學生理解控制的基本概念。教學目的：幫助學生建立對控制的基本認識?；顒?：控制應用調(diào)研教學內(nèi)容：調(diào)研生活中使用的控制技術(shù)實例，分析其應用效果。教學活動：分組進行調(diào)研，收集數(shù)據(jù)和信息，撰寫調(diào)研報告。教學目的：讓學生了解控制技術(shù)在日常生活中的應用，增強技術(shù)意識。第二節(jié)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程一、典型控制系統(tǒng)案例分析活動設(shè)計：活動1：自動門控制系統(tǒng)分析教學內(nèi)容：分析自動門控制系統(tǒng)的組成和工作過程。教學活動：通過實物展示或視頻演示，讓學生觀察自動門的工作過程，并繪制系統(tǒng)框圖。教學目的：幫助學生理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作原理?；顒?：水箱水位控制系統(tǒng)分析教學內(nèi)容：分析水箱水位控制系統(tǒng)的開環(huán)和閉環(huán)控制方式。教學活動：通過實物模型或模擬實驗，讓學生體驗開環(huán)和閉環(huán)控制的區(qū)別。教學目的：幫助學生理解開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點和工作原理。二、控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程活動設(shè)計：活動1：控制系統(tǒng)組成講解教學內(nèi)容：講解控制系統(tǒng)的基本組成，包括傳感器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)。教學活動：通過PPT展示和實物演示，讓學生直觀了解控制系統(tǒng)的各個組成部分。教學目的：幫助學生建立對控制系統(tǒng)組成的認識。活動2：控制系統(tǒng)工作過程分析教學內(nèi)容：分析控制系統(tǒng)的工作過程，包括輸入信號、反饋信號、控制信號等。教學活動：通過模擬實驗或案例分析，讓學生理解控制系統(tǒng)的工作流程。教學目的：幫助學生理解控制系統(tǒng)的工作原理和運行機制。第三節(jié)控制系統(tǒng)框圖一、控制系統(tǒng)框圖的繪制方法活動設(shè)計：活動1：框圖繪制技巧講解教學內(nèi)容：講解控制系統(tǒng)框圖的繪制方法和技巧。教學活動：通過示范和練習，讓學生掌握控制系統(tǒng)框圖的繪制方法。教學目的：培養(yǎng)學生的圖樣表達能力。活動2：框圖繪制實踐教學內(nèi)容：讓學生繪制不同控制系統(tǒng)的框圖，如自動門控制系統(tǒng)、水箱水位控制系統(tǒng)等。教學活動：分組進行框圖繪制，互相評價和修改。教學目的：通過實踐，加深學生對控制系統(tǒng)框圖的理解和應用能力。二、控制系統(tǒng)框圖中的通道與環(huán)節(jié)活動設(shè)計：活動1：通道與環(huán)節(jié)講解教學內(nèi)容：講解控制系統(tǒng)框圖中的通道和環(huán)節(jié)，如前向通道、反饋通道、傳感器、控制器等。教學活動：通過案例分析，讓學生了解通道和環(huán)節(jié)在控制系統(tǒng)中的作用。教學目的：幫助學生理解控制系統(tǒng)框圖的復雜性和系統(tǒng)性?；顒?：通道與環(huán)節(jié)分析教學內(nèi)容：分析不同控制系統(tǒng)中通道和環(huán)節(jié)的特點和作用。教學活動：分組進行討論和分析，撰寫分析報告。教學目的：通過分析，提高學生的工程思維能力。第四節(jié)控制系統(tǒng)的干擾一、典型控制系統(tǒng)案例分析活動設(shè)計：活動1：人體體溫控制系統(tǒng)分析教學內(nèi)容：分析人體體溫控制系統(tǒng)的干擾因素及其抑制方法。教學活動：通過案例分析，讓學生了解干擾因素對控制系統(tǒng)的影響。教學目的：幫助學生理解控制系統(tǒng)的干擾問題及其解決方法?；顒?：飛機俯仰姿態(tài)控制系統(tǒng)分析教學內(nèi)容：分析飛機俯仰姿態(tài)控制系統(tǒng)的干擾因素及其控制策略。教學活動：通過視頻演示或模擬實驗，讓學生體驗干擾因素對控制系統(tǒng)的影響。教學目的：幫助學生掌握干擾因素的分析和控制方法。二、干擾因素活動設(shè)計：活動1：干擾因素分析教學內(nèi)容：講解控制系統(tǒng)中常見的干擾因素及其影響。教學活動：通過案例分析，讓學生了解干擾因素的來源和特性。教學目的：幫助學生建立對干擾因素的認識和防范意識?；顒?：干擾因素抑制實踐教學內(nèi)容：讓學生設(shè)計并實施干擾因素抑制方案，如濾波電路的設(shè)計與應用。教學活動：分組進行實踐，撰寫實踐報告。教學目的：通過實踐，提高學生的創(chuàng)新設(shè)計能力和物化能力。第五節(jié)控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計一、如何形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計方案活動設(shè)計：活動1：控制系統(tǒng)設(shè)計流程講解教學內(nèi)容：講解控制系統(tǒng)設(shè)計的一般流程，包括發(fā)現(xiàn)與明確問題、制訂設(shè)計方案、制作模型或原型、優(yōu)化設(shè)計方案等。教學活動：通過PPT展示和板書講解，讓學生了解控制系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟。教學目的：幫助學生掌握控制系統(tǒng)設(shè)計的基本方法?；顒?：控制系統(tǒng)設(shè)計方案制訂教學內(nèi)容：讓學生根據(jù)給定的問題或需求，制訂初步的控制系統(tǒng)設(shè)計方案。教學活動：分組進行討論和設(shè)計，撰寫設(shè)計方案報告。教學目的：通過實踐，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設(shè)計能力和工程思維能力。二、控制系統(tǒng)方案初步設(shè)計方法的討論活動設(shè)計：活動1：設(shè)計方法討論教學內(nèi)容：討論控制系統(tǒng)設(shè)計的方法、技巧和注意事項。教學活動：通過小組討論和全班交流，分享設(shè)計經(jīng)驗和心得。教學目的：通過討論，提高學生的設(shè)計水平和團隊協(xié)作能力。活動2：設(shè)計方案評價教學內(nèi)容：對各組的設(shè)計方案進行評價和比較，提出改進建議。教學活動：采用學生自評、互評和教師評價相結(jié)合的方式，對設(shè)計方案進行全面評價。教學目的：通過評價，幫助學生發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題和不足，提高設(shè)計質(zhì)量。第六節(jié)控制系統(tǒng)的實現(xiàn)一、在控制系統(tǒng)制作中顯身手活動設(shè)計：活動1：控制系統(tǒng)制作實踐教學內(nèi)容：讓學生根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作具體的控制系統(tǒng)裝置。教學活動：分組進行制作實踐，教師提供必要的指導和幫助。教學目的：通過實踐，提高學生的物化能力和動手操作能力?；顒?：制作成果展示教學內(nèi)容：讓學生展示自己制作的控制系統(tǒng)裝置，并進行演示和講解。教學活動：分組進行展示和講解，互相學習和評價。教學目的：通過展示，增強學生的自信心和成就感。二、學會控制系統(tǒng)（裝置）調(diào)試活動設(shè)計：活動1：調(diào)試方法講解教學內(nèi)容：講解控制系統(tǒng)調(diào)試的方法和步驟。教學活動：通過示范和講解，讓學生掌握調(diào)試的基本技能。教學目的：幫助學生掌握控制系統(tǒng)調(diào)試的方法?；顒?：控制系統(tǒng)調(diào)試實踐教學內(nèi)容：讓學生對自己制作的控制系統(tǒng)裝置進行調(diào)試和優(yōu)化。教學活動：分組進行調(diào)試實踐，記錄調(diào)試過程和結(jié)果。教學目的：通過實踐，提高學生的問題解決能力和優(yōu)化能力。三、評價與改進活動設(shè)計：活動1：評價內(nèi)容與方法講解教學內(nèi)容：講解控制系統(tǒng)設(shè)計的評價內(nèi)容和方法。教學活動：通過案例分析，讓學生了解評價的標準和流程。教學目的：幫助學生建立正確的評價觀念和方法?；顒?：設(shè)計方案評價教學內(nèi)容：對各組的設(shè)計方案進行全面評價，提出改進建議。教學活動：采用學生自評、互評和教師評價相結(jié)合的方式，對設(shè)計方案進行綜合評價。教學目的：通過評價，幫助學生發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題和不足，提高設(shè)計質(zhì)量?；顒?：改進與創(chuàng)新教學內(nèi)容：鼓勵學生根據(jù)評價結(jié)果和改進建議，對設(shè)計方案進行改進和創(chuàng)新。教學活動：分組進行討論和改進設(shè)計，撰寫改進報告。教學目的：通過改進和創(chuàng)新，提高學生的創(chuàng)新設(shè)計能力和問題解決能力。學習控制及其設(shè)計的小結(jié)活動設(shè)計：活動1：總結(jié)學習內(nèi)容教學內(nèi)容：讓學生總結(jié)本單元的學習內(nèi)容和學習成果。教學活動：分組進行總結(jié)匯報，分享自己的學習體會和收獲。教學目的：通過總結(jié)，鞏固學生的學習成果，為后續(xù)學習打下基礎(chǔ)?；顒?：反思與提升教學內(nèi)容：讓學生反思本單元學習過程中的得與失，提出自我提升的計劃。教學活動：撰寫反思日記或心得體會，分享自己的感受和收獲。教學目的：通過反思，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并制定提升計劃，促進自我發(fā)展。通過以上教學實施步驟和活動設(shè)計，本單元旨在全面提高學生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力，為他們未來的學習和發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。十四、大單元作業(yè)設(shè)計單元名稱：控制及其設(shè)計一、教學目標技術(shù)意識：學生能夠感知生活中控制現(xiàn)象的普遍性和重要性，形成積極的技術(shù)價值觀。學生能夠理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應用，認識到控制技術(shù)對個人、社會和環(huán)境的影響。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。學生能夠針對具體的控制問題，進行要素分析、整體規(guī)劃，并提出解決方案。創(chuàng)新設(shè)計：學生能夠基于控制問題進行創(chuàng)新性方案構(gòu)思，提出具有創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)設(shè)計方案。學生能夠運用所學的控制原理和技術(shù)，進行控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，體驗創(chuàng)新設(shè)計的過程。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制控制系統(tǒng)框圖，用圖形樣式表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程。學生能夠通過圖樣表達設(shè)計構(gòu)想，用技術(shù)語言實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。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，進行控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試。二、作業(yè)目標設(shè)定技術(shù)意識：學生能夠識別并分析生活中的控制現(xiàn)象，撰寫控制實例分析報告，理解控制的重要性。工程思維：學生能夠分析典型控制系統(tǒng)案例，繪制控制系統(tǒng)框圖，理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。學生能夠針對特定控制問題，提出解決方案，并撰寫控制系統(tǒng)設(shè)計方案。創(chuàng)新設(shè)計：學生能夠基于控制問題，設(shè)計具有創(chuàng)新性的控制系統(tǒng)，并撰寫設(shè)計報告，描述設(shè)計思路和實施過程。圖樣表達：學生能夠繪制詳細的控制系統(tǒng)框圖，用圖形樣式清晰表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程。學生能夠利用技術(shù)圖樣表達設(shè)計構(gòu)想，制作設(shè)計圖樣集。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，制作簡單的控制系統(tǒng)模型，并進行調(diào)試和優(yōu)化。三、大單元作業(yè)內(nèi)容第一課時：控制實例分析與技術(shù)意識培養(yǎng)作業(yè)內(nèi)容：觀察并記錄生活中至少三個控制實例，如空調(diào)溫度控制、自動門控制、電飯煲煮飯控制等。撰寫控制實例分析報告，分析每個實例的控制原理、控制方式及其對生活的影響。作業(yè)目標：培養(yǎng)學生的技術(shù)意識，使其能夠感知生活中控制現(xiàn)象的普遍性和重要性。提高學生的觀察能力和分析能力，理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應用。第二課時：典型控制系統(tǒng)案例分析與工程思維培養(yǎng)作業(yè)內(nèi)容：分析典型控制系統(tǒng)案例，如自動門控制系統(tǒng)、水箱水位控制系統(tǒng)等。繪制每個控制系統(tǒng)的框圖，標明系統(tǒng)組成和工作過程。撰寫案例分析報告，分析控制系統(tǒng)的基本組成和工作原理。作業(yè)目標：培養(yǎng)學生的工程思維，使其能夠運用系統(tǒng)分析的方法理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。提高學生的圖樣表達能力，使其能夠用圖形樣式表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程。第三課時：控制系統(tǒng)框圖繪制與圖樣表達訓練作業(yè)內(nèi)容：選擇一個生活中的控制系統(tǒng)（如聲控燈系統(tǒng)、智能家居控制系統(tǒng)等），繪制其控制系統(tǒng)框圖?？驁D應詳細標明系統(tǒng)組成、輸入量、輸出量、控制量、反饋量等關(guān)鍵信息。撰寫框圖繪制說明，解釋框圖中每個部分的意義和相互關(guān)系。作業(yè)目標：培養(yǎng)學生的圖樣表達能力，使其能夠識讀和繪制控制系統(tǒng)框圖。提高學生的技術(shù)圖樣制作能力，使其能夠用圖形樣式清晰表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程。第四課時：控制系統(tǒng)干擾分析與解決方案設(shè)計作業(yè)內(nèi)容：分析所選擇的控制系統(tǒng)可能受到的干擾因素，如環(huán)境變化、設(shè)備故障等。針對干擾因素，提出解決方案，并撰寫解決方案報告。設(shè)計一個簡單的抗干擾措施，并描述其實施過程。作業(yè)目標：培養(yǎng)學生的工程思維，使其能夠針對具體的控制問題，進行要素分析、整體規(guī)劃，并提出解決方案。提高學生的問題分析能力和創(chuàng)新能力，使其能夠設(shè)計具有抗干擾能力的控制系統(tǒng)。第五課時：控制系統(tǒng)初步設(shè)計與創(chuàng)新設(shè)計實踐作業(yè)內(nèi)容：設(shè)計一個簡單的控制系統(tǒng)，如亮度可調(diào)臺燈控制系統(tǒng)、智能溫室溫度控制系統(tǒng)等。撰寫控制系統(tǒng)設(shè)計報告，詳細描述設(shè)計思路、系統(tǒng)組成、工作過程、抗干擾措施等。制作控制系統(tǒng)模型，并進行調(diào)試和優(yōu)化。作業(yè)目標：培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設(shè)計能力，使其能夠基于控制問題進行創(chuàng)新性方案構(gòu)思。提高學生的物化能力，使其能夠根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作簡單的控制系統(tǒng)模型。第六課時：控制系統(tǒng)模型制作與調(diào)試優(yōu)化作業(yè)內(nèi)容：繼續(xù)制作和調(diào)試上節(jié)課設(shè)計的控制系統(tǒng)模型。記錄調(diào)試過程中遇到的問題和解決方法，撰寫調(diào)試報告。對控制系統(tǒng)模型進行優(yōu)化，提高其穩(wěn)定性和控制精度。作業(yè)目標：培養(yǎng)學生的物化能力，使其能夠通過實際操作，掌握控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試方法。提高學生的問題解決能力和優(yōu)化能力，使其能夠針對調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題，提出有效的解決方案。第七課時：控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)綜合評價作業(yè)內(nèi)容：對本單元的學習過程和成果進行綜合評價。撰寫學習總結(jié)報告，反思學習過程中的收獲和不足。展示控制系統(tǒng)模型和設(shè)計報告，與同學分享學習心得和創(chuàng)意。作業(yè)目標：培養(yǎng)學生的反思能力和總結(jié)能力，使其能夠全面回顧本單元的學習過程。提高學生的交流能力和表達能力，使其能夠清晰闡述自己的設(shè)計思路和實現(xiàn)過程。四、作業(yè)評價標準技術(shù)意識：控制實例分析報告內(nèi)容完整、分析準確，能夠體現(xiàn)控制現(xiàn)象的普遍性和重要性。工程思維：控制系統(tǒng)框圖繪制規(guī)范、清晰，能夠準確表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程。案例分析報告邏輯嚴密、分析深入，能夠體現(xiàn)系統(tǒng)分析方法的運用。創(chuàng)新設(shè)計：控制系統(tǒng)設(shè)計報告創(chuàng)意獨特、方案可行，能夠體現(xiàn)創(chuàng)新性思維的應用?？刂葡到y(tǒng)模型功能完善、性能穩(wěn)定，能夠體現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計的實際效果。圖樣表達：技術(shù)圖樣繪制準確、規(guī)范，能夠清晰表達設(shè)計構(gòu)想和實現(xiàn)過程。設(shè)計圖樣集內(nèi)容豐富、形式多樣，能夠全面展示學生的圖樣表達能力。物化能力：控制系統(tǒng)模型制作精細、調(diào)試成功，能夠體現(xiàn)學生的物化能力水平。調(diào)試報告內(nèi)容詳實、分析準確，能夠體現(xiàn)學生的問題解決能力和優(yōu)化能力。十五、“教-學-評”一致性課時設(shè)計一、課程基本信息教材版本：2019版地質(zhì)版高中通用技術(shù)必修《技術(shù)與設(shè)計2》單元主題：第四章控制及其設(shè)計課時總數(shù)：6課時二、教學目標技術(shù)意識：學生能夠感知生活中控制現(xiàn)象的普遍性和重要性，形成積極的技術(shù)價值觀。學生能夠理解控制技術(shù)在現(xiàn)代生活中的廣泛應用，認識到控制技術(shù)對個人、社會和環(huán)境的影響。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。學生能夠針對具體的控制問題，進行要素分析、整體規(guī)劃，并提出解決方案。創(chuàng)新設(shè)計：學生能夠基于控制問題進行創(chuàng)新性方案構(gòu)思，提出具有創(chuàng)造性的控制系統(tǒng)設(shè)計方案。學生能夠運用所學的控制原理和技術(shù)，進行控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，體驗創(chuàng)新設(shè)計的過程。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制控制系統(tǒng)框圖，用圖形樣式表達控制系統(tǒng)的組成和工作過程。學生能夠通過圖樣表達設(shè)計構(gòu)想，用技術(shù)語言實現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。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，進行控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試。三、作業(yè)目標技術(shù)意識：學生通過觀察和調(diào)查，記錄生活中控制技術(shù)的應用實例，分析控制技術(shù)的重要性。工程思維：學生通過案例分析，理解控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，并嘗試設(shè)計簡單的控制系統(tǒng)。創(chuàng)新設(shè)計：學生基于控制問題，提出創(chuàng)新性的設(shè)計方案，并通過圖樣表達設(shè)計構(gòu)想。圖樣表達：學生繪制控制系統(tǒng)框圖，清晰表達控制系統(tǒng)的組成和工作流程。物化能力：學生根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作并調(diào)試簡單的控制系統(tǒng)。四、課程目標通過本單元的學習，學生能夠全面理解控制及其設(shè)計的基本概念、原理和方法，掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)技能，提高通用技術(shù)的核心素養(yǎng)能力。五、課時設(shè)計第一課時：什么是控制教學內(nèi)容：控制實例：蒸汽機車、磁浮列車的控制控制的含義及在生產(chǎn)生活中的應用教學活動：引入控制的概念，通過蒸汽機車和磁浮列車的控制實例，引導學生理解控制的基本概念。討論控制在生產(chǎn)和生活中的應用，收集周圍使用控制技術(shù)的實例，分析實施控制的原因。教學評價：學生能否準確解釋控制的概念。學生能否列舉出生活中控制技術(shù)的應用實例。作業(yè)布置：觀察并記錄生活中控制技術(shù)的應用實例，分析其重要性。第二課時：控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程教學內(nèi)容：典型控制系統(tǒng)案例分析：自動門控制、水箱水位控制控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程教學活動：分析自動門控制和水箱水位控制的系統(tǒng)組成和工作過程。討論開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點和工作過程。教學評價：學生能否準確描述控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程。學生能否區(qū)分開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。作業(yè)布置：繪制一個簡單控制系統(tǒng)的框圖，并解釋其工作過程。第三課時：控制系統(tǒng)框圖的繪制方法教學內(nèi)容：控制系統(tǒng)框圖的繪制方法控制系統(tǒng)框圖中的通道與環(huán)節(jié)教學活動：講解控制系統(tǒng)框圖的繪制方法，強調(diào)繪制技巧。分析控制系統(tǒng)框圖中的通道與環(huán)節(jié)，理解各環(huán)節(jié)的功能。教學評價：學生能否正確繪制控制系統(tǒng)框圖。學生能否準確解釋控制系統(tǒng)框圖中的各環(huán)節(jié)功能。作業(yè)布置：選擇一個控制系統(tǒng)，繪制其框圖并解釋各環(huán)節(jié)的功能。第四課時：控制系統(tǒng)的干擾因素教學內(nèi)容：典型控制系統(tǒng)案例分析：人體體溫控制干擾因素的分析與應對教學活動：分析人體體溫控制系統(tǒng)的干擾因素及其應對措施。討論其他控制系統(tǒng)中可能存在的干擾因素及其影響。教學評價：學生能否準確分析控制系統(tǒng)中的干擾因素。學生能否提出有效的干擾應對措施。作業(yè)布置：分析一個具體控制系統(tǒng)中的干擾因素，并提出應對措施。第五課時：控制系統(tǒng)方案的初步設(shè)計教學內(nèi)容：如何形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計方案控制系統(tǒng)方案初步設(shè)計方法的討論教學活動：講解控制系統(tǒng)方案設(shè)計的一般過程和方法。討論如何確定被控量、控制量以及選擇開環(huán)或閉環(huán)控制。教學評價：學生能否形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計方案。學生能否準確確定被控量、控制量以及選擇合適的控制方式。作業(yè)布置：設(shè)計一個簡單的控制系統(tǒng)方案，包括系統(tǒng)組成、工作過程和預期效果。第六課時：控制系統(tǒng)的實現(xiàn)與調(diào)試教學內(nèi)容：控制系統(tǒng)的制作與調(diào)試評價與改進教學活動：指導學生根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具制作控制系統(tǒng)。講解控制系統(tǒng)的調(diào)試方法，指導學生進行調(diào)試。組織學生對作品進行評價與反思，提出改進意見。教學評價：學生能否根據(jù)設(shè)計方案成功制作并調(diào)試控制系統(tǒng)。學生能否對作品進行客觀評價并提出有效的改進意見。作業(yè)布置：完善控制系統(tǒng)方案，并進行制作和調(diào)試，提交最終作品和反思報告。六、教學實施思路及教學結(jié)構(gòu)圖控制及其設(shè)計教學實施思路及教學結(jié)構(gòu)圖1.什么是控制├──控制實例│└──蒸汽機車、磁浮列車的控制└──控制的含義及應用2.控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程├──典型控制系統(tǒng)案例分析│├──自動門控制│└──水箱水位控制└──控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程3.控制系統(tǒng)框圖的繪制方法├──