版人教版高中通用技術選擇性必修9創造力開發與技術發明《第四章發明成果及專利》大單元整體教學設計[2020課標]一、內容分析與整合二、《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解三、學情分析四、大主題或大概念設計五、大單元目標敘寫六、大單元教學重點七、大單元教學難點八、大單元整體教學思路九、學業評價十、大單元實施思路及教學結構圖十一、大情境、大任務創設十二、單元學歷案十三、學科實踐與跨學科學習設計十四、大單元作業設計十五、“教-學-評”一致性課時設計十六、大單元教學反思一、內容分析與整合（一）教學內容分析《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》中，選擇性必修9《創造力開發與技術發明》模塊旨在通過系統的學習，幫助學生理解技術創造的重要性，掌握發明創造的基本方法和流程，并培養學生的創新思維和實踐能力。本單元的教學內容聚焦于“發明成果及專利”，具體分為兩節：第一節“知識產權”和第二節“申請專利”。在第一節“知識產權”中，學生將了解知識產權的基本概念、內容、特點及其在現代經濟生活中的重要性。通過案例分析和討論，學生將形成尊重和保護知識產權的意識，理解專利、商標、著作權等不同類型的知識產權及其保護方式。第二節“申請專利”則進一步深入，介紹了發明創造的兩種類型（開創型發明和改進型發明），專利的種類（發明專利、實用新型專利和外觀設計專利），以及專利申請的基本流程和條件。學生將通過模擬專利申請的活動，體驗專利申請的全過程，理解專利審查的標準和程序。（二）單元內容分析本單元的核心目標是培養學生的創新意識和知識產權保護意識，通過理論學習與實踐操作相結合的方式，使學生掌握發明創造的基本方法和專利申請的具體流程。第一節知識產權知識點：知識產權的定義、內容、特點；專利、商標、著作權等知識產權類型的區分；知識產權在現代經濟生活中的重要性。教學活動：案例分析、小組討論、角色扮演等，通過具體案例讓學生理解知識產權的實際應用和保護方式。第二節申請專利知識點：發明創造的兩種類型（開創型發明和改進型發明）；專利的種類（發明專利、實用新型專利、外觀設計專利）；專利申請的基本流程和條件；專利審查的標準和程序。教學活動：模擬專利申請、專利數據庫查詢、專利申請文件撰寫等，通過實踐操作讓學生體驗專利申請的全過程。（三）單元內容整合本單元將“知識產權”和“申請專利”兩個內容緊密整合，形成一個完整的發明創造與知識產權保護的教學體系。通過理論學習，學生將建立起對知識產權和專利申請的基本認識；通過實踐操作，學生將進一步深化理解，并提升實際操作能力。在教學過程中，注重將理論知識與實際案例相結合，通過小組討論、角色扮演、模擬專利申請等多種教學活動，激發學生的學習興趣和積極性，培養其創新思維和實踐能力。通過專利數據庫查詢、專利申請文件撰寫等實踐操作，提升學生的圖樣表達能力和物化能力。二、《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解通用技術的核心素養目標是：（一）技術意識內涵：技術意識是對技術現象及技術問題的感知與體悟，包括技術的基本性質、技術規范與標準、專利意識等方面。目標：學生能夠形成對人工世界和人技關系的基本觀念，理解技術的規范、標準與專利的重要性；能就某一技術領域對人、社會、環境的影響作出理性分析，形成技術的安全和責任意識、生態文明與環保意識、技術倫理與道德意識。在本單元中，學生將通過學習知識產權的基本概念和內容，理解技術成果保護的重要性，形成尊重和保護知識產權的意識。通過專利申請的學習和實踐，學生將進一步加深對技術規范和標準的理解，提升技術安全意識。（二）工程思維內涵：工程思維是以系統分析和比較權衡為核心的一種籌劃性思維，涉及系統、結構、流程、控制等基本思想和方法。目標：學生能夠運用系統分析的方法，針對某一具體技術領域的問題進行要素分析、整體規劃，并運用模擬和簡易建模等方法進行設計；能領悟結構、流程、系統、控制等基本思想和方法并加以運用；能進行簡單的風險評估和綜合決策。在本單元中，雖然直接涉及工程思維的內容較少，但學生在模擬專利申請過程中，需要對發明創造的技術方案進行整體規劃和要素分析，這在一定程度上鍛煉了他們的系統思維和籌劃能力。通過了解專利審查的標準和程序，學生也能對技術方案的可行性和風險進行初步評估。（三）創新設計內涵：創新設計是指基于技術問題進行創新性方案構思的一系列問題解決過程，涉及發現與明確問題、收集相關信息、綜合分析、提出構思方案等環節。目標：學生能在發現與明確問題的基礎上，收集相關信息，并運用人機關系及相關理論進行綜合分析，提出符合設計原則且具有一定創造性的構思方案；能進行技術性能和指標的技術試驗、技術探究等實踐操作，準確地觀測、記錄與分析；能綜合各種社會文化因素評價設計方案并加以優化。在本單元中，創新設計是貫穿始終的核心素養。學生在了解知識產權和專利申請的基本知識后，將嘗試提出自己的發明創造方案，并進行專利申請文件的撰寫。在這個過程中，學生需要運用創新設計的方法，提出具有創造性的構思方案，并進行技術試驗和方案優化。通過小組討論和角色扮演等活動，學生將學會從不同角度審視問題，提升創新設計能力。（四）圖樣表達內涵：圖樣表達是指運用圖形樣式對意念中或客觀存在的技術對象進行可視化的描述和交流，涉及識讀和繪制技術圖樣、運用技術語言進行思維轉換等方面。目標：學生能識讀簡單的機械加工圖及控制框圖等常見技術圖樣；能分析技術對象的圖樣特征，會用手工和二維、三維設計軟件繪制簡單的技術圖樣；能通過圖樣表達設計構想，用技術語言實現有形與無形、抽象與具體的思維轉換。在本單元中，圖樣表達是專利申請的重要組成部分。學生在撰寫專利申請文件時，需要繪制詳細的技術圖樣來描述發明創造的結構和原理。通過這一過程，學生將提升圖樣表達能力，學會運用技術語言進行準確的思維轉換和交流。在模擬專利申請和專利數據庫查詢等活動中，學生也將接觸到更多的技術圖樣和專利文獻，進一步拓寬圖樣表達的視野。（五）物化能力內涵：物化能力是指采用一定的工藝方法等將意念、方案轉化為有用物品或對已有物品進行改進與優化的能力，涉及材料選擇、工具使用、工藝設計等方面。目標：學生能知道常見材料的屬性和常用工具、基本設備的使用方法；能根據方案設計要求選擇材料和工具進行制作和裝配；能獨立完成模型或產品的成型制作和裝配及測試；具備較強的動手實踐與創造能力。在本單元中，雖然直接涉及物化能力的內容較少，但學生在模擬專利申請過程中需要對發明創造進行實際制作和測試以證明其可行性和實用性。這個過程將鍛煉學生的物化能力，提升他們將意念和方案轉化為實際產品的能力。通過了解專利審查的標準和程序，學生也將對產品的制作質量和工藝要求有更深入的理解。三、學情分析（一）已知內容分析在進行《第四章發明成果及專利》的教學前，學生已經通過前期的學習，對通用技術課程有了基本的認識和了解。特別是通過必修模塊“技術與設計1”和“技術與設計2”的學習，學生已經掌握了技術設計的一般過程，包括發現與明確問題、制訂設計方案、制作模型或原型、優化設計方案等關鍵環節。在“技術與設計2”模塊中，學生還學習了結構、流程、系統、控制等核心概念及其在設計中的應用，這些知識和技能為本章的學習奠定了堅實的基礎。在日常生活中，學生對知識產權和專利申請等概念可能已有一定的感性認識，比如他們可能知道一些著名的商標、專利產品等，但對這些概念的具體內涵、重要性以及實際操作流程可能還缺乏深入的理解。（二）新知內容分析本章《第四章發明成果及專利》主要包括兩節內容：第一節是知識產權，第二節是申請專利。這兩節內容緊密相關，共同構成了對發明成果保護的重要方面。知識產權：本節主要介紹知識產權的概念、內容、特點以及保護知識產權的重要性。學生需要了解知識產權包括專利權、商標權、著作權等，并理解這些權利對于激勵創新、促進科技進步的重要性。學生還需要學會尊重他人的創造性設計成果，形成使用發明技術的道德意識、倫理意識與責任意識。申請專利：本節主要介紹發明成果的類型、專利的種類、專利申請的條件和流程等。學生需要了解開創型發明和改進型發明的區別，掌握專利申請的步驟和注意事項，以及如何通過專利申請有效保護自己的發明創造成果。這兩節內容不僅要求學生掌握理論知識，更重要的是要求學生能夠將所學知識應用于實際，通過模擬申請專利等活動，加深對知識產權和專利申請的理解。（三）學生學習能力分析高中階段的學生已經具備了一定的邏輯思維能力和自主學習能力，能夠通過閱讀、討論、實踐等方式主動獲取知識。在通用技術課程的學習過程中，學生已經習慣了通過項目式學習、合作學習等方式來解決問題，這些學習方式為本章的學習提供了有力的支持。學生也具備了一定的信息技術應用能力，能夠熟練運用計算機和網絡資源進行信息檢索、數據處理等活動。這些能力對于本章中涉及的網絡查詢專利數據庫及資料、撰寫專利申請文件等任務至關重要。學生在面對新知識時，仍可能存在一定的畏難情緒和學習障礙，需要教師在教學過程中給予適當的引導和幫助。（四）學習障礙突破策略為了幫助學生克服學習障礙，提高學習效果，教師可以采取以下策略：創設情境，激發興趣：通過展示一些有趣的發明創造案例，如智能機器人、環保新材料等，激發學生的學習興趣和好奇心。教師可以結合學生的生活實際，創設一些與知識產權和專利申請相關的問題情境，引導學生主動思考和探索。分解任務，逐步推進：將本章的學習內容分解為若干個小任務，如了解知識產權的概念、識別不同類型的發明成果、查詢專利數據庫及資料、撰寫專利申請文件等。通過逐步完成這些小任務，幫助學生逐步掌握本章的知識點和技能點。合作學習，共同提高：鼓勵學生采用小組合作的方式進行學習。在小組內，學生可以相互討論、交流想法，共同解決問題。小組間的合作和競爭也可以激發學生的學習動力，提高他們的學習效果。實踐操作，鞏固知識：通過模擬申請專利等活動，讓學生親身經歷專利申請的整個流程。在實踐操作過程中，學生可以鞏固所學知識，提高技能水平。教師也可以根據學生的實踐表現給予及時的反饋和指導。案例分析，深化理解：選取一些典型的知識產權侵權案例和專利申請成功案例進行分析。通過分析這些案例，學生可以更深入地理解知識產權和專利申請的重要性和實際操作方法。這些案例也可以為學生提供一些實用的經驗和教訓。資源整合，拓展視野：充分利用網絡資源、圖書館資源等拓展學生的知識面和視野。教師可以推薦一些相關的書籍、網站等供學生閱讀和學習。也可以邀請一些知識產權專家或專利代理人來校進行講座或交流，讓學生更好地了解行業內的最新動態和趨勢。通過創設情境、分解任務、合作學習、實踐操作、案例分析和資源整合等策略，可以有效地幫助學生克服學習障礙，提高學習效果。在教學過程中，教師應注重激發學生的學習興趣和主動性，引導他們積極參與學習過程，不斷提升自己的知識和技能水平。四、大主題或大概念設計大主題設計：探索知識產權與專利申請，激發創新思維與技術發明本單元的大主題設計為“探索知識產權與專利申請，激發創新思維與技術發明”。這一主題旨在通過深入理解知識產權的重要性及其保護機制，引導學生認識到專利申請的過程與價值，從而激發學生的創新思維和技術發明潛能。本主題將圍繞知識產權的基礎概念、專利申請的實際操作、技術發明的實踐探索等核心內容展開，旨在培養學生的技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達和物化能力。五、大單元目標敘寫通用技術的核心素養目標：（一）技術意識學生能夠理解知識產權的概念、類型及其重要性，形成尊重和保護知識產權的意識。學生能夠認識到技術發明對社會進步的推動作用，激發技術創新的熱情。（二）工程思維學生能夠運用系統分析的方法，理解技術發明從構想到實現的全過程。學生能夠運用工程思維，對技術發明項目進行需求分析、方案設計和優化。（三）創新設計學生能夠基于技術問題和用戶需求，提出具有創新性的技術發明方案。學生能夠運用創新技法，對技術發明方案進行不斷優化和改進。（四）圖樣表達學生能夠運用技術圖樣準確表達技術發明的設計構想。學生能夠通過圖樣表達，清晰傳達技術發明的結構、功能和工作原理。（五）物化能力學生能夠根據技術發明方案，選擇合適的材料和工具進行模型制作或原型開發。學生能夠通過實際操作，將技術發明方案轉化為具體的產品或模型。六、大單元教學重點知識產權的基礎概念與重要性：深入理解知識產權的定義、類型（如專利權、商標權、著作權等）及其重要性。認識知識產權對個人、企業和國家發展的意義，形成尊重和保護知識產權的意識。專利申請的過程與要求：掌握專利申請的基本流程和要求，包括申請書的撰寫、圖樣的繪制、權利要求的界定等。了解專利審批的程序和標準，提高專利申請的成功率。技術發明的實踐探索：引導學生從日常生活和學習中發現技術問題，提出創新性的解決方案。鼓勵學生進行技術發明的實踐探索，將創新構想轉化為具體的產品或模型。創新思維與創造技法的培養：激發學生的創新思維，培養敢于質疑、勇于探索的精神。傳授創造技法，如智力激勵法、設問法、聯想組合法等，幫助學生提高技術發明的創新能力。七、大單元教學難點知識產權保護的復雜性：知識產權涉及法律、經濟、技術等多個領域，其保護機制相對復雜。學生需要理解不同類型知識產權的特點和保護方式，以及侵權行為的法律責任。專利申請的專業性：專利申請需要遵循嚴格的法律程序和技術要求，包括申請書的撰寫、圖樣的繪制、權利要求的界定等。學生需要掌握專利申請的專業知識和技能，提高專利申請的成功率。技術發明的創新性與實用性：技術發明需要具有創新性和實用性，能夠滿足市場需求或解決實際問題。學生需要深入調研市場需求和技術現狀，提出具有創新性和實用性的技術發明方案。圖樣表達與物化實現的精準性：技術圖樣需要準確表達技術發明的結構、功能和工作原理。學生需要掌握技術圖樣的繪制技巧和規范，確保圖樣表達的準確性和清晰性。在物化實現過程中，學生需要選擇合適的材料和工具進行模型制作或原型開發，確保技術發明方案的有效轉化。教學設計詳細內容第一節知識產權教學目標：學生能夠理解知識產權的概念、類型及其重要性。學生能夠形成尊重和保護知識產權的意識。教學過程：導入新課：通過案例分析，引入知識產權的概念和重要性。提問：你們知道什么是知識產權嗎？為什么保護知識產權如此重要？講授新知：詳細講解知識產權的定義、類型（專利權、商標權、著作權等）及其特點。分析知識產權對個人、企業和國家發展的意義。課堂互動：組織學生分組討論：你身邊的哪些物品或創意可能涉及知識產權？引導學生分享自己對于知識產權保護的看法和經歷。案例分析：選取典型的知識產權侵權案例進行分析，探討侵權行為的法律責任和后果。提問：如果你是案例中的當事人，你會如何保護自己的知識產權？課堂小結：總結知識產權的基礎概念和重要性。強調尊重和保護知識產權的必要性。第二節申請專利教學目標：學生能夠掌握專利申請的基本流程和要求。學生能夠提高專利申請的成功率。教學過程：導入新課：通過回顧知識產權的內容，引入專利申請的重要性。提問：如果你有了一個創新性的技術發明，你會如何保護它？講授新知：詳細講解專利申請的基本流程和要求，包括申請書的撰寫、圖樣的繪制、權利要求的界定等。分析專利審批的程序和標準。實踐操作：組織學生進行專利申請的實踐操作，包括撰寫申請書、繪制圖樣等。教師提供指導和反饋，幫助學生完善專利申請材料。案例分析：選取成功的專利申請案例進行分析，探討其成功的原因和經驗。提問：這些成功的專利申請案例給你帶來了哪些啟示？課堂互動：組織學生分組討論：在專利申請過程中可能遇到哪些困難和挑戰？如何解決？引導學生分享自己的專利申請經驗和體會。課堂小結：總結專利申請的基本流程和要求。強調提高專利申請成功率的關鍵要素。第三節技術發明的實踐探索教學目標：學生能夠從日常生活和學習中發現技術問題，提出創新性的解決方案。學生能夠進行技術發明的實踐探索，將創新構想轉化為具體的產品或模型。教學過程：導入新課：通過回顧專利申請的內容，引入技術發明的重要性。提問：你們在日常生活中遇到過哪些技術問題？有沒有想過如何解決它們？講授新知：分析技術發明的特點、類型及其對社會進步的推動作用。傳授創造技法，如智力激勵法、設問法、聯想組合法等。實踐操作：組織學生進行技術發明的實踐探索，引導學生從日常生活和學習中發現技術問題。鼓勵學生提出創新性的解決方案，并進行模型制作或原型開發。課堂互動：組織學生分組展示自己的技術發明成果，分享創新構想和實踐過程。教師和其他學生提供反饋和建議，幫助學生完善技術發明方案。案例分析：選取成功的技術發明案例進行分析，探討其創新點、實用性和市場前景。提問：這些成功的技術發明案例給你帶來了哪些啟示？課堂小結：總結技術發明的實踐探索過程和成果。強調創新思維和創造技法在技術發明中的重要性。第四節圖樣表達與物化實現教學目標：學生能夠運用技術圖樣準確表達技術發明的設計構想。學生能夠通過實際操作，將技術發明方案轉化為具體的產品或模型。教學過程：導入新課：通過回顧技術發明的實踐探索內容，引入圖樣表達與物化實現的重要性。提問：你們如何準確表達自己的技術發明構想？如何將構想轉化為具體的產品或模型？講授新知：詳細講解技術圖樣的繪制技巧和規范，包括視圖選擇、比例確定、尺寸標注等。分析物化實現過程中可能遇到的問題及解決方案。實踐操作：組織學生進行技術圖樣的繪制實踐，準確表達技術發明的設計構想。鼓勵學生選擇合適的材料和工具進行模型制作或原型開發，將技術發明方案轉化為具體的產品或模型。課堂互動：組織學生分組展示自己的技術圖樣和物化實現成果，分享繪制技巧和實踐經驗。教師和其他學生提供反饋和建議，幫助學生提高圖樣表達和物化實現的能力。案例分析：選取成功的技術圖樣和物化實現案例進行分析，探討其優點和不足。提問：這些成功的案例給你帶來了哪些啟示？你如何改進自己的技術圖樣和物化實現？課堂小結：總結圖樣表達與物化實現的重要性和技巧。強調圖樣表達的準確性和物化實現的精準性對于技術發明的重要性。通過以上教學設計，學生將深入理解知識產權和專利申請的重要性，掌握專利申請的基本流程和要求，提高技術發明的創新能力和圖樣表達與物化實現的能力。學生的技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達和物化能力將得到全面提升。八、大單元整體教學思路一、教學目標設定根據《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結合2020版人教版高中通用技術選擇性必修9《創造力開發與技術發明》中第四章《發明成果及專利》的教學內容，本大單元整體教學的教學目標設定如下：（一）技術意識目標理解：學生能夠理解知識產權對于技術創新和技術進步的重要性，形成尊重和保護知識產權的意識。案例分析：通過具體案例分析，學生能夠認識到侵犯知識產權的嚴重后果，并明確在技術創新和發明過程中遵守相關法律法規的必要性。環境適應：學生能夠理解技術創新與知識產權保護的全球趨勢，形成在國際環境中進行技術交流和合作時的知識產權意識。（二）工程思維系統分析：學生能夠運用系統分析的方法，理解技術發明成果從創意到專利申請的整個流程，識別并優化其中的關鍵環節。風險評估：學生能夠在專利申請過程中進行風險評估，預見可能遇到的法律和技術難題，并提出解決方案。綜合決策：學生能夠綜合考慮技術、法律、市場等多方面因素，對是否申請專利及申請何種類型的專利作出合理決策。（三）創新設計創新意識：學生能夠激發創新意識，將創新思維應用于技術發明過程中，提出具有新穎性和實用性的發明方案。設計方法：學生能夠掌握并運用多種創造技法，如智力激勵法、設問法、聯想組合法等，進行技術產品的創新設計?？珙I域融合：學生能夠跨領域融合多學科知識，設計出具有創新性和市場潛力的技術產品。（四）圖樣表達技術圖樣：學生能夠識讀和繪制與專利申請相關的技術圖樣，如專利附圖、結構示意圖等，準確表達技術發明的核心內容。方案呈現：學生能夠運用技術圖樣清晰呈現發明方案，便于他人理解和評估。溝通協作：學生能夠通過技術圖樣與他人進行有效溝通，共同完善發明方案。（五）物化能力原型制作：學生能夠根據發明方案制作技術發明的原型或模型，驗證其可行性和實用性。工藝選擇：學生能夠根據技術發明的特點和需求，選擇合適的加工工藝和材料，實現技術發明的物化。測試優化：學生能夠對技術發明的原型或模型進行測試，并根據測試結果進行優化和改進，提高技術發明的性能和質量。二、大單元教學重點知識產權保護與專利申請的重要性：通過教學使學生深刻認識到知識產權保護對于技術創新和發明創造的重要性，了解專利申請的基本流程和注意事項。創新設計能力的培養：通過多樣化的教學活動和項目實踐，激發學生的創新意識，培養其運用多種創造技法進行技術產品設計的能力。圖樣表達與溝通協作能力：通過技術圖樣的繪制和呈現，提高學生的圖樣表達能力，培養其與他人有效溝通和協作的能力。物化能力與原型制作：通過原型制作和測試優化等實踐活動，提高學生的物化能力，使其能夠將技術發明方案轉化為實際產品。三、大單元教學難點專利申請的復雜性和專業性：專利申請涉及法律、技術、市場等多方面知識，學生可能難以全面掌握和理解。創新設計思維的激發與培養：如何有效激發學生的創新意識，培養其跨領域融合多學科知識進行創新設計的能力是一個難點。圖樣表達的準確性和規范性：技術圖樣的繪制需要遵循一定的規范和標準，學生可能難以準確、規范地表達技術發明的核心內容。物化過程中的技術難題與解決方案：在原型制作和測試優化過程中，學生可能會遇到各種技術難題，需要尋找合適的解決方案。四、大單元整體教學思路（一）教學內容的組織與整合將《第四章發明成果及專利》的教學內容分為兩個主要部分：第一部分為“知識產權”，包括知識產權的概念、內容、特點以及保護知識產權的重要性；第二部分為“申請專利”，包括專利的種類、專利申請的條件和流程等。通過整合相關案例和教學資源，將這兩部分內容有機融合，形成一個完整的教學體系。（二）教學活動的設計與實施案例導入與情境創設通過引入具體的技術發明案例，如智能手機的觸摸屏技術、3D打印技術等，創設教學情境，激發學生的學習興趣和好奇心。分析這些技術發明在知識產權保護方面的重要性，引導學生認識到技術創新與知識產權保護之間的緊密關系。理論知識講解與討論講解知識產權的概念、內容、特點以及保護知識產權的重要性。分析專利的種類、專利申請的條件和流程等理論知識。組織學生進行小組討論，分享各自對知識產權和專利申請的理解和看法，促進思維碰撞和觀點交流。實踐活動與項目任務安排學生進行市場調研，了解當前市場上的技術產品和技術發明趨勢。組織學生分組進行技術發明方案設計，運用所學創造技法進行創新設計。指導學生繪制技術圖樣，清晰表達發明方案的核心內容。組織學生進行原型制作和測試優化，驗證發明方案的可行性和實用性。安排學生進行專利申請模擬操作，了解專利申請的基本流程和注意事項。成果展示與評價反饋組織學生展示各自的技術發明方案和專利申請模擬成果，分享創新設計和專利申請過程中的經驗和教訓。采用多元化評價方式，包括自評、互評和教師評價等，對學生的創新設計能力、圖樣表達能力、物化能力等方面進行全面評價。根據評價結果提供針對性的反饋和建議，幫助學生改進和完善技術發明方案和專利申請流程。（三）教學資源的開發與利用教材資源：充分利用2020版人教版高中通用技術選擇性必修9《創造力開發與技術發明》教材及其配套資源，深入挖掘教材中的案例和教學資源。網絡資源：利用互聯網資源，搜集與知識產權和專利申請相關的法律法規、政策文件、案例分析等教學資源，為學生提供豐富的課外學習材料。企業資源：與企業合作，邀請企業技術專家和專利代理人來校進行講座和交流活動，為學生提供實踐指導和經驗分享。圖書資料：利用學校圖書館和資料室的圖書資料資源，為學生提供與知識產權和專利申請相關的專業書籍和文獻資料。（四）教學評價與反思過程性評價：在教學過程中關注學生的學習過程和表現，通過課堂觀察、小組討論、作業提交等方式收集評價信息，及時調整教學策略和方法?？偨Y性評價：在教學結束后組織學生進行總結性評價活動，通過考試、項目展示、作品評價等方式全面評估學生的學習成果和達成度。反思與改進：根據教學評價結果和反饋意見進行反思和改進工作，優化教學內容和方法手段，提高教學效果和質量。同時鼓勵學生進行自我反思和總結提升個人的學習能力和創新思維。通過以上教學思路的實施可以確保學生在掌握知識產權和專利申請相關知識的同時培養其創新設計能力、圖樣表達能力和物化能力等通用技術核心素養為其未來的學習和職業發展奠定堅實基礎。九、學業評價一、教學目標技術意識：學生能夠理解并尊重他人的創造性設計成果，形成使用發明技術的道德意識、倫理意識與責任意識。學生能夠認識到知識產權在技術領域的重要性，理解專利對保護創新成果的作用。工程思維：學生能夠運用系統分析和比較權衡的方法，理解發明創造的過程和專利申請流程。學生能夠通過案例分析，了解專利保護對技術發展的促進作用。創新設計：學生能夠結合所學知識，提出具有創新性的設計方案，并嘗試進行專利申請。學生能夠批判性地分析現有技術，發現其不足并提出改進方案。圖樣表達：學生能夠運用技術圖樣準確表達設計構想，繪制專利申請所需的圖紙。學生能夠理解和識讀專利申請中的各類技術圖樣，如結構圖、流程圖等。物化能力：學生能夠根據設計方案，選擇合適的材料和工具進行模型制作或原型開發。學生能夠通過實踐操作，將創新設計轉化為具體的產品或模型，并進行測試和優化。二、學習目標知識產權：了解知識產權的概念、內容和特點。認識知識產權（專利權、商標權、著作權）的重要性及其保護方式。形成尊重和保護知識產權的意識，了解使用發明技術的道德、倫理與責任。申請專利：理解專利的種類、特點和申請條件。掌握專利申請的基本流程和步驟。能夠運用所學知識，嘗試進行專利申請或模擬申請。三、評價目標設定（一）技術意識評價目標：學生能夠闡述知識產權的重要性，理解并尊重他人的創造性設計成果。學生能夠分析技術領域中知識產權保護的案例，理解專利對技術創新和產業發展的推動作用。學生能夠形成使用發明技術的道德意識、倫理意識與責任意識，認識到保護知識產權對個人和社會發展的意義。評價方式：案例分析：通過分析具體的技術侵權案例，評價學生對知識產權重要性的認識。討論交流：組織學生討論知識產權保護的意義，評價學生的道德倫理觀念。自我反思：引導學生反思自己在技術使用中的行為是否符合知識產權保護的要求。（二）工程思維評價目標：學生能夠運用系統分析和比較權衡的方法，理解發明創造的過程和專利申請流程。學生能夠通過案例分析，了解專利保護對技術發展的促進作用，認識專利在技術創新中的地位和作用。學生能夠分析專利申請流程中的關鍵環節，理解各環節之間的聯系和影響。評價方式：項目任務：設計一個發明創造項目，要求學生分析并規劃專利申請流程。案例分析：選取典型的專利申請案例，引導學生分析專利申請過程中的關鍵環節和影響因素。小組討論：組織學生分組討論專利申請流程中的難點和解決方案，評價學生的系統思維和比較分析能力。（三）創新設計評價目標：學生能夠結合所學知識，提出具有創新性的設計方案，并嘗試進行專利申請或模擬申請。學生能夠批判性地分析現有技術，發現其不足并提出改進方案。學生能夠在設計過程中運用創新思維和方法，形成獨特的設計思路。評價方式：創新方案設計：要求學生設計一項具有創新性的技術方案，并撰寫專利申請書或模擬申請書。創意展示：組織學生進行創新設計成果展示，評價其創新性和實用性。同伴評價：通過同伴評價的方式，讓學生相互評價設計方案的創新性和可行性。（四）圖樣表達評價目標：學生能夠運用技術圖樣準確表達設計構想，繪制專利申請所需的圖紙。學生能夠理解和識讀專利申請中的各類技術圖樣，如結構圖、流程圖等。學生能夠在設計過程中，通過圖樣表達與他人進行有效的溝通和交流。評價方式：圖樣繪制：要求學生繪制專利申請所需的各類技術圖樣，評價其準確性和規范性。圖樣識讀：提供專利申請圖樣，要求學生進行識讀并解釋圖樣中的技術細節。圖樣交流：組織學生進行圖樣表達的交流活動，評價其圖樣表達的清晰度和有效性。（五）物化能力評價目標：學生能夠根據設計方案，選擇合適的材料和工具進行模型制作或原型開發。學生能夠通過實踐操作，將創新設計轉化為具體的產品或模型，并進行測試和優化。學生能夠總結模型制作或原型開發過程中的經驗教訓，提出改進方案。評價方式：模型制作：要求學生根據設計方案制作模型或原型，評價其制作質量和創新性。測試與優化：對制作的模型或原型進行測試，評價學生的測試方案和優化能力。實踐報告：要求學生撰寫模型制作或原型開發的實踐報告，評價其總結反思能力。四、評價實施（一）過程性評價評價內容：學生在課堂上的參與度、合作情況和解決問題的能力。學生在項目任務中的表現，包括方案設計、圖樣繪制、模型制作等環節。學生在小組討論和交流中的發言質量和貢獻度。評價方式：觀察記錄：教師觀察學生在課堂上的表現，記錄其參與度、合作情況和解決問題的能力。同伴評價：通過同伴評價的方式，了解學生在項目任務中的表現和貢獻度。自我評價：引導學生進行自我評價，反思自己的學習過程和成果。（二）終結性評價評價內容：學生的創新設計方案和專利申請書或模擬申請書的質量。學生繪制的專利申請圖樣的準確性和規范性。學生制作的模型或原型的創新性和實用性。學生的實踐報告和總結反思能力。評價方式：作品展示與評價：組織學生進行創新設計成果和模型制作的展示和評價活動。圖樣評價：對學生繪制的專利申請圖樣進行評價，檢查其準確性和規范性。報告評審：對學生的實踐報告進行總結評審，評價其總結反思能力和文字表達能力。五、評價反饋與改進評價反饋：及時向學生反饋評價結果，指出其優點和不足。鼓勵學生根據評價結果進行反思和改進，提出具體的改進建議。改進措施：針對學生在評價中暴露出的問題，調整教學內容和方法。加強個別輔導和小組合作學習，提高學生的參與度和合作能力。提供更多的實踐機會和資源支持，幫助學生提升物化能力和創新設計能力。通過以上評價方式和措施的實施，旨在全面、客觀地評價學生在《第四章發明成果及專利》學習過程中的表現和成果，促進學生技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養的全面發展。十、大單元實施思路及教學結構圖1.大單元實施思路1.1整體思路本大單元以“發明成果及專利”為主題，圍繞知識產權和申請專利兩大核心內容展開。通過一系列教學活動，旨在培養學生的技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達和物化能力，特別是強化學生的創新意識和知識產權保護意識。整個單元將理論知識與實踐操作相結合，通過案例分析、討論交流、模擬申請等多種方式，使學生全面了解知識產權的重要性，掌握專利申請的基本流程和方法。1.2實施步驟導入階段：通過實際案例和討論，激發學生的學習興趣，明確學習目標和意義。理論講授：詳細講解知識產權的基本概念、種類、特點和重要性，以及專利申請的基本流程和要求。案例分析：通過具體案例，分析知識產權在實際應用中的作用，以及專利申請的成功經驗和失敗教訓。實踐操作：組織學生進行專利申請模擬，包括撰寫專利申請文件、繪制技術圖樣等，增強學生的實踐操作能力。交流展示：組織學生進行成果展示和交流，分享學習心得和體會，相互學習和借鑒。總結反思：對整個單元的學習進行總結，反思學習過程中的問題和不足，提出改進措施。2.教學目標設定（一）技術意識能夠理解知識產權的重要性，形成尊重和保護知識產權的意識。能夠認識到專利申請在保護創新成果方面的作用，增強創新成果的保護意識。（二）工程思維能夠運用系統分析的方法，理解專利申請過程中各環節之間的聯系和影響。能夠運用工程思維，合理規劃專利申請的時間和資源，提高申請效率。（三）創新設計能夠結合實際情況，提出具有創新性的專利申請方案。能夠運用創新設計思維，對專利申請文件進行優化和完善。（四）圖樣表達能夠熟練掌握專利申請文件的撰寫規范和技巧，準確表達創新成果。能夠運用技術圖樣，清晰展示創新成果的結構和原理。（五）物化能力能夠獨立完成專利申請文件的撰寫和提交工作，具備一定的物化能力。能夠通過模擬申請等實踐活動，提升專利申請的實際操作能力。3.教學結構圖發明成果及專利|||知識產權申請專利||||||||技術意識工程思維創新設計圖樣表達物化能力||重要性基本流程||尊重保護系統分析||創新成果合理規劃||提出方案提升效率||優化完善撰寫提交||準確表達物化操作4.具體教學實施步驟第一步：導入階段（1課時）活動內容：通過展示一些著名的發明創造及其專利保護案例，如愛迪生的白熾燈、萊特兄弟的飛機等，激發學生的學習興趣。引導學生討論知識產權在創新成果保護中的重要性，明確學習目標和意義。教學目標：激發學生的學習興趣，明確學習目標和意義。培養學生的技術意識和尊重知識產權的意識。教學過程：展示案例，引導學生思考。組織學生分組討論，分享對知識產權的看法。教師總結，明確學習目標和重要性。第二步：理論講授（2課時）活動內容：詳細講解知識產權的基本概念、種類、特點和重要性。介紹專利申請的基本流程和要求，包括申請文件的準備、提交、審查等環節。教學目標：使學生全面了解知識產權和專利申請的基本知識。培養學生的工程思維和系統分析能力。教學過程：教師講解知識產權的基本概念、種類和特點。通過案例分析，強調知識產權在創新成果保護中的重要性。詳細介紹專利申請的基本流程和要求。組織學生分組討論，加深對理論知識的理解。第三步：案例分析（2課時）活動內容：分析具體的知識產權案例，如某公司的專利侵權案、某發明家的專利申請成功案等。討論案例中的成功經驗和失敗教訓，引導學生總結專利申請中的注意事項。教學目標：通過案例分析，加深對知識產權和專利申請的理解。培養學生的創新設計和圖樣表達能力。教學過程：展示案例，引導學生分析。組織學生分組討論，總結成功經驗和失敗教訓。教師總結，強調專利申請中的注意事項。引導學生思考如何優化專利申請方案，提升圖樣表達能力。第四步：實踐操作（4課時）活動內容：組織學生進行專利申請模擬，包括撰寫專利申請文件、繪制技術圖樣等。教師提供指導和幫助，及時糾正學生的錯誤。教學目標：通過實踐操作，提升學生的物化能力。使學生熟練掌握專利申請文件的撰寫規范和技巧。教學過程：教師介紹專利申請文件的撰寫規范和技巧。學生分組進行專利申請模擬，撰寫專利申請文件。教師巡視指導，及時糾正學生的錯誤。學生繪制技術圖樣，展示創新成果的結構和原理。組織學生分組交流展示，相互學習和借鑒。第五步：交流展示（2課時）活動內容：組織學生進行成果展示和交流，分享學習心得和體會。引導學生相互評價專利申請文件和技術圖樣的質量和水平。教學目標：通過交流展示，提升學生的創新設計和圖樣表達能力。培養學生的團隊合作精神和相互學習能力。教學過程：學生分組進行成果展示，分享學習心得和體會。引導學生相互評價專利申請文件和技術圖樣的質量和水平。教師總結點評，提出改進建議。組織學生討論如何進一步優化專利申請方案和技術圖樣。第六步：總結反思（1課時）活動內容：對整個單元的學習進行總結，反思學習過程中的問題和不足。引導學生提出改進措施和建議，為今后的學習提供參考。教學目標：通過總結反思，鞏固學習成果。培養學生的反思能力和持續改進的意識。教學過程：教師引導學生回顧整個單元的學習內容。學生分組討論學習過程中的問題和不足。學生提出改進措施和建議。教師總結點評，強調持續學習的重要性。通過以上六個步驟的實施，本大單元旨在全面培養學生的技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達和物化能力，特別是強化學生的創新意識和知識產權保護意識。通過理論講授、案例分析、實踐操作、交流展示和總結反思等多種教學方式相結合，使學生全面了解知識產權和專利申請的基本知識，掌握專利申請的基本流程和方法，為今后的創新實踐打下堅實的基礎。十一、大情境、大任務創設一、教學目標設定（一）技術意識學生能夠理解知識產權的重要性，形成尊重和保護知識產權的意識。學生能夠認識到專利申請在保護創新成果方面的作用，增強創新成果的保護意識。（二）工程思維學生能夠運用系統分析的方法，理解專利申請過程中各環節之間的聯系和影響。學生能夠合理規劃專利申請的時間和資源，提高申請效率。（三）創新設計學生能夠結合實際情況，提出具有創新性的專利申請方案。學生能夠運用創新設計思維，對專利申請文件進行優化和完善。（四）圖樣表達學生能夠熟練掌握專利申請文件的撰寫規范和技巧，準確表達創新成果。學生能夠運用技術圖樣，清晰展示創新成果的結構和原理。（五）物化能力學生能夠獨立完成專利申請文件的撰寫和提交工作，具備一定的物化能力。學生能夠通過模擬申請等實踐活動，提升專利申請的實際操作能力。二、大情境與大任務設計（一）大情境設計大情境設定在一個充滿創新活力的科技公司——“未來智創科技有限公司”。這家公司以研發和創新為核心，致力于開發各種具有自主知識產權的新技術和新產品。近期，公司決定舉辦一次“創新成果展示與專利申請大賽”，鼓勵全體員工積極參與，提出自己的創新想法并申請專利。作為公司的一員，學生將扮演技術研發人員的角色，參與到這次大賽中，從提出創新想法、設計創新方案、撰寫專利申請文件，到最終提交專利申請，全程參與并體驗專利申請的全過程。（二）大任務設計大任務設定為“創新成果展示與專利申請大賽”。具體任務分為以下幾個階段：1.創新想法提出階段任務描述：學生需要結合自己的生活經驗和所學知識，提出一個具有創新性的想法或設計。這個想法或設計可以是針對現有產品的改進，也可以是全新的產品或技術。學生需要對自己的創新想法進行詳細描述，包括創新點、預期效果、應用場景等?；顒影才牛盒〗M討論：學生分組討論，各自提出自己的創新想法，并進行初步篩選和整合。導師指導：邀請公司技術專家或教師進行指導，幫助學生完善創新想法，確保其具有可行性和創新性。核心素養目標：技術意識：學生能夠認識到創新的重要性，形成積極的創新意識。創新設計：學生能夠結合實際情況，提出具有創新性的想法或設計。2.創新方案設計階段任務描述：在確定了創新想法后，學生需要進一步設計創新方案。這個方案需要包括詳細的設計圖紙、技術說明、預期效果等內容。學生需要運用所學的技術知識和設計技巧，將自己的創新想法轉化為具體的設計方案。活動安排：技術培訓：組織學生進行技術培訓，學習如何運用設計軟件和技術圖樣表達自己的設計想法。方案設計：學生根據創新想法，運用所學知識和技巧，設計詳細的技術方案。導師點評：邀請導師對學生的設計方案進行點評和指導，幫助學生完善設計方案。核心素養目標：工程思維：學生能夠運用系統分析的方法，設計合理的創新方案。圖樣表達：學生能夠熟練掌握技術圖樣的繪制技巧，準確表達設計方案。3.專利申請文件撰寫階段任務描述：在確定了創新方案后，學生需要撰寫專利申請文件。這個文件需要包括專利請求書、說明書、權利要求書等內容。學生需要運用所學的專利知識和寫作技巧，將自己的創新成果轉化為符合專利法規定的申請文件?；顒影才牛簩＠R講座：邀請專利律師或專家為學生講解專利知識和專利申請流程。文件撰寫：學生根據創新方案和專利知識，撰寫專利申請文件。小組互評：學生分組互評專利申請文件，提出修改建議，幫助學生完善申請文件。核心素養目標：技術意識：學生能夠認識到專利申請的重要性，形成尊重和保護知識產權的意識。圖樣表達：學生能夠熟練掌握專利申請文件的撰寫技巧，準確表達創新成果。4.專利申請提交與模擬答辯階段任務描述：在完成了專利申請文件的撰寫后，學生需要模擬提交專利申請，并準備模擬答辯。模擬答辯將模擬真實的專利申請審查過程，學生需要對自己的創新成果進行詳細介紹和答辯，以應對可能的質疑和挑戰。活動安排：模擬提交：學生模擬提交專利申請文件，了解專利申請的具體流程和要求。模擬答辯：學生分組進行模擬答辯，由導師或專家擔任評委，對學生的創新成果進行提問和點評。反思總結：學生根據模擬答辯的反饋，對自己的創新成果和申請文件進行反思和總結，提出改進意見。核心素養目標：物化能力：學生能夠獨立完成專利申請文件的撰寫和提交工作，具備一定的物化能力。創新設計：學生能夠運用創新設計思維，對專利申請文件進行優化和完善。5.成果展示與總結反思階段任務描述：在大賽的最后階段，學生將展示自己的創新成果和專利申請文件，并與其他團隊進行交流和學習。學生還需要對整個大賽過程進行總結和反思，提煉經驗教訓，為今后的創新活動提供參考。活動安排：成果展示：學生分組展示自己的創新成果和專利申請文件，分享自己的創新經驗和心得體會。交流學習：學生與其他團隊進行交流和學習，分享彼此的創新想法和設計技巧。總結反思：學生對整個大賽過程進行總結和反思，提煉經驗教訓，提出改進意見。核心素養目標：技術意識：學生能夠認識到自己在創新過程中的不足和提升空間，形成持續改進的意識。工程思維：學生能夠運用系統分析的方法，對整個大賽過程進行總結和反思。三、教學活動設計（一）創新想法提出階段活動1：創意頭腦風暴活動目標：激發學生的創新思維，提出具有創新性的想法或設計?；顒硬襟E：分組討論：學生分組討論，圍繞“生活中的不便之處”或“未來科技的發展趨勢”等主題，提出自己的創新想法。想法篩選：小組內對提出的創新想法進行篩選和整合，確定最具創新性和可行性的想法。想法展示：各小組展示自己的創新想法，并邀請導師進行點評和指導?；顒?：創意市集活動目標：通過模擬市集的形式，讓學生展示自己的創新想法，并獲取他人的反饋和建議?；顒硬襟E：準備展示材料：學生準備展示材料，包括創新想法的介紹、設計圖紙、預期效果等。創意市集展示：學生分組展示自己的創新想法，其他學生可以自由參觀和交流。反饋收集：學生收集他人的反饋和建議，對自己的創新想法進行進一步完善。（二）創新方案設計階段活動1：技術培訓與實操活動目標：讓學生掌握技術圖樣的繪制技巧和創新方案的設計方法。活動步驟：技術培訓：邀請技術專家或教師進行技術培訓，講解技術圖樣的繪制技巧和創新方案的設計方法。實操練習：學生根據所學知識和技巧，進行實操練習，繪制技術圖樣和設計創新方案。成果展示：學生展示自己的技術圖樣和創新方案，并邀請導師進行點評和指導?；顒?：方案設計與優化活動目標：通過團隊合作和導師指導，進一步完善和優化創新方案?；顒硬襟E：分組討論：學生分組討論，對初步設計的創新方案進行進一步完善和優化。導師指導：邀請導師對學生的創新方案進行指導和點評，提出改進建議。方案修改：學生根據導師的反饋和建議，對創新方案進行修改和完善。（三）專利申請文件撰寫階段活動1：專利知識講座與寫作指導活動目標：讓學生掌握專利申請文件的撰寫技巧和專利法的基本知識?；顒硬襟E：專利知識講座：邀請專利律師或專家進行專利知識講座，講解專利法的基本知識和專利申請文件的撰寫技巧。寫作指導：導師對學生進行寫作指導，幫助學生掌握專利申請文件的撰寫方法和格式要求。寫作練習：學生進行寫作練習，撰寫專利申請文件的初稿。活動2：小組互評與修改完善活動目標：通過小組互評和修改完善，提高專利申請文件的質量。活動步驟：小組互評：學生分組互評專利申請文件的初稿，提出修改建議。修改完善：學生根據小組互評的反饋和建議，對專利申請文件進行修改和完善。導師審核：導師對學生的專利申請文件進行最終審核，確保文件符合專利法的要求和格式規范。（四）專利申請提交與模擬答辯階段活動1：模擬提交與審查活動目標：讓學生了解專利申請的具體流程和要求，模擬提交專利申請。活動步驟：模擬提交：學生模擬提交專利申請文件，了解專利申請的具體流程和要求。模擬審查：導師或專家模擬專利審查員的角色，對學生的專利申請文件進行審查，提出審查意見。反饋與修改：學生根據模擬審查的反饋意見，對專利申請文件進行修改和完善。活動2：模擬答辯與反思總結活動目標：通過模擬答辯和反思總結，提高學生的答辯能力和創新設計能力。活動步驟：模擬答辯：學生分組進行模擬答辯，由導師或專家擔任評委，對學生的創新成果進行提問和點評。反思總結：學生根據模擬答辯的反饋，對自己的創新成果和申請文件進行反思和總結，提出改進意見。成果展示：學生展示自己的最終成果，包括創新方案、專利申請文件和答辯視頻等。（五）成果展示與總結反思階段活動1：成果展示與交流活動目標：通過成果展示和交流，提高學生的表達能力和團隊合作精神?；顒硬襟E：準備展示材料：學生準備展示材料，包括創新成果的介紹、專利申請文件的展示、答辯視頻等。成果展示：學生分組展示自己的創新成果，并邀請其他團隊和導師進行觀摩和交流。交流互動：學生與其他團隊進行交流互動，分享彼此的創新經驗和心得體會?；顒?：總結反思與經驗分享活動目標：通過總結反思和經驗分享，提煉經驗教訓，為今后的創新活動提供參考?；顒硬襟E：個人總結：學生撰寫個人總結，回顧整個大賽過程，提煉經驗教訓。小組總結：學生分組進行討論和總結，提煉小組的經驗教訓和創新亮點。經驗分享：學生分享自己的經驗和教訓，為今后的創新活動提供參考和借鑒。通過以上大情境、大任務創設和教學活動設計，學生將能夠全面了解知識產權和專利申請的基本知識，掌握專利申請的基本流程和方法，提升技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養。學生還將在實踐過程中鍛煉自己的團隊合作能力、表達能力和解決問題的能力，為今后的創新實踐打下堅實的基礎。十二、單元學歷案（一）單元主題與課時單元主題：第四章發明成果及專利課時設計：導入階段（1課時）活動內容：通過展示著名的發明創造及其專利保護案例，激發學生的學習興趣，明確學習目標和意義。教學目標：培養學生的技術意識和尊重知識產權的意識。理論講授（2課時）活動內容：詳細講解知識產權的基本概念、種類、特點和重要性，以及專利申請的基本流程和要求。教學目標：使學生全面了解知識產權和專利申請的基本知識，培養工程思維和系統分析能力。案例分析（2課時）活動內容：分析具體的知識產權案例，討論案例中的成功經驗和失敗教訓。教學目標：加深對知識產權和專利申請的理解，培養創新設計和圖樣表達能力。實踐操作（4課時）活動內容：組織學生進行專利申請模擬，包括撰寫專利申請文件、繪制技術圖樣等。教學目標：提升學生的物化能力，熟練掌握專利申請文件的撰寫規范和技巧。交流展示（2課時）活動內容：組織學生進行成果展示和交流，分享學習心得和體會。教學目標：提升學生的創新設計和圖樣表達能力，培養團隊合作精神和相互學習能力?？偨Y反思（1課時）活動內容：對整個單元的學習進行總結，反思學習過程中的問題和不足。教學目標：鞏固學習成果，培養學生的反思能力和持續改進的意識。（二）學習目標通用技術的核心素養目標：技術意識能夠理解知識產權的重要性，形成尊重和保護知識產權的意識。能夠認識到專利申請在保護創新成果方面的作用，增強創新成果的保護意識。工程思維能夠運用系統分析的方法，理解專利申請過程中各環節之間的聯系和影響。能夠運用工程思維，合理規劃專利申請的時間和資源，提高申請效率。創新設計能夠結合實際情況，提出具有創新性的專利申請方案。能夠運用創新設計思維，對專利申請文件進行優化和完善。圖樣表達能夠熟練掌握專利申請文件的撰寫規范和技巧，準確表達創新成果。能夠運用技術圖樣，清晰展示創新成果的結構和原理。物化能力能夠獨立完成專利申請文件的撰寫和提交工作，具備一定的物化能力。能夠通過模擬申請等實踐活動，提升專利申請的實際操作能力。（三）評價任務過程性評價在每個教學環節中，通過觀察、提問、討論等方式，及時評價學生的學習狀態和參與度。通過小組討論、作品展示等方式，評價學生的合作能力、創新能力和圖樣表達能力。成果性評價評價學生的專利申請文件撰寫質量，包括內容完整性、邏輯清晰性、語言表達準確性等。評價學生的技術圖樣繪制質量，包括圖樣表達的準確性、清晰度、規范性等。反思性評價通過學生的自我反思報告，評價學生對學習過程的認知和學習成效的自我評價能力。通過教師的總結評價，指出學生的學習亮點和不足之處，提出改進建議。（四）學習過程1.導入階段活動內容：通過展示一些著名的發明創造及其專利保護案例，如愛迪生的白熾燈、萊特兄弟的飛機等，激發學生的學習興趣。引導學生討論知識產權在創新成果保護中的重要性，明確學習目標和意義。教學過程：展示案例，引導學生思考。組織學生分組討論，分享對知識產權的看法。教師總結，明確學習目標和重要性。2.理論講授活動內容：詳細講解知識產權的基本概念、種類、特點和重要性。介紹專利申請的基本流程和要求，包括申請文件的準備、提交、審查等環節。教學過程：教師講解知識產權的基本概念、種類和特點。通過案例分析，強調知識產權在創新成果保護中的重要性。詳細介紹專利申請的基本流程和要求。組織學生分組討論，加深對理論知識的理解。3.案例分析活動內容：分析具體的知識產權案例，如某公司的專利侵權案、某發明家的專利申請成功案等。討論案例中的成功經驗和失敗教訓，引導學生總結專利申請中的注意事項。教學過程：展示案例，引導學生分析。組織學生分組討論，總結成功經驗和失敗教訓。教師總結，強調專利申請中的注意事項。引導學生思考如何優化專利申請方案，提升圖樣表達能力。4.實踐操作活動內容：組織學生進行專利申請模擬，包括撰寫專利申請文件、繪制技術圖樣等。教師提供指導和幫助，及時糾正學生的錯誤。教學過程：教師介紹專利申請文件的撰寫規范和技巧。學生分組進行專利申請模擬，撰寫專利申請文件。教師巡視指導，及時糾正學生的錯誤。學生繪制技術圖樣，展示創新成果的結構和原理。組織學生分組交流展示，相互學習和借鑒。5.交流展示活動內容：組織學生進行成果展示和交流，分享學習心得和體會。引導學生相互評價專利申請文件和技術圖樣的質量和水平。教學過程：學生分組進行成果展示，分享學習心得和體會。引導學生相互評價專利申請文件和技術圖樣的質量和水平。教師總結點評，提出改進建議。組織學生討論如何進一步優化專利申請方案和技術圖樣。6.總結反思活動內容：對整個單元的學習進行總結，反思學習過程中的問題和不足。引導學生提出改進措施和建議，為今后的學習提供參考。教學過程：教師引導學生回顧整個單元的學習內容。學生分組討論學習過程中的問題和不足。學生提出改進措施和建議。教師總結點評，強調持續學習的重要性。（五）作業與檢測作業設計：撰寫一篇關于知識產權重要性的小論文（1課時）要求：結合本單元學習內容，闡述知識產權的重要性，并提出個人見解。完成一項專利申請文件的模擬撰寫（2課時）要求：選擇一個創新點，撰寫一份完整的專利申請文件，包括權利要求書、說明書、說明書附圖等。繪制一項創新成果的技術圖樣（2課時）要求：根據所選創新點，繪制清晰、規范的技術圖樣，展示創新成果的結構和原理。檢測方式：小論文檢測：通過批改網等在線平臺進行提交和批改，重點評價論文的邏輯性、條理性和深度。專利申請文件檢測：組織專家或教師進行審閱，重點評價文件的完整性、規范性和準確性。技術圖樣檢測：通過實物投影或電子版展示，組織學生進行互評和教師評價，重點評價圖樣的清晰度、規范性和表達效果。（六）學后反思學生反思：對知識產權重要性的認識：通過本單元的學習，我對知識產權的重要性有了更深刻的認識。我意識到，尊重和保護知識產權不僅是法律的要求，更是推動社會進步和創新發展的重要保障。專利申請流程的掌握：通過模擬專利申請的過程，我對專利申請的流程和要求有了更全面的了解。我學會了如何撰寫專利申請文件、繪制技術圖樣等基本技能，為今后的創新實踐打下了堅實的基礎。創新能力的提升：本單元的學習激發了我的創新意識和創新能力。通過案例分析、實踐操作等環節，我學會了如何結合實際情況提出創新性的專利申請方案，并運用創新設計思維對方案進行優化和完善。圖樣表達能力的提升：在繪制技術圖樣的過程中，我深刻體會到了圖樣表達的重要性。通過不斷練習和改進，我提高了圖樣表達的準確性和清晰度，學會了如何運用技術圖樣清晰展示創新成果的結構和原理。物化能力的增強：通過模擬專利申請的實踐操作，我鍛煉了物化能力。我學會了如何獨立完成專利申請文件的撰寫和提交工作，并通過模擬申請等實踐活動提升了專利申請的實際操作能力。教師反思：教學目標的達成情況：通過本單元的教學，學生基本達到了預定的學習目標。他們對知識產權的重要性有了更深刻的認識，掌握了專利申請的基本流程和要求，提升了創新設計和圖樣表達能力。教學方法的有效性：本單元采用了案例分析、實踐操作、交流展示等多種教學方法，有效激發了學生的學習興趣和積極性。通過模擬專利申請的過程，學生親身體驗了專利申請的全過程，加深了對理論知識的理解。學生反饋與改進建議：在教學過程中，我收到了學生的積極反饋。他們表示通過本單元的學習收獲頗豐，不僅掌握了專利申請的基本技能，還提升了創新意識和創新能力。學生也提出了一些改進建議，如增加更多實際案例的分析、加強實踐操作環節的指導等。這些建議將為我今后的教學提供有益的參考和借鑒。十三、學科實踐與跨學科學習設計引言《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》強調通用技術課程應注重實踐與創新，以培養學生的技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達和物化能力為核心素養目標。本單元《第四章發明成果及專利》的教學內容涉及知識產權保護和專利申請，不僅要求學生掌握相關知識和技能，更需通過學科實踐和跨學科學習，促進學生綜合素養的提升。本設計旨在通過一系列實踐活動和跨學科學習，使學生全面了解知識產權的重要性，掌握專利申請的基本流程和方法，同時培養學生的創新意識、工程思維和實踐能力。一、教學目標技術意識：學生能夠理解知識產權的基本概念、種類、特點和重要性，形成尊重和保護知識產權的意識；能夠認識到專利申請在保護創新成果方面的作用，增強創新成果的保護意識。工程思維：學生能夠運用系統分析的方法，理解專利申請過程中各環節之間的聯系和影響；能夠合理規劃專利申請的時間和資源，提高申請效率。創新設計：學生能夠結合實際情況，提出具有創新性的專利申請方案；能夠運用創新設計思維，對專利申請文件進行優化和完善。圖樣表達：學生能夠熟練掌握專利申請文件的撰寫規范和技巧，準確表達創新成果；能夠運用技術圖樣，清晰展示創新成果的結構和原理。物化能力：學生能夠獨立完成專利申請文件的撰寫和提交工作，具備一定的物化能力；能夠通過模擬申請等實踐活動，提升專利申請的實際操作能力。二、學習目標了解知識產權的基本概念、種類、特點和重要性，形成尊重和保護知識產權的意識。掌握專利申請的基本流程和要求，包括申請文件的準備、提交、審查等環節。能夠結合實際情況，提出具有創新性的專利申請方案，并進行優化和完善。熟練掌握專利申請文件的撰寫規范和技巧，準確表達創新成果。能夠運用技術圖樣，清晰展示創新成果的結構和原理。通過模擬申請等實踐活動，提升專利申請的實際操作能力。三、作業目標設定技術意識：學生能夠收集并分析生活中的知識產權案例，撰寫一篇關于知識產權重要性的小論文，體現對知識產權的尊重和保護意識。工程思維：學生能夠制定一份專利申請的時間規劃表，明確各環節的時間節點和所需資源，體現系統分析和合理規劃的能力。創新設計：學生能夠結合所學知識，設計一份具有創新性的專利申請方案，包括發明創造的背景、目的、技術方案、創新點等，并進行優化和完善。圖樣表達：學生能夠繪制一份專利申請文件的技術圖樣，清晰展示創新成果的結構和原理，符合專利申請文件的撰寫規范和技巧。物化能力：學生能夠獨立完成一份專利申請文件的撰寫和模擬提交工作，包括說明書、權利要求書、摘要等，體現物化能力。四、學科實踐活動設計活動一：知識產權案例分析與討論活動目標：增強學生的技術意識，理解知識產權的重要性。培養學生的工程思維，分析知識產權案例中的成功經驗和失敗教訓。活動過程：教師展示幾個典型的知識產權案例，如某公司的專利侵權案、某發明家的專利申請成功案等。學生分組討論案例中的成功經驗和失敗教訓，分析知識產權保護在技術創新和經濟發展中的作用。每組選派代表分享討論結果，教師進行總結點評。作業設計：學生收集并分析生活中的知識產權案例，撰寫一篇關于知識產權重要性的小論文，體現對知識產權的尊重和保護意識。活動二：專利申請流程模擬活動目標：使學生掌握專利申請的基本流程和要求。提升學生的物化能力，通過模擬申請增強實際操作能力。活動過程：教師詳細介紹專利申請的基本流程和要求，包括申請文件的準備、提交、審查等環節。學生分組進行專利申請模擬，包括撰寫專利申請文件、繪制技術圖樣等。教師巡視指導，及時糾正學生的錯誤，解答學生的疑問。作業設計：學生獨立完成一份專利申請文件的撰寫和模擬提交工作，包括說明書、權利要求書、摘要等，體現物化能力?；顒尤簞撔聦＠暾埛桨冈O計活動目標：培養學生的創新設計能力，提出具有創新性的專利申請方案。提升學生的圖樣表達能力，準確繪制技術圖樣?；顒舆^程：教師引導學生結合所學知識，思考并提出一個具有創新性的專利申請方案。學生分組討論方案的可行性，優化和完善方案，包括發明創造的背景、目的、技術方案、創新點等。學生繪制專利申請文件的技術圖樣，清晰展示創新成果的結構和原理。作業設計：學生結合所學知識，設計一份具有創新性的專利申請方案，包括發明創造的背景、目的、技術方案、創新點等，并進行優化和完善。繪制一份專利申請文件的技術圖樣，清晰展示創新成果的結構和原理?；顒铀模嚎鐚W科知識融合應用活動目標：通過跨學科學習，促進學生綜合運用多學科知識解決實際問題。提升學生的綜合素養，增強創新意識和實踐能力。活動過程：教師引導學生思考如何將通用技術與其他學科（如物理、化學、生物、數學等）的知識相融合，提出具有創新性的專利申請方案。學生分組討論，結合所學學科知識，提出跨學科的創新專利申請方案。每組選派代表分享方案，教師進行總結點評，鼓勵學生進一步優化和完善方案。作業設計：學生結合所學學科知識，設計一份跨學科的創新專利申請方案，體現綜合運用多學科知識解決實際問題的能力。撰寫一份跨學科學習報告，總結學習過程中的收獲和體會。五、跨學科學習設計跨學科融合點分析物理：在專利申請方案中，涉及物理原理的應用，如力學、電學、光學等。學生可以通過物理知識的學習，更好地理解發明創造的技術背景和實現原理?；瘜W：在材料科學領域，化學知識對于新材料的研發和應用至關重要。學生可以通過化學知識的學習，了解不同材料的性質和用途，為專利申請方案中的材料選擇提供依據。生物：在生物醫學工程領域，生物知識對于醫療器械和生物技術的研發具有重要意義。學生可以通過生物知識的學習，了解生物體的結構和功能，為專利申請方案中的生物技術應用提供靈感。數學：在專利申請方案的優化和完善過程中，需要運用數學知識和方法進行計算和分析。學生可以通過數學知識的學習，提高數據處理和分析能力，為專利申請方案的優化提供支持?？鐚W科學習活動設計活動主題：跨學科創新專利申請方案設計活動目標：促進學生綜合運用多學科知識解決實際問題。提升學生的創新意識和實踐能力。活動過程：主題引入：教師介紹跨學科學習的重要性和意義，引導學生思考如何將通用技術與其他學科的知識相融合。分組討論：學生根據興趣和特長分組，每組選擇一個跨學科領域（如物理、化學、生物、數學等），結合所學學科知識，提出一個具有創新性的專利申請方案。方案設計：學生在小組內討論方案的可行性，優化和完善方案。教師提供必要的指導和幫助，鼓勵學生大膽創新，綜合運用多學科知識。成果展示：每組選派代表展示跨學科創新專利申請方案，包括方案的技術背景、實現原理、創新點等。教師和其他同學進行評價和反饋，提出改進建議?？偨Y反思：學生對跨學科學習過程進行總結反思，撰寫跨學科學習報告，總結學習過程中的收獲和體會。作業設計：學生結合所學學科知識，設計一份跨學科的創新專利申請方案，體現綜合運用多學科知識解決實際問題的能力。撰寫一份跨學科學習報告，總結學習過程中的收獲和體會。六、總結與展望通過本單元的學科實踐和跨學科學習設計，學生不僅能夠全面掌握知識產權和專利申請的基本知識，提升技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達和物化能力，還能夠在跨學科學習中綜合運用多學科知識解決實際問題，增強創新意識和實踐能力。我們將繼續探索更多有效的學科實踐和跨學科學習方式，為學生提供更加豐富多樣的學習體驗和發展空間。十四、大單元作業設計一、教學目標技術意識：學生能夠理解知識產權的重要性，形成尊重和保護知識產權的意識。學生能夠認識到專利申請在保護創新成果方面的作用，增強創新成果的保護意識。工程思維：學生能夠運用系統分析的方法，理解專利申請過程中各環節之間的聯系和影響。學生能夠運用工程思維，合理規劃專利申請的時間和資源，提高申請效率。創新設計：學生能夠結合實際情況，提出具有創新性的專利申請方案。學生能夠運用創新設計思維，對專利申請文件進行優化和完善。圖樣表達：學生能夠熟練掌握專利申請文件的撰寫規范和技巧，準確表達創新成果。學生能夠運用技術圖樣，清晰展示創新成果的結構和原理。物化能力：學生能夠獨立完成專利申請文件的撰寫和提交工作，具備一定的物化能力。學生能夠通過模擬申請等實踐活動，提升專利申請的實際操作能力。二、作業目標設定技術意識：學生能夠結合日常生活中的實例，分析知識產權在保護創新成果中的作用，形成尊重和保護知識產權的意識和習慣。學生能夠通過模擬申請專利的過程，理解專利申請在保護創新成果方面的重要性，增強創新成果的保護意識。工程思維：學生能夠通過分析專利申請流程，理解各環節之間的聯系和影響，提升系統分析和整體規劃的能力。學生能夠通過合理規劃專利申請的時間和資源，提高申請效率，培養工程思維和時間管理能力。創新設計：學生能夠結合所學知識和生活經驗，提出具有創新性的專利申請方案，展示創新設計思維。學生能夠通過對專利申請文件的優化和完善，提升創新設計能力，使創新成果更具市場競爭力。圖樣表達：學生能夠按照專利申請文件的撰寫規范和技巧，準確表達創新成果的技術特點和優勢，提升圖樣表達能力。學生能夠運用技術圖樣，清晰展示創新成果的結構和原理，使專利申請文件更加直觀和易于理解。物化能力：學生能夠通過獨立完成專利申請文件的撰寫和提交工作，提升物化能力，為將來實際申請專利打下基礎。學生能夠通過模擬申請等實踐活動，積累專利申請的實際操作經驗，提升解決實際問題的能力。三、作業設計第一課時：導入階段作業作業內容：收集并整理3-5個著名的發明創造及其專利保護案例，如愛迪生的白熾燈、萊特兄弟的飛機等。分析這些案例中的知識產權在保護創新成果方面的作用，并撰寫一篇小論文，闡述自己的理解和看法。作業目標：培養學生的技術意識和尊重知識產權的意識。激發學生的學習興趣，明確學習目標和意義。評價方式：自評：學生對自己的論文內容和表述進行評價?；ピu：小組內成員相互評價論文的邏輯性和創新性。師評：教師根據論文的深度和廣度進行評價，給出改進建議。第二課時：理論講授作業作業內容：認真聽講并記錄知識產權的基本概念、種類、特點和重要性。閱讀相關材料，了解專利申請的基本流程和要求，并整理成筆記。作業目標：使學生全面了解知識產權和專利申請的基本知識。培養學生的工程思維和系統分析能力。評價方式：自評：學生對自己的筆記內容和完整性進行評價?；ピu：小組內成員相互評價筆記的條理性和準確性。師評：教師根據筆記的詳細程度和準確性進行評價，給出改進建議。第三課時：案例分析作業作業內容：分析具體的知識產權案例，如某公司的專利侵權案、某發明家的專利申請成功案等。總結案例中的成功經驗和失敗教訓，并撰寫一篇案例分析報告。作業目標：通過案例分析，加深學生對知識產權和專利申請的理解。培養學生的創新設計和圖樣表達能力。評價方式：自評：學生對自己的案例分析報告的邏輯性和深度進行評價?；ピu：小組內成員相互評價報告的創新性和實用性。師評：教師根據報告的全面性和深度進行評價，給出改進建議。第四課時：實踐操作作業作業內容：小組內成員分工合作，進行專利申請模擬，包括撰寫專利申請文件、繪制技術圖樣等。教師提供指導和幫助，及時糾正學生的錯誤。作業目標：通過實踐操作，提升學生的物化能力。使學生熟練掌握專利申請文件的撰寫規范和技巧。評價方式：自評：學生對自己的實踐操作過程和成果進行評價?；ピu：小組內成員相互評價實踐操作的規范性和創新性。師評：教師根據實踐操作的質量和效率進行評價，給出改進建議。第五課時：交流展示作業作業內容：組織學生進行成果展示和交流，分享學習心得和體會。引導學生相互評價專利申請文件和技術圖樣的質量和水平。作業目標：通過交流展示，提升學生的創新設計和圖樣表達能力。培養學生的團隊合作精神和相互學習能力。評價方式：自評：學生對自己的展示內容和表達進行評價?；ピu：小組內成員相互評價展示的條理性和創新性。師評：教師根據展示的全面性和深度進行評價，給出改進建議。第六課時：總結反思作業作業內容：對整個單元的學習進行總結，反思學習過程中的問題和不足。撰寫一篇學習總結報告，提出改進措施和建議。作業目標：通過總結反思，鞏固學習成果。培養學生的反思能力和持續改進的意識。評價方式：自評：學生對自己的學習過程和成果進行總結和評價?；ピu：小組內成員相互評價學習總結的條理性和深度。師評：教師根據學習總結的全面性和深度進行評價，給出改進建議。四、作業實施建議分層設計：針對不同層次的學生設計不同難度的作業，確保每位學生都能在作業中得到提升。合作完成：鼓勵學生小組合作完成作業，培養團隊合作精神和相互學習能力。及時反饋：教師應及時批改作業并給予反饋，指出學生的優點和不足，提出改進建議。展示交流：定期組織作業展示交流活動，讓學生分享自己的學習成果和心得體會