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设计的一般原则
汤奕楠
一、教学目标
1. 知识与技能目标：
(1)通过对实例的分析、归纳，得出设计的一般原则。
(2)理解设计的一般原则。
2. 过程与方法目标
(1)通过对典型案例的分析，理解各设计原则实现的途径和方法。
(2)通过引导学生以自主、合作、探究的学习方式学习，让学生在探究中自主建构知识。
3. 情感态度和价值观目标
(1)培养学生的独立思考能力和创新能力,培养学生的团队意识及学会与他人交流观点的能力。
(2)增强学生对技术设计中人文因素的理解，提高学生审美情趣和技术素养，增强面对技术世界的信心以及对个人、社会、环境的责任心。

二、教学重点
理解各设计原则实现的途径和方法。

三、教学难点
理解各设计原则实现的途径和方法。

四、教学方法
导学式小组合作学习（教授、任务驱动、典型案例分析、小组合作）。

五、设计思想
1. 课本分析
本节课是第三单元“设计过程、原则及评价”第二节“设计的一般原则”。这节内容有两个方面要求：一是理解设计的一般原则及其之间存在相互关联、相互制约的关系；二是初步学会用设计的一般原则评价某个技术产品。本节课由设计的创新原则、实用原则、经济原则、美观原则、道德原则、技术规范原则、可持续发展原则七个一般原则组成。何为原则？《现代汉语词典》说：原则是“说话或行事所依据的法则或标准”；《辞海》说：原则是“观察问题、处理问题的准绳”。分析课本可以看出，本节内容是全章的重点，也是下一章开始学生进行具体的设计活动体验时，各环节需要遵守的基本准则。学生通过对设计的一般原则及原则之间关系的理解，不仅可以为“能制定符合一般原则和相关设计规范的完整设计方案”作知识准备，而且可以更有效地把握设计的过程，并进行设计的评析。
设计原则既是设计应遵循的标准和规范，同时又是技术评价的基本手段和尺度。“设计的一般原则”则是设计活动经过长期检验所整理出来的合理化现象，其内涵成为通用技术课程思想方法的核心，也成为通用技术课程教学的重点之一。在了解了“技术世界中的设计”之后，通过“设计的一般过程”的初步体验，进入“设计的一般原则”的学习，体现了通用技术课程独具匠心的安排，对后续课程内容的学习具有指导作用，对于提高学生的技术素养有着重要的意义。

2. 设计理念
本课的教学设计大纲要求用两课时完成，传统的教学设计是：第一课时学习前四个原则（按课本顺序），第二课时学习后三个原则，再总结提升。但在教学过程中发现，这样的设计破坏了教学内容的完整性，对学生理解设计的一般原则之间相互联系，相互制约的关系不利。因此备课时我们在认真研究课本及学情的基础上，进行了大胆调整。首先第一课时打破先讲概念再讲应用的传统教学模式，而是通过设置教学情境，在老师引导下，让学生在过程中自主建构知识，形成能力。这样的教学安排照顾到了设计的一般原则内在联系及教学内容的完整性，有利于学生建构较为完整的设计原则及其相互关系的知识和能力。然后在第二课时通过具体事例的分析及技术产品的设计，进一步深化学生对设计的一般原则的理解和应用。
教学实践证明这样的教学设计是成功的。通过第一课时的教学学生初步具备了设计产品时实现各设计原则的方法和途径，以及初步利用设计的一般原则对常用技术产品进行评价的能力，并能够在具体问题中根据设计的一般原则做出选择；经过第二课时的深化提升，学生能正确地分析和权衡设计原则之间的关系，依据设计的一般原则设计出符合要求的技术产品，以及对具体产品进行正确的评价。从而使教学达成了本节课的教学目标。
3. 教学策略设计
本节课教学主要采用导学式小组合作学习的教学方法完成教学任务，即各个环节均以学生为主体，教师为主导，引导学生进行自主、合作、探究的学习方式学习，让学生在探究中自主建构知识，在设计中发现问题，在活动中体验原则。
作为设计的一般原则的组成部分，七个原则是不可分割的。但是，作为一个学习过程，需要分步学习。因此课堂教学的总体思路为：总分总模式。具体的主要教学思路为：第一课时——购买手机（引入情景）→合作探究（选择理由）→自主发现、理解（选择理由即设计原则）→实例分析（分步学习一般原则）；第二课时——技术产品评价（回顾）→能力展示（作品设计、点评）→正确处理（原则关系）→总结提升（创新实践）
通过教学设计达到了学生的每一步学习都有针对性的思考或实践，对于学生的理解学习及能力提升是有益的。
4. 学情分析
高中一年级学生虽然对设计的一般原则比较陌生，但在生活中学生潜移默化的对生活中的技术产品，依据已有的知识和生活经验有了一定的评价意识和评价标准，而大多是一些零碎而非系统的、自发而非自觉的、感性而非理性的评价，需在教师的引导下形成理性的、自发的、系统的评价。学生生活的经验以及前面学习的关于设计与技术的关系以及在第三章第一节设计的一般过程中对设计的感悟，为本节的学习奠定了基础。

六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、手机及充电器实物、教学课件PPT、视频。
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以生活实例及直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。

七、教学过程
【情景引入】上节课我们学习了设计的一般过程，知道要设计好一个产品，除了要经历一个科学合理的设计过程外，还应遵循一些基本的原则。这节课我们学习设计的一般原则，请同学们先看一段视频，了解它有哪些创新设计：
【视频展示】智能手机 iPhone创新功能介绍
【过渡语】视频中展示的这款手机了解吗？它是产自美国苹果公司功能最强、速度最快的智能手机—— iPhone，这段视频就是中国联通首次引进iPhone的广告宣传。同学们想不想现在买一部？如果不合适，我还开了一个网店，大家可以从中选购一部自己合适的手机。在选购之前，先看一下要求（如下）…… 现在抢购开始。
1. 创新原则
创新的方法和途径有：
①从原理、结构、技术、材料、工艺等方面改进和突破；
②使用最新的技术成果和现代设计理论与方法。
例如：创造一种新产品
采用一个新的方法和理论
采用一种新的生产组织管理方法
以新的商业形式来处理某种产品
使旧产品具有一种新的特性
2. 实用原则
产品实用性的内涵很丰富，包括：
物理功能：性能、构造、效率、精度、可靠性；
生理功能：方便性、安全性、宜人性；
心理功能：造型、色彩、机理、装饰；
社会功能：显示产品象征、个人的价值、兴趣、爱好和社会地位。
3 经济原则
(1)降低成本的途径：
①设计、材料、加工、包装、储存、运输、销售、维护、回收、管理等成本；
②降低材料消耗和节约能源，但绝不能为降低成本而粗制滥造，产品设计必须从消费者利益出发。
(2)价值优化原理：功能成本比=功能/成本
(3)提高功能成本比的方法：
①在功能不变的前提下降低成本；
②在价格不变的前提下增加功能；
③在增加功能的同时降低成本。
4. 美观原则
(1)随着时代进步，人们对美的需求日益增高，已成为技术设计中不可或缺的部分；
(2)实现产品美的设计途径（造型、大小比例、材料、色彩搭配、装饰图案等）；
【学生思考】请同学们从图中选出你认为最美观的一个产品。
【学生回答】……
【教师点评】同学们的选择都是合理的，因为美是多元的。
(3)美是多元化的，不同的人、不同民族和文化的审美标准及对美的感受是不同的。
5. 道德原则
(1)技术产品的设计要有利于维护、完善社会伦理道德，推进人类文明的发展；
（比如可窃听他人电话的手机、ATM机密码盗取器及考试作弊笔的设计。）
(2)以人为本，利于人的身心健康和环境保护；
（课本P63案例“给瓜子美容”。）
(3)设计中要遵循知识产权相关法律，不盗用和抄袭他人的设计成果。
（盗版软件、光盘及出版物。）
6. 技术规范原则
技术设计是一个创造过程，在人类长期的技术实践活动中，人们逐步形成了一整套所要遵循的一般规律、规定、法规、制度等，这就是技术规范。技术规范是有关开发生产技术的知识、领域、方法和规定的总和。
技术规范既有强制性的标准，也有推荐使用的技术规范。“标准”是一种评价体系，对技术产品起着监督和管理作用。另一方面企业生产技术产品，需要通过国家或国际有关部门和机构依据一定标准进行的认证。所谓认证，就是生企业要通过资质审查。先由企业申报，再由相关部门或机构进行审查、现场检验等确定生产企业资质水平。例如：
(1) QS标志制度：获得食品生产许可证的企业，在产品包装上使用QS标志。
(2) 中国3C强制认证。
7. 可持续发展原则
技术设计中要考虑技术产品在生产和使用过程中给生态、环境、资源带来的不利影响。
可持续发展原则：指产品的设计既满足当代发展的需求，又考虑未来发展的需要（即不以牺牲后人的利益和长远的利益为代价来满足当代人的需求）。
【学生思考】：请同学们分析：设计中如何体现可持续发展原则?
【学生回答】：……
【教师总结】：
①尽可能选用可再生的资源和可重复使用的材料；如：环保餐具
②尽量减少原料和自然资源的使用；如：减少过渡包装
③尽量减少对环境的污染；如：电动自行车
④尽量降低产品在生产中的损耗；
⑤尽可能降低产品使用的能源消耗和材料消耗；
⑥还要考虑使用和回收问题。
【学生竞赛练习】以下情境中分别突出设计的哪一种原则
1、 公路自行车的车架造型和材质有多种，如竞速型车架往往造型气动化，优点在于匀速骑行时会有一定的助力；古典型车架往往较小，适合长途骑行。（生活中还有什么例子体现科学性原则） 汽车、飞机、高铁造型往往是流线型的。
2、 1996年的夏天，经过调查，海尔发现，原来，夏天人穿的衣服比较轻，比较薄，并且要天天换，天天洗。如果用通常的洗衣机洗的话，则既费水又费洗衣粉。了解到这一情况后，海尔立即着手进行产品开发，针对夏天洗衣服的特殊需求，三天后开发出了适合于夏天用的“小小神童”洗衣机系列，投放市场。果然市场对这一系列洗衣机的反响空前，此类洗衣机销售一空。（技术创新分为技术发明和技术革新）
3、 位于黑龙江省哈尔滨市松花江上的阳明滩大桥是都市一道亮丽风景线，也是目前长江以北地区桥梁长度最长的超大型跨江桥，2011年11月6日通车 。2012年8月24日5时30分左右，哈尔滨阳明滩大桥引桥——三环路群力高架桥洪湖路上桥分离式匝道发生断裂，坍塌大梁长为130米左右，属于整体垮塌。致使4辆大货车坠桥，侧翻的部分大货车驾驶室已完全被砸扁，带血迹的方向盘等物飞出落地。据消防部门消息，事故当日已造成3人死亡、5人受伤。（几组图片欣赏，美观原则和创新原则）
4、 如果说有一部手机是用玉米做的，您相信吗?三星和Sprint就联手发布了一款名人Reclaim的手机，这款手机极为环保，材料的80%都是由回收材料制成，而其中的生态塑料则是由玉米制成，完全不含PVC。（生活中还有哪些产品体现可持续发展原则）
5、 汽车设计技术中，其螺丝和其他零配件采用标准件，大大方便了维修保养，设计过程中采用国际标准，产品可以在世界各国生产使用（如果没有技术标准，会有什么样的后果）
6、 在设计中，产品的生产尽可能就地取材，以免增加运输成本，设计普及型产品时，一般民众不太需要的功能不必纳入，以免产品的价格太高等（经济原则）
7、大连甘井子区一幼儿园，老板在所有家长不知情情况下，对整个幼儿园教室墙面大面积进粉刷，产生异味，仍然正常营业。大连装修公司了解到，墙面粉刷导致幼儿园40多名孩子不同程度流鼻血，三分之二的孩子都有咳嗽，流鼻涕，鼻塞等症状。经检测甲醛超标，但幼儿园仍然开门营业，网友呼吁请相关部门介入调查。

【马上行动】：
要求：根据设计的基本原则，设计一款多功能笔筒，并设计广告词。
材料：一次性杯子5个、剪刀、双面胶
时间：15分钟
成果展示：简单介绍产品的性能，说出你的广告词。
【实际应用】
找出一些生活中不实用的设计案例，分析其不实用的原因，并提出改进意见。

八、教学反思
通过教学实践发现该教学设计的不足之处在于：因受高一学生局限及授课时间的限制，在本课时对设计原则的概念及实现途径、方法剖析不够深入，从而造成第2课时学生在用设计的一般原则对设计中存在的问题提出改进措施时，尚欠缺方法和能力。因此，对本节内容的教学，最好将设计原则的概念及实现途径、方法深入剖析，教学效果会更好。