2.3 设计的一般过程 任务一 体验设计的一般过程(上)鸡蛋撞击地球 课件(18张PPT)+教案

文档属性

名称 2.3 设计的一般过程 任务一 体验设计的一般过程(上)鸡蛋撞击地球 课件(18张PPT)+教案
格式 zip
文件大小 26.7MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 通用技术
更新时间 2021-10-21 17:45:12

文档简介

基于“鸡蛋撞地球”项目的单元教学设计---设计一般过程与试验
一、指导思想与理论依据
《普通高中通用技术课程标准》的“课程基本理念”中,第五条,强调“多元化”学习方式,立足学生的直接经验和亲身参与,注重创设与学生已有经验相联系的多元化学习情景,采取自主、合作、探究等学习方式,进行技术体验、技术设计、技术制作、技术试验等实践活动,促进学生形成与发展学科核心素养,即技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力。在“课程目标”中,也特别强调“经历技术设计的全过程,形成一定的方案构思、图样表达、工艺选择及物化能力,领悟技术基本思想,形成初步系统与工程思维,发展创造性思维,养成用技术解决实际问题的良好习惯,------”。
同时,在《基础教育课程改革纲要(试行)》中也对教学过程中有明确要求:“教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展,要处理好传授知识与培养能力的关系,注重培养学生的独立性和自主性,引导学生质疑、调查、探究,在实践中学习,促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习。教师应尊重学生的人格,关注个体差异,满足不同学生的学习需要,创设能引导学生主动参与的教育环境,激发学生的学习积极性,培养学生掌握和运用知识的态度和能力,使每个学生都能得到充分的发展。”技术课程要结合自身的特征,把它落实在教学实施的过程中。
   “项目教学法”是以现代认知心理学思想、自适应学习理论和探索性学习架构为基础,采用类似科学研究与工程实践的教学方法,促进学生主动学习、自主发展的一种教学方法。在项目教学中,学习过程成为人人参与的创造性的实践活动,它注重的不是最终的结果,而是完成项目的全过程。其目的是在项目教学过程中把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘出学生的创造潜能,培养学生的自学能力、观察能力、动手能力、科学研究和分析问题能力、协作和互助能力、交际和交流等综合能力。
项目教学法,对学生,通过转变学习方式,在主动积极的学习环境中,激发好奇心和创造力,培养分析和解决实际问题的能力。对教师,通过对学生的指导,转变教育观念和教学方式,从单纯的知识传递者变为学生学习的促进者、组织者和指导者。项目教学法有利于培养学生的动手实践能力和创新意识,有利于学生应用专业知识和技能解决实际问题,在团队合作的过程中培养团队合作意识和发现问题、解决实际问题的能力,有利于挖掘潜能,培养自信心。
综上所述,项目教学法非常适合通用技术教学实践过程,通用技术教学中,将具有层次性和实践性特征的项目教学法应用到单元教学中,事半功倍。学生主动参与其中的设计与制作、主动构建知识,进行项目探究学习,取得项目成果,让学生的创造力得到充分的发挥,在小组合作的过程中培养探究问题和解决问题的能力和方法,有效促进技术核心素养的提升,进一步培养学生的创新精神和实践能力,发展和提升师生通用技术学科素养,并能有效迁移,做高考学科学习的促进者。
此外,林崇德、胡卫平老师的《思维型课堂》一文认为思维活动是课堂教学中师生的核心活动。我设计了引起学生思维冲突的实践问题“鸡蛋撞地球”,共同探究,有的放矢地突出立德树人,树立学生技术意识,培养工程中的筹划性思维,鼓励创新,学会绘图表达并能物化出作品,进一步进行技术试验和优化,提高师生学科核心素养。
二、教学背景分析
秉承用教材而不是教教材的理念,坚守大教学观的意识,实施基于项目教学模式的单元教学。即以“鸡蛋撞地球”保护装置的设计与制作和试验这个项目,贯穿高一通用技术教材技术与设计1的第二、三、四、五、六、七章。
在研读整本教材后,发现技术设计1第二、三、四、五、六、七章是一个完整的知识体系,三、四、五、六、七章是对第二章设计一般过程各个环节的继续深化和对设计各环节的精雕细琢。这种知识结构,很适合项目教学模式,就是利用一个项目任务贯穿整本教材,于是,确立了“鸡蛋撞球球”为项目的教学架构,提出“鸡蛋撞地球”保护装置的设计与制作和试验这个项目任务,让学生带着思考学习完第二章的设计一般原则和一般过程后,进行设计与制作和试验,并进行小组展示。
我把第二章的第三节设计的一般过程和第四节技术试验及其方法作为一个大单元,分三课时进行教学。既能让学体验学有所用的快乐与成功,也补充了后续章节中没有进一步对设计一般过程中第三步测试评估优化的深入研究。
本单元,提出提出“鸡蛋撞地球”保护装置这个项目,在学习设计一般过程后,完成简易的设计方案和保护装置的制作,学习完技术试验及其方法后,让学生到综合楼七层(约30米高)进行保护装置的试验,记录实验过程和数据,进一步优化改进。而设计方案的精研和优化这个任务,放到三、四、五、六、七章教学过程中,每一章解决设计方案的一个环节,最后完成一个完整的有较高质量的“鸡蛋撞地球”设计方案,进行展示和评比。
根据单元教学安排,把设计一般过程的第三步制作模型或原型放到第二课时,第四步测试、评估及优化,放到第三课时教学。产品的使用和维护放到第七章。
授课对象是高一学生,学习了通用技术的第一章初步了解了技术的发展、价值和性质,第二章的技术与设计的关系和设计一般原则。学生初步的认识技术相关知识,正处于对这门课程兴趣高,时刻准备动手大干一番,做东西的冲动随时会迸发。由于学生比较缺乏生活经历和文化基础,认识问题缺乏深度和逻辑性,特别是对产品设计、制作等知之甚少,急需铁证来鼓舞和树立学好通用技术的信心。本节的重点要引领学生通过分析实例进行学习,在思考中建立设计的一般过程,并能实际应用。通过“鸡蛋撞地球”保护装置的设计与制作和试验,让学生不仅在发现、分析、解决问题上有提高,更有思考问题的大局意识和综合运用知识的能力,还可以提示学生这种能力会自然的迁移到其他学科的学习中去,一定会受益匪浅。
同时也会分层解决在装置设计、材料准备、绘图表达、制作等方面,不同学生的不同困难,由我们教师团队中有经验的老师分类指导,动员家长协作完成。
三、单元教学目标
1、理解设计一般过程各环节的实施目的,通过小凳子实例分析的历练,迁移到鸡蛋撞地球保护装置的分析,提升解决问题能力。
2、注重适当引导和启发学生讨论的过程,让学生经历观察、分析尝试、大胆构想、尝试设计和制作、试验优化,探究鸡蛋撞地球装置的设计、制作、试验过程,加深对通用技术五大学科核心素养,即技术意识、工程思维、创新设计 图样表达、物化能力的领悟。
3、通过探究分析、实际制作、效果试验过程,进一步树立思维起点有高度,认识问题有宽度,研究问题有角度,解决问题有厚度的筹划性思维意识和方法,从实例筑牢文化基础,学会学习,培养学生探究问题的勇气和和信心,积累、体验、沉淀技术学科的乐趣和成就感,并有效迁移,助力其他学科的学习。
四、单元整体教学思路
第一课时 项目教学之基础 设计一般过程
教学背景分析
本节是本单元教学的第一节《设计的一般过程》,是鸡蛋撞地球这个项目的知识基础。 从本章开始,正式进入设计的教学。本章的设计思路是:从整体上先给学生一个完整的关于设计的一般过程、原则及评价概况,从而形成对设计的基本认识,让学生能站在整体的角度上系统地进行后面章节的学习。本章内容与后继各章节(第三至第七章)形成总分关系,为深入学习后面各章节作铺垫。 本节的教学内容是设计的基础知识,主要阐述了设计是一个有计划的创新活动,应遵循科学合理的基本程序,即发现和明确问题,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。 根据单元教学安排,把制作模型或原型,测试、评估及优化,放到第三课时教学。产品的使用和维护放到第七章。 通过前面知识的学习,学生对技术设计有了一定的认识,但很少进行设计活动,更谈不上具体问题有计划的进行技术设计活动。因此,方案的构思与呈现对学生来说有一定的困难。为了让学生能较完整的掌握理解设计的一般过程,以设计制作便携式小凳子为载体,引导学生在实践中获得对设计的一般过程的感性认识,学做合一,提高的学生认知水平,是学科素养养成的重要过程。 本节就提出“鸡蛋撞地球”项目,给学生思考准备时间。
教学目标
1.明确技术设计的一般过程包括哪些步骤,特别是设计过程中可能产生多个方案,树立设计过程需要不断优化的工程思维意识。 2. 通过便携式小凳设计的一般过程,让学生体验结构设计的实际应用,历练学生用技术语言描述和交流,提升学生通用技术的工程思维、创新设计、图样表达学科素养。 3.通过小组合作实践活动,体验技术问题解决过程的艰辛与曲折和创新的意义。 4.学法指导:问题导向法,训练学生问题导向下的分析的能力,
教学重点难点
重点:设计应遵循的一般过程的发现问题和分析问题及方案的设计 难点:设计方案的创新设计、方案绘图、交流展示的论证。
教学流程示意图
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设置意图
情景引入 发现问题 明确问题 制定方案 展示交流 问题:小板凳? 一、发现与明确问题 任务:设计便携式小板凳 明确设计要求:便携式小凳的设计要求是什么? “设计要求”包括的内容有: ⑴ 功能; ⑵ 外形、材料、结构、技术指标等要求; ⑶ 完成时间、成本等; ⑷ 反映的文化内涵。 二、制定设计方案 收集信息→设计分析→方案构思→方案呈现→方案筛选 1.收集信息 思考: 收集信息的渠道有哪些? 收集哪些信息? 引导学生明确: (1)运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案。 (2)任何设计方案都有改进的可能性,好方案决不会仅有一个。 2.设计分析: 根据设计要求,找出设计需要解决的主要问题,和解决方法。 对于小凳子要解决材料选择、结构设计、便于携带等问题,以及提出解决方法。 展示图片说明简单结构、连接方式有哪些。 3.方案构思: 根据设计要求,大胆构思,挖掘创造潜力,提出多个设想。 4.方案呈现: 鼓励学生设计多个方案。 5.方案筛选: 三.制作模型或原型 (1)绘制图样 展示交流设计草图 (2)制作模型或者原型(缩小\简化) 便携式小板凳的实例 结构简单、稳固、便于制作,轻便、体积小、携带方便,成本低于10元左右等 列举中国的文化元素 在教师的引导下完成学案收集信息部分的内容。 展示课前搜集的材料:图片、视频、实物等。 创新设计的思考 —解决主要问题 边看边思考:这些板凳有哪些特点和不足。 创新分析 从结构、使用的材料、连接方式等方面进行展示说明。 由组长呈现并说明 引导学生进入设计过程的学习。初步学习从技术的角度提出问题。 技术意识 初步学习从技术的角度分析研究问题。 用思维导图 分类列举功能、材料、文化等 工程思维 初步学习有计划的、有步骤、科学地展开设计活动。 创新设计 理解解决技术问题的方法有很多。技术方案需要不断的改进。 学会从技术的角度分析问题。 引领启迪 方案的多样性 创新思维 为“鸡蛋撞地球”打基础 6个小组,依据设计要求,对每个人提出的设计方案进行筛选。 图样表达 放到第二节
四.测试、评估及优化 五.产品的使用和维护 放到第三节 放到第七章
知识结构 建构系统思维 建立知识结构
作业 1.完成便携小凳子的设计报告 2.完成鸡蛋撞地球项目设计报告中的信息收集和材料准备。
反思及教学设计特点(200字数)(200字内)
1. 采用“情景引入→发现问题→明确问题→制定方案→展示交流”的模式展开教学,以便携式小凳的设计为案例贯穿整个教学过程,鼓励学生自主探究和合作学习。 2. 引导学生对收集信息、设计分析、方案构思、方案呈现、方案筛选五个环节的学习、分析、实践,使学生理解解决技术问题的方法有很多,技术方案需要不断的改进。 3. 通过方案筛选,展示交流活动,重点培养学生技术意识、工程思维、创新设计、图样表达四方面的学科素养。
展示评价
组别 是否符合制作要求 美观性 创新性
尺寸 重量 材料 工艺 颜色 饰物搭配
不好 一般 漂亮 不好 一般 好 一般 好
1
2
3
4
5
6
7
评分标准:前提是鸡蛋不坏。
1、尺寸适合、重量小、成重大、材料环保,按等级四项分别赋分3、2、1分。
2、不好、一般、漂亮分别赋分1、2、3分。
3、饰物搭配分别赋分1、2、3分。3、一般、好分别赋分3、6分
附录:
的设计报告
班级: 组序: 组长:
组员: 记录
一、便携式小凳的设计要求:
结构
特点
成本
其他
二、设计方案:
1. 收集信息
(1)收集信息的渠道有哪些?
(2)要收集哪些信息?
2. 设计分析
3.方案构思:
材料
结构
性能
选用材料
结构方式
连接方式
4.方案呈现:(草图)
第二课时 项目教学之拓展 鸡蛋撞地球
教学背景分析
本节课是在设计一般过程基础上的拓展课。上一节研讨、绘制、展示了便携小凳子的设计方案,对设计一般过程有了初步认识和应用,在此基础上,提出“鸡蛋撞地球”保护装置设计与制作这个项目,进一步应用设计一般过程,通过对比便携小凳子分析得出鸡蛋撞地球保护装置设计的关键是降速、延时,从而加深学生技术意识、工程思维、创新设计、图样表达的理解,并重点训练学生的物化能力,制作出鸡蛋撞地球的保护装置。 学生通过上一堂课的学习, 基本掌握了设计的方法,也在琢磨教师让他们准备的材料用途,处于设计的跃跃欲试状态,期待新的项目设计任务。此时,布置“鸡蛋撞地球”保护装置设计与制作,恰逢其时。
教学目标
1.根据项目内容,“鸡蛋撞地球”保护装置设计与制作,侧重学生创新意识和物化能力的训练。 2.能通过各种渠道收集相关信息和发现问题,并进行分析和处理。 3.学法指导,类比法(Method of analogy) 也叫“比较类推法”。 4.通过设计一般过程的拓展探究 ,培养学生筹划性思维意识和方法。
教学重点难点
重点:通过对比分析得出设计“鸡蛋撞地球”保护装置的关键是降速、延时 难点:“鸡蛋撞地球”保护装置设计、创新、制作。
教学流程示意
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
复习 导入 设计的一般过程: (一)发现与明确问题 (二)制定设计方案 (1)收集信息(2)设计分析(3)方案构想 (4)方案呈现(5)方案筛选 (三)制作模型或原型 (1)绘制图样 (2)制作模型或者原型(缩小\简化) (四)测试、评估及优化 (五)编写产品说明书 引导学生回顾便携式小凳的设计过程 自觉再次构建设计过程 创设情景 激发动力
正式提出项目 英国80年代……. 鸡蛋撞地球? 让你设计一个结构,保护鸡蛋从七层落下不坏! 基本知道设计一般过程,在这个新问题下,跃跃欲试 中国学生一定行 家国情怀 素养培养 齐心协力 建立规则
学法指 导 类比法(Method of analogy) 也叫“比较类推法”,是一种推理方法,是“由此及彼”。指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。 类比对象间共有的属性越多,则类比结论的可靠性越大。 理解类比法的概念,能更好的应用。 每节必修 学法介绍
回顾 P.48 “便携”式小凳 问题是 “便携” 考虑哪些因素,达到便携的目的 便携式小板凳设计要求: 结构简单、稳固、易于制作 自重轻、体积小、携带方便 成本低 材料 结构 功能 深入思考,明确问题的关键 倾听 引领学生共同分析课本,了解设计方案的组成。 学以致用
引领 求真 巡视 展示 提升 1、 明确问题关键:类比“便携”引出“不坏” 2、教师理论根据: 类比FS引出Ft Ft=mv′-mv= △mv F=△mv/Δt M不变,要使F减小,就要v减小t增大 即:减速 延时 3、提示:在制定方案时,从材料、结构、功能等方面达到减速、延时的目的 运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案。任何方案都有改进的可能性,好方案不会仅有一个。 难点:设计分析 降速 材料 轻质、软度 弹性 强度等 延时 结构 面积、 支撑、连接 工艺等 成本 功能 “不坏” 4.指导学生分组,组内讨论、交流。 5、补充: (1)介绍十个方案,注意原理如何通过结构制作的实现设计 (2)鸡蛋压力测试视频 6学生进一步优化方案 7、每组选出学生代表,呈现方案示意图 8、示意图评价 明确两个运动过程 F在空间积累FS F在时间积累Ft 关键问题明确,构思设计方案 从选材、实施过程等因素考虑 学生深入思考,思考中学 形成系统。 引领学生,深入分析 理论指导出发,小组内讨论、交流,制定设计方案。 绘制草图 积极讨论,进入学习情境。 观察别人的设计成果,体会降速、延时的不同方法。 粗量化分析,形成鸡蛋损坏的感量。 方案筛选、优化 提交设计方案示意图,展示设计对每的设计进行说明(如何减速、延时) 进一步优化 明确思路 有理有据 设计分析 重点剖析 明确思路 建立框架 学会分析 人人参与 个个设计 处处历练 开拓思路 感量培养 创新设计 图样表达 百花齐放 互促互进
物化 分组制作鸡蛋撞地球保护装置 实践 物化能力
小结 本节课是在设计便携小凳子基础上,探索设计一般过程步骤,并提出新问题:鸡蛋撞地球问题,进行应用。学以致用! 学法总结,是本课程拓展,服务高考学科 布置下节课安排 梳理思路 建立框架
作业 1、完成鸡蛋撞地球保护装置的制作 1、发现家里生活中的一个问题,提出你的设计方案 例如:2016.11.16潘基文 气候大会具体落实 动员教师家长参与支持 教育的社会性
板书设计 设计过程的应用----鸡蛋撞地球 设计的一般过程: WHAT (一)发现与明确问题便携式小凳的关键:便携 (二)制定设计方案(1)收集信息(2)设计分析(3)方案构想(4)方案呈现(5)方案筛选 (三)制作模型或原型绘制样图。 (四)测试、评估及优化 (五)编写产品说明书 HOW ACTION 降速 材料 轻质、 强度、弹性 软度 延时 结构 面积、浮阻力 支撑、连接 工艺 成本 功能 “不坏” 学法指导:“不坏” 类比法: 由此及彼 2、理论Ft=mv′-mv=△mv F=△mv/Δt M不变,要使F减小,v减小t增大。t的控制
学习效果评价设计
评价方式 1、学生自我评价:形成学生的自我认识和自我反思能力。 2、表现性评价:小组设计和展示交流过程中观察、收集和评价学生多方面的表现,讨论、作品、语言表达、实际效果等
评价量规 1、学生自我评价表 在本课学习中你的总体感受是(优秀、良好、一般、需改进) 你为本课学习做了哪些准备? 你搜集到的与本课相关的资料有哪些?来源于何处? 除了课本知识,你还知道哪些相关知识? 在本课学习中,你感到疑惑之处有哪些? 体验与感悟是什么? 你们小组在课堂上展示交流成功吗? 2、教师对学生听讲,提问回答,思维方式有无创造性等进行分组量化评价 3、对学生的小组活动制订了评价量规表
反思及教学设计特点(200字数)
这节课总体上是成功,逻辑结构严谨,实践能力培养突出,有理有据,学生参与度很高。在鸡蛋撞地球方案设计中,首先明确问题关键是“不坏”。其次,根据动量定理进行分析,得出“降速延时”是设计的指导思想。设计涌现很多极有亮点的方案,例如降落伞型、轻气球型、双气球型、盐水型等,很有效的实现“降速延时”。在此基础上,我又补充了十种方案和鸡蛋压力测试视频,让学生进行拓展优化,进一步完善自己的方案。都期待正式制作和正式比赛的开始,大显身手。 课堂在教师引领的基础上,以小组讨论、合作、展示交流推进课堂进度。 本节课按照课程标准,以理论指导为基础,立足实践,突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀综合素养的培养,更加注重自主发展、合作参与、创新实践。 本节课还进行了学法指导:“类比法”及应用。 不足之处:学生画草图时间安排较长,后三组展示的环节时间有点紧。
小组合作学习评价量规
评价项目 3 2 1 个人 自评 组内 互评 教师 评价
组员参与 协作表现 课前调查分工明确,组员全部参与 协作能力强。 课前调查有分工,组员全部参与,基本能保持协作关系 组员参与意识淡薄 不能很好的协作配合。
讨论结果 价值 讨论有实质性的进展 或有生成问题出现 讨论有一些进展 或有生成问题出现 讨论几乎没有进展 也生成问题
倾听 小组讨论时 认真听取同学的发言 会听 但不认真 只关心自己发言 不在乎别的同学的发言
表达 把自己的想法和意见清楚地展示给大家 基本上把自己的想法和意见告诉给大家 表达含糊
评价他人 能客观正确评价别人 并能总结得失 基本作出评价 但主观意愿较多 出现不礼貌的举止 歧视后进生
总评等第 总分:
13-18分:优秀;9-12分:良好;5-8分:合格;4分以下:不合格
第三课时 项目教学之高空展示 技术试验及其方法
教学背景分析
本节课是学生在老师、家长指导协作下,完成了“鸡蛋撞地球”保护装置的设计与制作。对于自己设计制作的保护装置到底能不能保护鸡蛋从高空落下不坏,在这个问题的导向下,自然而然的激发了学生进行技术试验的强烈渴望,也就顺理成章的进行本节课技术试验及其方法的学习。 在教学内容上,从技术的分类方法上,训练学生的思考问题的宽度和条理性,从技术试验的常用方法上加强学生的试验实操水平并会科学撰写实验报告,初步具备试验结论的分析总结能力,并能进一步优化创新。 学生在制作完保护装置后,都在思考:到底行不行啊!?,恨不得马上去验证。这是还带着初中生特质的高一学生的特点,也是让他们向转变高中生的好时机。此时,利用问题导向,引导他们,在想“试试”之前,要有理性的思考,即学习技术试验及其方法。 初步让他们体验控制情绪基础上的理性思考过程。 此外,学生在物理、化学的学习过程中接触了实验报告的书写,有一定的实验报告书写基础。学生通过了解了技术试验的重要性,熟悉技术试验的方法,会科学撰写实验报告并分析结论。同时,要有科学的精神、严谨的态度、顽强的毅力等。
教学目标
1.通过分析案例和技术试验方法的特点,理解进行技术试验重要性,并会根据试验对象选择有合理有效的试验方法。 2.通过鸡蛋保护装置试验,体验简单技术试验的过程与方法,并形成试验报告。 3.通过亲历技术试验,培养学生认真、严谨的科学态度和持之以恒的意志。培养学生的技术素养和良好的品质,培养学生的创新精神和探究能力。 4.学法指导:分类依据,从性质、功能、用途、范畴等方面。
教学重点和难点
重点:以科学原理为指导,以技术为支撑,实现鸡蛋下落的降速、延时,达到落地不坏的目的。 难点:安全及鸡蛋撞地球装置试验结论分析。
教学流程示意图
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设置意图
补第一节 技术试验 及其意义 四.测试、评估及优化 (1)测试: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。 (2)评估: 对各个方案的结构稳固、造型、制作难度、自重、体积、携带、成本等方面进行评估。 (3)优化: 分析测试和评估的具体记录,同时听取用户、专家等的意见进行改正。(增加结构强度、美化外观) 学生对自己的作品进行测试、评估及优化技术试验: 案例: 1.当核材料接近临界值 2.体无完肤的富兰克林 3.机动车三角警示牌离地、垂直度? 总结:技术试验是一种探索性的实践活动,需要试验者具有科学的精神、严谨的态度;技术试验往往要经历一个曲折的过程,需要试验者拥有顽强的毅力。 例:小凳子的承重和稳定性 (承重、稳定性) 技术试验与实验的区别 技术试验的必要性 思考如何进行技术试验 构建新知 回到身边 加深理解
学法指导 从问题的性质分、从过程来分、从改变问题的条件分、从事物的不同属性分、从问题的连续性分、从问题的学科属性分、从科学的角度问、从心理学的角度问、从艺术的角度问、从历史、经济、社会角度问等 学会分类思维的科学性 分类依据
常见类型 技术试验 常用方法 根据不同领域对技术实验分类: 农业、工业、国防等 根据目的不同进行分类: 性能试验、优化实验、预测实验等 常用的技术试验方法 强化试验法:通过扩大和强化试验对象的作用,以提高试验效率的方法称为强化试验法。检测产品的抗压性能时可采用强化试验法,选用专用的压力设备,对产品施加一定的压力,来考察产品承受压力的最大限度,这是强化外力对产品作用的试验方法。 优选试验法:运用数理统计的方法,选定若干次具有典型意义的试验,按一定的逻辑推出全部试验所达到的最佳效果。 例:不同种水稻的对比试验 模拟试验法 通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法称为模拟试验法。如汽车碰撞试验就可以选用模拟试验法进行试验,在专用的场所模拟现实中的撞车事故,以考察汽车的性能。采用这种方法进行试验,可以减小风险,提高效率。 模拟试验法还可以通过缩小(放大)比例来模拟所设计的现场效果 虚拟试验法 利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法称为虚拟试验法。 移植试验法 在相互具有差异的事物之间,将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验,这样的方法就是移植试验法。 思考分类方法 宜家的沙发压力测试 球类的受压测试 袁隆平水稻育种试验 观看汽车碰撞视频 鸡蛋撞地球装置 观看三峡水库大坝论证、设计的缩小模型试验 月球车试验 电路试验 江南为橘江北为枳 黔之驴 思维的宽度和条理 回归实例 加深理解 技术意识 家国情怀 技术服务人类 体验试验 激发创新
实验报告 技术试验报告的书写 案例分析:鸡蛋撞地球保护装置试验报告 问题1:试验报告基本内容有哪些? 问题2:试验目的是什么? 问题3:进行试验需要准备什么? 问题4:如何操做?(实验过程) 问题5:记录那些试验现象和数据。 问题6:得出哪些试验结论。 学生在老师的引导下得出结论: 试验报告的内容: 1.试验目的;2.试验准备;3.试验过程;4.试验总结。 引导学生设计技术试验的实施过程,学习写试验报告。 通过问题引导,让学生初步体会设计、实施技术试验的基本方法。
实施试验 撰写报告 模拟实验:“鸡蛋撞地球” 录制试验过程 试验结果展示交流 完成实验报告 从七层释放鸡蛋撞地球装置,学生对自己的作品进行测试、评估及优化 身临其境 既分享成功的喜悦又会思考进一步优化和创新
反思及教学设计的特点(200字内)
1.用问题引导学生学习技术试验的设计与试验报告的书写,突破难点,使学生初步体会设计、实施技术试验的基本方法。 2.通过教学项目“鸡蛋撞地球”保护装置的设计、优化、制作、试验,完整体验和探究了技术的魅力,在项目实践中树立了技术意识,学会了工程思维,实践了创新设计,掌握了图样表达,增强了物化能力,使通用技术学科的五个核心素养都一一得到了培养,出色运用项目教学培养学生认真、严谨的科学态度、持之以恒的意志、创新精神和探究能力。
附录:
鸡蛋撞地球保护装置效果技术试验报告
班级: 组序: 组长:
组员: 记录
实验目的:
实验材料:保护装置相关材料和鸡蛋制作完成、七层楼顶
实验过程:
实验记录:
实验结论:(共18张PPT)
设计是一个动态发展的过程,在设计中有些步骤之间可能出现一定的循环.
发现和明确问题
制定设计方案
测试评估及优化
制作模型或原型
产品的使用和维护
收集信息
设计分析
方案构思
方案呈现
方案筛选
设计的一般过程
让你设计一个结构,
保护鸡蛋从七层自由落下不破!
按照设计的前两步,进行小组讨论
方案设计
收集信息
设计分析48
方案构思
方案呈现
方案筛选
制定方案的方法
深入分析
知识框架
思路拓展
1、介绍十个方案
2、鸡蛋压力测试视频
拓展优化
鸡蛋撞地球是初见于20世纪80年代英国科促会青少年部组织的青少年科技活动,利用生鸡蛋、降落伞材料、缓冲包装材料等制作装置使鸡蛋从30多米高度下落与地面相撞而不碎。今天,就来教教你鸡蛋撞地球的多种制作方法。
第一种
降落伞型:
第二种
外包装型:
第三种
不倒翁型:就是使整个装置像不倒翁一样,把重心尽可能降低,使得装置下落时能保持稳定状态,确保始终让一个面着地。那么保护工作只需要在这一个面做好就行了,从而节省了材料。这种方案充分考虑 到了上一种方案可能出现在空中翻滚现象,经过改进形成的。其可靠性远远高于第一种方案,材料更节省,准确性更高。美中不足的就是为了确保装置的重心降低,势必要在底部放上一个质量较大的物体,这就大大加重整个装置,将影响比赛成绩。
第四种
多面体型:
第五种
双气球型:就是将鸡蛋放在一个气球中,充入一定量空气,在外面再套一个气球,充入适量空气。
第六、第七种
螺旋桨型:就是在整个装置上方安置一个螺旋桨,靠流动的空气推动或遥控,使螺旋桨旋转起来,以提高安全性和准确度。这极像直升飞机的飞行原理。这种方案因螺旋桨的转动而减小了装置下落的速度,安全性更高。
滑翔机型:就是将鸡蛋悬挂在滑翔机下方,整个装置就会在空气中滑翔,最后会平稳地降落。这种方案准确性极差,降落地点不确定。
第八种
盐水型:就是配一个密度很大的氯化钠溶液,让鸡蛋漂浮在上面,落地后盐水就充当了缓冲材料,保证鸡蛋不破。
这种方案新颖独特,用盐水作缓冲,安全性较高,受到空气阻力影响很小,准确性较高。但装置不易控制,如果装置在空中翻滚,盐水洒出,就起不到保护作用了,因此,一定要保证装置重心要稳,并尽可能降低。这种装置的重量问题也是不容忽视的,毕竟,盐水的密度要比泡沫大得多。
第九种
吸管组型:
第十种
综合型:就是将几种保护措施结合起来使用,造出的装置也是五花八门。综合型装置的安全性肯定会大大提高,这是毫无疑问的。准确性很难说究竟是提高了还是降低了。不过有一点可以确定,那就是装置的总重量大大增加,可能会影响比赛成绩。
鸡蛋压力测试:估算t
自带材料,设计制作。(1课时)
自带材料,制作试验。(1课时)
选拔赛。(1课时)