福建省高二通用技术简单结构的设计案例教学设计.doc

《简单结构的设计案例》教学设计

一、教材分析
本课题是江苏教育出版社《技术与设计2》第一单元第三节《简单结构的设计》的第二部分。它作为《简单结构的设计》的设计实践阶段，要确定一个具体的对象进行结构设计，这既是对前两节结构及其稳固性的知识的运用，也是对在进行结构设计时所要考虑的主要因素的深入，同时还需要贯穿《技术与设计1》中设计的思想和方法。
确定设计并制作锅盖架，引导学生将本单元的知识与设计的过程和方法相联系，将所学的有关结构的基本知识运用到方案的制定和权衡筛选中，从而进一步熟悉结构设计应考虑的主要因素并根据设计图纸制作出模型或原型，培养学生的创新能力和动手能力。
二、学情分析

学生通过前两节的学习已经了解结构是事物存在的基础和影响结构稳定性和强度的因素等理论知识。在本节第一部分的学习，对结构设计应考虑的主要因素又有了初步的认识。但是如果没有设计实践的载体，学生就难以形成系统的知识，不会全面考虑各种因素，不太可能自觉地去经历设计过程。因此在这部分教学中，一方面要选择结构简单而且学生比较熟悉的案例，加强设计目的的明确性；另一方面要引导学生经历设计过程，运用结构的有关知识进行设计分析、多方案的构思、比较权衡和最优方案的制定，培养学生探究能力和创新精神，通过制作模型培养学生的实践能力。
在结构设计项目的选择上，本着“源于生活，相对简单，又能体现教学目标的要求”的原则，确定选用锅盖架作为设计对象。在教学过程中通过实物演示和典型案例分析来启发学生，计划在第一个课时内由学生交流讨论动手完成设计工作，再安排三个课时动手操作来制作原型或模型，最后安排一个课时进行作品交流评价，使学生亲历设计到制作的过程并有所收获。
三、教学目标
1.知识与技能
全面熟悉结构设计应考虑的主要因素，进行锅盖架的结构设计，并能绘制设计图纸，做出模型或原型以及能进行简要的设计评价。
2.过程与方法
①以锅盖架的结构设计为载体，经过构思方案和动手实践等活动，亲历设计的一般过程，掌握简单结构设计的过程和方法。
②在设计方案的小组讨论、构思和组间交流、评价过程中，加深对结构设计应考虑的各要素的理解。
3.情感、态度与价值观
①理解技术设计源于生活，体验结构设计和制作的乐趣，培养动手能力和合作意识。
②培养积极思考、勇于创新的精神。
四、教学重、难点
教学重点：
① 进一步熟悉结构设计应考虑的主要因素，并运用到自己的结构设计中；
② 简单结构设计的过程与方法。
教学难点：
①结构设计分析；
②做出原型或模型。
五、教学策略与手段
用实物展示、典型案例分析等方式，引导学生对具体的结构进行设计分析，采取小组合作、任务驱动的方法，让学生自主探究，在有限的时间内展开讨论，构思方案并绘制设计图纸，分工协作做出模型或原型。
制定一个完善的实验活动记录表，主要记载设计与制作的过程、小组分工情况、活动完成情况等，让学生明确设计的目标和方向，自觉的去经历设计的一般过程，掌握设计的思想和方法。
六、教学资源及准备
教师准备：多媒体课件、锅盖架、投影仪
实验材料和工具：胶合板、直尺、鸡尾锯、砂纸、锉刀、热熔胶枪、胶条、铁钉、小铁锤等。
辅助工具：线锯

七、教学过程
教学环节及时间
教师活动
学生活动
设计意图
回顾旧知
（3分钟）
设计是一项创造性活动，离不开生活背景。
展示鞋架

分析鞋架在结构设计方面有哪些优点？考虑了哪些因素？
认真观察。
可拆卸，鞋子能稳固地放置在其上，节约平面空间。从功能、稳定性、强度、安全、美观、成本等方面分析。
吸引学生的注意力，激发学生的兴趣。
复习结构设计应考虑的主要因素。
创设情境
导入新课
（1分钟）
“家庭厨房里，做菜时锅盖放在哪里？”
“台面小，常找不到地方放置。”“如果放置在台面上，既占空间又影响操作，不小心还会烫手，滴下来的蒸气水油也会污染台面。”
“能否设计一个锅盖架？”
回答。
给出情境，激发学生设计的动力，体会设计是满足人们需要的，是源于生活的。

经
历
设
计
的
一
般
过
程

（1）
发
现
与
明
确
问
题
（3分
钟）
1.设计项目：
设计一个能够节省空间的锅盖架。
2.问题已经明确，从锅盖架的功能出发，引导学生提出锅盖架的设计要求。
在结构设计中，要使结构实现某种功能，还要使其具有良好的稳定性和强度要求，这样才能延长寿命，同时还要考虑美观和经济等因素。
听讲，明确设计项目。
思考、讨论。
明确锅盖架的设计要求：
1. 能方便地取放锅盖。
2. 具有一定的稳定性和强度。锅盖架支撑起锅盖时不变形，能够承受锅盖的重量。
3. 外形美观，大小比例协调。
明确设计要求，为锅盖架的设计与制作评价做依据。
（2）
设
计
分
析
（8分钟）
引导学生分析：
1.台式锅盖架的结构设计
考虑稳定性要求，如何达到支撑起锅盖并不易翻到。
考虑强度要求，采用的材料要成本低和容易加工制作，同时结构又能够承受锅盖的重量。由于材料限制，我们采用胶合板来制作。
2.如何实现取放方便？
如有放置锅抓的凹槽……
3.设计准备：制作材料和工具有胶合板、小铁钉、直尺、鸡尾锯、铁钉、砂纸、锉刀、热熔胶枪等。
锅盖尺寸：直径16-38cm
4.方案示例：
方案A

1.使用板材为材料，用铁钉连接。
2.有两个凹槽，可同时放两个锅盖，增强了稳定性。固定座的槽用于收纳蒸汽水油，便于清洗。
3.圆弧镂空处和V型镂空处分别放锅抓， V型放置锅盖尺寸范围更大。
方案B

1.使用板材为材料，用热熔胶连接。
2. 对称的两块板用于连接两边分别刨成一定角度的斜面，使其连接美观。
3. 三块板构成三角形，中间有一定宽度的插缝用于固定锅盖。此结构既可放大锅盖也可放小锅盖。

请同学们从造型、稳定性和强度等方面，比较案例中两个方案的结构的特点。

积极思考、讨论。

从造型、稳定性和强度等方面，比较案例中两个方案的结构的特点。

师生互动，引导学生应用已有的知识经验进行思考和讨论，得出设计锅盖架主要考虑的因素，以及如何实现这些因素。
（3）构思方案并画出草图
（20分钟）
布置任务：四个同学为一组，构思方案，通过交流讨论，确定最佳的方案。画出设计草图。
发下《通用技术实验活动记录表》。
鼓励学生构思多方案，理性地比较、权衡方案。
提示：有的同学要求很多很高，制作工艺复杂精度要求高，做的时候没法实现，最后半途而废或是一个半成品。所以设计时既要考虑新颖性和创新性，也要考虑制作的可能性。
小组讨论、合作，构思方案，在多方案中选出最佳方案，画出草图。
填写《通用技术实验活动记录表》。
学会与同伴交流分享自己的设计构思，讨论制定出最佳方案。
（4）设计交流，比较优化
（10分钟）
有代表性的请几个组到讲台上通过投影仪来展示一下设计方案，并说明设计意图。
优秀的和有欠缺的设计各选几个，来说明设计要考虑的主要因素。
请同学们对自己的方案再加以改进。
发言，评价展示的方案，优化自己的方案。
通过交流与评价，发现结构的创意所在，并实现方案的优化。加深对结构设计应考虑的各要素的理解。
（5）制作模型或原型
（第二、三、四课时）
由于材料限制，我们采用胶合板来制作。同学们可以根据自己的设计方案需要，收集所需的材料和工具，把自己的设计方案变成现实。
提醒制作模型时的注意事项：
1.团结协作、注意安全
2.分工明确、提高效率
3.按设计图纸制作，可以对设计方案加以改进
模型制作步骤：①根据设计图纸划线—②锯割—③打磨锉削—④装配
分工、合作，制作模型或原型。
通过动手制作，培养实践操作能力，收获把自己的方案变成现实的喜悦和成就感。
第二课时：根据设计图纸划线
根据设计草图画出制作加工图，规划每块板材尺寸，每个小组的胶合板尺寸：35cm*35cm
提示：设计尺寸时要考虑板的厚度，我们用于制作的木板厚度是7mm。综合考虑板材的利用率，尽量紧凑。
第三课时：锯割
介绍锯子的使用方法，按照划线锯割。
提示：锯割时要考虑锯缝的损耗。
第四课时：打磨锉削及装配
用锉刀和砂纸进行加工，用铁钉或胶枪连接。
作品交流评价
（第五课时）
1.引导学生对自己的作品进行评价，填写《通用技术实验活动记录表》。
2.每一组派一名代表上台展示作品，学生互评。3.教师加以点评，肯定学生的成果，对完成较好的小组进行奖励。

自评、互评，认真听取，认同或质疑。完成《通用技术实验活动记录表》
发展设计的表达和评价能力，加强对结构设计各要素的理解。

实验项目： 时间： 年 月 日
班级 小组成员：①座号 姓名 ②座号 姓名
③座号 姓名 ④座号 姓名
一、发现和明确问题要求：（设计项目、设计要求）

二、 制定设计方案：
1.设计准备：
材料：
工具：
2.设计分析：

3.方案呈现（方案构思后形成的设计草图）
说明创意和相应的设计要求

设计方案草图

4、设计方案优化后，最终形成的制作加工图样（即明确的各构件加工尺寸图，含技术加工说明及相应尺寸标注和文字解说等内容）

三、 制作模型或原型(说明1、制作的基本步骤，以及每位小组成员分工、合作所完成的相应工作；
2、制作过程中遇到的问题以及解决的办法)

四、 本小组自评（作品效果评价）
评价
原则
内容及说明
达到程度
整体评价
优秀
良好
一般
较差
创新性
作品设计巧妙，结构、材料以及制作工艺上有所突破，新颖、具有创意、凸显个性

实用性
作品制作合理，具有实用功能，满足人的需要

美观性
作品外型精致、大小比例协调，色彩搭配自然

安全性
作品操作简单方便，以实现高效、舒适的人机关系；不存在锋利的棱角或其它安全隐患

试验
效果
产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能达到预定的设计要求。如结构是否具有良好的强度和稳定性。

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