第二部分 单元教学设计7 流程及其设计-高中信息技术和通用技术单元教学设计

  第二部分  通用技术   单元教学设计 7  流程及其设计　 197 << 单元教学设计 7 流程及其设计 牛红波  石家庄市第二十四中学 一、单元主题：鱼缸生态系统的制作流程及设计 流程在生产和生活中被广泛应用，理解流程的含义、分析流程设计和流程优化 过程中的基本因素及其关系，掌握流程设计的基本方法，对培养学生学科核心素养 具有重要意义。流程优化的思想具有广泛的应用价值，可迁移到其他主题的研究中。 本单元主要学习流程分析，流程设计应考虑的基本因素，流程优化及其目的与条件， 尝试进行流程设计及其评价，让学生体验流程设计的基本思路和方法，体验用规范 的技术语言表达设计方案，培养学生的创新意识和能力。 二、单元内容 （一）单元概念 本单元需要学生掌握的概念有流程、流程设计、流程优化。 >> 198 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 （二）单元内容分析 本单元讲授的内容具有典型意义，与技术发展联系紧密。从技术的角度讲，本 单元的内容与结构及其设计、系统及其设计、控制及其设计三个主题分属不同的专 业范畴。 在本单元的教学中，除了创设真实情境，增加学生的学习体验外，教师可以让 学生制作鱼缸的缸体，进行生态布景，体验加工流程和装配流程，通过实践体会工 艺流程；也可以因地制宜地组织学生参观周边企业，实地感受工业生产流程，理解 流程的作用；可以在工厂技术人员的指导下，阅读工厂中的工艺流程图，感受流程 图在工业生产中的作用；也可以让学生在分组实践中体验并行、串行工序。 基于以上分析，本单元的教学过程为通过真实情境中的问题，引导学生了解并 掌握流程及其环节、时序的概念，了解流程中的关键环节，学会画简单的流程图， 并就现有的流程图进行优化改进，优化生态鱼缸的缸体设计和生态布景流程，在实 际操作中体会流程、时序的含义，树立流程思想，培养工程思维。 三、单元目标 （一）学业要求 通过本单元的学习，学生能理解流程的基本概念和基本原理；能运用基本原理 进行基于问题解决的流程设计并加以物化，初步形成技术的时空观念、系统观念等 基本思想和方法；能使用常用、规范的技术框图等技术语言构思与表达设计方案； 能结合生产和生活的实际，形成和优化设计方案并实施；能从技术、环境、经济、 文化等角度评价技术设计方案和实施的结果，增强创新意识。 （二）单元素养目标 1. 技术意识 理解流程及其环节、时序的含义；学会阅读简单的流程图，能找出流程中的关   第二部分  通用技术   单元教学设计 7  流程及其设计　 199 << 键环节，并能指出环节和时序在安排上的优缺点；知道流程中的环节有显性和非显 性之分，理解流程内在的属性和规律是流程设计应考虑的基本因素；了解流程流转 的基本知识。 2. 工程思维 依据流程的含义列举生活中的实例，把握流程的时序和环节两个关键点；根据 事物的内在属性、规律等相关因素把握好流程设计的环节，对简单流程设计进行分 析；解释流程的改进与设备材料之间的关系，概括某种简单生产流程优化过程中所 考虑的重要问题，理解流程优化是需要一定条件的。 3. 创新设计 对生活中的已有流程进行客观评价并改进流程，理解优化的目的不同，优化的 方式也不同。 4. 图样表达 利用在典型案例分析中习得的流程分析方法，对熟悉的生活实例进行流程分析， 并画出流程设计框图；用文字或图表等多种形式表达流程设计方案的特点或流程改 进方案的优越之处。 5. 物化能力 掌握简单流程设计的一般步骤与方法，体验应用流程相关知识设计鱼缸生态系 统的实践过程和基本方法。 四、单元教学策略 通过列举与交流，感悟流程在学习、生产和生活中的重要意义，增强学好流程的 责任意识；体验科学合理的流程对生活和生产实践的促进作用，养成做任何事情都要 考虑流程的意识和习惯；深入体会分析和掌握事物内在属性与规律对设计科学合理的 流程的重要性；能感受流程优化给生产和生活所带来的巨大经济效益和社会效益；形 成对技术问题的敏感性和探究欲望，发展富于想象、善于判断、勇于创新的个性品质； 养成解决和处理问题的优化思想和优化意识，增强与技术相联系的经济意识、质量意 识和环保意识；能以流程基本理论为标准，对熟悉的流程设计实例进行评价；体验技 术问题解决过程中的艰辛与曲折，感受解决技术难题和获得劳动成果所带来的喜悦。 >> 200 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 五、课时安排及重点 （一）课时安排 课时安排如表 2-48 所示。 表 2-48  单元课时安排 阶  段 内  容 项  目 课  时 第一 阶段 创建主题设计情境，明确本单元设计 任务，初步认识流程 分析乘坐火车的流程 1 第二 阶段 探究生产与生活中的流程，学习流程 的相关知识 分析学生一日生活流程 1 第三 阶段 流程的设计与优化—鱼缸缸体的制 作和优化生态布景流程 分析并制作鱼缸缸体和优化生态 布景 2 第四 阶段 流程的优化 设计方案的交流和改进 1 （二）教学重点 本单元内容分为 5 课时，第 1 课时引导学生初步认识流程，第 2 课时对流程知 识进一步讲解，经过前两个课时的学习，学生能基本掌握流程的概念，理解流程的 内涵，了解流程的分类，具备对流程图的基本识读能力。第 3 课时和第 4 课时是上 述知识在真实情境中的具体应用，属于应用层次的教学过程，对学生的迁移能力和 应用能力提出了较高的要求。第 5 课时是设计方案的交流，学生可以通过分享自己 的设计、参考同学的设计，进一步提升对流程有关概念的理解，并体会流程的优化。 在教学中，应重点关注第 2 ～ 4 课时的教学内容及教学设计，在课程标准的指导下 设计教学环节。   第二部分  通用技术   单元教学设计 7  流程及其设计　 201 << 六、单元评价设计 （一）学业质量 在本单元的教学中，过程性评价和终结性评价可以按照以下方式进行。 1. 过程性评价 课堂表现：通过观察学生在课堂上的表现，了解他们的学习态度、参与度、与 同学和教师的互动情况等。 学习笔记：要求学生记录学习笔记，定期检查以了解学生对课程内容的理解和 掌握情况。 项目或实践报告：根据教学内容，安排学生完成一些实际操作或撰写项目报告， 以评价他们的流程设计和实施能力。 2. 终结性评价 综合项目评价：安排一个综合性的项目或实践活动，要求学生运用所学的流程 设计知识完成一个实际任务。评价内容包括项目的目标设定、流程设计、实施情况、 成果展示等。 同学互评：组织学生进行小组讨论或互评，让他们从同学的表现中反思自己的 学习状况，同时锻炼他们的批判性思维和评价能力。 教师评价：教师根据学生在整个单元的学习表现、项目完成情况等，进行综合 评价。 在进行评价时，要注意以下几点。 评价要客观公正，尊重学生的差异和个性；评价要全面覆盖课程目标，体现对 学生多方面能力的考察；评价要以鼓励为主，帮助学生建立自信，激发他们的学习 兴趣和动力；评价要与实际操作过程相结合，注重培养学生的实践能力和解决问题 的能力。 教师应将评价结果及时反馈给学生，以便他们了解自己的学习状况并做出相应 的调整。 >> 202 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 （二）评价内容 本单元评价的主要内容包括以下几点。 （1）理解流程及其环节、时序的含义，识读和绘制简单的流程图，分析流程设 计和流程优化过程中的基本要素，体会流程设计的基本思想和方法。 （2）结合技术需求进行流程设计和对已有流程进行优化，并用流程图表达出来， 诊断学生的图样表达核心素养。 （3）通过生态鱼缸布景流程的设计实践，诊断学生的物化能力水平。 七、课时教学设计 （一）课时 1  初识流程 1. 目标设定 （1）技术意识。通过对生活中常见流程的分析和对比，初步理解流程的概念； 通过对不同环节的分解和剖析，理解环节的概念；通过分析不同环节间的顺序关系， 理解时序的概念；把握流程的基本性质，理解环节与时序的关系，全面掌握流程的 基本概念。 （2）工程思维。运用系统分析的方法，对生活中常见的流程进行要素分析、整 体规划；通过分析生活中常见流程的环节和时序，领悟流程的基本思想。 2. 情境导入 生活中人们常常经历一些事件流，跟随或按照事件的发展一步步前进。在此过 程中人们需要认识并分析事件的要素和发展方向，以便更好地把握整个事件，使自 己在其中获得更好的提升。在学生都很熟悉的“乘坐火车出行”中，就存在着许多 知识，等待学生发掘和分析。 3. 任务引领 对实例进行分析，确定环节和时序，理解流程的概念。   第二部分  通用技术   单元教学设计 7  流程及其设计　 203 << 4. 活动贯穿 活动 1 ：真实情境分析。 【阅读教材】阅读地质版《技术与设计 2》第 45 ～ 46 页中的“实例 1 马铃薯 的播种流程”。 【技术实践】栽种马铃薯；调查当地几种常见农作物的栽培过程，并写出关键 步骤。 【阅读教材】阅读地质版《技术与设计 2》第 46 页中的“实例 2—乘坐火车出 行的流程”。 思考：在乘坐火车出行的流程中，哪些小的过程称为环节？环节是否还可以 再细分？环节是不是最小的过程单元？乘坐火车出行的各个环节的时序是否可以 调整？ 活动 2 ：学习流程及其环节、时序的概念。 【阅读教材】地质版《技术与设计 2》第 47 页，理解流程的含义。 【讨论交流】以早晨起床至到达教室的活动为例，找出其中的环节和时序，说明 该流程是如何达到目的的。 活动 3 ：总结流程的概念。 【讨论交流】在初步掌握流程概念的基础上，进一步思考以下问题：如何根据流 程的目的来确定具体的环节？哪些环节之间不能调整时序？哪些环节之间可以调整 时序？哪些环节可以同时进行而互不影响？ 5. 量化评价 量化评价如表 2-49 所示。 表 2-49  量化评价表 评价内容 评价方式 自我评价 小组评价 教师评价 过程 评价 师生互动 能积极思考教师提出的问题 能列举实际生活中的事例并分析 能积极参加课堂讨论 实践活动 能积极参加技术实践活动 能与小组成员有效合作 能在实践中提出创造性的构思 >> 204 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 续  表 评价内容 评价方式 自我评价 小组评价 教师评价 过程 评价 实践活动 活动 1 ：真实情境分析 活动 2 ：学习流程、环节、时序的概念 活动 3 ：总结流程的概念 结果 评价 目标实现 阅读材料，知识学习 技术探究，问题思考 技术实践，迁移应用 收获反思 改进优化 成果展示 收获感悟，反思不足 （二）课时2  探究生产和生活中的流程 1. 目标设定 （1）工程思维。利用系统分析和比较权衡的方法分析生产和生活中的流程，找 出其中的环节和时序，认识流程的复杂性；对生产和生活中的流程进行要素分析， 进行简单的风险评测。 （2）图样表达。在分析生产和生活中的流程的时候，借助简单的图形帮助表达 和理解，通过相互交流的过程，体会不同表达方式的优劣。 2. 情境导入 人们在日常生活中，会遇到各种各样的流程，每个人也都时刻处于不同的流程 中，认识并分析这些流程，有助于人们优化这些流程。比如，学生每天在学校的生 活，就是一个非常典型的流程，对这一流程进行分析，学生可以更好地把握自己的 校园生活。 3. 任务引领 深入分析生产和生活中的流程，学会识读流程图。 4. 活动贯穿 活动 1 ：生产和生活中常见流程的分析。 【阅读教材】地质版《技术与设计 2》第 47 ～ 48 中的“典型案例分析”。   第二部分  通用技术   单元教学设计 7  流程及其设计　 205 << 思考：典型案例中哪些环节是显性的，哪些环节是非显性的？这些环节之间具 有怎样的逻辑关系？如何调整时序，使环节之间达到最高的契合？ 活动 2 ：通过对已有流程的分析，初步认识流程图。 【阅读教材】阅读地质版《技术与设计 2》第 48 ～ 50 页，分析典型案例。 复习流程的概念；画出“乘坐火车出行的流程”，与同学分享，并找出与其他同 学所画流程图的不同之处；画出“每天早晨的流程”，与同学分享，并找出与其他同 学所画流程图的不同之处，对自己的流程图进行改进。 活动 3 ：通过识读流程图，掌握活动的流程。 【阅读教材】阅读地质版《技术与设计 2》第 52 ～ 53 页流程图。 识读教材中给出的流程图，并与上下文所叙述的文字相印证。 【技术实践】了解鱼缸缸体制造的流程，尝试画出流程图。 5. 量化评价 请参考表 2-49。 （三）课时3  鱼缸缸体制作和生态布景流程分析 1. 目标设定 （1）技术意识。在鱼缸缸体制作和生态布景流程中，提高对材料的认识，选择 不同的缸体材料；形成技术安全意识，践行环保理念；理性分析本流程对人、社会、 环境的影响。 （2）创新设计。系统分析给定的课题，从中找出本环节的重点内容，通过合理 并有创造性的行为提取课题中的重要部分，设计符合要求的环节和时序，保证顺利 地完成流程。 （3）图样表达。用流程图的形式表示鱼缸缸体制作和生态布景的流程，分析其 中的环节和时序。 2. 情境导入 养鱼不仅可以陶冶情操，更可以培养责任感和环保意识，因此越来越多的家庭 在家里安置了生态鱼缸。那么生态鱼缸与普通鱼缸有什么区别？它的优势在哪里？ 3. 任务引领 分析生态鱼缸的缸体制作和生态布景的流程。 >> 206 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 4. 活动贯穿 活动 1 ：了解生态鱼缸系统。 【视听材料】播放有关生态鱼缸的视频。 学生通过视频了解生态鱼缸的特点，提取视频中的要点。分析鱼缸缸体制作所 需要的环节和时序，分析生态鱼缸布景的环节和时序。 活动 2 ：设计鱼缸缸体制作和生态布景的流程。 【交流讨论】根据前面所学的知识和视频内容，思考、分析、书写缸体制作和生 态布景的环节；设计初步的时序，小组交流讨论设计是否合理。 活动 3 ：确定本组缸体制作和生态布景的流程。 【技术实践】经过讨论，最终确定本组缸体制作和生态布景的流程，画出流程 图，为下节课做准备。 5. 量化评价 请参考表 2-49。 （四）课时4  鱼缸缸体制作和生态布景 1. 目标设定 （1）创新设计。在明确鱼缸生态布景的需求后，收集与鱼缸生态布景相关的信 息，运用人机关系和相关知识进行综合分析，提出符合设计原则并具有一定创新性 的设计方案，准确地进行相关技术实验。 （2）物化能力。制作鱼缸缸体，进行生态布景。 2. 情境导入 上节课各组都设计了鱼缸缸体制作和生态布景的流程，并画出了具体的流程图。 那么，针对每一个环节，学生是否还有更好的建议？是否还有提高效率的措施？如 果没有，这节课就动手完成这个项目。提醒学生，在活动中要特别注意安全。 3. 任务引领 按照设计好的流程，亲自动手制作鱼缸缸体，进行生态布景。   第二部分  通用技术   单元教学设计 7  流程及其设计　 207 << 4. 活动贯穿 活动 1 ：前期准备工作。 【技术实践】根据本组的制作流程，选择合适的材料和工具；对材料进行初步处 理，以便下一步的操作。 思考：如何根据既定的流程选择合适的材料？不同的材料具有什么样的强度和 性能？  活动 2 ：动手制作。 【技术实践】缸体制作。 思考：如何更快地完成缸体制作的过程？ 【技术实践】基础性材料和主体材料的布置。 将底砂、滤材等材料，布置在相应的位置；将松石、沉木等材料布置在相应的 位置。 【技术实践】装饰材料的布置。 将水草、附属物等材料布置在相应的位置，并由教师拍照记录。 活动 3 ：完成制作并整理收尾。 【技术实践】添加水，放入鱼，安装过滤和照明设备，完成生态鱼缸的整体布 置，并由教师拍照记录。体会各个环节之间的关系，验证之前的布景设计。 5. 量化评价 请参考表 2-49。 （五）课时5  鱼缸缸体制作和生态布景流程的分享与优化 1. 目标设定 （1）图样表达。通过流程图的方式对鱼缸缸体制作和生态布景流程进行复盘， 依据流程优化的基本原则进行反思和优化，进一步提升利用图表对以上流程进行可 视化描述和交流的能力；用技术语言实现有形与无形、抽象与具体的思维转换。 （2）物化能力。对鱼缸生态布景流程进一步优化，调整其中的环节和时序，使 该流程更加合理、顺畅。 >> 208 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 2. 情境导入 经过学生的努力和成员间的合作，各组都完成了缸体制作和生态布景的流程， 对环节和时序的认识进一步加深。在制作过程中，有些学生经常观察其他组的制作 过程，并从中吸取有益的经验来完善本组的操作，这是一种非常好的方法。俗话说 “它山之石，可以攻玉”，学习和借鉴其他组的经验，提升自身的能力是非常有帮 助的。 3. 任务引领 分享与优化鱼缸缸体制作和生态布景流程。 4. 活动贯穿 活动 1 ：各组成果展示。 【交流讨论】教师播放各组学生上节课缸体制作和布景成果的幻灯片；学生分享 缸体制作和生态布景的过程以及心得体会。 活动 2 ：自评和互评。 【交流讨论】对本组和其他组的缸体制作和生态布景流程进行评价。 注意：主要从环节和时序两个方面进行评价。 活动 3 ：流程的改进。 【阅读教材】阅读地质版《技术与设计 2》第 60 ～ 61 页中的“流程优化的目的 与条件”“流程优化的启示与思考”。 【技术实践】通过复盘本组缸体制作和布景流程，分析和借鉴其他组的经验，优 化布景流程。 【阅读教材】阅读地质版《技术与设计 2》第 64 页中的“流程设计后的思考”。 可以思考以下问题。 （1）所设计的流程，如何考虑所要采用的技术原理、方法和手段，以及可操作 性问题？ （2）如果做流程优化，则需要建立的内外条件有哪些？ 5. 量化评价 请参考表 2-49。 6. 作业与检测 请将图 2-17 所示的使用共享单车的流程图补充完整。   第二部分  通用技术   单元教学设计 7  流程及其设计　 209 << 开始 结束 图 2-17  使用共享单车的流程图 在使用共享单车的过程中，如果发现该共享单车有故障不能使用，请在流程图 中画出分支，使该流程图更加完整。 八、反思提升 流程可以提高工作效率，减少错误，确保任务顺利完成。回顾整个学习过程， 思考哪些部分做得好，哪些部分可以改进。例如，你是否合理规划了时间，是否选 择了合适的学习方法，是否有有效的反馈机制等。目标明确、具体、可衡量有助于 更好地学习流程，并评估学习效果。在学习过程中，定期检查进度，确保按计划预 期进行，如果发现偏离计划或遇到问题，及时调整和解决。将所学知识进一步迁移 应用到实际生活的其他方面，通过实践进一步巩固关于流程的知识。