2019-2020年高中通用技術 3.1《設計的一般過程》（1）教案.doc

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2019-2020年高中通用技術 3.1《設計的一般過程》（1）教案 教　　材：（鳳凰國標課本）普通高中課程標準實驗教科書 通用技術（必修1） 文檔內(nèi)容：設計的一般過程 章　　節(jié)：第三章　設計過程、原則及評價 第一節(jié) 設計的一般過程 課 時：第1課時 作 者：宮恩超（山東省青島市第二中學） 一、教學目標 1. 知識與技能目標 （1）了解設計的一般過程及其各個環(huán)節(jié)，知道設計時動態(tài)而有章可循的過程。 （2）初步學會撰寫設計概述與細則、繪制設計草圖以及對設計方案的評價。 （3）能根據(jù)設計的一般過程進行具體的設計實踐活動（如對可調(diào)節(jié)式小桌的設計）。 2. 過程與方法目標 （1）通過“可調(diào)節(jié)式小桌”案例的引導下經(jīng)歷設計的一般過程。 （2）嘗試運用“缺點列舉法”等常用發(fā)明方法進行產(chǎn)品的改進性設計。 （3）在閱讀、思考、討論和合作實踐中，培養(yǎng)技術實踐、交流、表達、評價的能力和協(xié)作意識。 （4）初步學會有計劃、有步驟、科學地開展設計活動。 3. 情感態(tài)度和價值觀目標 （1）在設計的一般過程實踐中，初步形成和保持對技術問題的敏感性和探究欲望，關注社會的需求和技術的新發(fā)展。 （2）通過對產(chǎn)品的改進設計，逐步提高創(chuàng)新思維能力。 （3）通過對設計成果科學性、實用性等方面的交流評價，提升學生對作品的鑒賞能力和個人的綜合素養(yǎng)，以及對STS理念的進一步理解。 二、教學重點 根據(jù)課本中“便攜式小板凳設計案例”的“怎樣做”，學生完成自己的設計，體驗設計的一般過程中的發(fā)現(xiàn)與明確問題、制定設計方案、以及方案的交流、評價。 三、教學難點 根據(jù)課本中“便攜式小板凳設計案例”的“怎樣做”，學生完成自己的設計，如何能讓所有學生都充分參與，并能體驗到設計的樂趣。激發(fā)學生積極構思，制定設計方案；從交流、評價中獲取有效信息。 四、教學方法 講授、任務驅(qū)動、小組合作、自主閱讀、多媒體教學。 五、設計思想 1. 課本分析 “設計的一般過程”是課本第三章第一節(jié)的內(nèi)容。前面兩章的重點側(cè)重于技術和設計的基礎概念性的內(nèi)容，從本章開始接觸到實踐操作內(nèi)容，本節(jié)就是實踐操作的第一個環(huán)節(jié)，了解設計的一般過程。所以它是本章的重點也是全書的重點。 首先，知識點貫穿了整本書的內(nèi)容，從宏觀角度對書本知識進行梳理。前面所講到的技術的價值、技術的性質(zhì)和人機關系等知識點在這節(jié)有具體的應用。并且這節(jié)知識也是后面幾章知識的一個縮影，對整本課本有一個承上啟下的作用。其次，從本章開始學生接觸到了實踐操作的內(nèi)容。這一節(jié)的內(nèi)容作用是開始讓學生完成由理解到應用，由知識到能力的轉(zhuǎn)化。從總體上先給學生一個完整的關于技術設計的一般過程，設計的過程是具體的、感性的。本節(jié)內(nèi)容并不是要求學生掌握小凳的設計知識，而是希望以小凳為載體，讓學生了解掌握設計的一般過程，能站在整體的角度上系統(tǒng)地進行后面各章的學習，能夠把設計的每個環(huán)節(jié)通過“模仿”運用到自己的設計中去。所以教師要充分利用課本搭建的教學平臺，引領學生親歷設計的一般過程和不斷優(yōu)化的過程，讓他們自主地建構一般過程的概念，初步感受設計的本質(zhì)——創(chuàng)新。 本節(jié)內(nèi)容有三方面要求：一是掌握設計的一般過程；二是知道設計過程中有可能產(chǎn)生多個方案；三是理解設計過程需要不斷優(yōu)化。設計的一般過程包括發(fā)現(xiàn)與明確問題、制定設計方案、制作模型或原型、測試評估及優(yōu)化、產(chǎn)品的使用和維護五個環(huán)節(jié)。教學時間2課時，本節(jié)課為第一課時，主要學習設計一般過程的前兩部分發(fā)現(xiàn)與明確問題、制定設計方案、制作模型或原型部分內(nèi)容，后面內(nèi)容在第2課時完成。 2. 設計理念　 愛因斯坦說過：“對于一切來說，只有興趣，才是最好的老師?！? 根據(jù)課本中“便攜式小板凳設計案例”的“怎樣做”，讓學生模仿和體驗自己“可調(diào)節(jié)式小桌”的設計，讓學生感受到設計與現(xiàn)實生活密切聯(lián)系，充分的調(diào)動學生的主動性，為課堂上師生的互動和學生間的相互合作做了準備，最終實現(xiàn)激發(fā)學生以飽滿的熱情來學習。 學生通過自主閱讀課本，能初步了解設計的一般過程包含哪些步驟，但僅停留在理論方面的了解是不充分的，因此本節(jié)課在教學設計上力求應用設計一般過程的理論知識，來解決實際問題，達到學以致用。 以探究式學習為主，采用分析、討論、歸納總結、交流等多種學習方式，充分體現(xiàn)以學生為教學主體地位。讓學生分小組來進行設計的測試、評估及優(yōu)化等環(huán)節(jié)的親身經(jīng)歷，教師在學生學習過程中起引導作用。整個學習過程層層遞進，邏輯嚴密符合學生的認知規(guī)律。有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神及提升學生的技術素養(yǎng)。通用技術以提高學生的技術素養(yǎng)為主旨,注重拓展學生技術能力的同時，促進學生共通能力的發(fā)展。 在此指導思想下，結合教學內(nèi)容，適時創(chuàng)設任務情境。 （1）在具體情境設置方面，考慮到“可調(diào)節(jié)式小桌”與便攜式小板凳比較相似，便于學生遷移運用，因此選擇該任務情境。 （2）針對情境任務問題，請學生自己給出解決方案，給自己設計一款滿足需求、獨具魅力、富有個性的“可調(diào)節(jié)式小桌”，把設計方案畫成草圖，畫出草圖。 （3）選典型設計方案，請學生到講臺通過實物展臺與投影機進行展示，向同伴講述設計方案的特色。組織學生進行評價，可以提出建設性意見，也可以質(zhì)疑。 （4）請交流設計方案的學生談談聽取同伴評價后，下一步計劃怎樣進一步優(yōu)化設計方案。交流設計方案給學生提供相互傾聽、相互學習的平臺，培養(yǎng)了學生的共通能力，學生在會話中傾聽同伴的思想，體驗設計方案的多樣性，學生在會話中產(chǎn)生思維的碰撞，從中得到啟示，捕捉進一步優(yōu)化設計方案的思路。學生在交流技術，更是在交流思想，交流讓學生更加自信，更加尊重同伴。 本節(jié)課因時間局限，只能選擇典型設計方案進行交流與評價，可布置作業(yè)：自評設計方案，并進行優(yōu)化。學習完本章后，組織整個班級設計方案的交流與評價，這時學生學習了設計的一般原則，交流與評價會更有效。 3. 教學策略設計 為提高學生學習的積極性，提高課堂教學效率，教學中進行了細致的安排： (1)用課件展示設計的一般過程的五個步驟，使學生對設計的一般過程有整體認識。明確本節(jié)課的主要學習內(nèi)容為：發(fā)現(xiàn)與明確問題、制定設計方案。 (2)請學生自主閱讀課本P46-51，詳細了解發(fā)現(xiàn)與明確問題、制定設計方案的相關理論知識。 (3)創(chuàng)設任務情境，讓學生應用發(fā)現(xiàn)與明確問題、制定設計方案的理論知識，參與設計“可調(diào)節(jié)式小桌”以及對產(chǎn)品改進設計的實踐活動中體驗設計的一般過程和方法，感受設計帶來的快樂和情趣。通過教師和學生互動和學生自主討論實踐,達到教學的最佳效果。 (4)選擇典型學生設計方案，利用展臺、投影機進行設計的展示、交流、評價，引導學生學會傾聽，提煉同伴信息，捕捉優(yōu)化原有設計方案的靈感，為方案優(yōu)化做好準備。 （5）歸納法的運用，充分的運用學生的觀點，并將其提升，讓學生感覺自然親切、深刻。 （6）創(chuàng)設情境——問題生成——主動探究——成果交流——知識遷移（知識提升）教學模式的運用。 4. 學情分析 學生在前面兩章中通過我們大量的事例了解了部分設計的重要性和趣味性，但是沒有嘗試到親自設計的感覺，本節(jié)需學生通過動手實踐體驗設計的一般過程，這是學生第一次自己動手設計和制作作品，學生一定會很有興趣。但在實際操作過程中也可能會碰到不少的實際問題和困難。所以一定要讓學生有一定的心理準備，并鼓勵學生克服困難，應難而上。同時，為了防止在第一次動手操作就碰上過多的困難，所以這次制作內(nèi)容不宜定得太難，我們就選擇了和課本內(nèi)容相似的“可調(diào)節(jié)式小桌”，使他們能感受到把設想轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程。教學對象是高中一年級學生，他們有一定的生活閱歷。在物質(zhì)生活豐富的今天，對不少產(chǎn)品、制作則知之甚少。這節(jié)內(nèi)容的學習就讓學生從設計者角度而非消費者的角度去認知事物。 六、教學準備 1. 教學資源的準備 多媒體教學設備、教學課件PPT。 2. 教學課件的準備 教學課件揭示本節(jié)課的線索，包括自主閱讀要求、創(chuàng)設任務情境要求等。 七、教學過程 1.提出問題 （課件展示[新穎設計作品圖片]） （老師引導學生思考：）課件展示的幾個新穎的設計，這些作品基于什么目的而設計的，它解決了什么問題？ （教師歸納學生回答：）我們要知道完成任何一件事情都有一個過程，須遵循一定的步驟，設計也不例外。通過前面的學習，我們已經(jīng)知道，技術世界因設計而愈加精彩，設計是技術發(fā)展的關鍵。我們設計的最終目的是什么？就是為了解決人們的實際需要。那么同學們有沒有想過世界上這些實用的產(chǎn)品是怎樣設計出來的嗎？是憑空想象的還是遵循一定的規(guī)律呢？是的，任何一種產(chǎn)品的設計不是一步到位、立竿見影的，設計是一個有計劃的創(chuàng)新活動，它有著科學合理的基本工作程序。那么設計一件物品需要哪些過程呢？ 本節(jié)課我們就來學習、實踐設計一般過程中的前三個步驟：發(fā)現(xiàn)與明確問題、制定設計方案、制作模型或原型。 2. 理論探究 （老師引導學生思考：）怎樣發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)現(xiàn)問題后，怎樣解決問題，制定設計方案？請大家自主閱讀課本P46-51，學習發(fā)現(xiàn)與明確問題、制定設計方案的理論知識。 （教師歸納總結，課件展示） 設計的一般過程： 一、發(fā)現(xiàn)與明確問題 二、制定設計方案 三、制作模型或原型 四、測試、評估及優(yōu)化 五、產(chǎn)品的使用和維護 （1）發(fā)現(xiàn)與明確問題 （教師引導學生進一步思考：）從本質(zhì)上說，設計就是一個問題的求解過程，它從問題出發(fā)，并圍繞問題展開各項活動。研讀課本案例，思考怎樣才能發(fā)現(xiàn)設計問題？在發(fā)現(xiàn)問題之后我們要解決這個問題，還要完成什么工作？ （教師歸納學生回答） 經(jīng)過環(huán)節(jié) 具體工作 調(diào)查需求 問卷調(diào)查、訪談、查找文獻 分析信息 整理歸類、制成圖表 明確問題 小組討論、全班討論 確定項目 設計便攜式小凳 （教師小結：）從上面可以看出，設計來自于生活，來自于生活的方方面面，我們在日常生活中發(fā)現(xiàn)了問題，又明確了問題的價值及設計要求。其實這就是設計的一般過程的第一步——“發(fā)現(xiàn)與明確問題”。在我們知道了要設計什么，及設計的要求后，下面我們就要來“制定設計方案”了。 （2）制定設計方案 （教師引導學生思考：）問題明確了，現(xiàn)在我們應該著手制定具體的設計方案了。那么在制定設計方案這個過程中我們又需要做哪些工作呢？ （教師歸納總結） ①收集信息 ②設計分析 （教師引導學生思考：）面對收集到的各種信息，還要根據(jù)設計要求，找出設計需要解決的主要問題，并分析其可能的解決辦法。我們來分析設計的要求，思考有哪些問題？可以怎樣解決？ （教師歸納總結）通過對設計要求和所收集到的各種信息的分析，我們可以看到，小凳自重減輕了，卻帶來了材料、結構方面的問題；結構穩(wěn)固了，自重、攜帶又有問題；小凳便攜了，結構和制作又出現(xiàn)了問題。面對設計要求和約束條件之間的矛盾，為了找到最好的解決辦法，應該提出盡可能多的設想，以便于權衡利弊，做出選擇。總之，想要設計好一個便攜式小凳，必須解決好小凳子的材料選擇、結構設計、攜帶方式等主要問題。 ③方案構思 （教師引導思考歸納）方案構思是設計過程中最富有挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)，它要求學生根據(jù)設計要求，大膽構思，努力挖掘自己的創(chuàng)造潛力，提出解決問題的多個設想。 為解決設計要求和約束條件之間的矛盾，解決好小凳子的材料選擇、結構設計、攜帶方式等主要問題，同學們要認真閱讀書中列舉和前期收集到的關于材料、結構、連接方式的資料，尋求解決的最佳方案。但是注意自己的設計方案可以充分想象，自由發(fā)揮，大膽突破，不要受到書中設計方案的束縛和局限，更不要“拿來主義”。 ④方案呈現(xiàn) （教師提出方案呈現(xiàn)的要求和思路，為后面學生自主探究活動做好鋪墊。） 構思過程中產(chǎn)生的設計想法常常是模糊的，為了使其具體化，我們通常會用草圖把它們轉(zhuǎn)化為視覺形象。同時，這些想法又是零散的，從中我們并不能看到一個完整的設計方案，所以我們還要對這些想法進行綜合。 要求：同學們先要畫出自己設計的方案草圖，要求別人能夠看懂，并能理解里面的設計要點，必要時可以附帶文字說明。 ⑤方案篩選 （教師提出方案篩選的要求和思路，為后面學生自主探究活動做好鋪墊。） 當多個設計方案產(chǎn)生以后，我們就要依據(jù)一定的原則，對這些方案進行篩選，確定最終的方案并加以實現(xiàn)。 要求：以小組為單位，對小組內(nèi)的設計方案進行初步的篩選，淘汰明顯不符合設計要求或有明顯缺陷的方案，然后再對現(xiàn)有的方案進行整合，并最終呈現(xiàn)出1-2個你們小組認為最合適的便攜式小凳設計草圖。 　　　在制定設計方案的過程中，始終明確： A．運用不同的材料，結構可以產(chǎn)生不同的設計方案 B．任何設計方案都有改進的可能性，好方案決不會僅有一個。 （3）制作模型或原型 （教師說明制作模型或原型主要部分我們通過作業(yè)的方式課下完成，其余設計的一般過程環(huán)節(jié)下節(jié)課來完成。） 設計的方案已經(jīng)確定下來，接下來我們就要開始動手制作模型或原型了。一般來說，模型制作包括兩個階段，即繪制圖樣和制作模型或原型。對于圖樣，我們既可以手工繪制，也可以用計算機輔助繪制；對于小型、簡單的產(chǎn)品可以直接制作產(chǎn)品原型，而對于大型、復雜的產(chǎn)品先制作縮小、簡化的模型。 3. 拓展思維 （課件展示[設計任務]） 在四川汶川大地震中，張明同學因腿部受傷無法進行正常的學習和生活，于然同學為他設計了一張適合于在床上看書，寫作業(yè)的小書桌。 請你幫助張明同學重新設計一張小書桌，設計要求： A．適合于放在長寬為2000mm1200mm的床上； B．桌腳可以調(diào)節(jié)。 老師：我們對設計的一般過程已經(jīng)有了初步的認識，同時大家對老師提供的設計任務也有一定的感性認識，雖然自主進行困難不少，但是通過我們大家的協(xié)作與努力，一定會出色完成任務的。大家可以分小組來討論：如何去完成設計任務？如何遵循和實現(xiàn)設計一般過程的每個環(huán)節(jié)？ 4．實踐活動 學生自主設計“可調(diào)節(jié)式小桌”，制定設計方案，繪制草圖。 下面是部分學生繪制的草圖（原型的參考圖片） （老師準備好實物投影儀：）經(jīng)過緊張的構思，每位同學都設計出了自己別具一格、獨具魅力的方案，哪位同學愿與大家分享你的設計成果？其他同學注意傾聽，隨后我們將進行評價與交流。 學生代表到講臺，通過實物展臺和投影機，展示草圖，并進行相應解說。 （教師組織學生評價，同伴對交流的設計方案進行評價，可以提出質(zhì)疑，或建設性意見。做陳述的同學給予解答。） （教師請交流設計方案的學生談談聽取同伴評價后，談談自己對設計方案的評價，及進一步優(yōu)化設計方案的主要思路。學生自評，談進一步優(yōu)化設計方案的主要思路。） 5. 學生反思 老師：大家協(xié)作完成了“可調(diào)節(jié)式小桌”設計，尤其是提出了很多對作品優(yōu)化的建議之后，我們每個小組對自己的作品反思一下：能不能再加以改進？如何改進?需要不需要對作品方案進行重新設計？ 同學們課下自我反思節(jié)選： 這次活動鍛煉了我的責任意識，讓我懂得了擔負責任的重要性。 在今后的活動中，我還會繼續(xù)努力。 我感受到了快樂，感受到了陽光。 ——高一（七）班 學生1 這的確是個有意義的活動。觀察事物，使我更加細心；尋找問題，使我更加認真；動手制作，使我增加新的經(jīng)歷。 其實，設計的過程就好比一個人生的過程。你想走過美好的人生，定然需要廣泛的閱歷，途中雖會遇到阻礙，但只要意志堅定，勇敢面對，就會成功！ ——高一（七）班 學生2 課業(yè)的繁重使得我們無暇去答理其他事情，這一點本不應該，但是事實確實如此。組織這樣的活動，使我們在新奇之中，更有一種理性的沖動，用盡自己的青春來感嘆茫茫中的一點快樂，這是很實在的感受。 交流之后，同學們會提出比較多的好建議。我想這一點很重要，反思讓我們理性地回顧前面的歷程，在新的起點整裝待發(fā)…… 我想這樣的活動多組織、多實踐，那樣于我、于我們、于高中生活都是一件益事…… ——高一（七）班 學生3 6. 教師指導 （課件展示[成功的“可調(diào)節(jié)式小桌”設計作品圖片]） 教師引導學生思考，歸納總結：欣賞完優(yōu)秀設計作品后，我們不難發(fā)現(xiàn)不同設計產(chǎn)品在功能與美觀方面各有側(cè)重，它們在材料、工藝、成本等方面也存在很大差異。在你的設計方案中，你將如何權衡這些因素？希望從成功設計產(chǎn)品欣賞中得到靈感，進一步完善自己的設計方案。 7. 課后小結及課后作業(yè) 教師總結本課：這節(jié)課我們學習并實踐了設計一般過程中的發(fā)現(xiàn)與明確問題、制定設計方案、制作模型或原型部分共三個步驟。通過交流與評價，我們體驗到設計方案不是一蹴而就的，方案的優(yōu)化過程是一個螺旋式上升、精益求精的過程。 （課件展示[課后作業(yè)]） 根據(jù)要求把本節(jié)課“可調(diào)式小桌方案”優(yōu)化，課下各小組完成原型、模型制作或者繪制完善的草圖，在本節(jié)課上通過制作好的PPT形式，圖文并茂，展示交流。 八、教學反思 這節(jié)課教師注重學生的獨立性和自主性，引導學生探究、質(zhì)疑，在實踐中學習，所以學生參與程度和熱情相當高，教學重點和難點掌握得也比較扎實；同時在實際授課中，還有很多不足，自己總結主要有以下幾點： （一）成功的地方 1. 本節(jié)課讓老師和學生積極互動起來，給學生足夠的空間，課堂氣氛比較活躍，接受率比較高，從而反映這節(jié)課還是比較成功的。 2. 體現(xiàn)了教師的角色已經(jīng)發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。 3. 時間分配達到了預期的效果。 （二）不足的地方： 1. 學生在質(zhì)疑問題上未做到全員參與，討論比較集中。 2. 問題考察具有局限性，給予學生思考的時間不充足，學生在課堂上協(xié)作討論的問題與課前充分準備，深入思考的問題質(zhì)量相差很大。 3.在有些問題引導上缺乏力度，受老師自身的技術水平所限，不可能對每個學生提出的問題做出最準確的指導。很多學生提出的問題只能依靠自身摸索。 九、教學設計思路