2019-2020年高中通用技术 3.1《设计的一般过程》（3）教案.doc

2019-2020年高中通用技术 3.1设计的一般过程（3）教案教材：（凤凰国标课本）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修1）文档内容：设计的一般过程章节：第三章设计过程、原则及评价 第一节 设计的一般过程课 时：第2课时作 者：宫恩超（山东省青岛市第二中学）一、教学目标1. 知识与技能目标（1）了解设计的一般过程及其各个环节，知道设计时动态而有章可循的过程。（2）初步学会撰写设计概述与细则、绘制设计草图以及对设计方案的评价。（3）能根据设计的一般过程进行具体的设计实践活动（如对可调节式小桌的设计）。2. 过程与方法目标(1) 通过“可调节式小桌”案例的引导下经历设计的一般过程。(2) 尝试运用“缺点列举法”等常用发明方法进行产品的改进性设计。（3）在阅读、思考、讨论和合作实践中，培养技术实践、交流、表达、评价的能力和协作意识。（4）初步学会有计划、有步骤、科学地开展设计活动。3. 情感态度和价值观目标（1）在设计的一般过程实践中，初步形成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望，关注社会的需求和技术的新发展。 （2）通过对产品的改进设计，逐步提高创新思维能力。（3）通过对设计成果科学性、实用性等方面的交流评价，提升学生对作品的鉴赏能力和个人的综合素养，以及对STS理念的进一步理解。二、教学重点根据课本中“便携式小板凳设计案例”的“怎样做”，学生用自己的设计去进行测试、评估及其优化环节，完成自己的设计。三、教学难点根据课本中“便携式小板凳设计案例”的“怎样做”，学生用自己的设计去进行测试、评估及其优化环节，完成自己的设计；如何能让所有学生都充分参与，并能体验到设计的乐趣。四、教学方法讲授、任务驱动、小组合作、多媒体教学、实物展示。五、设计思想1. 课本分析“设计的一般过程”是课本第三章第一节的内容。前面两章的重点侧重于技术和设计的基础概念性的内容，从本章开始接触到实践操作内容，本节就是实践操作的第一个环节，了解设计的一般过程，所以它是本章的重点也是全书的重点。首先，知识点贯穿了整本书的内容，从宏观角度对书本知识进行梳理。前面所讲到的技术的价值、技术的性质和人机关系等知识点在这节有具体的应用。并且这节知识也是后面几章知识的一个缩影，对整本课本有一个承上启下的作用。其次，从本章开始学生接触到了实践操作的内容。这一节的内容作用是开始让学生完成由理解到应用，由知识到能力的转化。从总体上先给学生一个完整的关于技术设计的一般过程，设计的过程是具体的、感性的。本节内容并不是要求学生掌握小凳的设计知识，而是希望以小凳为载体，让学生了解掌握设计的一般过程，能站在整体的角度上系统地进行后面各章的学习，能够把设计的每个环节通过“模仿”运用到自己的设计中去。所以教师要充分利用课本搭建的教学平台，引领学生亲历设计的一般过程和不断优先的过程，让他们自主地建构一般过程的概念，初步感受设计的本质创新。2. 设计理念爱因斯坦说过：“对于一切来说，只有兴趣，才是最好的老师。”根据课本中“便携式小板凳设计案例”的“怎样做”，让学生模仿和体验自己“可调节式小桌”的设计，让学生感受到设计与现实生活密切联系，充分的调动学生的主动性，为课堂上师生的互动和学生间的相互合作做了准备，最终实现激发学生以饱满的热情来学习。以探究式学习为主，采用分析、讨论、归纳总结、交流等多种学习方式，充分体现以学生为教学主体地位。让学生分小组来进行设计的测试、评估及优化等环节的亲身经历，教师在学生学习过程中起引导作用。整个学习过程层层递进，逻辑严密符合学生的认知规律。有利于培养学生的创新精神及提升学生的技术素养。3. 教学策略设计为提高学生学习的积极性，提高课堂教学效率，教学中进行了细致的安排：（1）利用多媒体辅助设备演示（如做成幻灯片形式），利用实物展示学生作品。（2）通过教师和学生互动和学生自主讨论实践,达到教学的最佳效果。让学生在参与设计“可调节式小桌”以及对产品改进设计的实践活动中体验设计的一般过程和方法，感受设计带来的快乐和情趣。（3）让学生自主设计测试、评估及优化相关的内容，辅助表格等，让学生自主设计说明书，充分的让学生感受自主创新的学习模式。（4）学生相互展示自己的作品，并进行评价，让学生感受团结协作的重要作用。（5）归纳法的运用，充分的运用学生的观点，并将其提升，让学生感觉自然亲切、深刻。（6）创设情境问题生成主动探究成果交流知识迁移（知识提升）教学模式的运用。4. 学情分析学生在前面两章中通过我们大量的事例了解了部分设计的重要性和趣味性，但是没有尝试到亲自设计的感觉，本节需学生通过动手实践体验设计的一般过程，这是学生第一次自己动手设计和制作作品，学生一定会很有兴趣。但在实际操作过程中也可能会碰到不少的实际问题和困难。所以一定要让学生有一定的心理准备，并鼓励学生克服困难，应难而上。同时，为了防止在第一次动手操作就碰上过多的困难，所以这次制作内容不宜定得太难，我们就选择了和课本内容相似的“可调节式小桌”，使他们能感受到把设想转变为产品的过程。教学对象是高中一年级学生，他们有一定的生活阅历。在物质生活丰富的今天，对不少产品、制作则知之甚少。这节内容的学习就让学生从设计者角度而非消费者的角度去认知事物。六、教学准备1. 教学资源的准备电脑多媒体平台、通用技术专用教室、教学课件PPT、学生自制可调节式小桌（原型、模型或草图）、各类工具等。2. 教学课件的准备教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。3.课前任务的准备根据要求把上节课堂上“可调式小桌方案”优化，课下各小组完成原型、模型制作或者草图绘制，在本节课上通过制作好的PPT形式，图文并茂，展示交流。七、教学过程1. 提出问题（课件展示图片资料）1912年4月10日，泰坦尼克号从英国南安普敦出发，托马斯安德鲁斯设计的这艘“永不沉没”的巨轮，2小时40分钟后沉没。事后调查发现，事故原因之一是由于劣质的钢板造成的，造船工程师只考虑到要增加钢板的硬度，而没有想到增加其韧性。为了增加钢板的硬度，往炼钢炉料中加入了大量的硫化物，导致钢材在低温下的脆性大大增加。经试验，从海底打捞出来的钢材在当时的水温下，在受到可能强度的撞击下，很快断裂，而拿当今用于造船的钢板在同样的温度和撞击强度下进行对比实验，结果钢板只是变成V型，而不断裂。（老师引导学生思考）如果你是托马斯安德鲁斯，在设计泰坦尼克号的时候，应当怎样做？（学生回答）设计时一定要对钢板进行测试，不要一味的增加强度还要考虑其韧性，最终应当在其硬度和韧性上选择其性能最优表现。（教师归纳板书）测试、评估及优化（教师课件展示）（1）测试测试的目的是检验产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。测试是检验产品能否正常工作、是否满足设计要求的重要措施。测试的内容有对产品的性能、稳定性、强度、载重等方面的测试。（2）评估在测试的基础上，我们还要对设计方案和产品进行较为全面的评估。通过评估我们可以得到较理想的设计方案和产品。这种评估，在设计过程中需要反复进行。（3）优化设计方案的优化是在对设计方案进行测试与评估的基础上，对设计方案的改进和完善的重要环节。2. 理论探究老师：“泰坦尼克号”震惊全世界的海难，让我们意识到测试、评估及优化环节的重要作用，当然还有一点很重要就是在技术设计中严谨认真的态度。（老师引导学生思考：）如果对泰坦尼克号船体钢制材料进行测试的话，你认为要进行那些方面的工作？（教师据学生回答归纳测试内容以及测试内容的选择依据）（老师引导学生思考：）你怎样实现对泰坦尼克号船体钢制材料的评估？（教师据学生回答归纳评估的方法和内容）（老师引导学生思考：）综合你的测试和评估，最后你怎样实现泰坦尼克号船体钢制材料的优化？（教师根据学生的回答归纳船体钢制材料的优化方案）3. 拓展思维（课件展示上节课同学们进行的设计任务）在四川汶川大地震中，张明同学因腿部受伤无法进行正常的学习和生活，于然同学为他设计了一张适合于在床上看书，写作业的小书桌。请你帮助张明同学重新设计一张小书桌，设计要求：A适合于放在长宽为2000mm1200mm的床上；B桌脚可以调节。老师：上一节课在同学们对设计的一般过程有了深刻的认识的基础上，各小组完成了可调节式床头桌的设计，并要求各小组课下完成模型制作或者草图绘制，在本节课通过制作好的PPT向大家展示。（教师板书）制作模型或原型（老师引导学生思考：）在大家展示的过程中，大家彼此认真的思考一下，同学们设计的小书桌怎样实现其测试、评估及优化的？4. 实践活动老师：现在，我们有请每个小组，来简单介绍一下自己的设计方案，展示一下自己的产品。（学生汇报，汇报要求：设计目标明确、问题来源、信息收集、材料调查、设计分析、方案构思、方案呈现、方案筛选、制作模型、初步优化。其他同学可以就其描述和讲解过程提出不同的见解。各小组限定时间，类似产品仅补充不同的地方，总时间控制在10分钟左右）（作品展示：组装好放在展示台上。）老师：听了同学们的汇报，看了同学们的作品，让我十分欣慰，首先要肯定同学们认真、塌实的工作作风，看看这些作品，件件都是如此精美，倾注了同学们的心血。不过，我们设计的产品能否达到用户的要求，还要对所设计的产品进行一定的测试、评估及优化等工作。现在我们全班各小组合并成三个大组，分别来对展示台上的作品进行测试、评估及优化的工作，各个组的同学准备。（学生分组讨论，分别展示各自讨论的对可调节式小书桌的测试、评估及优化的具体内容，教师归纳总结，该环节老师要注意引导保持和激发学生的积极性，对测试评估情况表现很差的作品也要发掘其闪光点）（教师适时引导评价）每个组分别准备的测试、评估及优化环节，考虑细致周密，科学规范，看来同学们团结合作的非常的好，老师真为你们高兴。(1)学生对这节课的学习情况进行自评。(2)老师对这节课的教学过程中学生的参与与学习情况进行评价。5. 学生反思老师：大家协作完成了对全班各组作品的测试、评估，尤其是提出了很多对作品优化的建议之后，我们每个小组对自己的作品反思一下：能不能再加以改进？如何改进？需要不需要对作品方案进行重新设计？(让学生根据情况对自己作品进行深入思考，加以改进。各组同学之间可以适当交流经验，取长补短。)6. 教师指导 （教师引导思考并补充板书上节设计的前二个环节：）我们可以大致把设计过程分成了几个环节。但这只是一个普通的一般过程，不是一个规定的程序，在实际的设计过程中，这种过程可能发生变化，也可能产生反复。总之，设计的一般过程应该是不断循环和反复的过程。老师：最后，当我们设计制作出精美的作品后，别人要使用我们的小书桌，我们就要向使用者介绍我们设计的产品的使用方法和特点，为此我们通常要设计一份产品使用说明书。（课件展示） “本药口服，每片含有效成份0.25克，饭后用开水送服，不可空腹服用，成人一次服500mg，每日3次，或遵医嘱服用。”（教师引导学生思考：）首先让我们来了解一下说明书，这是某药品说明书上关于用法和用药量的说明，请指出这句话存在的问题，并将其修改得更明确、易读。（教师归纳学生答案，板书）产品的使用和维护（教师引导学生思考：）为自己设计的“可调节式小桌”附上一份说明书。（教师归纳总结）产品说明书是指导用户选择产品、使用产品的“路标”和“向导”，突出重点、简明扼要，清晰易读，对帮助用户了解产品特性，使用户正确、安全地使用产品是非常重要的。（教师最后总结）这两节课我们主要通过课本“便携式小凳的设计和制作”案例，结合我们自己模仿和体验的“可调节式小桌”的设计制作，来阐述设计的一般过程。一般来说，我们可以大致把设计过程分成五个阶段，即发现与明确问题、制定设计方案、制作模型或原型、测试、评估及优化、产品的使用和维护。设计的一般过程是按照一定的、科学的、合理的程序过程，但设计同时是一个动态发展的过程，在一项具体设计中，有些阶段或步骤可能会发生变化，有些步骤之间则可能出现一定的循环，因此，设计过程不是一成不变的，应根据设计的需要进行灵活安排。八、教学反思这节课教师注重学生的独立性和自主性，引导学生探究、质疑，在实践中学习，所以学生参与程度和热情相当高，教学重点和难点掌握得也比较扎实；同时在实际授课中，还有很多不足，自己总结主要有以下几点：（一）成功的地方： 1. 本节课让老师和学生积极互动起来，给学生足够的空间，课堂气氛比较活跃，接受率比较高，从而反映这节课还是比较成功的。 2. 体现了教师的角色已经发生了根本的转变。 3. 时间分配达到了预期的效果。（二）不足的地方：1. 学生在质疑问题上未做到全员参与，讨论比较集中。 2. 问题考察具有局限性，给予学生思考的时间不充足，学生在课堂上协作讨论的问题与课前充分准备，深入思考的问题质量相差很大。3.在有些问题引导上缺乏力度，受老师自身的技术水平所限，不可能对每个学生提出的问题做出最准确的指导。很多学生提出的问题只能依靠自身摸索。 板书展示