苏教版高中通用技术 必修一2.2 设计中的人机关系 教案

《设计中的人机关系》教学设计
一、教材分析
本课是通用技术《技术与设计1》苏教版第二章第二节的内容。本节分成三个内容：（1）什么是人机关系；（2）人机关系要实现的目标；(3)如何实现合理的人机关系。本节教学内容是全书的基础内容之一，它和上一节《技术与设计的关系》都是围绕技术与设计的问题展开的。技术世界中的设计，最终目的是为了满足人的需要。设计时要考虑人机关系，以便能使设计的技术产品适合人的需要。这里的人机关系不是专业的设计，它更多地反映一种理念，重在使学生能够在这种关系的视野中认识设计，为构思、评价、优化方案打下基础。在整个教学过程中，先让学生理解人机关系的含义，特别是“机”的丰富内涵。并通过简单的案例分析，提高学生的学习兴趣，引导学生能较好的把握人机关系的概念，体验到人机关系在设计中的重要性。联系现实生活中的案例，引导学生掌握和熟悉人机关系在设计中要实现的目标以及如何实现合理的人机关系。
二、学情分析
学生对人机关系是比较陌生的，学习时容易对本概念产生误解。对于本节课内容不必要求学生能够熟练或灵活地运用，只要求学生达到理解水平，认识理解人机关系的知识，使学生形成“以人为本”的设计理念，是一种较为重要的分析方法。高中学生已有一些生活经验，在具体的教学中，可以有针对性地设置情景，列举学生身边熟悉的具体实例，从人机关系的角度对日常生活中的事例进行思考和剖析，帮助学生理解人机关系的含义及其在设计中的应用。
三、教学目标
1、知识与技能：
　　①理解人机关系的含义。
　　②熟悉人机关系在设计中要实现的目标。
　　③了解在设计中如何合理运用人机关系。
2、过程与方法：
①通过举例分析，加深对人机关系的含义及其所要实现的目标的理解。
　 ②通过讨论和实践，切身感受“以人为本”的技术设计理念。
3、情感态度与价值观：培养学生的兴趣、激发学生的学习热情，树立“以人为本”的技术设计理念。
四、教学重难点
重点：理解设计中的人机关系的丰富内涵，在设计中体现“以人为本”设计理念。
难点：引导学生联想生活中的案例，发现生活中存在的设计中的人机关系的问题
五、教学策略和手段
1、通过对案例由简到难的分析，利用图片和学生生活实际创设情境，利用多媒体教学手段，通过观察、思考和讨论，帮助学生理解人机关系的含义，让学生领悟人机关系在设计中的应用。
2、通过对案例的分析、实物的演示及结合学生生活经验，归纳出人机关系要实现的目标；通过生活场景的观察、分析和讨论，结合教材内容，了解如何实现合理的人机关系。
3、教学时间：标准为2课时，可压缩为1课时。
六、教学准备
搜集人机关系的相关案例、图片，制作课件。
七、教学过程设计
导入部分：
1、猜谜： 一幼童家住十楼。每天都要到楼下玩耍，下楼时乘电梯，而上楼时经常是爬楼梯回家，为什么不乘电梯回家 （幼童矮小，手够不着电梯内10楼按钮。说明按钮设计的位置未考虑到幼童的需要。）
2、成语： 杀鸡焉用牛刀 （工具不适合）
学生猜谜、讨论，领悟其中说明的问题：人与机的配合关系不和谐。
知识构建：
1.人机关系
在现实生活中，我们每时每刻都会与身边的物品发生联系。当我们使用这些物品时，物品就与人产生了一种相互关系，这种相互的关系就称为人机关系。
在人机关系中，人指的是使用物品的人。机包括的范围很大，除了人们通常所说的机器外，还包括各种各样的工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆、劳动保护用具等。当人们身处某一环境的时候，这时的人机关系就体现为人与环境的相互关系。
（1）人机关系无处不在。
①想一想 同学们与周围什么物品构成了人机关系？学生观察、讨论并回答：（身边笔、桌椅、书、衣服、教室及环境等）
②马上行动P28：找出下列活动中的“人”与“机”，体会其人机关系。
a、教师拿着粉笔板书 （人：教师 机：粉笔、黑板）
b、农民用锄头助地 （人：农民 机：锄头、地）
c、渔翁在河边用钓鱼竿钓鱼 （人：渔翁 机：钓鱼竿、河）
d、司机手握方向盘 （人：司机 机：方向盘）
e、妈妈拿着拖把拖地 （人：妈妈 机：拖把、地面）
（2）人与某个产品往往存在多方面关系。
①以P28进门为例，讲述人与门、人与门把手、人与门板、人与门框及环境构成的人机关系。说明人与产品构成多方面的关系。
②讨论教材P29 ：人与电梯存在哪些方面的人机关系？
人乘电梯到某一楼层存在着很多方面的人机关系：①人与电梯门；②人与电梯外按键；③人与电梯厢体之间；④人与电梯内按键；⑤人与厢体内的照明、高度、宽度等。
③P29马上行动： 人坐在椅子上的时候，人体的哪些部位与椅子构成哪些人机关系？①手臂与椅子的扶手②背与椅子靠背③臀与椅面④腿与椅面和高度⑤脚与椅腿和椅子脚⑥心理感受与椅的颜色。
④请问人在使用电脑过程中,存在哪些方面的人机关系 （手与鼠标、手与键盘、眼睛与屏幕等。）
在设计中，我们所设计的产品都是从人的需要出发，为人服务的。因此，人机关系也就成为设计活动中必须考虑的核心问题之一。同时，我们还要树立“以人为本”的设计理念。 那么我们在设计中人机关系要实现怎么样的目标，才能体现“以人为本”的设计理念呢？
2．人机关系要实现的目标 高效、健康、舒适、安全
（1）高效： 在设计中，应把人和机作为一个整体来考虑，合理或最优地分配人和机的功能，以促进二者的协调，也可改变环境(温度,污染)来提高工作效率。
①案例分析P30：铁锹的作业效率
思考：试验改进了哪些具体的人机关系而使工人的工作效率大大提高？（主要改进了铁锹的运载量与人的负荷强度的关系，装载强度、次数、与人的疲劳的关系）
②最优化设计：用大小不同的水桶给水池灌水，应选哪一种最好？
再举一些人机关系实现高效的例子：如文曲星\电脑\打印机\挖土机......
（2）健康： 是指人在长期操作或使用产品的过程中，产品不会对人造成不良的影响。我们使用的产品如果使用不合理，就使人处于不恰当的作业姿态，长时间的操作或使用它，不仅使人感到疲劳，而且会影响人的身体健康。
马上行动P31：指出图片中设计不合理、有损人体健康的地方。ａ椅背太靠后　ｂ椅面太倾斜　ｃ椅背太低　ｄ椅面太小
举例并分析 ①互穿鞋 问：穿不合脚的鞋，对人有害吗？ ②教室的灯光 问：长期在昏暗的灯光下学习，对人的眼睛会造成危害吗？
（3）舒适： 是指人在使用产品的过程中，人体处于自然的状态，操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内，从而使人不致过早地产生疲劳，心理上的舒适感受也是人机关系应当考虑的目标。
案例分析教材P31：培土工具 思考并回答：右图使用起来更舒适，理由：①抓握舒适；穿孔处理可以方便悬挂放置。②把手大小较合适，使用时，好用上力，省力（杠杆原理）。③手柄长度比较合适，使用时，腰不用弯太低，减轻腰部疲劳，提高工作效率。
想一想，生活中还有哪些类似的例子？（如衣服的尺寸，板凳和椅子，自行车的座垫等。）
（4）安全： 是指人们在操作和使用产品过程中，产品对人的身体不构成生理上伤害。
例如：产品与人的接触部份不允许有尖角和锋利的边槽；容易产生危险的地方应进行安全保护设计；如汽车的安全带设计；冲床的安全保护设计；儿童座椅前的护拦设计等。
想一想：在我们学校有哪此地方实现了人机关系中的安全目标？
例如: 走廊的栏杆、楼梯的防滑条、校园的围墙、运动场的塑胶垫等。
想一想P32： 在设计中,人机关系除要考虑高效、健康、舒适、安全外，还要实现哪些目标？（环保、节能、美观、经济、方便、实用、可持续发展等。）
人机关系要实现的几个目标是融为一体的，而不是只实现某一个目标就可以了，而是需要将几个目标综合起来加以考虑。如拐杖实现了“高效、健康、舒适”等人机关系目标 ，力普椅实现了美观、健康、舒适、人机交互功能等目标。
3．如何实现合理的人机关系
在设计中，合理的人机关系应该达到高效、健康、舒适、安全等目标。如何实现这种合理的人机关系呢？首先应该明确设计涉及哪些人机关系；其次要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标。例如：要实现人与门之间的合理的人机关系，就要考虑门的高度、宽度等，而要实现人与门把手之间合理的人机关系，除需考虑门把手的大小、安装的高度外，还要考虑人旋动门把手时所需要施力的大小。
在实现合理的人机关系的设计中，我们还应该注意处理好以下几个方面的关系：
（1）普通人群与特殊人群
特殊人群：是指人身体有缺陷或与常人不同的一类人。多数产品是针对普通人群的特点和需要进行设计的。设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的。如常见门，门高200cm，宽70—80cm,门把手高100cm。这些都是以普通人群的身高，体宽以及左右手习惯等标准设计的，适于普通人群的操作、使用。特殊人群也是我们社会的重要组成部分，他们往往有着独特的需要。设计时，还应该充分地考虑特殊人群的特点和需要，产品设计中不可将普通人群和特殊人群完全对立起来。
课本P32马上行动： 地下通道中,它的设计忽略了哪些人群的需要(忽略了特殊人群的需要:右边没有扶手,没有婴儿车、残疾车上下的通道和盲道等）
那么现实产品设计中考虑特殊人群的有哪些呢？如服装、鞋帽、自行车都有各种规格，满足了不同人的需要，人民币的设计就考虑盲人的需要，轮椅就考虑到残疾人的需要和方便。
（2）静态的人与动态的人
人们使用产品时处于静态和动态两种状态交替之中，因此，设计的产品不但要符合人体的静态尺寸，也要符合人体的动态尺寸。
概念理解：静态尺寸是指人的构造尺寸。动态尺寸：是指人的功能尺寸，包括人的动作范围，体形变化等测量数据。
课本P33马上行动：人与床之间的人机关系 图中是否考虑到了人的静态尺寸和动态尺寸
(3)人的生理需求与人的心理需求 设计中的人机关系，不仅要满足人的生理需求，而且要满足人的心理需求。要满足人的心理需求要考虑五个方面的问题：视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉。
例如：①茶座、咖啡屋的设计：一般为暖色调，红色、蓝色为主，将空间处理得小一点，以营造温馨、宁静的效果。②办公室设计：一般应以冷色调为主，颜色以乳白、白为主，空间处理要简洁明快，以求产生严谨、高效的工作氛围。③医院以蓝色、白色为主，使病人产生平和的心态。
(4)信息的交互
人与产品的互动过程就是人与产品之间信息传递的过程，即人机之间的运用信息语言交流的过程。
例如：前些年的按键式固定电话，只有按键而没有液晶显示屏，无法显示拨号信息，人们只能通过听电话按键提示音判断是否按下按键。现今出现的液晶显示屏电话，可以提供给人们视、听觉双重信息传递途径，大大地方便了用户的操作。
人与电脑之间实现了信息的相互交流：电脑以对话框的形式把信息反馈给电脑操作者，电脑操作者利用键盘鼠标输入指令，当然，电脑反馈给操作者的信息可以是多种多样的，例如：图象画面，声音等等。
教材P35:汽车的颜色 说明开银灰色车最安全；其次是红色、黄色、蓝色的车；再次是绿色和灰色的车；最不安全的是棕色的车。
说明人机之间的信息传递是有选择的，不恰当的信息传递，往往会导致不良的人机关系。改善信息传递的信息源或途径能够获得更好的人机关系。
课堂小结：
技术因人而生、为人服务，技术设计的最终目的是为了满足人的需求，达到人机关系的合理化，人机关系是设计时必须考虑的核心问题之一，因此在产品设计中要注意对人机关系的深入研究。。人机关系在设计中要实现的目标来源于人的具体需求，它包括高效、健康、舒适和安全等诸多方面。要达到人机关系在设计中要实现的目标，首先应该明确设计涉及哪些人机关系。其次要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标。在实现合理的人机关系的设计中，我们还应该注意处理好普通人群与特殊人群的关系、静态的人与动态的人之间的关系、人的生理需求和心理需求之间的关系等。
作业： 日常生活中使用物品时，仔细体会设计者在设计时是如何处理人机关系的，是否有值得改进的地方。
八、教学反思
1、一节好课首先要以课程标准为依据，充分利用好教材和教师用书，结合学校和当地的教学资源与学生的实际情况，适当调整教材的内容和添加必要的教学手段，以期收到更好的教学效果，让学生最大的获益。
2、在实施教学过程中，教师要重视学生创造的个性心理品质的培养，创造思维方法的训练，创新技法的学习，要有目的、有计划地进行，使创造能力和实践能力的培养落到实处。
3、所举案例要尽可能的是发生在学生身边的事例，这样学生才会有亲身的感受。
　 4、教学方法要层层深入，不断地让学生进行思考练习、再思考再练习，在这种主动学习的过程中使学生的思维得到升华
附：《设计中的人机关系》教学课件讲义
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