2.3设计的一般过程 教案

《2.3设计的一般过程》教学设计
【教材分析】
本节是通用技术必修模块“技术与技术1”第二章第三节《设计的一般过程》（苏教2019版）的内容,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。本节内容与后继各章节（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。学生通过本章节的学习，体验到科学合理的设计过程,有助于设计活动的顺利开展，理解遵循设计的一般过程的重要作用，从而养成良好的设计习惯和技术素养。同时也体会到通过对通用技术学习带给学生对知识得到应用转化的成功感，激发学生进一步学习的热情。
【学情分析】
　　通过前面的学习，学生已经了解技术与设计及其关系的相关知识，知道了设计的原则原则，对技术及设计有了初步的感性认识，但是对如何进行设计，如何规划设计还没有清楚的认识和体验，对设计过程充满陌生感和好奇心。通过本节的学习，将使学生在总体上把握设计的一般过程，并初步运用于设计实践中，为后续的系统学习打下基础。
【学科素养与教学目标】
学科素养：通过本节学习，培养技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和方案物化的能力，增强设计制作的成就感和自豪感。
教学目标：
1.通过便携式小凳的设计制作，理解和体验技术设计的一般过程，知道设计过程中有可能产生多个方案，理解设计过程需要不断优化。
2.体会设计的一般过程中各环节的相互关系的主要作用。
【教学重难点】
重点：掌握设计应遵循的一般过程
难点：能自觉地将科学合理的设计过程应用在设计活动中，知道设计方案和产品需要不断优化
【教学方法、流程、资源】
教学方法：在本节教学中，教师将采用“主导—主体”的设计模式，引导学生进行自主探究、知识架构和能力拓展。自主、合作、探究式学习方式，平等和谐的师生对话方式展开教学。以便携式小凳的设计过程的案例分析为主线，展开教学活动。
流程：情景导入——合作探究——总结提升。
资源：多媒体设备、课件、教学演示用的便携式小板凳，制作小板凳的材料等组件
【教学过程设计】
情景导入：公园里有很多大人带着小朋友玩。孙宇发现很多小朋友在草地、山坡等地玩累了需要休息时，很难在附近找到适合他们坐的椅子有的小朋友直接坐在地上或者石头上，既不卫生也不健康。由此，孙宇想为小朋友们设计一款在户外活动时携带方便的小凳。
讨论：孙宇发现了什么问题？产生了什么需求？
【教师归纳】发现问题——户外活动无处坐,儿童缺凳,产生需求——为小朋友设计便携式小凳
设计是一个有计划的创新活动，它有着科学合理的基本工作程序。本节将通过便携式小凳子的设计案例了解设计的一般过程。
新课教学：
1、发现和明确问题
从本质上讲，设计是一个问题求解的过程。设计就是从调查和发现人的需求，分析信息，发现问题开始，发现与明确需要解决和值得解决的问题开始，并在此基础上提出设计项目，明确设计要求。
设计要求包括：（1）功能（2）外形、材料、结构、技术指标（3）成本、环保（4）文化内涵、美观等
孙宇同学的设计项目——设计便携式小凳, 设计要求——1、结构简单、稳固，易于制作2、自重轻，体积小，携带方便 3、成本不高于5元
思维碰撞：孙宇同学在发现与明确问题阶段需要进行哪些具体工作
主要环节 具体工作内容
调查需求 设计访谈提纲和调查问卷
分析信息 整理统计调查资料，绘制相应图表，分析
明确问题 讨论，明确设计具体目标
确定设计项目和要求 项目——设计便携式小凳 要求——1、结构简单、稳固，易于制作 2、自重轻，体积小，携带方便 3、成本不高于5元
2.制定设计方案
在制定设计方案过程中,应始终明确:
（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。
制定设计方案的一般步骤：
（1）收集信息 （2）设计分析 （3）方案构思 （4）方案呈现 （5）方案筛选
收集信息:
可通过用户调查、专家咨询、查阅图书、收听收看、上网等收集有关信息。
对于便携式小凳，需要收集那些信息：
（1）收集有关各类凳子的资料
（2）收集有关各类便携、折叠、组合式凳子的资料
（3）查阅人机工程学的有关资料
（4）观看有关坐具的手工生产和机械化生产的音像资料
（5）访问木工师傅，了解他们制作凳子的经验
（6）凳子尺寸
设计分析
面对收集到的各种信息,要根据设计要求,找出设计需要解决的主要问题,并分析其可能的解决方法。
对于小凳子要解决材料选择、结构设计、便于携带等主要问题，以及提出解决方法。
设计要求 解决的主要问题 可能方法
结构稳固 选用轻质材料
易制作 材料(选择) 选用易加工材料
自重轻 选用废旧材料(月饼盒)
扩大支撑面
体积小 结构(稳固) 采用榫接方式连接
采用插接方式连接
尽量缩小体积
携带方便 携带(方便) 采用可拆卸式
成本不高于5元 采用折叠式
[总结]从设计分析中我们可以看到，自重减轻了，却带来了材料、结构方面的问题；结构稳固，自重、携带又有问题。面对矛盾，为了找到最好的解决办法，应该提出尽可能多的设想，以便于权衡利弊，作出选择。
万事俱备，只欠东风，接下来我们将做设计过程中最有挑战的一个环节——方案构思
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。
对于小板凳，大家积极思考，可提出符合设计要求的多种材料、结构及连接方式。
材料：纸板、瓦楞纸、五夹板、木版、木棍、金属、竹子、塑料、绳子等
结构：折线形、三角形、工字形、井字形、半圆形、圆形、多边形、十字形、四方形等
连接方式：插接、合页连接、榫接、螺丝零件等
方案呈现：将构思具体化形象化视觉化
通常用草图把设计想法转化为视觉形象，同时对设计方案进行综合
A.采用瓦楞纸材料的方案草图
B.采用木板、木棍材料的方案草图
C.采用五夹板材料的方案草图
D.采用其他材料的方案草图
方案筛选: 对提出的几个设计方案,依据一定的原则,对方案进行筛选.
考虑到小凳要批量生产,选择了以五夹板为材料的五方案
再次筛选,选中了以下三方案。
3.最后,选中了方案C3.适合批量生产,加工简便,成本较低重量合适,稳定性好。
3.制作模型或原型
完成方案筛选以后，我们就要开始制作产品的模型。一般地，模型制作包括两个阶段，即绘制图样和制作模型或原型。
方案C3的图样
说明:对于小型、简单的产品可以直接制作产品原型，对大而复杂的产品先制作缩小、简化的模型。
4.优化设计方案
（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。（对小板凳做承重、稳定性试验）
（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。
（对小板凳可考虑增加结构强度、美化外观）
5.产品的使用和维护
在产品使用过程中，正确的使用合维护既可以使产品更好地满足人们的需求，又能延长其使用寿命。所以，掌握正确的使用和维护方法对于产品使用者来说尤为重要。为此，我们通常要设计一份产品使用说明书。
如何设计使用说明书的正文
产品介绍
产品结构
技术指标
使用方法
注意事项
适用范围
便携式小凳使用说明书————————标题
产品简介 本产品为一款专门为小朋友外出活动设计的便携式小凳，它自重轻、体积小、携带方便，拆卸、组装简单。
产品构成 中空式凳面，凳脚板两块。
技术指标 凳子高度：16、5CM 凳子质量：350g
使用方法 先将两块凳脚板从凳面中取出，然后对准插缝，将 它们插接起来，再将插接好的凳脚板插入凳面的缝 槽中，并用手或其它物体使凳脚板与凳面完全贴紧。
注意事项 （1）使用完毕后，要及时拆卸，将凳脚板放回中空盒式凳面内。
（2）勿将过重的物体(大于42KG）放置在小凳上。
（3）避免小凳长时间日晒雨淋，以防材料受潮或 断裂。
适用范围 5——9岁儿童。
制作人：陈晨
联系电话:18955508653 ——标记
本节小结：设计的一般过程
1.发现与明确问题
2.制定设计方案
(1)收集信息 (2)设计分析 (3)方案构思 (4)方案呈现 (5)方案筛选
3.制作模型或原型
4.优化设计方案(测试、评估及优化)
5. 编写产品说明书
设计是一个动态发展的过程,各环节不完全是一种线性关系，有时是不断循环、不断反复的过程。
【作业】
【素养提升】小明设计的可折叠台灯，制作的模型如图甲所示，经过考虑后，改为如图乙所示的模型。他现在处于（ C ）
A.明确问题阶段 B.方案筛选阶段
C.评价优化阶段 D.维护保养阶段
【素养提升】从稳定性和实用性考虑，下列关于小板凳的设计方案中，最好的是（ D ）
【素养提升】在设计的过程中，孙宇等同学用草图的形式将多个设计想法表达出来，根据设计的一般过程，可判断孙宇等同学进行的设计步骤是（ D ）
A.制作模型 B.设计分析 C.方案构思 D.方案呈现
练习1、2
【教学反思】
新的课程改革改变了原来的讲授式、注入式等传统教学，教师角色由原来的讲述者变为帮助者、引导者、促进者，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。下面我对在实践本节课中出现的不足及今后的改进方法进行总结：
（一）成功的地方:1. 本节课 以便携式小凳的设计过程的案例分析为主线，展开教学活动。便携式小凳结构简单，学生有一些生活经验，比较好了解设计的一般过程，接受率比较高。
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。
3.在有些问题引导上缺乏力度。
（三）需要改进的方面：1.课堂中问题讨论应再多一些。
2.尽量给学生一些空白点，让学生自己独立思考解决问题。