3.4 火情我控制 设计消防灭火系统 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版(2019)必修 技术与设计2

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3.4 火情我控制 设计消防灭火系统 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版(2019)必修 技术与设计2

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项目《火情我控制-设计消防灭火系统》说课稿
尊敬的各位评委老师好!我说课的课题是《火情我控制-设计消防灭火系
统》,我将从以下五个方面进行说课:教学分析、教学准备、教学策略、教学过 程、教学反思。
一、 教学分析
教学分析中首先分析教学设计的依据——教材。
1、 教材分析
课标要求、章节地位、教材内容处理。
(1)课标相关要求
(课标)通用技术课程标准 2020 年修订版对本节课的要求是通过对简单系 统的设计实践, 初步学会简单系统设计的基本方法, 增强系统与工程思维的能力。
(学业水平) 通过具体系统设计的分析和简单系统设计实践, 初步掌握简单 系统设计的基本方法, 增强图样表达和物化能力, 增强运用系统和工程思维解决 实际问题的能力, 通过对技术设计方案和实施结果的评价, 增强创新意识和能力。 (2)章节作用和地位
本单元选自粤教版普通高中通用技术《技术与设计 2》。
“技术与设计 2”侧重专题性技术设计, 共有结构、流程、系统、控制四个 主题为学习内容, 旨在使学生学会运用一定的技术原理认识和分析技术问题, 用 在“技术与设计 1”中所学的知识与方法进行设计。
本单元教材内容为第三章《系统及其设计》,“系统 ”是通用技术学科大概念 之一,用于解释技术问题发展的规律, 系统的思想方法具有广泛的应用价值, 本 章旨在使学生在理解系统科学原理的基础上,学会运用系统的思想方法解决问 题,增强工程思维和技术创新能力。
本节是整章的总结,是前几节内容的综合运用。
(3)教材处理
基于课标要求, 本单元对教材内容进行以下处理:通过大单元项目设计实施 “技术助力消防安全——消防系统及其设计 ”,从消防报警系统技术应用的角度 理解系统的含义和特性;结合消防灭火系统实例学会系统分析的基本方法;通过 对消防灭火这一真实情境中的简单系统的设计实践,初步掌握系统的设计方法; 通过消防排烟系统技术探究,分析影响系统的因素,增强系统与工程思维能力。
本节是 3.4 节—— 系统的设计, 在单元设计中中属于第 3 个子项目, 主要是 通过对消防灭火这一真实情境中的简单系统的设计实践, 初步掌握系统的设计方 法,增强系统与工程思维能力。
2、学习目标分析
根据教材处理和新课程思想,我确定了本节课的学习的方向——学习目标。
(1)能根据生活中的消防安全问题技术情境,整合人文、社会、科学知识,
按照要求进行系统设计(技术意识)。
(2)通过对消防灭火系统技术探究,设计试验方案,撰写试验报告,掌握
系统设计的基本方法,具备一定的整体观念(创新设计)。
(3)通过经历消防灭火系统的技术设计,分析、归纳、总结出系统设计的
一般方法;能运用系统的思想方法进行技术设计,能运用模型或试验考虑各种因
素,进行决策与性能评估(工程思维)。
(4)通过对消防灭火系统的方案设计,绘制规范的电路图、草图,交流设
计构思,养成良好的设计习惯(图样表达)。
(5)根据消防灭火系统的方案选择材料和工具、确定工序与时序,规范地
进行模型的制作,并能进行简单地技术检测(物化能力)。
3、学情分析
清楚了教学的依据和学习的方向,我们还要关注学习的主体——学生。
本节课学习主体是高二的学生, 他们已经具备一定的观察、推理、动手操作、 交流表达的能力,喜欢探索有挑战性的任务,但是缺乏动手操作的机会;另外, 通过前面几个项目的学习, 他们已经认识了系统的含义和特性,知道了系统分析 的原则,具备一定的电学知识储备, 有动手实践的期望, 但是他们还不具备用系
统的方法规范解决问题的能力。
4、学习重难点
重点:根据教学目标和学生学情,本节课的学习重点为通过设计消防灭火系
统,掌握系统设计的基本方法,学会运用系统的设计方法进行系统设计实践;
难点:其中,运用系统设计方法进行设计也是难点。
二、 教学策略
为了达成学习目标,解决学习重点,突破学习难点,结合通用技术学科实
践性和创造性的特点,我采用了以下的“做中学、学中做”的项目活动设计:
把原本的碎片化的知识学习,转变为对消防灭火这一真实情境中的系统技 术探究,经历面对情境的思维演变,从如何控制火情? ——做什么可以有效灭 火? ——设计消防灭火系统需要会什么? ——怎么设计消防灭火系统? ——设 计的效果怎么样?围绕每一次情境演变展开相应的活动,在活动探究的过程中
理解运用系统设计的一般方法,突破学习重难点,形成知识的建构。
三、教学准备
充分的课前准备是上好课的前提,所以在教学前,我进行以下的准备:
1、教学资源
智慧课堂多媒体教室, 6 个小组,每组一个平板。
微视频,教学课件,
项目学习单,操作说明;
2、 教学试验工具
ARDU INO UNO 主板、扩展板*7,火焰传感器*7,蜂鸣器*7,继电器*7,小水 泵*7,固定架*7,胶枪*7,打火机/蜡烛*7,9v 电池组合*7,矿泉水瓶子*7,测
试用充电宝*2,储水盒*2,杜邦线若干。
四、教学过程
下面进入正式教学活动环节。
教学环节安排如下:
① 观看火灾视频项目情境2 分钟② 认识自动消防系统项目确定3 分钟③ 探究原理项目分析5 分钟④ 设计制作与改进项目实施20 分钟⑤ 小组展示交流项目评价8 分钟⑥ 总结归纳提升项目总结2 分钟
通过观看火灾视频, 引入项目情境主题;通过动画演示认识消防灭火系统, 确定项目要达成的参数指标;探究消防灭火系统的模块划分,分析项目相关原理 和约束;通过对系统的方案设计、技术设计、组装测试与优化,实施项目,突破 学习重难点;通过小组展示交流参与情况、问题解决、达成效果, 进行项目评价; 通过板书经历消防灭火系统设计中经历的过程, 归纳系统设计的一般方法, 进行 项目总结, 形成知识的建构, 同时, 提出生活中火灾发生的复杂性, 鼓励进行创 新设计。
1、项目情境-情境导入
(活动)首先,播放一段火灾现场视频,问:视频呈现的场景是什么现
象?如何防止这种情况发生呢?紧接着,呈现子项目选题,和大单元项目技术 助力消防安全——消防系统的设计各个子项目的脉络,简单回顾逻辑关系,在 前面项目学习中我们认识了消防报警系统,知道了消防系统的灭火方法,那么
如何设计消防灭火系统呢?
(设计意图):通过情境导入,引入本节课的真实项目探究。通过问答,论 证项目选题的必要性。通过前后联系,大项目贯穿整个单元,符合学生的认知
规律。
2、项目确定-认识自动消防系统
(环节衔接)通过上节课的消防灭火系统的分析可知,目前使用最多的是湿
式喷淋灭火方法,本节课我们来设计制作湿式喷淋方式的消防灭火系统。
(活动)那么,在设计之前,我们先来认识一下消防灭火系统的构成, 观
看自动消防灭火系统工作动画,思考:它有哪几个主要构成部分?它的具体流
程和指标是什么?
同学回答:传感器、控制中心、水泵、警报器、线路、管道。
通过问答, 确定系统的具体指标。
师生总结具体指标,如喷水大小、水压、时间等的要求。
(设计意图)对于消防系统,学生只知道功能,对原理比较模糊,通过观
看系统的工作过程视频动画,直观了解在消防灭火系统设计中相关的参数指
标。
3、 项目分析-探究原理
(环节衔接)明白了具体要做什么,还要看会不会做?
接下来分析原理和约束。
(活动)下面我们依然用开源硬件来模拟喷淋消防灭火系统的设计,这里面
使用的器材分别对应了刚才我们总结的几个设备。这些设备中哪些是输入部
分?输出部分?处理部分?主要的原理有什么?小组同学自主学习进行归纳记
录,小组长进行汇报。
(设计意图)通过问答,分析系统设计中的原理,清楚已知和未知。运用
黑盒分析,把复杂问题进行模块化分解,这也是系统设计思想。
4、项目实施-设计制作与改进
(1)方案设计
(环节衔接)明确原理以后,需要用方案呈现对系统的整体设计。
(活动)通过刚才的分析,我们初步知道了本系统的基本组成要素,下面 各小组同学进行方案设计,对这些组成要素进行功能模块划分,在项目学习单 上,画出系统的结构图和流程图,小组成员用智慧课堂的平板电脑拍照上传。
老师组织进行评价交流。
(设计意图)本环节通过方案设计,把自己对项目的理解和设计通过设计 方案呈现出来,进行展示和交流,激励同学们进行创新设计,同时通过观看其
他组的方案分享,完善本组设计。
(2)技术设计
(环节衔接)进行了方案设计以后,是否就可以动手制作呢?
还需要对系统进行整体技术设计。
(活动)同学们讨论在这个系统中可能会遇到哪些技术问题?如何解决? 这个系统的总体技术中有一个技术难点,即水泵的工作电压和主控板的输出电
压之间存在矛盾,用什么来解决?
学生查询资料讨论回答。
(设计意图)通过系统设计中的总体技术设计,解决系统矛盾问题,知道
系统设计中的技术设计的方法。
(3)组装、测试、优化
(环节衔接)明确了结构和技术问题,万事俱备,接下来同学们按照流程
图对系统进行组装和测试。
(活动)小组操作实践,老师进行投屏实时展示同学们的操作过程,鼓励创
新创意。各小组测试完成后进行组间评价改进;小组之间可以通过观看,讨
论,发现不同的问题解决方法,改进自己的设计
(设计意图)通过组装与测试,培养物化能力,通过投屏,促进规范操
作、展示设计效果、激励小组合作;通过评价与改进的环节,学生知道创新设
计是一个不断验证与完善的过程。
经过了前面方案设计、技术设计、组装测试优化,把想法变为现实的三个
环节,在项目实施过程中,理解系统设计的基本方法,突破学习重难点。
5、项目评价-展示交流
(环节衔接)项目评价是项目活动必不可少的环节,下面开展项目评价。
(活动)小组代表发言,展示交流项目成果、参与情况、问题解决等。
(设计意图)通过小组代表发言,进行整个子项目的过程性自评、结果性
总评。促进交流与合作。
6、项目总结-归纳提升
(环节衔接)子项目的总结是对子项目的收获与经验的总结,为后续项目
的开展提供参考,下面进行项目总结。
(活动)师生共同回顾本节课在系统设计中经历的一般设计方法,板书总 结梳理知识要点。然后提出,在实际的生活中,完善的消防系统不光只有灭火 功能,还应该有救人功能,如何进一步优化我们的系统呢?我们在下节课进行
探究。同学们,在日常生活中,也要提高消防安全意识。
(设计意图)通过归纳消防灭火系统设计的过程,总结系统设计的基本方
法。并思考现实生活中火灾发生的复杂性,鼓励学生进一步改进消防灭火系
统,进行系统的优化,为下一个子项目做好铺垫。
(结语)系统的思想方法具有普遍的应用价值,它不只适用于技术设计, 也适用于更广泛的领域,用系统的思想看问题,用发展的眼光看世界,用设计
的方法创造未来,让我们一起为人类文明添砖加瓦!
五、教学反思
下面我就本节课的设计与实施情况进行教学反思
设计亮点:本节课以小组合作为基础,以单元项目完成为前提,以核心素 养形成为目的,给学生提供开放的可以进行自主与合作学习的学习环境,以学
生为中心,每个学生在项目问题的解决过程中都能发挥自己的所长,锻炼能
力,提高素养。
实施亮点:适当的评价设计有利于促进学生个体和团体的学习效果,对于
本项目,我进行了以下的多元评价设计。
通过必要性论证确定项目选题,课中通过展示方案设计效果和投屏展示操 作过程,促进过程性评价,激励全员参与和小组有效合作,通过项目的总结性 评价,促进学生反思在小组项目进展中的个人参与、团队合作、项目达成、问
题解决等情况。
不足之处:活动过程过于热闹,需要老师进一步把控。
我的说课到此结束,谢谢!

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