高二通用技术秋季开学第一课（全国通用必修2)

通用技术(必修2)开学第一课 技术设计的探索之旅:结构·流程·系统·控制的实践与创新 授课教师: XXX 课程导航 01 课程导入:技术与生活的联结 02 课程定位与核心模块概览 03 核心素养培养目标 04 高效学习方法指导 05 趣味案例赏析:技术设计的魅力 06 互动挑战:我的第一个技术设计 07 考核方式与学习要求 08 学习资源推荐 09 课堂总结与课后任务 01、课程导入:技术与生活的联结 身边的“技术设计” 每天接触的物品中,哪些藏着“结构、流程、系统、控制”? 自行车车架:框架结构,通过三角形稳定性承重 快递分拣:流程优化,环节与时序的高效组合 空调温控:控制原理,温度反馈调节运行状态 家庭电路:系统布局,各元件协同实现安全供电 身边的“技术设计” 结构设计:榫卯结构板凳 传统工艺典范,通过构件凹凸连接实现整体稳定性,无需钉子。 流程设计:洗衣机工作流程 按“进水→洗涤→漂洗→脱水”时序执行,各环节缺一不可。 为什么学《技术与设计2》 课程价值:衔接《技术与设计1》,聚焦“复杂技术设计”, 培养解决实际问题能力,落实新课标立德树人要求。 生活应用: 结构:自制书架如何更稳固? 流程:早晨上学准备时间如何缩短? 系统:家庭绿植灌溉系统如何搭建? 控制:台灯光感自动开关如何实现? 02、课程定位与核心模块概览 课程定位:承上启下的核心模块 学科地位 通用技术核心模块,技术设计的主干内容,衔接必修1 (基础认知)与选修课程(如电子控制技术)。 核心目标 从“认识技术”到“设计技术”,掌握结构、流程、 系统、控制的基本思想与方法。 核心模块:结构与设计 核心内容 结构类型(实心/框架/壳体)、强度与稳定性,结构三要素。 教材案例 传统板凳(榫卯连接)、港珠澳大桥(钢箱梁结构)。 实践任务 设计并制作承重10本书的简易书架。 核心模块:流程与设计 核心内容 环节与时序、流程优化,流程图绘制规范。 教材案例 马铃薯播种流程(时序优化)、洗衣机工作流程。 实践任务 绘制“班级值日流程”并提出优化方案。 核心模块:系统与设计 核心内容 系统特性(整体性、相关性、目的性、环境适应性)、系统优化 的基本原则和方法。 教材案例 都江堰水利工程(防洪灌溉系统整体性)、智能家居系统(各设 备互联互通)。 实践任务 设计“校园节水系统”方案,包含水源、输水、控制等关键环 节,考虑系统的优化。 核心模块:控制与设计 核心内容 开环/闭环控制区别、控制系统组成。 教材案例 自动门(开环)、冰箱温控(闭环)。 实践任务 制作“雨水感应自动关窗”模型(含传感器选型)。 03、核心素养培养目标 核心素养:技术意识 通过“港珠澳大桥结构分析”,认识技术对社会的影响,理解 结构“可承力、抗变形”的本质。 学习活动 分析不同桥塔造型(如“中国结”造型)对结构稳定性的影 响。 核心素养:工程思维 用“流程优化”视角梳理“社团活动组织流程”,掌握环节拆分、时序调整的工程思维方法。 学习活动:以“校园科技节筹备”为例 绘制原流程并识别可优化环节(如宣传与报名环节并行)。 核心素养:创新设计 借鉴“长信宫灯烟道设计”(环保与功能结合),提出“可折叠环保购物袋”改进方案。 创新要点: 功能实用性:如增加承重带 材料环保性:采用可降解材料 使用便捷性:折叠后体积优化 核心素养:图样表达 图样表达 绘制“控制系统框图”(如水箱水位控制),掌握框图绘制规范,将抽象的控制逻辑转化为清晰的视觉语言。 给定水位 （输入） + 连杆机构 浮子 进水阀门 水池 实际水位（输出） － 水位差 水流量 核心素养:物化能力 物化能力 动手制作“简易衣帽架”,将设计方案付诸实践,确保达到设计标准(承重5kg、稳定性测试不倒)。 04、高效学习方法指导 高效学习方法:做中学 方法要点 完成教材“技术实践”(如“纸绳拉伸试验”),记录实验数 据与结论(如不同股数纸绳的最大承重)。 学习要求 亲自动手验证理论,避免“纸上谈兵”。 高效学习方法:联想法 联想法 看到“自动贩卖机”→联想“开环控制流程” 分析其“投入货币→选择商品→出货”的单向工作模式。 看到“折叠椅”→分析“结构变形原理” 理解其通过关节转动实现形态变化,从而节省空间。 高效学习方法:合作学 合作学 分组完成“秋千模型设计”,明确“设计师”“记录员”等角色,通过团队协作,互评改进方案,共同提升设计水平。 常见误区提醒 误区1:只学理论不动手 技术设计的核心是“物化”,即把想法变成现实。必须亲自 动手验证理论,例如通过实际测试来检验结构模型的稳定 性,而不是停留在纸面上。 误区2:怕失败不敢尝试 技术设计是一个多次迭代的过程。失败是宝贵的经验。例 如,桥梁模型倒塌后,分析原因(如重心过高),通过增加 底座重量等方式重新设计,这才是正确的学习态度。 05、趣味案例赏析:技术设计的魅力 趣味案例:港珠澳大桥 结构设计:刚柔并济 海底沉管隧道采用实心结构,提供强大承重;桥塔“中国结” 造型则为框架结构,在保证稳定性的同时减少风阻。整体设计 可抗16级台风。 系统协同:三位一体 桥梁、隧道、人工岛三大核心工程无缝衔接,共同构成一个高 效运转的超级交通系统,实现了“海陆空”立体交通的互联互 通。 趣味案例:外卖配送流程优化 原流程问题 接单 → 取餐 → 送餐(单点配送)。路径重复、等待时间长,容 易导致配送延误。 优化方案 通过算法规划最优路径,结合商家提前备餐和小区外卖柜,实现 高效配送,平均配送时间缩短33%。 外卖配送流程优化效果对比 趣味案例:智能家居 系统组成 传感器(如人体红外感应)→ 控制器(智能网关)→ 执行器 (灯光、空调)。 控制逻辑 有人回家→传感器检测→网关指令→灯光开启+空调调至26°C。 闭环控制:实时检测室温,偏差时调整 06、互动挑战:我的第一个技术设计 互动挑战:我的第一个技术设计 任务要求: 4人一组,选择身边1个物品(书包/笔/水杯等),从“结构/流 程/系统/控制”中选1个角度提出改进方案。 示例参考: 书包增加“可拆卸防雨罩”(结构改进) 笔设计“电量提示灯”(控制改进) 成果分享要求 分享内容 每组派代表,清晰、有逻辑地阐述以下三部分内容: 1.原物品问题： 指出所选物品在现有设计上的不足或可改进之处。 2.改进方案： 详细介绍从“结构/流程/系统/控制”角度提出的具体 改进思路和方法。 3.预期效果： 说明改进后,物品在功能、效率、体验等方面将获得 怎样的提升。 点评维度 可行性 改进方案所涉及的材料是否容易获取?制作难度是否在中学生 能力范围内? 创新性 改进思路是否新颖独特?是否有跳出常规思维的亮点? 安全性 改进后的设计是否存在潜在的使用风险(如尖锐边角、材料毒 性等)? 07、考核方式与学习要求 考核方式:成绩构成 平时成绩(40%) 课堂参与、实验报告、小组作业 实践成绩(30%) 模型制作、设计方案 期末成绩(30%) 理论笔试 学习要求:课堂与实践规范 课堂规范 按时上课,积极参与课堂讨论与互动。 因病因事缺课,需及时补做相关实验与 作业。 实践安全 严格遵守实验室规则,正确、安全地使 用各类工具和设备,杜绝安全隐患。 创新鼓励 在设计与制作中,优先考虑使用环保、 可回收材料,并清晰注明作品的创新 点。 08、学习资源推荐 学习资源推荐 DrawIO (在线绘图) 适配“流程框图、系统框图绘制”,官网:https://app.dia grams.net/ Tinkercad (3D建模) 适配“结构设计与建模”,支持3D打印预览,是快速验证设 计想法的绝佳工具。 09、课堂总结与课后任务 课堂总结与课后任务 核心收获 掌握“结构、流程、系统、控制”四大模块,明确技术 设计的“问题导向”与“实践属性”。 关键提醒 技术设计需结合科学原理与实际需求,做到理论与实践 相结合。 课后任务 1.预习第一章,找3个生活中的“框架结构”。 2.观察洗衣机工作流程,描述其环节与时序。 技术改变生活,设计创造未来 —— 期待与大家探索通用技术的更多可能! $$