2020版 人教版 高中通用技术 选择性必修2 机器人设计与制作《第二章 机器人感知与传感器》大单元整体教学设计[2020课标].pdf

2020版人教版高中通用技术选择性必修2机器人

设计与制作《第二章机器人感知与传感器》大单元

整体教学设计[2020课标]

学校：dxyc2360指导教师：张元方

一、内容分析与整合

二、《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》

分解

三、学情分析

四、大主题或大概念设计

五、大单元目标叙写

六、大单元教学重点

七、大单元教学难点

八、大单元整体教学思路

九、学业评价

十、大单元实施思路及教学结构图

十一、大情境、大任务创设

十二、单元学历案

十三、学科实践与跨学科学习设计

十四、大单元作业设计

十五、“教-学-评”一致性课时设计

十六、大单元教学反思

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一、内容分析与整合

（一）教学内容分析

本次大单元教学设计的内容来源于2020版人教版高中通用技术选择性必修

2《第二章机器人感知与传感器》。该章节主要包括三个主要部分：第1节《机

器人感知系统》、第2节《传感器的原理和种类》、第3节《传感器的任务》。

还包含了一个课外实践环节《循迹机器人小车制作——传感器的应用》。这些内

容旨在通过理论学习与实践操作相结合的方式，帮助学生全面理解机器人感知系

统的构成、传感器的原理、种类及其在机器人任务中的应用，从而培养学生的技

术意识、工程思维、创新设计、图样表达以及物化能力等核心素养。

（二）单元内容分析

第1节机器人感知系统

本节内容主要介绍了机器人感知系统的功能和组成部分。机器人感知系统类

似于人类的感官系统，能够检测并处理内外部信息，为机器人的决策提供数据支

持。通过学习，学生能够理解机器人如何通过传感器收集环境信息，并将这些信

息转化为可处理的电信号，进而实现自主导航、避障等功能。

第2节传感器的原理和种类

本节详细阐述了传感器的基本原理、种类及其特性。传感器作为机器人感知

系统的核心部件，能够将非电学量（如温度、压力、光强等）转换为电学量（如

电压、电流等），以便机器人控制系统进行处理。学生将学习不同类型的传感器

（如温度传感器、压力传感器、红外传感器等）的工作原理、应用场景及其优缺

点。

第3节传感器的任务

本节讨论了传感器在机器人任务中的具体应用。学生将了解传感器如何协助

机器人完成各种任务，如环境感知、目标识别、运动控制等。通过案例分析，学

生能够理解传感器选择、安装与调试的重要性，并掌握根据机器人功能需求选择

合适传感器的方法。

课外实践：循迹机器人小车制作——传感器的应用

本实践环节要求学生利用所学知识，设计并制作一个能够循迹行驶的机器人

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小车。通过动手实践，学生不仅能够加深对传感器原理的理解，还能提升图样表

达、物化能力等核心素养。

（三）单元内容整合

本单元将理论学习与实践操作紧密结合，通过三个理论教学环节（机器人感

知系统、传感器的原理和种类、传感器的任务）和一个实践环节（循迹机器人小

车制作），全面覆盖机器人感知与传感器的相关知识。在整合过程中，注重知识

的系统性和连贯性，确保学生在掌握基础理论的同时，能够通过实践操作深化理

解，提升综合能力。

二、《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解

通用技术的核心素养目标

（一）技术意识

目标描述：学生能够形成对技术现象及技术问题的感知与体悟，理解技术的

规范、标准与专利意识；能够就某一技术领域对人、社会、环境的影响作出理性

分析，形成技术的安全和责任意识、生态文明与环保意识、技术伦理与道德意识。

在本单元中的体现：通过学习机器人感知系统与传感器的相关知识，学生能

够认识到技术在现代社会中的重要性和广泛应用，理解技术对人们生活、工作和

学习的影响。通过案例分析，学生能够理解技术规范和安全标准在机器人设计中

的应用，形成对技术的理性认识和责任意识。

（二）工程思维

目标描述：学生能够运用系统分析和比较权衡的方法，针对某一具体技术领

域的问