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12. 联合收割机
课题 12. 联合收割机 课时 1课时
核心概念 12.技术、工程与社会；跨学科概念：系统与模型、结构与功能。 学习内容与要求 分析传统收获流程和农业机械功能，认识联合收割机把多个子系统集成为大型复杂机械。
教学目标 科学观念：知道联合收割机能连续完成收割、输送、脱粒、分离、清选和集粮等任务，是多个子系统协同的大型机械系统。 科学思维：能比较人工和机械流程，按功能顺序分析执行系统，评价机械化在效率、劳动强度、成本和环境方面的影响。 探究实践：能体验安全人工脱粒、给流程排序、在结构图中标注执行子系统，并迁移分析扫地机器人。 态度责任：认识农业机械和无人驾驶技术改变劳动方式，尊重农业劳动者和技术人员，形成安全、节能和负责任使用技术的意识。
重点 用流程和子系统观点解释联合收割机如何整合多项农业作业。 难点 理解“联合”不是简单把机器放在一起，而是通过传动、控制和执行协调形成连续流程。
教学准备 教师：麦穗或替代材料、人工脱粒工具、农业机械流程卡、联合收割机结构图、无人驾驶收割机视频。 学生：托盘、手套、流程卡、系统分析表。
教学思路 学生先体验人工脱粒并估算时间，梳理传统收割、脱粒、扬场和装袋流程；再把单功能农业机械按流程排序，分析联合收割机如何将执行子系统整合。最后评价机械化和智能化的价值与挑战，并迁移分析扫地机器人。
核心问题/整合内容 核心问题：联合收割机怎样把多个独立工序整合成高效系统？技术改变劳动方式还带来哪些新要求？ 整合内容：劳动教育、农业科技、系统工程、信息技术与社会责任。
第1课时 分析大型机械系统，评价农业机械化
本课时核心问题：联合收割机为什么能一次完成多道工序？
教学环节 教学活动 二次备课
一、人工体验，量化劳动过程 【教师活动与语言】 师：人工给一小束麦穗脱粒需要多少时间、动作和人力？哪些环节最费力？ 师：请围绕“麦穗脱粒”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：揉搓、敲打和筛选都耗时，谷粒还会散落。 生：不同方法效率和损失率不同。 【学生活动组织】 在安全条件下完成少量脱粒并计时。 记录产量、时间、完整度和劳动感受。 小组把关键证据记录在“人工脱粒记录”中，准备在全班交流。 安全提醒：佩戴手套，麦芒和碎屑避免进入眼睛；活动后清理地面。 【设计意图】用真实劳动体验建立机械化需求，尊重劳动价值。
二、流程分解，认识单功能机械 【教师活动与语言】 师：传统收小麦分几步？每步的输入和输出是什么？单功能机械如何替代人力？ 师：请围绕“收割—脱粒—扬场—装袋”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：先收割，再脱粒、分离清选，最后装袋。 生：每台机器完成一个主要功能，工序间还要搬运。 【学生活动组织】 排列传统和机械化流程卡。 在每一步标注工具、人员和物料状态。 小组把关键证据记录在“收获流程图”中，准备在全班交流。 【设计意图】通过流程图理解复杂任务可分解为功能模块。
三、系统集成，标注执行子系统 【教师活动与语言】 师：收割后的作物怎样在机器内连续移动？执行系统为什么还要分成下一级子系统？ 师：请围绕“联合收割机内部流程”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。 【预设学生回答】 生：作物依次进入输送、脱粒、分离、清选和集粮部分。 生：每个模块相对独立又通过传动和通道连接。 【学生活动组织】 在联合收割机图中标注步骤和箭头。 说明五个基本子系统中执行系统与动力、传动、控制、支承的关系。 小组把关键证据记录在“联合收割机系统图”中，准备在全班交流。 【设计意图】突出系统集成和层级结构，理解整体效率来自连续协同。
四、比较评价，认识技术影响 【教师活动与语言】 师：联合收割机一定在所有农田都最合适吗？还要考虑哪些条件？ 师：请围绕“效率、劳动与代价”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：小块梯田、湿地或地形复杂可能不适合大型机器。 生：还要考虑成本、燃料、维护、土壤压实和操作技能。 【学生活动组织】 从效率、安全、成本、环境、适用地形评价。 讨论农业机械化如何改变岗位和技能。 小组把关键证据记录在“机械化评价表”中，准备在全班交流。 【设计意图】形成情境化技术评价，避免把效率视为唯一标准。
五、智能拓展，迁移系统分析 【教师活动与语言】 师：无人驾驶收割机和扫地机器人怎样增加传感、判断和控制？ 师：请围绕“无人驾驶与扫地机器人”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：传感器获取位置和障碍信息，控制系统作出路线和动作。 生：仍需要动力、执行和支承系统协同。 【学生活动组织】 用五子系统框架分析一种智能设备。 写出自动化提高效率和需要人工监督的理由。 小组把关键证据记录在“智能系统分析卡”中，准备在全班交流。 【设计意图】将机械系统观迁移到智能技术，认识人机协作和责任。
课堂练习
1. 联合收割机的执行系统通常包含哪些主要工序？
2. 为什么说联合收割机是复杂机械系统？
3. 人工脱粒体验应从哪些指标与机械作业比较？
4. 大型农业机械是否适合所有农田？为什么？
5. 无人驾驶收割机比普通收割机增加了哪些能力？
参考答案：1.收割、输送、脱粒、分离或清选、集粮等；2.它由多个简单机械和动力、传动、控制、执行、支承子系统相互协同；3.时间、产量、损失率、劳动强度和安全性；4.不一定，还受地形、地块大小、成本、土壤和维护条件影响；5.定位、环境感知、自动判断、路径规划和自动控制。
板书设计 12. 联合收割机 任务分解：收割→输送→脱粒→分离/清选→集粮 系统集成：动力＋传动＋控制＋执行＋支承 “联合”＝多个功能模块连续协同 评价：效率、劳动、安全、成本、环境、适用性 智能化：传感＋判断＋自动控制＋人工监督
教学反思

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