版蘇教版高中通用技術(shù)選擇性必修2機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作《第三章讓機(jī)器人聰明起來(lái)》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)[2020課標(biāo)]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》分解三、學(xué)情分析四、大主題或大概念設(shè)計(jì)五、大單元目標(biāo)敘寫(xiě)六、大單元教學(xué)重點(diǎn)七、大單元教學(xué)難點(diǎn)八、大單元整體教學(xué)思路九、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)十二、單元學(xué)歷案十三、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)十四、大單元作業(yè)設(shè)計(jì)十五、“教-學(xué)-評(píng)”一致性課時(shí)設(shè)計(jì)十六、大單元教學(xué)反思一、內(nèi)容分析與整合（一）教學(xué)內(nèi)容分析《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》指出，通用技術(shù)課程旨在提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。選擇性必修2中的《機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作》模塊，特別是第三章《讓機(jī)器人聰明起來(lái)》，重點(diǎn)聚焦于機(jī)器人的感知能力及其實(shí)現(xiàn)方式，即通過(guò)傳感器使機(jī)器人具備對(duì)環(huán)境進(jìn)行識(shí)別和適應(yīng)的能力。本章內(nèi)容分為三大部分：初探生活中的傳感器、探索常見(jiàn)傳感器分辨環(huán)境的奧秘、設(shè)計(jì)與制作自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人。初探生活中的傳感器：本部分通過(guò)兩個(gè)任務(wù)，即“認(rèn)識(shí)生活中的傳感器”和“領(lǐng)略傳感器的本領(lǐng)”，引導(dǎo)學(xué)生了解傳感器在日常生活中的應(yīng)用，并初步理解傳感器的基本功能和工作原理。探索常見(jiàn)傳感器分辨環(huán)境的奧秘：本部分深入探討了三種常見(jiàn)傳感器——觸碰傳感器、光電傳感器和其他傳感器（如超聲波傳感器、溫度傳感器）的原理和應(yīng)用，幫助學(xué)生理解傳感器如何幫助機(jī)器人感知和適應(yīng)環(huán)境。設(shè)計(jì)與制作自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人：在理解了傳感器的基本原理和應(yīng)用后，本部分通過(guò)兩個(gè)任務(wù)——“設(shè)計(jì)程序流程”和“設(shè)計(jì)循線走機(jī)器人”，指導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，設(shè)計(jì)和制作能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)境的機(jī)器人。（二）單元內(nèi)容分析本單元內(nèi)容緊密?chē)@機(jī)器人感知環(huán)境的核心能力展開(kāi)，從理論到實(shí)踐，逐步深入。具體內(nèi)容分析如下：傳感器的基本概念與應(yīng)用：通過(guò)任務(wù)一和任務(wù)二，學(xué)生將了解傳感器的定義、分類(lèi)以及在日常生活中的應(yīng)用，初步形成對(duì)傳感器重要性的認(rèn)識(shí)。常見(jiàn)傳感器的原理：在探索常見(jiàn)傳感器的原理時(shí)，學(xué)生將深入學(xué)習(xí)觸碰傳感器、光電傳感器、超聲波傳感器和溫度傳感器的工作原理，理解它們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)不同的物理量（如壓力、光線、聲波、溫度）來(lái)感知環(huán)境。機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作：在設(shè)計(jì)與制作自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人的過(guò)程中，學(xué)生將綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，包括傳感器原理、程序設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等，通過(guò)實(shí)踐提升工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。（三）單元內(nèi)容整合本單元內(nèi)容整合了理論知識(shí)與實(shí)踐操作，旨在通過(guò)系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)，使學(xué)生全面掌握機(jī)器人感知環(huán)境的核心能力。具體整合方式如下：理論與實(shí)踐相結(jié)合：在理論學(xué)習(xí)階段，學(xué)生將掌握傳感器的基本原理和應(yīng)用；在實(shí)踐操作階段，學(xué)生將運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)和制作機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。循序漸進(jìn)的教學(xué)設(shè)計(jì)：從認(rèn)識(shí)傳感器到探索傳感器原理，再到設(shè)計(jì)與制作機(jī)器人，教學(xué)內(nèi)容逐步深入，難度逐漸加大，有助于學(xué)生逐步構(gòu)建完整的知識(shí)體系?？鐚W(xué)科知識(shí)的融合：在機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中，學(xué)生將綜合運(yùn)用物理、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科知識(shí)，提升綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。二、《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》分解通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。本單元教學(xué)設(shè)計(jì)將圍繞這五個(gè)核心素養(yǎng)目標(biāo)展開(kāi)，具體分解如下：（一）技術(shù)意識(shí)形成對(duì)技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問(wèn)題的感知與體悟：通過(guò)認(rèn)識(shí)生活中的傳感器和領(lǐng)略傳感器的本領(lǐng)，學(xué)生將形成對(duì)傳感器技術(shù)的基本認(rèn)識(shí)，理解傳感器在機(jī)器人感知環(huán)境中的重要作用。理解技術(shù)與人類(lèi)文明的有機(jī)聯(lián)系：通過(guò)探討傳感器的歷史發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，學(xué)生將理解傳感器技術(shù)對(duì)人類(lèi)文明進(jìn)步的推動(dòng)作用，形成對(duì)技術(shù)發(fā)展的積極態(tài)度。具有技術(shù)的安全和責(zé)任意識(shí)：在設(shè)計(jì)與制作機(jī)器人的過(guò)程中，學(xué)生將注重機(jī)器人的安全性和可靠性，形成對(duì)技術(shù)使用的責(zé)任感。（二）工程思維運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法解決問(wèn)題：在探索傳感器原理和設(shè)計(jì)與制作機(jī)器人的過(guò)程中，學(xué)生將運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，識(shí)別問(wèn)題的特性和細(xì)節(jié)，明確制約條件和影響因素，提出可能的解決方案。進(jìn)行簡(jiǎn)單的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和綜合決策：在設(shè)計(jì)機(jī)器人程序流程和循線走算法時(shí)，學(xué)生將考慮各種可能的風(fēng)險(xiǎn)因素，進(jìn)行綜合評(píng)估和決策，確保機(jī)器人能夠穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法：通過(guò)本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生將深刻理解結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法在機(jī)器人設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。（三）創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)與明確問(wèn)題：在設(shè)計(jì)與制作自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人的過(guò)程中，學(xué)生將首先明確機(jī)器人的設(shè)計(jì)目標(biāo)和功能需求，為后續(xù)的設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ)。收集相關(guān)信息并進(jìn)行綜合分析：學(xué)生將通過(guò)查閱資料、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方式收集相關(guān)信息，對(duì)機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合分析，確保方案的可行性和有效性。提出創(chuàng)新性的構(gòu)思方案：在理解傳感器原理的基礎(chǔ)上，學(xué)生將發(fā)揮創(chuàng)造力，提出創(chuàng)新性的機(jī)器人設(shè)計(jì)方案，提升機(jī)器人的感知能力和適應(yīng)性。（四）圖樣表達(dá)識(shí)讀和繪制簡(jiǎn)單的技術(shù)圖樣：在設(shè)計(jì)機(jī)器人的過(guò)程中，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何識(shí)讀和繪制機(jī)械結(jié)構(gòu)圖、電路圖等技術(shù)圖樣，為后續(xù)的制作工作提供準(zhǔn)確的指導(dǎo)。通過(guò)圖樣表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)想：學(xué)生將利用技術(shù)圖樣來(lái)表達(dá)自己的設(shè)計(jì)構(gòu)想，與同伴和教師進(jìn)行交流討論，不斷完善設(shè)計(jì)方案。用技術(shù)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)有形與無(wú)形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換：通過(guò)圖樣表達(dá)，學(xué)生將實(shí)現(xiàn)將抽象的設(shè)計(jì)構(gòu)想轉(zhuǎn)化為具體的技術(shù)圖樣和實(shí)物模型的過(guò)程。（五）物化能力選擇合適的材料和工具進(jìn)行制作：在設(shè)計(jì)與制作機(jī)器人的過(guò)程中，學(xué)生將根據(jù)設(shè)計(jì)需求選擇合適的材料和工具進(jìn)行制作確保機(jī)器人的性能和可靠性。進(jìn)行模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配：學(xué)生將親手制作機(jī)器人的各個(gè)部件并進(jìn)行裝配調(diào)試確保機(jī)器人能夠按照設(shè)計(jì)要求正常運(yùn)行。對(duì)模型或產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)測(cè)試和優(yōu)化：在制作完成后學(xué)生將對(duì)機(jī)器人進(jìn)行技術(shù)測(cè)試評(píng)估其性能并根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)提升機(jī)器人的感知能力和適應(yīng)性。三、學(xué)情分析（一）已知內(nèi)容分析在高中通用技術(shù)選擇性必修2《機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作》第三章《讓機(jī)器人聰明起來(lái)》的教學(xué)之前，學(xué)生對(duì)通用技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能已經(jīng)有了一定的了解。他們已經(jīng)完成了必修模塊《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》和《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》的學(xué)習(xí)，對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過(guò)程、技術(shù)語(yǔ)言的運(yùn)用、結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本概念有了初步的認(rèn)識(shí)。在之前的課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)掌握了一些基本的技術(shù)設(shè)計(jì)方法和工具使用技能，如手工繪圖、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）等，并具備一定的動(dòng)手實(shí)踐能力。學(xué)生在日常生活中已經(jīng)接觸過(guò)各種智能設(shè)備和機(jī)器人，如智能手機(jī)、智能家居設(shè)備、掃地機(jī)器人等，對(duì)機(jī)器人和傳感器的基本概念和應(yīng)用場(chǎng)景有了一定的感性認(rèn)識(shí)。他們了解到機(jī)器人能夠完成一些自動(dòng)化任務(wù)，但對(duì)機(jī)器人如何實(shí)現(xiàn)這些功能，特別是傳感器在其中的作用，還缺乏深入的理解。（二）新知內(nèi)容分析本章《讓機(jī)器人聰明起來(lái)》的教學(xué)重點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生深入理解傳感器的原理和作用，以及如何利用傳感器設(shè)計(jì)和制作能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)境的機(jī)器人。教學(xué)內(nèi)容包括傳感器的定義、分類(lèi)、工作原理以及在實(shí)際應(yīng)用中的案例；觸碰傳感器、光電傳感器等常見(jiàn)傳感器的詳細(xì)探究；以及基于傳感器的機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作實(shí)踐。具體來(lái)說(shuō)，新知內(nèi)容可以分為以下幾個(gè)部分：傳感器的基本概念與分類(lèi)：學(xué)生需要了解傳感器的定義、作用以及在現(xiàn)代生活中的廣泛應(yīng)用。他們需要掌握傳感器的分類(lèi)方法，如按工作原理分類(lèi)（如光電傳感器、觸碰傳感器等）和按應(yīng)用領(lǐng)域分類(lèi)（如位移傳感器、溫度傳感器等）。常見(jiàn)傳感器的工作原理：學(xué)生需要深入理解觸碰傳感器、光電傳感器等常見(jiàn)傳感器的工作原理。這包括傳感器如何感知外部環(huán)境的變化，并將這些變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行傳輸和處理?；趥鞲衅鞯臋C(jī)器人設(shè)計(jì)與制作：學(xué)生需要將傳感器的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)和制作能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)境的機(jī)器人。這包括機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、程序流程設(shè)計(jì)、循線走算法研究等內(nèi)容。（三）學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析高中學(xué)生在通用技術(shù)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中，已經(jīng)展現(xiàn)出了較強(qiáng)的邏輯思維能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。他們能夠獨(dú)立完成一些簡(jiǎn)單的技術(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)，并具備一定的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在面對(duì)《讓機(jī)器人聰明起來(lái)》這一章的教學(xué)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生可能會(huì)遇到一些挑戰(zhàn)：理論理解能力：傳感器的工作原理涉及物理、電子等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，對(duì)學(xué)生的理論理解能力提出了較高的要求。學(xué)生需要能夠?qū)⑦@些理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，理解傳感器在機(jī)器人中的具體應(yīng)用。動(dòng)手實(shí)踐能力：雖然學(xué)生已經(jīng)具備了一定的動(dòng)手實(shí)踐能力，但在設(shè)計(jì)和制作基于傳感器的機(jī)器人時(shí)，他們可能需要掌握一些新的工具和技能，如電路搭接、程序編寫(xiě)等。創(chuàng)新能力：在設(shè)計(jì)和制作機(jī)器人的過(guò)程中，學(xué)生需要發(fā)揮創(chuàng)新思維，提出獨(dú)特的解決方案。這要求學(xué)生具備較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和問(wèn)題解決能力。（四）學(xué)習(xí)障礙突破策略為了幫助學(xué)生克服在學(xué)習(xí)《讓機(jī)器人聰明起來(lái)》這一章時(shí)可能遇到的障礙，教師可以采取以下策略：強(qiáng)化理論講解與案例分析：針對(duì)傳感器的工作原理等理論內(nèi)容，教師可以通過(guò)生動(dòng)的講解和豐富的案例分析，幫助學(xué)生理解這些抽象的概念。教師可以利用多媒體教學(xué)手段，如動(dòng)畫(huà)、視頻等，直觀展示傳感器的工作過(guò)程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解效果。加強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐訓(xùn)練：為了提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，教師可以安排更多的實(shí)踐環(huán)節(jié)，如電路搭接實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人組裝與調(diào)試等。在實(shí)踐過(guò)程中，教師可以給予學(xué)生及時(shí)的指導(dǎo)和反饋，幫助他們掌握新的工具和技能。鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作與創(chuàng)新思維：在設(shè)計(jì)和制作機(jī)器人的過(guò)程中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作，共同解決問(wèn)題。教師可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新思維，提出獨(dú)特的解決方案。通過(guò)組織小組討論、創(chuàng)意競(jìng)賽等活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。提供個(gè)性化學(xué)習(xí)支持：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能遇到的個(gè)性化問(wèn)題，教師可以提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持。例如，對(duì)于理論理解能力較弱的學(xué)生，教師可以安排額外的輔導(dǎo)時(shí)間；對(duì)于動(dòng)手實(shí)踐能力較強(qiáng)的學(xué)生，教師可以提供更具挑戰(zhàn)性的實(shí)踐任務(wù)。加強(qiáng)評(píng)價(jià)與反饋：在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)和反饋。通過(guò)定期的檢查、測(cè)試和項(xiàng)目展示等方式，及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)他們存在的問(wèn)題并給予針對(duì)性的指導(dǎo)。教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和相互評(píng)價(jià)，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力和批判性思維能力。通過(guò)強(qiáng)化理論講解與案例分析、加強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐訓(xùn)練、鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作與創(chuàng)新思維、提供個(gè)性化學(xué)習(xí)支持以及加強(qiáng)評(píng)價(jià)與反饋等策略，教師可以有效幫助學(xué)生克服在學(xué)習(xí)《讓機(jī)器人聰明起來(lái)》這一章時(shí)可能遇到的障礙，提高他們的學(xué)習(xí)效果和創(chuàng)新能力。四、大主題或大概念設(shè)計(jì)本單元的大主題或大概念設(shè)計(jì)為“智能機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作：感知、思維與行動(dòng)的一體化探索”。圍繞這一主題，我們將通過(guò)一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生深入了解機(jī)器人的基本構(gòu)成、工作原理及其在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用，著重培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。通過(guò)本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生將不僅掌握機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作的基礎(chǔ)知識(shí)和技能，還將體驗(yàn)到技術(shù)創(chuàng)新與工程實(shí)踐的樂(lè)趣，為未來(lái)投身于科技領(lǐng)域打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。五、大單元目標(biāo)敘寫(xiě)（一）技術(shù)意識(shí)學(xué)生能夠識(shí)別并理解傳感器在機(jī)器人及日常生活中的應(yīng)用，形成對(duì)智能技術(shù)的興趣和敏感性。學(xué)生能夠分析傳感器技術(shù)對(duì)個(gè)人生活、社會(huì)發(fā)展及環(huán)境保護(hù)的積極影響，樹(shù)立正確的技術(shù)使用觀念和社會(huì)責(zé)任感。（二）工程思維學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡的方法，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)機(jī)器人感知環(huán)境的功能，提升問(wèn)題解決和決策能力。學(xué)生能夠理解機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中的復(fù)雜性，學(xué)會(huì)將大問(wèn)題分解為小問(wèn)題，逐步解決，培養(yǎng)耐心和細(xì)致的工作態(tài)度。（三）創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)生能夠基于機(jī)器人感知環(huán)境的需求，設(shè)計(jì)創(chuàng)新性的解決方案，提升創(chuàng)造力和想象力。學(xué)生能夠在設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮機(jī)器人的實(shí)用性、美觀性和可持續(xù)性，進(jìn)行綜合評(píng)估和優(yōu)化。（四）圖樣表達(dá)學(xué)生能夠使用技術(shù)圖樣準(zhǔn)確表達(dá)機(jī)器人的設(shè)計(jì)構(gòu)想，包括結(jié)構(gòu)圖、流程圖、控制框圖等。學(xué)生能夠通過(guò)圖樣與他人交流設(shè)計(jì)思想，共同完善設(shè)計(jì)方案，提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。（五）物化能力學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案，選擇合適的材料和工具，制作機(jī)器人的感知模塊和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。學(xué)生能夠調(diào)試和優(yōu)化機(jī)器人，使其能夠準(zhǔn)確感知環(huán)境并作出相應(yīng)反應(yīng)，提升動(dòng)手實(shí)踐能力和問(wèn)題解決能力。六、大單元教學(xué)重點(diǎn)傳感器的原理與應(yīng)用：深入講解各類(lèi)傳感器的工作原理及其在機(jī)器人感知環(huán)境中的應(yīng)用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和案例分析，幫助學(xué)生建立對(duì)傳感器的直觀認(rèn)識(shí)。機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作流程：引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從需求分析、方案設(shè)計(jì)、制作調(diào)試到優(yōu)化改進(jìn)的全過(guò)程，掌握機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作的基本方法和步驟。創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐：鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的機(jī)器人感知環(huán)境方案，并通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)物。七、大單元教學(xué)難點(diǎn)復(fù)雜環(huán)境的感知與適應(yīng)：如何使機(jī)器人能夠準(zhǔn)確感知復(fù)雜多變的環(huán)境，并作出快速準(zhǔn)確的反應(yīng)，是教學(xué)中的一大難點(diǎn)。這要求學(xué)生具備深入的系統(tǒng)分析和工程設(shè)計(jì)能力。多學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用：機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作涉及機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科知識(shí)，如何引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用這些知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，提升他們的跨學(xué)科整合能力，也是教學(xué)中的一個(gè)挑戰(zhàn)。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)：如何激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，使他們能夠設(shè)計(jì)出獨(dú)特且實(shí)用的機(jī)器人感知環(huán)境方案，并在實(shí)踐中不斷優(yōu)化和完善，是教學(xué)中的另一個(gè)難點(diǎn)。詳細(xì)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施策略任務(wù)一：認(rèn)識(shí)生活中的傳感器教學(xué)內(nèi)容：介紹傳感器的基本概念及其在日常生活中的應(yīng)用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身體驗(yàn)傳感器的工作原理。教學(xué)活動(dòng)：情境導(dǎo)入：通過(guò)展示銀行自動(dòng)門(mén)、停車(chē)場(chǎng)道閘、聲控?zé)舻壬钪械膶?shí)例，引導(dǎo)學(xué)生思考這些設(shè)備是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。實(shí)驗(yàn)探究：組織學(xué)生分組進(jìn)行聲控?zé)裟Ｐ偷拇罱ê驼{(diào)試，觀察聲音傳感器如何控制LED燈的亮滅。討論交流：引導(dǎo)學(xué)生討論生活中還有哪些場(chǎng)合使用了傳感器，它們是如何工作的，以及傳感器給我們的生活帶來(lái)了哪些便利。教學(xué)難點(diǎn)突破：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和討論，幫助學(xué)生建立對(duì)傳感器的直觀認(rèn)識(shí)，理解傳感器在自動(dòng)控制中的作用。任務(wù)二：領(lǐng)略傳感器的本領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容：深入探討傳感器的種類(lèi)、工作原理及其在機(jī)器人感知環(huán)境中的應(yīng)用。教學(xué)活動(dòng)：案例分析：分析數(shù)控機(jī)床中霍爾傳感器如何檢測(cè)刀具磨損程度，以及氣敏傳感器如何檢測(cè)有害氣體等實(shí)例。實(shí)驗(yàn)演示：通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示光敏電阻、磁敏傳感器等的工作原理，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，感受傳感器的靈敏性和準(zhǔn)確性。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力，設(shè)計(jì)一種基于傳感器的創(chuàng)新裝置或機(jī)器人功能，如智能避障小車(chē)、環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)器人等。教學(xué)難點(diǎn)突破：通過(guò)案例分析和實(shí)驗(yàn)演示，幫助學(xué)生深入理解傳感器的種類(lèi)和工作原理；通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。任務(wù)三：探究觸碰傳感器的原理教學(xué)內(nèi)容：講解觸碰傳感器的工作原理及其在機(jī)器人中的應(yīng)用。教學(xué)活動(dòng)：原理講解：通過(guò)多媒體展示和實(shí)物演示，講解觸碰傳感器的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)探究：組織學(xué)生分組進(jìn)行觸碰傳感器電路的搭建和調(diào)試，觀察觸碰傳感器如何控制電路的通斷。應(yīng)用拓展：引導(dǎo)學(xué)生思考觸碰傳感器在機(jī)器人中的應(yīng)用場(chǎng)景，如機(jī)器人避障、物體抓取等。教學(xué)難點(diǎn)突破：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和應(yīng)用拓展活動(dòng)，幫助學(xué)生掌握觸碰傳感器的工作原理和應(yīng)用方法。任務(wù)四：探究光電傳感器的原理教學(xué)內(nèi)容：講解光電傳感器的工作原理及其在機(jī)器人中的應(yīng)用。教學(xué)活動(dòng)：原理講解：通過(guò)多媒體展示和實(shí)物演示，講解光電傳感器的工作原理和分類(lèi)。實(shí)驗(yàn)探究：組織學(xué)生分組進(jìn)行光電傳感器測(cè)距實(shí)驗(yàn)，測(cè)量不同顏色、不同材質(zhì)物體對(duì)光電傳感器的影響。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：引導(dǎo)學(xué)生利用光電傳感器設(shè)計(jì)一種機(jī)器人尋線功能，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在預(yù)設(shè)路徑上的自動(dòng)行駛。教學(xué)難點(diǎn)突破：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)，幫助學(xué)生深入理解光電傳感器的工作原理和應(yīng)用方法。任務(wù)五：探究其他常見(jiàn)傳感器的原理教學(xué)內(nèi)容：介紹溫度傳感器、超聲波傳感器等其他常見(jiàn)傳感器的原理及應(yīng)用。教學(xué)活動(dòng)：原理講解：通過(guò)多媒體展示和實(shí)物演示，講解溫度傳感器、超聲波傳感器等的工作原理和分類(lèi)。案例分析：分析這些傳感器在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例，如電水壺的溫度控制、汽車(chē)的倒車(chē)?yán)走_(dá)等。創(chuàng)新實(shí)踐：鼓勵(lì)學(xué)生利用這些傳感器設(shè)計(jì)一種具有創(chuàng)新性的機(jī)器人功能或裝置。教學(xué)難點(diǎn)突破：通過(guò)原理講解、案例分析和創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，幫助學(xué)生全面了解其他常見(jiàn)傳感器的原理及應(yīng)用方法。任務(wù)六：設(shè)計(jì)程序流程教學(xué)內(nèi)容：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人程序設(shè)計(jì)的基本流程和方法。教學(xué)活動(dòng)：流程講解：通過(guò)多媒體展示和實(shí)物演示，講解機(jī)器人程序設(shè)計(jì)的基本流程和方法。案例分析：分析一些簡(jiǎn)單的機(jī)器人程序案例，如循線行走、避障等功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。實(shí)踐操作：組織學(xué)生使用圖形化編程軟件設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人程序，如控制機(jī)器人前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等。教學(xué)難點(diǎn)突破：通過(guò)流程講解、案例分析和實(shí)踐操作活動(dòng)，幫助學(xué)生掌握機(jī)器人程序設(shè)計(jì)的基本流程和方法。任務(wù)七：設(shè)計(jì)循線走機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容：綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)能夠循線行走的機(jī)器人。教學(xué)活動(dòng)：需求分析：引導(dǎo)學(xué)生分析循線行走機(jī)器人的功能需求和性能指標(biāo)。方案設(shè)計(jì)：組織學(xué)生分組進(jìn)行方案設(shè)計(jì)包括機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳感器選擇、程序設(shè)計(jì)等。制作調(diào)試：提供必要的材料和工具支持學(xué)生動(dòng)手制作機(jī)器人并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。成果展示：組織學(xué)生進(jìn)行成果展示和交流分享成功經(jīng)驗(yàn)和遇到的問(wèn)題及解決方法。教學(xué)難點(diǎn)突破：通過(guò)需求分析、方案設(shè)計(jì)、制作調(diào)試和成果展示等一系列活動(dòng)，幫助學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)并制作出一個(gè)能夠循線行走的機(jī)器人，提升他們的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和物化能力。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生相互學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。八、大單元整體教學(xué)思路教學(xué)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》的要求，結(jié)合蘇教版高中通用技術(shù)選擇性必修2《機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作》第三章《讓機(jī)器人聰明起來(lái)》的教學(xué)內(nèi)容，本大單元整體教學(xué)目標(biāo)設(shè)定如下，旨在全面培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)。（一）技術(shù)意識(shí)感知與理解：學(xué)生能夠結(jié)合生活實(shí)際，感知傳感器在機(jī)器人及智能設(shè)備中的應(yīng)用，理解傳感器如何幫助機(jī)器人感知和適應(yīng)環(huán)境，認(rèn)識(shí)到傳感器技術(shù)對(duì)社會(huì)生活的影響。分析與評(píng)價(jià)：學(xué)生能夠分析不同傳感器的工作原理和特性，評(píng)價(jià)傳感器在特定應(yīng)用場(chǎng)景中的優(yōu)劣，形成對(duì)傳感器技術(shù)的理性認(rèn)識(shí)和批判性思維。社會(huì)責(zé)任與倫理：學(xué)生能夠理解傳感器技術(shù)在應(yīng)用中的倫理和社會(huì)責(zé)任，關(guān)注傳感器技術(shù)的安全性和隱私保護(hù)，形成正確的技術(shù)價(jià)值觀和社會(huì)責(zé)任感。（二）工程思維系統(tǒng)分析：學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，理解機(jī)器人感知系統(tǒng)的組成和工作原理，分析傳感器在機(jī)器人系統(tǒng)中的作用和影響。設(shè)計(jì)與優(yōu)化：學(xué)生能夠針對(duì)特定任務(wù)，設(shè)計(jì)包含傳感器的機(jī)器人系統(tǒng)，通過(guò)模擬和實(shí)驗(yàn)優(yōu)化系統(tǒng)性能，體現(xiàn)工程思維和解決問(wèn)題的能力。決策與權(quán)衡：在面對(duì)多種傳感器選擇時(shí)，學(xué)生能夠進(jìn)行權(quán)衡和決策，考慮成本、性能、可靠性等因素，選擇最合適的傳感器方案。（三）創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)意構(gòu)思：學(xué)生能夠基于傳感器技術(shù)，提出創(chuàng)新性的機(jī)器人設(shè)計(jì)方案，滿足特定需求或解決實(shí)際問(wèn)題。方案設(shè)計(jì)：學(xué)生能夠設(shè)計(jì)詳細(xì)的機(jī)器人感知系統(tǒng)方案，包括傳感器選擇、布局、數(shù)據(jù)處理等，體現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。原型制作與測(cè)試：學(xué)生能夠制作機(jī)器人原型，并進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性和有效性。（四）圖樣表達(dá)技術(shù)圖樣繪制：學(xué)生能夠繪制機(jī)器人感知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、流程圖、控制框圖等，清晰表達(dá)設(shè)計(jì)思路。技術(shù)語(yǔ)言運(yùn)用：學(xué)生能夠運(yùn)用技術(shù)語(yǔ)言準(zhǔn)確描述傳感器和機(jī)器人系統(tǒng)的特性、功能和工作原理。交流與溝通：學(xué)生能夠通過(guò)技術(shù)圖樣和技術(shù)語(yǔ)言與他人有效溝通和交流設(shè)計(jì)方案，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作和知識(shí)共享。（五）物化能力材料選擇與加工：學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇合適的傳感器和電子元器件，掌握傳感器和電子元器件的加工和組裝技術(shù)。原型制作與調(diào)試：學(xué)生能夠獨(dú)立完成機(jī)器人原型的制作和調(diào)試工作，確保機(jī)器人感知系統(tǒng)的正常運(yùn)行。問(wèn)題解決與優(yōu)化：在制作和調(diào)試過(guò)程中，學(xué)生能夠主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，對(duì)機(jī)器人感知系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。教學(xué)整體思路本大單元教學(xué)將圍繞傳感器技術(shù)在機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作中的應(yīng)用展開(kāi)，通過(guò)三個(gè)主要任務(wù)——認(rèn)識(shí)生活中的傳感器、探索常見(jiàn)傳感器分辨環(huán)境的奧秘、設(shè)計(jì)與制作自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人——逐步深入，全面培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)。一、初探生活中的傳感器任務(wù)一：認(rèn)識(shí)生活中的傳感器教學(xué)活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析生活中的傳感器應(yīng)用案例，如自動(dòng)門(mén)、聲控?zé)?、紅外感應(yīng)水龍頭等，理解傳感器如何幫助設(shè)備感知環(huán)境并作出響應(yīng)。核心素養(yǎng)培養(yǎng)：通過(guò)觀察和分析，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)和觀察能力；通過(guò)討論和交流，培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和批判性思維。任務(wù)二：領(lǐng)略傳感器的本領(lǐng)教學(xué)活動(dòng)：介紹不同類(lèi)型傳感器的工作原理和特性，如光敏傳感器、聲敏傳感器、氣敏傳感器等，讓學(xué)生領(lǐng)略傳感器的多樣性和廣泛應(yīng)用。核心素養(yǎng)培養(yǎng)：通過(guò)介紹和講解，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)和理解能力；通過(guò)案例分析和比較，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和評(píng)價(jià)能力。二、探索常見(jiàn)傳感器分辨環(huán)境的奧秘任務(wù)一：探究觸碰傳感器的原理教學(xué)活動(dòng)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和探究，讓學(xué)生了解觸碰傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的觸碰傳感器電路并進(jìn)行測(cè)試。核心素養(yǎng)培養(yǎng)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和探究，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和動(dòng)手能力；通過(guò)設(shè)計(jì)和測(cè)試，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和物化能力。任務(wù)二：探究光電傳感器的原理教學(xué)活動(dòng)：介紹光電傳感器的工作原理和應(yīng)用，讓學(xué)生設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)單的光電傳感器電路，用于檢測(cè)光線強(qiáng)度或物體位置。核心素養(yǎng)培養(yǎng)：通過(guò)介紹和講解，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)和理解能力；通過(guò)設(shè)計(jì)和制作，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和物化能力。任務(wù)三：探究其他常見(jiàn)傳感器的原理教學(xué)活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生探究超聲波傳感器、溫度傳感器等其他常見(jiàn)傳感器的原理和應(yīng)用，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。核心素養(yǎng)培養(yǎng)：通過(guò)探究和實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和解決問(wèn)題的能力；通過(guò)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和物化能力。三、設(shè)計(jì)與制作自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人任務(wù)一：設(shè)計(jì)程序流程教學(xué)活動(dòng)：介紹機(jī)器人程序設(shè)計(jì)的基本概念和流程，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的機(jī)器人控制程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避障、循線行走等功能。核心素養(yǎng)培養(yǎng)：通過(guò)介紹和講解，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)和理解能力；通過(guò)設(shè)計(jì)和編程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和物化能力。任務(wù)二：設(shè)計(jì)循線走機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并制作循線走機(jī)器人，選擇合適的傳感器和驅(qū)動(dòng)裝置，編寫(xiě)控制程序并進(jìn)行調(diào)試。核心素養(yǎng)培養(yǎng)：通過(guò)設(shè)計(jì)和制作，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和解決問(wèn)題的能力；通過(guò)調(diào)試和優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生的物化能力和創(chuàng)新能力。教學(xué)策略與方法情境教學(xué)：通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)或模擬的情境，讓學(xué)生在情境中學(xué)習(xí)和應(yīng)用傳感器技術(shù)，提高學(xué)習(xí)的針對(duì)性和實(shí)效性。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)：以項(xiàng)目為載體，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中學(xué)習(xí)和掌握傳感器技術(shù)和機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作的知識(shí)和技能。合作學(xué)習(xí)：組織學(xué)生分組合作，共同完成任務(wù)，促進(jìn)知識(shí)共享和團(tuán)隊(duì)合作能力的提升。探究學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、探究等方式主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神。反思與評(píng)價(jià)：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，提高學(xué)習(xí)效果和核心素養(yǎng)。教學(xué)資源與環(huán)境教學(xué)資源：提供豐富的傳感器和機(jī)器人相關(guān)的教學(xué)資源，包括教材、課件、實(shí)驗(yàn)器材、網(wǎng)絡(luò)資源等。教學(xué)環(huán)境：配備專(zhuān)用的實(shí)驗(yàn)室和制作車(chē)間，提供必要的工具和設(shè)備，確保學(xué)生能夠進(jìn)行實(shí)踐操作和制作。技術(shù)支持：提供必要的技術(shù)支持和指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和困難。通過(guò)本大單元的教學(xué)實(shí)施，學(xué)生將全面理解和掌握傳感器技術(shù)在機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作中的應(yīng)用，培養(yǎng)通用技術(shù)的核心素養(yǎng)，為未來(lái)的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。九、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)教學(xué)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》和《2020版蘇教版高中通用技術(shù)選擇性必修2機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作》的教學(xué)內(nèi)容，本章節(jié)的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)將圍繞通用技術(shù)的五大核心素養(yǎng)目標(biāo)展開(kāi)，即技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。通過(guò)本章的教學(xué)，旨在使學(xué)生：增強(qiáng)技術(shù)意識(shí)：理解傳感器在機(jī)器人及現(xiàn)代生活中的重要性，認(rèn)識(shí)到技術(shù)進(jìn)步對(duì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)作用。培養(yǎng)工程思維：通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐，理解系統(tǒng)分析、流程控制、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等工程思想，并能夠應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的解決。提升創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力：通過(guò)設(shè)計(jì)自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)提出并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。提高圖樣表達(dá)能力：通過(guò)繪制設(shè)計(jì)圖紙、制作流程圖、編寫(xiě)程序等，提高學(xué)生的圖樣表達(dá)和技術(shù)交流能力。增強(qiáng)物化能力：通過(guò)動(dòng)手制作循線走機(jī)器人，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，提高物化實(shí)現(xiàn)能力。學(xué)習(xí)目標(biāo)辨別與理解傳感器：學(xué)生能夠識(shí)別并解釋生活中常見(jiàn)的傳感器，理解其工作原理及應(yīng)用場(chǎng)景。探究傳感器原理：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)生能夠深入了解觸碰傳感器、光電傳感器等的工作原理。設(shè)計(jì)自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人：學(xué)生能夠設(shè)計(jì)并編寫(xiě)程序，制作一個(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)循線行走等功能。圖樣表達(dá)與交流：學(xué)生能夠繪制設(shè)計(jì)圖紙、流程圖，編寫(xiě)程序，清晰表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思路。物化實(shí)現(xiàn)與調(diào)試：學(xué)生能夠動(dòng)手制作機(jī)器人，進(jìn)行調(diào)試與優(yōu)化，解決實(shí)際問(wèn)題。評(píng)價(jià)目標(biāo)設(shè)定（一）技術(shù)意識(shí)評(píng)價(jià)維度：學(xué)生能否識(shí)別并解釋生活中常見(jiàn)的傳感器及其應(yīng)用。學(xué)生能否理解傳感器技術(shù)在現(xiàn)代生活中的重要性及其對(duì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)作用。學(xué)生能否在技術(shù)活動(dòng)中表現(xiàn)出對(duì)技術(shù)的敏感性、批判性和創(chuàng)新性。評(píng)價(jià)方式：課堂討論：組織學(xué)生討論傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景及其對(duì)社會(huì)的影響。案例分析：分析傳感器技術(shù)在智能家居、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。自我反思：要求學(xué)生撰寫(xiě)學(xué)習(xí)心得，反思傳感器技術(shù)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的意義。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：能夠準(zhǔn)確識(shí)別并解釋至少三種常見(jiàn)傳感器及其應(yīng)用。能夠闡述傳感器技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)作用。在討論和反思中表現(xiàn)出對(duì)技術(shù)的敏感性和批判性。（二）工程思維評(píng)價(jià)維度：學(xué)生能否運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，理解機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)及其相互關(guān)系。學(xué)生能否進(jìn)行流程設(shè)計(jì)和優(yōu)化，提出合理的解決方案。學(xué)生能否對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和綜合決策。評(píng)價(jià)方式：項(xiàng)目設(shè)計(jì)：要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人的項(xiàng)目方案。流程優(yōu)化：組織學(xué)生討論并優(yōu)化機(jī)器人制作流程。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，提出改進(jìn)措施。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：項(xiàng)目方案能夠體現(xiàn)出系統(tǒng)分析的思想，各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)合理、相互協(xié)調(diào)。能夠提出有效的流程優(yōu)化方案，提高制作效率。能夠?qū)υO(shè)計(jì)方案進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并提出合理的改進(jìn)措施。（三）創(chuàng)新設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)維度：學(xué)生能否根據(jù)設(shè)計(jì)需求，提出創(chuàng)新性的解決方案。學(xué)生能否運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)，進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)和優(yōu)化。學(xué)生能否通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)和探究，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。評(píng)價(jià)方式：方案設(shè)計(jì)：要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)具有創(chuàng)新性的自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人方案。多學(xué)科融合：組織學(xué)生討論如何將物理、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科知識(shí)應(yīng)用于機(jī)器人設(shè)計(jì)中。技術(shù)試驗(yàn)：通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性，并進(jìn)行優(yōu)化。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)方案具有創(chuàng)新性，能夠解決實(shí)際問(wèn)題。能夠綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。技術(shù)試驗(yàn)結(jié)果能夠支持設(shè)計(jì)方案的可行性。（四）圖樣表達(dá)評(píng)價(jià)維度：學(xué)生能否繪制清晰、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)圖紙和流程圖。學(xué)生能否用技術(shù)語(yǔ)言準(zhǔn)確表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思路。學(xué)生能否通過(guò)圖樣表達(dá)進(jìn)行有效的技術(shù)交流和合作。評(píng)價(jià)方式：圖樣繪制：要求學(xué)生繪制機(jī)器人設(shè)計(jì)圖紙和流程圖。技術(shù)交流：組織學(xué)生進(jìn)行圖樣表達(dá)的技術(shù)交流和討論。小組合作：通過(guò)小組合作完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)，評(píng)價(jià)圖樣表達(dá)在合作中的作用。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)圖紙和流程圖清晰、準(zhǔn)確，符合規(guī)范。能夠用技術(shù)語(yǔ)言準(zhǔn)確表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思路。圖樣表達(dá)在小組合作中發(fā)揮了有效的交流和合作作用。（五）物化能力評(píng)價(jià)維度：學(xué)生能否根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和流程圖，動(dòng)手制作機(jī)器人。學(xué)生能否對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生能否在制作過(guò)程中體現(xiàn)出嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工作態(tài)度。評(píng)價(jià)方式：動(dòng)手制作：要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙動(dòng)手制作機(jī)器人。調(diào)試優(yōu)化：對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，解決實(shí)際問(wèn)題。工作態(tài)度評(píng)價(jià)：通過(guò)觀察學(xué)生在制作過(guò)程中的表現(xiàn)，評(píng)價(jià)其工作態(tài)度。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：能夠根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙成功制作機(jī)器人。能夠?qū)C(jī)器人進(jìn)行有效調(diào)試和優(yōu)化，解決實(shí)際問(wèn)題。在制作過(guò)程中表現(xiàn)出嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工作態(tài)度。具體評(píng)價(jià)活動(dòng)設(shè)計(jì)1.課堂討論與評(píng)價(jià)（技術(shù)意識(shí)）活動(dòng)名稱：傳感器在生活中的應(yīng)用討論活動(dòng)過(guò)程：教師引導(dǎo)學(xué)生討論傳感器在日常生活中的應(yīng)用場(chǎng)景，如自動(dòng)門(mén)、紅外感應(yīng)水龍頭等。學(xué)生分享自己對(duì)傳感器技術(shù)的理解和看法。教師對(duì)學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充。評(píng)價(jià)要點(diǎn)：學(xué)生能否準(zhǔn)確識(shí)別并解釋傳感器在生活中的應(yīng)用。學(xué)生能否理解傳感器技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)作用。學(xué)生在討論中表現(xiàn)出的技術(shù)敏感性和批判性。2.項(xiàng)目設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)（工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)）活動(dòng)名稱：自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人項(xiàng)目設(shè)計(jì)活動(dòng)過(guò)程：學(xué)生分組進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人的項(xiàng)目設(shè)計(jì)。要求學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，設(shè)計(jì)合理的制作流程和方案。鼓勵(lì)學(xué)生提出創(chuàng)新性的解決方案，并綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行優(yōu)化。評(píng)價(jià)要點(diǎn)：項(xiàng)目方案是否體現(xiàn)出系統(tǒng)分析的思想，各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)是否合理、相互協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)方案是否具有創(chuàng)新性，能否解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生能否綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。3.圖樣繪制與評(píng)價(jià)（圖樣表達(dá)）活動(dòng)名稱：機(jī)器人設(shè)計(jì)圖紙和流程圖繪制活動(dòng)過(guò)程：學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案繪制機(jī)器人設(shè)計(jì)圖紙和流程圖。教師對(duì)學(xué)生的圖樣表達(dá)進(jìn)行指導(dǎo)和點(diǎn)評(píng)。學(xué)生之間進(jìn)行圖樣表達(dá)的技術(shù)交流和討論。評(píng)價(jià)要點(diǎn)：設(shè)計(jì)圖紙和流程圖是否清晰、準(zhǔn)確，符合規(guī)范。學(xué)生能否用技術(shù)語(yǔ)言準(zhǔn)確表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思路。圖樣表達(dá)在小組合作中是否發(fā)揮了有效的交流和合作作用。4.動(dòng)手制作與評(píng)價(jià)（物化能力）活動(dòng)名稱：循線走機(jī)器人制作與調(diào)試活動(dòng)過(guò)程：學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙動(dòng)手制作循線走機(jī)器人。教師對(duì)制作過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督，確保學(xué)生按照規(guī)范操作。學(xué)生對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，解決實(shí)際問(wèn)題。評(píng)價(jià)要點(diǎn)：學(xué)生能否根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙成功制作機(jī)器人。學(xué)生能否對(duì)機(jī)器人進(jìn)行有效調(diào)試和優(yōu)化，解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生在制作過(guò)程中是否表現(xiàn)出嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工作態(tài)度。5.綜合評(píng)價(jià)（技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)、物化能力）活動(dòng)名稱：項(xiàng)目展示與評(píng)價(jià)活動(dòng)過(guò)程：學(xué)生分組展示自己設(shè)計(jì)的自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人項(xiàng)目。展示內(nèi)容包括項(xiàng)目背景、設(shè)計(jì)方案、制作過(guò)程、調(diào)試結(jié)果等。教師和其他學(xué)生對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)要點(diǎn)：項(xiàng)目是否體現(xiàn)出學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。學(xué)生的圖樣表達(dá)能力如何，能否清晰、準(zhǔn)確地表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思路。學(xué)生的物化能力如何，能否成功制作并調(diào)試機(jī)器人。學(xué)生在項(xiàng)目展示中表現(xiàn)出的綜合素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)合作能力。通過(guò)以上評(píng)價(jià)活動(dòng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施，可以全面、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生在《讓機(jī)器人聰明起來(lái)》這一章節(jié)中的學(xué)習(xí)情況，促進(jìn)其通用技術(shù)核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖一、大單元實(shí)施思路本大單元以《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》為指導(dǎo)，結(jié)合2020版蘇教版高中通用技術(shù)選擇性必修2《機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作》第三章《讓機(jī)器人聰明起來(lái)》的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)了完整的教學(xué)實(shí)施思路。具體思路如下：引入與感知：通過(guò)生活中的實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生感知傳感器在日常生活中的應(yīng)用，初步認(rèn)識(shí)傳感器及其重要性。理論學(xué)習(xí)與體驗(yàn)：通過(guò)理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生理解常見(jiàn)傳感器的工作原理及其在機(jī)器人控制系統(tǒng)中的作用。實(shí)踐操作與設(shè)計(jì)：通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，設(shè)計(jì)與制作能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)境的機(jī)器人，提升學(xué)生的技術(shù)實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。綜合評(píng)價(jià)與反思：通過(guò)綜合評(píng)價(jià)和反思，鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，進(jìn)一步提升學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)和綜合能力。二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》的要求，結(jié)合本單元的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)定以下教學(xué)目標(biāo)：（一）技術(shù)意識(shí)能夠結(jié)合生活實(shí)際，感知傳感器在日常生活中的應(yīng)用，形成對(duì)傳感器技術(shù)的興趣和好奇心。能夠理解傳感器在機(jī)器人及自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要性，形成對(duì)技術(shù)發(fā)展的關(guān)注和敏感度。（二）工程思維能夠理解傳感器在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用，形成系統(tǒng)分析和綜合應(yīng)用傳感器技術(shù)的意識(shí)。能夠通過(guò)工程思維，分析并解決機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題。（三）創(chuàng)新設(shè)計(jì)能夠結(jié)合傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人。能夠運(yùn)用創(chuàng)新思維，優(yōu)化機(jī)器人設(shè)計(jì)方案，提升機(jī)器人的智能性和適應(yīng)性。（四）圖樣表達(dá)能夠通過(guò)圖樣表達(dá)機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路，繪制機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖。能夠運(yùn)用技術(shù)語(yǔ)言，清晰、準(zhǔn)確地描述機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。（五）物化能力能夠通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，制作能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)境的機(jī)器人。能夠綜合運(yùn)用材料、工具和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的組裝和調(diào)試。三、教學(xué)結(jié)構(gòu)圖讓機(jī)器人聰明起來(lái)├──一、初探生活中的傳感器│├──任務(wù)一：認(rèn)識(shí)生活中的傳感器││├──傳感器在生活中的應(yīng)用實(shí)例││└──傳感器的定義與分類(lèi)│└──任務(wù)二：領(lǐng)略傳感器的本領(lǐng)│├──傳感器的功能與應(yīng)用│└──傳感器的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)├──二、探索常見(jiàn)傳感器分辨環(huán)境的奧秘│├──任務(wù)一：探究觸碰傳感器的原理││├──觸碰傳感器的工作原理││└──觸碰傳感器的應(yīng)用實(shí)例│├──任務(wù)二：探究光電傳感器的原理││├──光電傳感器的工作原理││└──光電傳感器的應(yīng)用實(shí)例│└──任務(wù)三：探究其他常見(jiàn)傳感器的原理│├──超聲波傳感器│├──溫度傳感器│└──其他傳感器（如氣敏傳感器、磁敏傳感器等）└──三、設(shè)計(jì)與制作自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人├──任務(wù)一：設(shè)計(jì)程序流程│├──程序語(yǔ)言的三個(gè)結(jié)構(gòu)│└──程序流程圖的繪制└──任務(wù)二：設(shè)計(jì)循線走機(jī)器人├──機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析├──機(jī)器人的算法分析與研究└──機(jī)器人的制作與調(diào)試四、具體教學(xué)實(shí)施步驟（一）初探生活中的傳感器任務(wù)一：認(rèn)識(shí)生活中的傳感器教學(xué)內(nèi)容：展示傳感器在日常生活中的應(yīng)用實(shí)例，如自動(dòng)門(mén)、聲控?zé)?、感?yīng)水龍頭等。引導(dǎo)學(xué)生討論傳感器的定義、分類(lèi)及其在自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用。教學(xué)活動(dòng)：情境創(chuàng)設(shè)：展示自動(dòng)門(mén)、聲控?zé)?、感?yīng)水龍頭等生活實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考其工作原理。討論交流：分組討論傳感器的定義、分類(lèi)及其在自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要性。總結(jié)歸納：教師總結(jié)傳感器的定義、分類(lèi)及其在日常生活中的應(yīng)用。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)觀察學(xué)生的討論情況和發(fā)言內(nèi)容，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)傳感器的初步認(rèn)識(shí)和理解程度。任務(wù)二：領(lǐng)略傳感器的本領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容：深入講解傳感器的功能與應(yīng)用，如數(shù)控機(jī)床中的霍爾傳感器、機(jī)器人的“電子鼻”等。引導(dǎo)學(xué)生探討傳感器的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。教學(xué)活動(dòng)：案例分析：以數(shù)控機(jī)床中的霍爾傳感器和機(jī)器人的“電子鼻”為例，深入分析傳感器的功能與應(yīng)用。小組討論：分組討論傳感器的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，如微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等。匯報(bào)交流：各小組派代表匯報(bào)討論結(jié)果，全班進(jìn)行交流與分享。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的匯報(bào)內(nèi)容和交流情況，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)傳感器功能與應(yīng)用的深入理解和思考程度。（二）探索常見(jiàn)傳感器分辨環(huán)境的奧秘任務(wù)一：探究觸碰傳感器的原理教學(xué)內(nèi)容：講解觸碰傳感器的工作原理，如導(dǎo)電橡膠按鍵、觸摸屏等。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究觸碰傳感器的特性。教學(xué)活動(dòng)：理論講解：教師講解觸碰傳感器的工作原理和特性。實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究觸碰傳感器的響應(yīng)速度和靈敏度等特性。數(shù)據(jù)分析：學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析觸碰傳感器的性能特點(diǎn)。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析報(bào)告，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)觸碰傳感器原理的理解和實(shí)驗(yàn)操作能力。任務(wù)二：探究光電傳感器的原理教學(xué)內(nèi)容：講解光電傳感器的工作原理，如光敏電阻、光電開(kāi)關(guān)等。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究光電傳感器的特性。教學(xué)活動(dòng)：理論講解：教師講解光電傳感器的工作原理和特性。實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究光電傳感器的光照響應(yīng)特性。數(shù)據(jù)分析：學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析光電傳感器的性能特點(diǎn)。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析報(bào)告，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)光電傳感器原理的理解和實(shí)驗(yàn)操作能力。任務(wù)三：探究其他常見(jiàn)傳感器的原理教學(xué)內(nèi)容：講解超聲波傳感器、溫度傳感器等其他常見(jiàn)傳感器的工作原理和應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生思考這些傳感器在機(jī)器人設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。教學(xué)活動(dòng)：理論講解：教師講解超聲波傳感器、溫度傳感器等的工作原理和應(yīng)用。案例分析：以具體案例為例，分析這些傳感器在機(jī)器人設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。討論交流：分組討論這些傳感器在機(jī)器人設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新應(yīng)用思路。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的討論情況和發(fā)言內(nèi)容，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)其他常見(jiàn)傳感器原理和應(yīng)用的理解程度及創(chuàng)新思維。（三）設(shè)計(jì)與制作自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人任務(wù)一：設(shè)計(jì)程序流程教學(xué)內(nèi)容：講解程序語(yǔ)言的三個(gè)結(jié)構(gòu)（順序、分支、循環(huán)）。引導(dǎo)學(xué)生繪制程序流程圖。教學(xué)活動(dòng)：理論講解：教師講解程序語(yǔ)言的三個(gè)結(jié)構(gòu)和程序流程圖的繪制方法。實(shí)踐操作：學(xué)生分組設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的程序流程圖，如“燈亮，延時(shí)1s，燈滅”等。展示評(píng)價(jià)：各小組展示設(shè)計(jì)的程序流程圖，全班進(jìn)行評(píng)價(jià)和交流。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的程序流程圖和展示情況，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)程序語(yǔ)言結(jié)構(gòu)的理解和程序設(shè)計(jì)能力。任務(wù)二：設(shè)計(jì)循線走機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容：分析循線走機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求。研究循線走機(jī)器人的算法實(shí)現(xiàn)方法。指導(dǎo)學(xué)生制作循線走機(jī)器人并進(jìn)行調(diào)試。教學(xué)活動(dòng)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析：引導(dǎo)學(xué)生分析循線走機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求，如驅(qū)動(dòng)方式、傳感器布局等。算法研究與實(shí)現(xiàn)：分組研究循線走機(jī)器人的算法實(shí)現(xiàn)方法，如光電傳感器的信號(hào)處理、電機(jī)控制等。制作與調(diào)試：學(xué)生分組制作循線走機(jī)器人，并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。展示與評(píng)價(jià)：各小組展示制作的循線走機(jī)器人，全班進(jìn)行評(píng)價(jià)和交流。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的機(jī)器人作品、調(diào)試過(guò)程和展示情況，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。通過(guò)以上教學(xué)實(shí)施步驟，學(xué)生將能夠全面了解傳感器的原理與應(yīng)用，掌握機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作的基本技能，并能夠在實(shí)踐中不斷提升自己的技術(shù)素養(yǎng)和綜合能力。十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)大情境設(shè)計(jì)隨著科技的飛速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)、教育等多個(gè)領(lǐng)域。在現(xiàn)代家庭中，機(jī)器人也成為了智能生活的重要輔助工具。為了更好地適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的需求，高中生需要具備一定的機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作能力，特別是對(duì)傳感器的理解和應(yīng)用能力。本次教學(xué)大情境設(shè)計(jì)圍繞“智能家居機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作”，旨在通過(guò)設(shè)計(jì)一款能夠自動(dòng)識(shí)別并適應(yīng)家庭環(huán)境的智能機(jī)器人，提高學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。大任務(wù)創(chuàng)設(shè)一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定（一）技術(shù)意識(shí)學(xué)生能夠感知和理解傳感器在日常生活中的廣泛應(yīng)用，形成對(duì)傳感器技術(shù)的好奇心和興趣。學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到傳感器在智能家居機(jī)器人設(shè)計(jì)中的重要性，理解傳感器技術(shù)對(duì)人類(lèi)生活和社會(huì)發(fā)展的影響。（二）工程思維學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，分析智能家居機(jī)器人的需求和環(huán)境，提出合理的解決方案。學(xué)生能夠針對(duì)智能家居機(jī)器人的設(shè)計(jì)問(wèn)題，進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃，并運(yùn)用模擬和簡(jiǎn)易建模等方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。（三）創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)生能夠結(jié)合傳感器技術(shù)，提出具有創(chuàng)新性的智能家居機(jī)器人設(shè)計(jì)方案。學(xué)生能夠運(yùn)用創(chuàng)新思維，優(yōu)化智能家居機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案，提升其智能化和適應(yīng)性。（四）圖樣表達(dá)學(xué)生能夠通過(guò)圖樣表達(dá)智能家居機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路，繪制機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖。學(xué)生能夠運(yùn)用技術(shù)語(yǔ)言，清晰、準(zhǔn)確地描述智能家居機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。（五）物化能力學(xué)生能夠通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，制作能夠自動(dòng)識(shí)別家庭環(huán)境的智能家居機(jī)器人。學(xué)生能夠綜合運(yùn)用材料、工具和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能家居機(jī)器人的組裝和調(diào)試。二、大任務(wù)分解任務(wù)一：認(rèn)識(shí)生活中的傳感器子任務(wù)1：感知傳感器在日常生活中的應(yīng)用情境設(shè)計(jì)：展示自動(dòng)門(mén)、聲控?zé)簟⒏袘?yīng)水龍頭等生活中常見(jiàn)的智能設(shè)備，讓學(xué)生觀察并思考這些設(shè)備是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的?；顒?dòng)設(shè)計(jì)：學(xué)生分組討論這些智能設(shè)備的工作原理，特別是傳感器在其中的作用。教師總結(jié)傳感器的定義、分類(lèi)及其在自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用。子任務(wù)2：領(lǐng)略傳感器的本領(lǐng)情境設(shè)計(jì)：通過(guò)案例分析，展示傳感器在數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等領(lǐng)域的高級(jí)應(yīng)用，如霍爾傳感器在刀具磨損檢測(cè)中的應(yīng)用、機(jī)器人的“電子鼻”等。活動(dòng)設(shè)計(jì)：學(xué)生分組討論傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，如微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等。各小組派代表匯報(bào)討論結(jié)果，全班進(jìn)行交流與分享。任務(wù)二：探索常見(jiàn)傳感器分辨環(huán)境的奧秘子任務(wù)1：探究觸碰傳感器的原理情境設(shè)計(jì)：展示觸碰傳感器的實(shí)物和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，解釋其工作原理?；顒?dòng)設(shè)計(jì)：學(xué)生分組進(jìn)行觸碰傳感器的實(shí)驗(yàn)探究，記錄觸碰傳感器的響應(yīng)速度和靈敏度等特性。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析觸碰傳感器在智能家居機(jī)器人中的應(yīng)用潛力。子任務(wù)2：探究光電傳感器的原理情境設(shè)計(jì)：通過(guò)實(shí)物展示和理論講解，介紹光電傳感器的工作原理和應(yīng)用實(shí)例?；顒?dòng)設(shè)計(jì)：學(xué)生分組進(jìn)行光電傳感器的實(shí)驗(yàn)探究，觀察光電傳感器對(duì)不同光照條件的響應(yīng)。學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究光電傳感器在智能家居機(jī)器人中的避障功能。子任務(wù)3：探究其他常見(jiàn)傳感器的原理情境設(shè)計(jì)：展示超聲波傳感器、溫度傳感器等其他常見(jiàn)傳感器的實(shí)物和應(yīng)用場(chǎng)景?；顒?dòng)設(shè)計(jì)：學(xué)生分組研究這些傳感器的工作原理和應(yīng)用案例。學(xué)生討論這些傳感器在智能家居機(jī)器人設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新應(yīng)用思路。任務(wù)三：設(shè)計(jì)與制作自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人子任務(wù)1：設(shè)計(jì)程序流程情境設(shè)計(jì)：介紹機(jī)器人程序語(yǔ)言的基本結(jié)構(gòu)和程序流程圖的繪制方法?；顒?dòng)設(shè)計(jì)：學(xué)生分組設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的程序流程圖，如“燈亮，延時(shí)1s，燈滅”等。各小組展示設(shè)計(jì)的程序流程圖，全班進(jìn)行評(píng)價(jià)和交流。子任務(wù)2：設(shè)計(jì)循線走機(jī)器人情境設(shè)計(jì)：展示循線走機(jī)器人的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景，提出設(shè)計(jì)任務(wù)?；顒?dòng)設(shè)計(jì)：學(xué)生分組進(jìn)行循線走機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析，確定機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式、傳感器布局等。學(xué)生研究循線走機(jī)器人的算法實(shí)現(xiàn)方法，如光電傳感器的信號(hào)處理、電機(jī)控制等。學(xué)生分組制作循線走機(jī)器人，并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。各小組展示制作的循線走機(jī)器人，全班進(jìn)行評(píng)價(jià)和交流。三、大任務(wù)實(shí)施與評(píng)價(jià)實(shí)施步驟情境導(dǎo)入：通過(guò)展示智能家居機(jī)器人的應(yīng)用視頻或?qū)嵨铮ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和設(shè)計(jì)欲望。任務(wù)分解與分配：將大任務(wù)分解為若干個(gè)子任務(wù)，明確每個(gè)子任務(wù)的目標(biāo)和要求，并分配給學(xué)生小組。自主學(xué)習(xí)與探究：學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求，自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)和技能，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究和案例分析。小組合作與交流：學(xué)生小組內(nèi)部分工合作，共同完成設(shè)計(jì)任務(wù)，并進(jìn)行小組內(nèi)的交流與討論。作品制作與調(diào)試：學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案，選擇合適的材料和工具，制作智能家居機(jī)器人，并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。展示與評(píng)價(jià)：各小組展示制作的智能家居機(jī)器人，全班進(jìn)行評(píng)價(jià)和交流，教師給予指導(dǎo)和反饋。評(píng)價(jià)方式過(guò)程性評(píng)價(jià)：關(guān)注學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)探究、小組合作等過(guò)程中的表現(xiàn)，及時(shí)給予肯定和鼓勵(lì)。作品評(píng)價(jià)：根據(jù)智能家居機(jī)器人的設(shè)計(jì)創(chuàng)新性、實(shí)用性、美觀性等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，采用自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式。反思與總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行反思和總結(jié)，提煉經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為后續(xù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐提供借鑒。通過(guò)以上大情境、大任務(wù)的創(chuàng)設(shè)與實(shí)施，學(xué)生不僅能夠深入理解傳感器的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景，還能夠提升技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力，為未來(lái)的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。十二、單元學(xué)歷案（一）單元主題與課時(shí)單元主題：讓機(jī)器人聰明起來(lái)課時(shí)設(shè)計(jì)：初探生活中的傳感器（2課時(shí)）課時(shí)1：認(rèn)識(shí)生活中的傳感器課時(shí)2：領(lǐng)略傳感器的本領(lǐng)探索常見(jiàn)傳感器分辨環(huán)境的奧秘（3課時(shí)）課時(shí)3：探究觸碰傳感器的原理課時(shí)4：探究光電傳感器的原理課時(shí)5：探究其他常見(jiàn)傳感器的原理設(shè)計(jì)與制作自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人（4課時(shí)）課時(shí)6：設(shè)計(jì)程序流程課時(shí)7：設(shè)計(jì)循線走機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析課時(shí)8：設(shè)計(jì)循線走機(jī)器人的算法分析與研究課時(shí)9：設(shè)計(jì)循線走機(jī)器人的制作與調(diào)試（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)：技術(shù)意識(shí)能夠結(jié)合生活實(shí)際，感知傳感器在日常生活中的應(yīng)用，形成對(duì)傳感器技術(shù)的興趣和好奇心。能夠理解傳感器在機(jī)器人及自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要性，形成對(duì)技術(shù)發(fā)展的關(guān)注和敏感度。工程思維能夠理解傳感器在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用，形成系統(tǒng)分析和綜合應(yīng)用傳感器技術(shù)的意識(shí)。能夠通過(guò)工程思維，分析并解決機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題。創(chuàng)新設(shè)計(jì)能夠結(jié)合傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人。能夠運(yùn)用創(chuàng)新思維，優(yōu)化機(jī)器人設(shè)計(jì)方案，提升機(jī)器人的智能性和適應(yīng)性。圖樣表達(dá)能夠通過(guò)圖樣表達(dá)機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路，繪制機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖。能夠運(yùn)用技術(shù)語(yǔ)言，清晰、準(zhǔn)確地描述機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。物化能力能夠通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，制作能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)境的機(jī)器人。能夠綜合運(yùn)用材料、工具和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的組裝和調(diào)試。（三）評(píng)價(jià)任務(wù)技術(shù)意識(shí)評(píng)價(jià)通過(guò)課堂討論和課后作業(yè)，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)傳感器在日常生活中的應(yīng)用感知和理解程度。通過(guò)項(xiàng)目匯報(bào)，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)傳感器在機(jī)器人及自動(dòng)化系統(tǒng)中重要性的理解。工程思維評(píng)價(jià)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和項(xiàng)目設(shè)計(jì)，評(píng)價(jià)學(xué)生系統(tǒng)分析和綜合應(yīng)用傳感器技術(shù)的能力。通過(guò)項(xiàng)目展示和答辯，評(píng)價(jià)學(xué)生解決機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中實(shí)際問(wèn)題的能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)和創(chuàng)意展示，評(píng)價(jià)學(xué)生結(jié)合傳感器技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人的能力。通過(guò)方案優(yōu)化和改進(jìn)，評(píng)價(jià)學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)新思維優(yōu)化機(jī)器人設(shè)計(jì)方案的能力。圖樣表達(dá)評(píng)價(jià)通過(guò)機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖的繪制，評(píng)價(jià)學(xué)生的圖樣表達(dá)能力。通過(guò)技術(shù)語(yǔ)言描述機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，評(píng)價(jià)學(xué)生的技術(shù)語(yǔ)言表達(dá)能力。物化能力評(píng)價(jià)通過(guò)機(jī)器人制作和調(diào)試過(guò)程，評(píng)價(jià)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和物化能力。通過(guò)項(xiàng)目成果展示，評(píng)價(jià)學(xué)生綜合運(yùn)用材料、工具和技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人組裝和調(diào)試的能力。（四）學(xué)習(xí)過(guò)程初探生活中的傳感器課時(shí)1：認(rèn)識(shí)生活中的傳感器情境創(chuàng)設(shè)：展示自動(dòng)門(mén)、聲控?zé)?、感?yīng)水龍頭等生活實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考其工作原理。討論交流：分組討論傳感器的定義、分類(lèi)及其在自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用。總結(jié)歸納：教師總結(jié)傳感器的定義、分類(lèi)及其在日常生活中的應(yīng)用。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)觀察學(xué)生的討論情況和發(fā)言內(nèi)容，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)傳感器的初步認(rèn)識(shí)和理解程度。課時(shí)2：領(lǐng)略傳感器的本領(lǐng)案例分析：以數(shù)控機(jī)床中的霍爾傳感器和機(jī)器人的“電子鼻”為例，深入分析傳感器的功能與應(yīng)用。小組討論：分組討論傳感器的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，如微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等。匯報(bào)交流：各小組派代表匯報(bào)討論結(jié)果，全班進(jìn)行交流與分享。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的匯報(bào)內(nèi)容和交流情況，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)傳感器功能與應(yīng)用的深入理解和思考程度。探索常見(jiàn)傳感器分辨環(huán)境的奧秘課時(shí)3：探究觸碰傳感器的原理理論講解：教師講解觸碰傳感器的工作原理和特性。實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究觸碰傳感器的響應(yīng)速度和靈敏度等特性。數(shù)據(jù)分析：學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析觸碰傳感器的性能特點(diǎn)。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析報(bào)告，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)觸碰傳感器原理的理解和實(shí)驗(yàn)操作能力。課時(shí)4：探究光電傳感器的原理理論講解：教師講解光電傳感器的工作原理和特性。實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究光電傳感器的光照響應(yīng)特性。數(shù)據(jù)分析：學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析光電傳感器的性能特點(diǎn)。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析報(bào)告，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)光電傳感器原理的理解和實(shí)驗(yàn)操作能力。課時(shí)5：探究其他常見(jiàn)傳感器的原理理論講解：教師講解超聲波傳感器、溫度傳感器等其他常見(jiàn)傳感器的工作原理和應(yīng)用。案例分析：以具體案例為例，分析這些傳感器在機(jī)器人設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。討論交流：分組討論這些傳感器在機(jī)器人設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新應(yīng)用思路。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的討論情況和發(fā)言內(nèi)容，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)其他常見(jiàn)傳感器原理和應(yīng)用的理解程度及創(chuàng)新思維。設(shè)計(jì)與制作自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人課時(shí)6：設(shè)計(jì)程序流程理論講解：教師講解程序語(yǔ)言的三個(gè)結(jié)構(gòu)和程序流程圖的繪制方法。實(shí)踐操作：學(xué)生分組設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的程序流程圖，如“燈亮，延時(shí)1s，燈滅”等。展示評(píng)價(jià)：各小組展示設(shè)計(jì)的程序流程圖，全班進(jìn)行評(píng)價(jià)和交流。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的程序流程圖和展示情況，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)程序語(yǔ)言結(jié)構(gòu)的理解和程序設(shè)計(jì)能力。課時(shí)7：設(shè)計(jì)循線走機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析情境創(chuàng)設(shè)：引導(dǎo)學(xué)生分析循線走機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求?；顒?dòng)設(shè)計(jì)：分組討論機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式、傳感器布局等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題。展示評(píng)價(jià)：各小組展示結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，全班進(jìn)行評(píng)價(jià)和交流。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案和展示情況，評(píng)價(jià)學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新思維。課時(shí)8：設(shè)計(jì)循線走機(jī)器人的算法分析與研究理論講解：教師講解循線走機(jī)器人的算法實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)踐操作：學(xué)生分組研究循線走機(jī)器人的算法，如光電傳感器的信號(hào)處理、電機(jī)控制等。數(shù)據(jù)分析：學(xué)生記錄和分析算法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的算法設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)學(xué)生的算法分析能力和實(shí)驗(yàn)操作能力。課時(shí)9：設(shè)計(jì)循線走機(jī)器人的制作與調(diào)試活動(dòng)設(shè)計(jì)：學(xué)生分組制作循線走機(jī)器人，并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。展示評(píng)價(jià)：各小組展示制作的循線走機(jī)器人，全班進(jìn)行評(píng)價(jià)和交流。總結(jié)反思：學(xué)生總結(jié)機(jī)器人制作和調(diào)試過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。評(píng)價(jià)反饋：通過(guò)學(xué)生的機(jī)器人作品、調(diào)試過(guò)程和展示情況，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。（五）作業(yè)與檢測(cè)課后作業(yè)完成傳感器原理和應(yīng)用的相關(guān)練習(xí)題。設(shè)計(jì)并繪制一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖。項(xiàng)目作業(yè)設(shè)計(jì)和制作一個(gè)能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)境的機(jī)器人原型。編寫(xiě)機(jī)器人控制程序，并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。檢測(cè)任務(wù)課堂小測(cè)驗(yàn)：檢查學(xué)生對(duì)傳感器原理和應(yīng)用的理解程度。項(xiàng)目中期檢查：評(píng)估學(xué)生機(jī)器人設(shè)計(jì)和制作的進(jìn)展情況。項(xiàng)目終期匯報(bào)：評(píng)價(jià)學(xué)生機(jī)器人作品的創(chuàng)新性和實(shí)用性。（六）學(xué)后反思學(xué)生反思學(xué)生總結(jié)自己在機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中的收獲和成長(zhǎng)。反思自己在技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力等方面的不足，并提出改進(jìn)措施。教師反思教師總結(jié)本單元教學(xué)實(shí)施過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。反思教學(xué)方法和評(píng)價(jià)方式的有效性和合理性，并提出改進(jìn)建議。根據(jù)學(xué)生的反饋和表現(xiàn)，調(diào)整后續(xù)教學(xué)計(jì)劃和策略，以更好地促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。十三、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定基于《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》和所給的教學(xué)材料，本學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)旨在通過(guò)豐富多樣的實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng)，具體包括技術(shù)意識(shí)、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、圖樣表達(dá)和物化能力。通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生不僅能夠深入理解傳感器的工作原理及其在機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作中的應(yīng)用，還能提升跨學(xué)科的綜合應(yīng)用能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)技術(shù)意識(shí)：學(xué)生能夠結(jié)合生活實(shí)際，感知傳感器在日常生活中的應(yīng)用，形成對(duì)傳感器技術(shù)的興趣和好奇心；能夠理解傳感器在機(jī)器人及自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要性，形成對(duì)技術(shù)發(fā)展的關(guān)注和敏感度。工程思維：學(xué)生能夠理解傳感器在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用，形成系統(tǒng)分析和綜合應(yīng)用傳感器技術(shù)的意識(shí)；能夠通過(guò)工程思維，分析并解決機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：學(xué)生能夠結(jié)合傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人；能夠運(yùn)用創(chuàng)新思維，優(yōu)化機(jī)器人設(shè)計(jì)方案，提升機(jī)器人的智能性和適應(yīng)性。圖樣表達(dá)：學(xué)生能夠通過(guò)圖樣表達(dá)機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路，繪制機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖；能夠運(yùn)用技術(shù)語(yǔ)言，清晰、準(zhǔn)確地描述機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。物化能力：學(xué)生能夠通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，制作能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)境的機(jī)器人；能夠綜合運(yùn)用材料、工具和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的組裝和調(diào)試。三、作業(yè)目標(biāo)設(shè)定技術(shù)意識(shí)：學(xué)生能夠觀察并記錄生活中傳感器的應(yīng)用實(shí)例，分析傳感器在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的作用，形成對(duì)傳感器技術(shù)重要性的認(rèn)識(shí)。工程思維：學(xué)生能夠通過(guò)小組合作，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的傳感器應(yīng)用場(chǎng)景，分析并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，形成系統(tǒng)分析和綜合應(yīng)用傳感器技術(shù)的能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：學(xué)生能夠結(jié)合所學(xué)傳感器知識(shí)，設(shè)計(jì)一款具有創(chuàng)新性的自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人，運(yùn)用創(chuàng)新思維提出多個(gè)設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行比較和優(yōu)化。圖樣表達(dá)：學(xué)生能夠繪制機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖，清晰表達(dá)設(shè)計(jì)思路；能夠用技術(shù)語(yǔ)言準(zhǔn)確描述機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。物化能力：學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案，選擇合適的材料和工具，動(dòng)手制作一個(gè)能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)境的機(jī)器人模型，并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。四、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)（一）實(shí)踐活動(dòng)一：傳感器在生活中的應(yīng)用調(diào)查活動(dòng)目的：通過(guò)調(diào)查傳感器在日常生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)和觀察力，理解傳感器技術(shù)的重要性和廣泛應(yīng)用?；顒?dòng)內(nèi)容：學(xué)生分組進(jìn)行社會(huì)調(diào)查，記錄生活中傳感器的應(yīng)用實(shí)例，如自動(dòng)門(mén)、聲控?zé)?、感?yīng)水龍頭等。分析傳感器在這些設(shè)備中的作用和工作原理，撰寫(xiě)調(diào)查報(bào)告。每組選派代表在班上進(jìn)行匯報(bào)交流，分享調(diào)查成果?？鐚W(xué)科整合：結(jié)合物理學(xué)科中的電路知識(shí)，分析傳感器電路的工作原理；結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科中的編程知識(shí)，了解傳感器與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的交互方式。評(píng)價(jià)方式：通過(guò)調(diào)查報(bào)告的質(zhì)量、匯報(bào)交流的表現(xiàn)以及跨學(xué)科知識(shí)的整合應(yīng)用情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。（二）實(shí)踐活動(dòng)二：設(shè)計(jì)并制作聲控?zé)裟Ｐ突顒?dòng)目的：通過(guò)動(dòng)手制作聲控?zé)裟Ｐ?，培養(yǎng)學(xué)生的物化能力和創(chuàng)新思維，加深對(duì)聲音傳感器工作原理的理解?；顒?dòng)內(nèi)容：學(xué)生分組設(shè)計(jì)聲控?zé)裟Ｐ?，包括電路圖設(shè)計(jì)、材料選擇、工具準(zhǔn)備等。根據(jù)設(shè)計(jì)方案，動(dòng)手制作聲控?zé)裟Ｐ停⑦M(jìn)行調(diào)試。展示作品，分享制作過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)?？鐚W(xué)科整合：結(jié)合物理學(xué)科中的電路連接知識(shí)，完成聲控?zé)裟Ｐ偷碾娐反罱?；結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科中的編程知識(shí)，了解聲音傳感器的信號(hào)處理過(guò)程。評(píng)價(jià)方式：通過(guò)作品的質(zhì)量、制作的創(chuàng)新性以及跨學(xué)科知識(shí)的整合應(yīng)用情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。（三）實(shí)踐活動(dòng)三：探索光電傳感器的應(yīng)用活動(dòng)目的：通過(guò)探索光電傳感器的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，理解光電傳感器在機(jī)器人控制系統(tǒng)中的作用?；顒?dòng)內(nèi)容：學(xué)生分組研究光電傳感器的工作原理和應(yīng)用實(shí)例，如光電開(kāi)關(guān)、顏色傳感器等。設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景，如循線走機(jī)器人、顏色識(shí)別裝置等。撰寫(xiě)設(shè)計(jì)方案，繪制電路圖和控制流程圖。跨學(xué)科整合：結(jié)合物理學(xué)科中的光學(xué)知識(shí)，理解光電傳感器的工作原理；結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科中的編程知識(shí)，實(shí)現(xiàn)光電傳感器的信號(hào)處理和控制。評(píng)價(jià)方式：通過(guò)設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新性、電路圖和控制流程圖的規(guī)范性以及跨學(xué)科知識(shí)的整合應(yīng)用情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。（四）實(shí)踐活動(dòng)四：設(shè)計(jì)并制作循線走機(jī)器人活動(dòng)目的：通過(guò)設(shè)計(jì)并制作循線走機(jī)器人，培養(yǎng)學(xué)生的物化能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，理解傳感器在機(jī)器人導(dǎo)航中的應(yīng)用?；顒?dòng)內(nèi)容：學(xué)生分組設(shè)計(jì)循線走機(jī)器人，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳感器選擇、算法設(shè)計(jì)等。根據(jù)設(shè)計(jì)方案，選擇合適的材料和工具，動(dòng)手制作循線走機(jī)器人。調(diào)試機(jī)器人，優(yōu)化算法，使其能夠準(zhǔn)確循線行走。展示作品，分享制作過(guò)程中的技術(shù)創(chuàng)新和問(wèn)題解決經(jīng)驗(yàn)?？鐚W(xué)科整合：結(jié)合物理學(xué)科中的力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)，進(jìn)行機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科中的編程和算法知識(shí)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自動(dòng)循線行走。評(píng)價(jià)方式：通過(guò)作品的質(zhì)量、循線行走的準(zhǔn)確性、算法的創(chuàng)新性以及跨學(xué)科知識(shí)的整合應(yīng)用情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。（五）實(shí)踐活動(dòng)五：傳感器在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用活動(dòng)目的：通過(guò)探索傳感器在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)和創(chuàng)新能力，理解傳感器在環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展中的重要性?；顒?dòng)內(nèi)容：學(xué)生分組研究環(huán)境監(jiān)測(cè)中常用的傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、PM2.5傳感器等。設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、農(nóng)田土壤濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。撰寫(xiě)設(shè)計(jì)方案，繪制系統(tǒng)框圖和流程圖?？鐚W(xué)科整合：結(jié)合化學(xué)學(xué)科中的環(huán)境污染與治理知識(shí)，了解環(huán)境監(jiān)測(cè)的必要性；結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科中的數(shù)據(jù)處理和通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和分析。評(píng)價(jià)方式：通過(guò)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、系統(tǒng)框圖和流程圖的規(guī)范性以及跨學(xué)科知識(shí)的整合應(yīng)用情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)以上五個(gè)實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，學(xué)生不僅能夠深入理解傳感器的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景，還能在跨學(xué)科的學(xué)習(xí)過(guò)程中培養(yǎng)綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維。通過(guò)動(dòng)手制作和調(diào)試機(jī)器人模型，學(xué)生的物化能力也將得到顯著提升。十四、大單元作業(yè)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》的要求，結(jié)合2020版蘇教版高中通用技術(shù)選擇性必修2《機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作》第三章《讓機(jī)器人聰明起來(lái)》的教學(xué)內(nèi)容，本單元的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定如下：技術(shù)意識(shí)：學(xué)生能夠結(jié)合生活實(shí)際，感知傳感器在日常生活中的應(yīng)用，形成對(duì)傳感器技術(shù)的興趣和好奇心。學(xué)生能夠理解傳感器在機(jī)器人及自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要性，形成對(duì)技術(shù)發(fā)展的關(guān)注和敏感度。工程思維：學(xué)生能夠理解傳感器在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用，形成系統(tǒng)分析和綜合應(yīng)用傳感器技術(shù)的意識(shí)。學(xué)生能夠通過(guò)工程思維，分析并解決機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：學(xué)生能夠結(jié)合傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人。學(xué)生能夠運(yùn)用創(chuàng)新思維，優(yōu)化機(jī)器人設(shè)計(jì)方案，提升機(jī)器人的智能性和適應(yīng)性。圖樣表達(dá)：學(xué)生能夠通過(guò)圖樣表達(dá)機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路，繪制機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖。學(xué)生能夠運(yùn)用技術(shù)語(yǔ)言，清晰、準(zhǔn)確地描述機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。物化能力：學(xué)生能夠通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，制作能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)境的機(jī)器人。學(xué)生能夠綜合運(yùn)用材料、工具和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的組裝和調(diào)試。二、作業(yè)目標(biāo)設(shè)定結(jié)合上述教學(xué)目標(biāo)，本單元的作業(yè)設(shè)計(jì)旨在全面促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，具體目標(biāo)包括以下幾個(gè)方面：技術(shù)意識(shí)：學(xué)生能夠辨別出生活中的傳感器，并列舉出一些常見(jiàn)的傳感器。學(xué)生能夠理解傳感器在生活中的實(shí)際應(yīng)用，形成對(duì)傳感器技術(shù)的興趣和好奇心。工程思維：學(xué)生能夠分析傳感器在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用，理解其工作原理。學(xué)生能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，理解不同傳感器的工作特性和應(yīng)用場(chǎng)景。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：學(xué)生能夠結(jié)合傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人方案。學(xué)生能夠運(yùn)用創(chuàng)新思維，優(yōu)化機(jī)器人設(shè)計(jì)方案，提升機(jī)器人的智能性和適應(yīng)性。圖樣表達(dá)：學(xué)生能夠繪制機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖，清晰表達(dá)設(shè)計(jì)思路。學(xué)生能夠運(yùn)用技術(shù)語(yǔ)言，準(zhǔn)確描述機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。物化能力：學(xué)生能夠通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，制作簡(jiǎn)單的機(jī)器人模型，并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。學(xué)生能夠綜合運(yùn)用材料、工具和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的組裝和調(diào)試，提升物化能力。三、大單元作業(yè)設(shè)計(jì)（一）作業(yè)一：生活中的傳感器探索作業(yè)內(nèi)容：觀察與記錄：學(xué)生觀察并記錄生活中常見(jiàn)的傳感器應(yīng)用實(shí)例，如自動(dòng)門(mén)、聲控?zé)?、感?yīng)水龍頭等，并思考其工作原理。調(diào)研報(bào)告：學(xué)生撰寫(xiě)一份調(diào)研報(bào)告，內(nèi)容包括傳感器的定義、分類(lèi)及其在日常生活中的應(yīng)用實(shí)例。調(diào)研報(bào)告應(yīng)包含至少三種不同類(lèi)型的傳感器及其應(yīng)用場(chǎng)景。作業(yè)要求：調(diào)研報(bào)告應(yīng)條理清晰，邏輯嚴(yán)密，能夠準(zhǔn)確闡述傳感器的定義、分類(lèi)及其應(yīng)用。調(diào)研報(bào)告應(yīng)包含至少三張傳感器應(yīng)用實(shí)例的照片或示意圖，并標(biāo)注傳感器類(lèi)型和工作原理。調(diào)研報(bào)告字?jǐn)?shù)不少于500字。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：技術(shù)意識(shí)：能夠準(zhǔn)確辨別生活中的傳感器，并理解其工作原理（TA）。工程思維：能夠分析傳感器在自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用（ET）。圖樣表達(dá)：調(diào)研報(bào)告應(yīng)包含清晰、準(zhǔn)確的示意圖或照片（TD）。（二）作業(yè)二：傳感器原理探究作業(yè)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生選擇一種常見(jiàn)傳感器（如觸碰傳感器、光電傳感器、超聲波傳感器等），進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，理解其工作原理。實(shí)驗(yàn)報(bào)告：學(xué)生撰寫(xiě)一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含實(shí)驗(yàn)過(guò)程的照片或示意圖。作業(yè)要求：實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)條理清晰，邏輯嚴(yán)密，能夠準(zhǔn)確闡述傳感器的工作原理和實(shí)驗(yàn)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)確可靠，能夠支持實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告字?jǐn)?shù)不少于800字，應(yīng)包含至少兩張實(shí)驗(yàn)過(guò)程的照片或示意圖。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：技術(shù)意識(shí)：能夠理解傳感器在生活中的實(shí)際應(yīng)用（TA）。工程思維：能夠分析傳感器的工作原理及其在控制系統(tǒng)中的作用（ET）。物化能力：能夠動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，記錄并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（CM）。圖樣表達(dá)：實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含清晰、準(zhǔn)確的示意圖或照片（TD）。（三）作業(yè)三：自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人設(shè)計(jì)作業(yè)內(nèi)容：方案設(shè)計(jì)：學(xué)生結(jié)合傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)一款能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)境的機(jī)器人方案。方案設(shè)計(jì)應(yīng)包括機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳感器選擇、控制流程圖等內(nèi)容。設(shè)計(jì)報(bào)告：學(xué)生撰寫(xiě)一份設(shè)計(jì)報(bào)告，內(nèi)容包括設(shè)計(jì)背景、設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)方案、創(chuàng)新點(diǎn)及預(yù)期效果等。設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)包含機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖。作業(yè)要求：設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)條理清晰，邏輯嚴(yán)密，能夠準(zhǔn)確闡述機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路和創(chuàng)新點(diǎn)。機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖應(yīng)繪制準(zhǔn)確，能夠清晰表達(dá)設(shè)計(jì)思路。設(shè)計(jì)報(bào)告字?jǐn)?shù)不少于1000字，應(yīng)包含至少兩張機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖的示意圖。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：技術(shù)意識(shí)：能夠理解傳感器在機(jī)器人設(shè)計(jì)中的重要性（TA）。工程思維：能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析和綜合應(yīng)用傳感器技術(shù)的意識(shí)（ET）。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：能夠設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人方案（ID）。圖樣表達(dá)：能夠繪制清晰、準(zhǔn)確的機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖（TD）。（四）作業(yè)四：循線走機(jī)器人制作與調(diào)試作業(yè)內(nèi)容：制作與調(diào)試：學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案，制作一款循線走機(jī)器人，并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。制作過(guò)程中應(yīng)綜合運(yùn)用材料、工具和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的組裝和調(diào)試。制作報(bào)告：學(xué)生撰寫(xiě)一份制作報(bào)告，內(nèi)容包括制作過(guò)程、遇到的問(wèn)題及解決方案、調(diào)試結(jié)果及優(yōu)化方案等。制作報(bào)告應(yīng)包含機(jī)器人制作過(guò)程的照片或視頻。作業(yè)要求：制作報(bào)告應(yīng)條理清晰，邏輯嚴(yán)密，能夠準(zhǔn)確闡述機(jī)器人的制作過(guò)程和調(diào)試結(jié)果。機(jī)器人應(yīng)能夠沿著黑色環(huán)線穩(wěn)定行走，并能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的避障操作。制作報(bào)告字?jǐn)?shù)不少于1200字，應(yīng)包含至少五張機(jī)器人制作過(guò)程和調(diào)試結(jié)果的照片或視頻。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：技術(shù)意識(shí)：能夠理解機(jī)器人制作的實(shí)際意義和應(yīng)用場(chǎng)景（TA）。工程思維：能夠分析并解決機(jī)器人制作過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題（ET）。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：能夠在制作過(guò)程中提出創(chuàng)新性的解決方案（ID）。圖樣表達(dá)：能夠清晰、準(zhǔn)確地描述機(jī)器人的制作過(guò)程和調(diào)試結(jié)果（TD）。物化能力：能夠動(dòng)手制作并調(diào)試機(jī)器人，提升物化能力（CM）。通過(guò)以上大單元作業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生將能夠全面了解傳感器的原理與應(yīng)用，掌握機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作的基本技能，并能夠在實(shí)踐中不斷提升自己的技術(shù)素養(yǎng)和綜合能力。十五、“教-學(xué)-評(píng)”一致性課時(shí)設(shè)計(jì)一、課程基本信息教材版本：2020版蘇教版高中通用技術(shù)選擇性必修2《機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作》單元主題：第三章讓機(jī)器人聰明起來(lái)課時(shí)設(shè)計(jì)：共8課時(shí)二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》的要求，結(jié)合《機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作》第三章的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)定以下教學(xué)目標(biāo)，涵蓋通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)：（一）技術(shù)意識(shí)能夠結(jié)合生活實(shí)際，感知傳感器在日常生活中的應(yīng)用，形成對(duì)傳感器技術(shù)的興趣和好奇心。能夠理解傳感器在機(jī)器人及自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要性，形成對(duì)技術(shù)發(fā)展的關(guān)注和敏感度。（二）工程思維能夠理解傳感器在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用，形成系統(tǒng)分析和綜合應(yīng)用傳感器技術(shù)的意識(shí)。能夠通過(guò)工程思維，分析并解決機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題。（三）創(chuàng)新設(shè)計(jì)能夠結(jié)合傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人。能夠運(yùn)用創(chuàng)新思維，優(yōu)化機(jī)器人設(shè)計(jì)方案，提升機(jī)器人的智能性和適應(yīng)性。（四）圖樣表達(dá)能夠通過(guò)圖樣表達(dá)機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路，繪制機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖。能夠運(yùn)用技術(shù)語(yǔ)言，清晰、準(zhǔn)確地描述機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。（五）物化能力能夠通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，制作能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)境的機(jī)器人。能夠綜合運(yùn)用材料、工具和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的組裝和調(diào)試。三、作業(yè)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，設(shè)定以下作業(yè)目標(biāo)，旨在鞏固課堂所學(xué)，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)：技術(shù)意識(shí)：通過(guò)觀察和記錄生活中傳感器的應(yīng)用實(shí)例，加深對(duì)傳感器技術(shù)重要性的理解。工程思維：分析并解決機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題，撰寫(xiě)技術(shù)分析報(bào)告。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)并繪制具有創(chuàng)新性的機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖和控制流程圖，提交設(shè)計(jì)方案。圖樣表達(dá)：繪制機(jī)器人實(shí)物圖、電路圖和控制流程圖，提升圖樣表達(dá)能力。物化能力：動(dòng)手制作簡(jiǎn)單的傳感器模型或機(jī)器人原型，進(jìn)行組裝和調(diào)試，撰寫(xiě)制作報(bào)告。四、課程目標(biāo)設(shè)定結(jié)合通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)定以下課程目標(biāo)：技術(shù)意識(shí)：學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到傳感器技術(shù)在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，形成對(duì)技術(shù)發(fā)展的敏銳洞察力和積極態(tài)度。工程思維：學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析和綜合應(yīng)用的方法，解決機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中的復(fù)雜問(wèn)題。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：學(xué)生能夠結(jié)合傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)新性和實(shí)用性的自動(dòng)識(shí)別環(huán)境機(jī)器人。圖樣表達(dá)：學(xué)生能夠清晰、準(zhǔn)確地通過(guò)圖樣表達(dá)機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。物化能力：學(xué)生能夠動(dòng)手制作并調(diào)試機(jī)器人原型，提升實(shí)踐操作能力和技術(shù)實(shí)現(xiàn)能力。五、課時(shí)設(shè)計(jì)第一課時(shí)：初探生活中的傳感器（任務(wù)一認(rèn)識(shí)生活中的傳感器）教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí)：結(jié)合生活實(shí)際，感知傳感器在日常生活中的應(yīng)用。工程思維：理解傳感器在自動(dòng)化系統(tǒng)中的基本作用。教學(xué)過(guò)程情境創(chuàng)設(shè)：展示自動(dòng)門(mén)、聲控?zé)簟⒏袘?yīng)水龍頭等生活實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考其工作原理。討論交流：分組討論傳感器的定義、分類(lèi)及其在自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要性?？偨Y(jié)歸納：教師總結(jié)傳感器的定義、分類(lèi)及其在日常生活中的應(yīng)用。作業(yè)布置觀察并記錄生活中傳感器的應(yīng)用實(shí)例，至少記錄3個(gè)，并簡(jiǎn)述其工作原理。預(yù)習(xí)任務(wù)二“領(lǐng)略傳感器的本領(lǐng)”。評(píng)價(jià)反饋通過(guò)觀察學(xué)生的討論情況和發(fā)言內(nèi)容，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)傳感器的初步認(rèn)識(shí)和理解程度。第二課時(shí)：初探生活中的傳感器（任務(wù)二領(lǐng)略傳感器的本領(lǐng)）教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí)：理解傳感器在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要性。工程思維：分析傳感器在復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用案例。教學(xué)過(guò)程案例分析：以數(shù)控機(jī)床中的霍爾傳感器和機(jī)器人的“電子鼻”為例，深入分析傳感器的功能與應(yīng)用。小組討論：分組討論傳感器的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，如微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等。匯報(bào)交流：各小組派代表匯報(bào)討論結(jié)果，全班進(jìn)行交流與分享。作業(yè)布置撰寫(xiě)一篇小論文，探討傳感器在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要性及其發(fā)展趨勢(shì)。預(yù)習(xí)探索常見(jiàn)傳感器分辨環(huán)境的奧秘。評(píng)價(jià)反饋通過(guò)學(xué)生的匯報(bào)內(nèi)容和交流情況，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)傳感器功能與應(yīng)用的深入理解和思考程度。第三課時(shí)：探索常見(jiàn)傳感器分辨環(huán)境的奧秘（任務(wù)一探究觸碰傳感器的原理）教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí)：理解觸碰傳感器的工作原理。工程思維：分析觸碰傳感器在機(jī)器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。教學(xué)過(guò)程理論講解：教師講解觸碰傳感器的工作原理和特性。實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究觸碰傳感器的響應(yīng)速度和靈敏度等特性。數(shù)據(jù)分析：學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析觸碰傳感器的性能特點(diǎn)。作業(yè)布置完成觸碰傳感器實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、過(guò)程、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論。預(yù)習(xí)任務(wù)二“探究光電傳感器的原理”。評(píng)價(jià)反饋通過(guò)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析報(bào)告，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)觸碰傳感器原理的理解和實(shí)驗(yàn)操作能力。第四課時(shí)：探索常見(jiàn)傳感器分辨環(huán)境的奧秘（任務(wù)二探究光電傳感器的原理）教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識(shí)：理解光電傳感器的工作原理。工程思維：分析光電傳感器在機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)中的應(yīng)用。教學(xué)過(guò)程理論講解：教師講解光電傳感器的工作原理和特性。實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究光電傳感器的光照響應(yīng)特性。數(shù)據(jù)分析：學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析光電傳感器的性能特點(diǎn)。作業(yè)布置完成光電傳感器實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、過(guò)程、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論。預(yù)習(xí)任務(wù)三“探究其他常見(jiàn)傳感器的原理”。評(píng)價(jià)反饋通過(guò)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析報(bào)告，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)光電傳感器原理的理解和實(shí)驗(yàn)操作能力。第五課時(shí)：探索常見(jiàn)傳感器