4.1.1 理解控制的含义活动设计-2025-2026学年苏教版高中通用技术必修二

附2 “跨学科主题活动”案例设计 一、主题活动设计 基本信息 主要活动方式 实践学习 实施年级 高二年级 设计者 努尔克孜 主题名称 制作盆栽植物自动浇水装置 活动课时 1课时 主题活动说明 通过分析生活中常见案例，阐述控制的含义。在课堂中能够结合物理学科学习并通过学生经历“制作盆栽植物自动浇水装置”的实践活动，体验控制的含义，理解控制是人类为了让事物、自然朝向自己期望的方向发展而采取的手段. 主题活动目标 控制的含义是学习控制的基础，利用学生身边的例子，让学生感受控制技术与生活、生产的密切关系。学生在教师的指导下，经过合作调查、收集资料等方法，交流合作、展示与评价实践作品的成果，提高学生对控制课程的兴趣浓厚，足够引起学生的重视，激发了学生学习的激情，初步掌握了控制的思想和方法，这样做比较符合学生认知规律，保证学生有充足的实践、讨论和探究的时间，使学生能真正消化知识，提高技术素养。 主题活动的工具和场域准备 1、活动准备工具及材料：①作品1：饮料瓶1个、可弯塑料吸管2根、热熔胶棒1个、接水盘1个、花盆1个、粘土；②作品2 ：饮料瓶1个；棉签1个；筷子2根；③作品3：饮料瓶1个； 2、场地：高二7班教室 活动设计 准备阶段 查阅和收集有关制作盆栽植物自动浇水装置的资料； 制作盆栽植物自动浇水装置需要的材料； 学生准备：分组、小组初步分工；准备实践活动场地、活动所需要的的材料。 实施阶段 第一阶段：前期准备。 第二阶段：通过观察、查阅资料的方式，制作盆栽植物自动浇水装置。 第三阶段：实践体验阶段--通过一系列亲身体验活动，体验制作盆栽植物自动浇水装置的过程，并在制作过程如何利用物理学科知识更好的制作出有效的浇水神器。 第四阶段活动过程： （1）探究控制的内涵 学生活动：制作盆栽植物自动浇水装置。分小组活动，参照教材中盆栽植物自动浇水装置的制作过程，完成自动浇水装置的搭建。 问题：怎么把饮料瓶里的雨水引到接水盘中？如何让接水盘中的水维持在一定的高度？ 学生活动：观察自动浇水装置的工作过程。 问题：讨论接水盘中的水位高低与进气管位置的关系，生活中还有哪些地方用到类似的装置。分别属于什么领域。控制对象即对什么进行控制。例如，本课中的自动浇水装置，归根到底是要控制接水盘的水位，当水位低于进气管时加水，否则不加水。所以，控制的对象自然是接水盘。又如，红外水龙头的开关控制，控制的目的是要控制水龙头的开关，即有人伸手过来时开，否则就关。所以，控制对象自然是水龙头。分析可知，要清楚控制对象，关键还是要找准控制的目的。 物理学科：大气压知识 制作盆栽植物自动浇水装置物理学科方面的知识：在饮料瓶的底部或顶部用锥子锥几个小洞，在往饮料瓶加水，将瓶子立起来时，水面上方有气压，外面空气也有气压，水在自身重力的作用下，水对杯底有压强，靠下面的谁就可以流出来了，现在如果把盖子把口盖上，大家可以看出是什么原因：把盖子盖上以后瓶内水面上方的空气，与外界的空气就不能流通了，当水往下流了一点，导致水面上方空腔体积变大，气压减小，那么水面上方的气压加上水向下的压强，低于外界的大气压，水就出不来了。把盖子拧松一点空气进去那么水面上方气压和外面气压相等，水在自身重力或者说自身压强的作用下，水就流出来了。 教师强调实践活动要注意的问题及事项： 1、要有指导教师进行指导； 主义活动的安全和有效。 交流评价阶段 1、让学生自己自评与互评，同时教师还需适时的借助自评和教师反馈，对时间探究与试验进行全面评价。 2、本次活动先简单引入控制的概念，然后让学生依据技术实践进行制作制作盆栽植物自动浇水装置，在制作过程中，学生会下意识的用到物理知识去分析，学生技术实践结束后，根据学生制作的技术及做作品进行点评。指出学生很熟练的运用相关学科知识，加深学生的理解与掌握。经过一系列的探究活动，学生进行反复优化、设计，学生可以基本感受到技术实践的重要性。 ······ 拓展实践活动设计 拓展实践活动设计：制作雨水收集装置 二、跨学科实践活动课时设计 第1课时活动设计 课时名称 理解控制的含义：制作盆栽植物自动浇水装置 本课时活动要解决的主要任务 植物补水装置技术是体验控制的含义与意义，明白这个装置是如何工作的。 运用跨学科知识解决的具体问题 物理学科：大气压知识 制作盆栽植物自动浇水装置物理学科方面的知识：在饮料瓶的底部或顶部用锥子锥几个小洞，在往饮料瓶加水，将瓶子立起来时，水面上方有气压，外面空气也有气压，水在自身重力的作用下，水对杯底有压强，靠下面的谁就可以流出来了，现在如果把盖子把口盖上，大家可以看出是什么原因：把盖子盖上以后瓶内水面上方的空气，与外界的空气就不能流通了，当水往下流了一点，导致水面上方空腔体积变大，气压减小，那么水面上方的气压加上水向下的压强，低于外界的大气压，水就出不来了。把盖子拧松一点空气进去那么水面上方气压和外面气压相等，水在自身重力或者说自身压强的作用下，水就流出来了。 1.活动内容分析 本节课是通用技术必修模块“技术与设计2”第四单元第一节的内容，主要是阐述控制的含义，并让学生动手制作盆栽植物自动浇水装置。 2.学情分析 高中学生对控制现象有感知的认识，但是缺少理性的思考，分析、分类；让学生在体验技术活动中感受到“做中学、学中做”，培养学生良好的精神和意志品质。 3.活动目标 1、通过活动分析生活中的常见案例，阐述控制的含义。 2、通过制作盆栽植物自动浇水装置，体验技术，提高学生动手实践的能力。 4.活动重点难点 重点：通过分析生活中的常见案例阐述控制的含义。 难点：通过技术体验，培养学生的跨学科思维和解决实际问题的能力。 5.活动评价设计 1、通过分析学生实践探究和应用的表现，考核学生是否理解控制的含义。2、鼓励学生通过互相交流、合作和讨论方式，将难点和问题解决，加强学生合作鞥能力的培养。 6.本课时活动设计 1. 情境导入 陈晨一家假期要外出两周，家里阳台的盆栽无人照料。她想制作一个自动浇水装置，从而解决该难题。 2、新课学习 学生活动：制作盆栽植物自动浇水装置。 ①分小组活动，搭建植物补水装置。完成盆栽植物自动浇水装置的制作过程 ②用电烙铁在饮料瓶靠近底部位置，上下排列打两个孔。(2)插上两根吸管，把吸管下端修剪成一长一短。 ③将热熔胶涂在吸管和瓶壁连接处(或用粘土)，使其密封。 ④等胶干了以后，装上水，盖紧瓶盖，就可以给植物补水了。 ⑤问题：怎么把饮料瓶里的雨水引到接水盘中？如何让接水盘中的水维持在一定的高度？ ⑥学生活动：观察自动浇水装置的工作过程。 问题：讨论接水盘中的水位高低与进气管位置的关系，生活中还有哪些地方用到类似的装置。分别属于什么领域。 3.观察装置的工作过程 (1)将两根吸管插入接水盘，当接水盘里的水面低于进气管口时，空气进入瓶子里，瓶内气压与外界相同在重力作用下，水会从出水管流入接水盘。 (2)直到水面与讲气管口平齐，出水管不再流水，使接水盘中的水量保持在这个高度。这样就完成了植物 接水盘的补水，保持了植物生长需要的水分。 讨论:分析与讨论接水盘中的水位高低与进气管位置的关系 (进气管口在接水盘中的高度越高，接水盘中的水位就越高，降低进气管口的位置，接水盘中的水位就降低） 结论：事物的发展结果可能是人们预先期望的，也可能与预期的目标不相符，甚至是人们不希望看到的。如果人们想达到某一特定目的，就必须借助适当的手段来实现人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。理解控制现象要知道控制要达到什么目的、控制的对象是什么和采取什么控制手段。例如，给盆栽植物补水的控制，控制的目的是使接水盘中的水维持在一定的量，控制对象是接水盘，控制手段是通过进气管口与水面的相对位置决定出水管的出水。 7.板书设计 理解控制的含义-------技术体验：制作盆栽植物自动浇水装置 8.拓展实践活动 制作家庭雨水收集装置 9.活动指导的反思和改进 本节课主要目标是锻炼学生动手操作的能力，鼓励学生讨论合作在课堂进行实践活动，让学生能一步步由浅入深的进行构思，享受到成功和创造的快乐。同时也要让学生懂得安全制作。教师一定要强调安全制作的重要性，教师一定要在场进行指导监督。 1 学科网（北京）股份有限公司 $