第四章方案的构思及方法-方案的构思过程-高一《通用技术》必修一(教案）（表格式）（苏教版）

《通用技术》必修一（苏教版）教案
课 题 第四章方案的构思及方法-方案的构思过程 课 型 班课 课 时 1
学习目标 知识与技能 学生能够理解和掌握设计分析的基本思路和方法，能够以台灯设计为例，分析产品设计的功能、结构、安全、成本等因素。 学生能够掌握方案构思的基本过程，包括梳理设计需求、呈现设计方案、阐述设计构想等步骤。 学生能够了解并应用不同的设计方案呈现方式，如草图、模型、文字描述等，以有效地表达设计思想。 学生能够掌握方案比较和权衡的方法，能够针对设计指标对多个方案进行评判和选择，或集中各方案的优点进行改进。 学生能够了解设计方案细化的重要性，并能够根据设计要求对方案进行进一步的细化和完善。 能力目标 学生能够通过小组合作的方式，共同进行设计分析、方案构思、方案比较和权衡等活动，培养团队协作和沟通能力。 学生能够运用批判性思维，对设计方案进行客观分析和评价，提出改进意见。 学生能够利用多种手段和技术（如草图、模型、视频等）来呈现设计方案，提高设计表达的能力。 感情目标 培养学生的创新思维和设计意识，鼓励学生在设计中关注用户需求和使用体验。 增强学生的环保意识和责任感，引导学生在设计中考虑资源可持续利用和环境保护。 培养学生的审美情趣和审美能力，使学生能够设计出既实用又美观的产品。 培养学生的实践能力和解决问题的能力，使学生能够将理论知识应用于实际设计中。
学习重难点 任务一：进行设计分析，构思设计方案 学习重点： 理解设计分析的重要性：认识到合理的设计分析是技术设计成功的关键，有助于指导后续设计避免走弯路。 掌握设计分析的基本内容：包括功能、结构、安全、成本、制作等方面的综合分析，以及考虑产品、人、环境三方面的因素。 明确设计需求：从用户需求出发，明确设计需要解决的主要问题，并提出合理的解决办法。 学会构思设计方案：基于设计分析，通过草图、文字等方式将设计构思呈现出来，并阐述设计构想。 学习难点： 深入分析用户需求：对于初学者来说，如何从用户角度深入分析需求，并将这些需求转化为设计要求，是一个需要练习和深入理解的过程。 权衡设计的各种因素：在构思设计方案时，需要综合考虑功能、结构、安全、成本等多方面的因素，并做出合理的权衡，这对于学生的综合分析能力提出了较高的要求。 用合适的方式呈现设计方案：不同的设计方案需要用不同的方式呈现，如何选择合适的呈现方式并有效地表达设计思想，是初学者需要掌握的难点。 任务二：比较、权衡设计方案 学习重点： 掌握方案比较的方法：了解如何根据设计要求和原则，对多个设计方案进行比较，分析各方案的优缺点。 学会权衡设计方案的利弊：根据设计要求，综合考虑各方案的各项指标，做出最佳的选择或结合多个方案的优点进行改进。 理解设计方案细化的重要性：认识到设计方案的细化是完善设计构思的必要步骤，需要对产品到制造、使用、维护等各个环节进行综合考虑。 学习难点： 深入理解设计要求与原则：在设计方案的比较和权衡过程中，深入理解设计要求和原则是关键，这对于学生来说需要一定的实践经验和理论积累。 权衡设计中的相互制约因素：设计方案中的各项指标往往相互关联、相互制约，如何抓住设计的核心与关键，并做出合理的权衡，是一个需要深入思考的问题。 设计方案的细化与呈现：设计方案的细化需要对产品到制造、使用、维护等各个环节有深入的了解，并能够用合适的方式将细化后的方案呈现出来，这对于学生的专业知识和综合能力提出了较高的要求。
教学方法 针对“方案的构思过程”这一主题，教学方法应注重培养学生的分析能力、创新能力和团队协作能力。以下是根据上述内容设计的教学方法： 一、案例分析法 引入案例：以台灯设计为例，介绍设计分析的基本思路，引导学生理解设计过程中需要考虑的各方面因素。 分析讨论：组织学生分组讨论，分析台灯设计的具体要求，如功能、结构、安全、成本等，并讨论如何满足这些要求。 总结归纳：每组学生分享讨论结果，教师总结归纳，强调设计分析的重要性和方法。 二、头脑风暴法 激发创意：在构思设计方案阶段，采用头脑风暴法，鼓励学生提出尽可能多的设计想法，不限制创意的可行性。 记录整理：将学生的创意记录下来，并进行分类整理，筛选出具有潜力的设计方案。 分享交流：让学生分享自己的设计想法，并与其他同学进行讨论，进一步完善设计构思。 三、草图法 绘制草图：引导学生运用草图法将设计构思呈现出来，草图可以帮助学生捕捉灵感，自由发挥，不受约束。 讨论修改：组织学生对草图进行讨论，提出修改意见，帮助学生完善设计方案。 展示评价：每组学生展示自己的设计草图，其他组进行评价和讨论，促进学生之间的学习和交流。 四、方案比较与权衡法 方案展示：让学生展示自己构思的多个设计方案，并说明每个方案的特点和优势。 比较分析：引导学生对各个方案进行比较分析，从功能、结构、安全、成本等方面评估每个方案的优劣。 权衡选择：帮助学生根据设计要求和设计原则对各个方案进行权衡，选择最满意的方案或集中各方案的优点进行改进。 五、方案细化与呈现法 方案细化：指导学生对选定的设计方案进行细化，确定产品及零部件的尺寸、结构关系、材料及标准件选配等细节。 方案呈现：采用展板、模型、视频等方式呈现设计方案，说明设计思想、设计思路和设计成果。 反馈改进：根据教师和同学的反馈意见，对设计方案进行进一步改进和完善。 通过以上教学方法的应用，可以有效提升学生的设计分析能力、创新能力和团队协作能力，为培养具有创新精神和实践能力的设计人才奠定坚实基础。
课前准备 课前准备：方案构思过程的教学 一、教学目的 使学生能够了解并掌握设计分析的基本思路和方法。 培养学生从用户、环境、产品本身三个维度进行综合分析的能力。 引导学生通过设计分析提出具有针对性的设计构思。 提高学生的设计评价能力，学会对比、权衡设计方案。 二、教学材料准备 投影仪或黑板，用于展示设计分析框架、案例分析和设计方案。 设计案例材料，如台灯设计的具体需求背景。 绘图纸、绘图工具（铅笔、橡皮、尺子、彩色笔等），供学生绘制草图使用。 设计分析表格模板，帮助学生结构化地记录设计分析过程。 小组讨论记录本，用于记录小组讨论内容和设计方案的比较结果。 三、教学流程 1. 导入新课 通过简单的日常生活案例引出设计的重要性。 介绍设计的概念，包括用户、环境、产品三方面的综合分析。 2. 设计分析讲解 展示设计分析的基本框架，包括用户需求、环境分析、产品特性等。 以台灯设计为例，详细讲解设计分析的过程，包括功能、结构、安全、成本等方面的分析。 3. 学生分组讨论 将学生分成若干小组，每组选择一名组长。 分发设计案例材料，要求学生根据设计分析框架进行讨论，并填写设计分析表格。 引导学生从用户（边远山区的初中学生）、环境（学习环境）、产品本身三个方面进行综合分析。 4. 设计构思生成 在讨论的基础上，要求每个小组提出至少三种不同的设计方案构思。 指导学生运用草图法将设计构思呈现出来，并标注出主要特点和功能。 5. 设计方案比较与权衡 小组内对设计方案进行比较，分析每个方案的优缺点。 引导学生从设计目的和原则出发，权衡各方案对设计指标的符合程度。 记录小组的讨论结果和权衡结果，为下一阶段的方案优化做准备。 6. 方案呈现与讨论 每个小组选择一名代表，向全班展示并讲解本组的设计方案。 其他小组对展示的方案进行评价和提问，促进思维碰撞和方案优化。 7. 教师点评与总结 对各小组的设计方案进行评价和点评，肯定优点并指出需要改进的地方。 总结设计分析、构思和设计比较的过程，强调设计的系统性和综合性。 四、课后作业 要求学生对自己小组的设计方案进行进一步的细化和完善，形成更完整的设计文档。 鼓励学生关注身边的实际问题，尝试运用所学的设计分析方法进行实际问题的设计构思。
教学媒体 教学媒体准备：方案构思过程教学 任务一：进行设计分析，构思设计方案 1. 展示材料： 台灯设计案例图片或视频，展示不同台灯设计的风格和特点。 台灯设计需求分析表，列出功能、结构、安全、成本等要素。 用户画像（边远山区的初中学生），描述目标用户的特点和需求。 2. 互动工具： 白板或大屏幕用于展示设计分析的过程和结果。 小组讨论板或便签纸，方便学生记录和分享设计想法。 3. 示范与引导： 演示如何进行台灯设计分析，包括考虑物、人、环境三方面的因素。 引导学生从用户需求出发，考虑功能创新、结构稳定、安全性等因素。 4. 小组活动： 分组进行台灯设计分析，每个小组提出至少三个设计创新点。 学生使用设计草图或草图软件（如Sketch、Figma等）绘制初步的设计草图。 5. 反馈与讨论： 小组之间分享设计草图，讨论各个设计的优缺点和改进方向。 教师针对每个小组的设计提供具体的反馈和建议。 任务二：比较、权衡设计方案 1. 展示材料： 四个不同的台灯设计方案（方案A、B、C、D），包括功能描述、效果图和评估表。 方案比较与权衡的评估标准，包括照明效果、造型美观、稳定性、成本等。 2. 互动工具： 评估表格，用于学生填写对各个方案的评估结果。 投票工具（如电子举手系统、投票软件），方便学生进行方案选择。 3. 示范与引导： 演示如何对设计方案进行比较和权衡，介绍评估标准和使用方法。 引导学生思考如何平衡不同设计指标之间的冲突，如功能与成本、美观与稳定性等。 4. 小组活动： 小组内对四个设计方案进行评估和比较，填写评估表格。 通过讨论确定每个小组认为最优的方案，并阐述理由。 5. 反馈与讨论： 各小组分享他们的评估和选择结果，教师引导学生进行深入讨论。 教师总结各组的设计思路和方法，提出改进意见和建议。 方案细化与呈现 1. 细化工具： CAD设计软件（如AutoCAD、SolidWorks等），用于设计方案的细化。 三维打印机或模型制作材料，用于制作设计模型。 2. 展示平台： 设计方案展示板或网站，用于展示学生细化后的设计成果。 演示视频或PPT，用于介绍设计思路、使用场景和维护方式。 3. 细化指导： 指导学生如何使用CAD软件进行设计方案的细化和优化。 鼓励学生使用三维打印机或手工制作模型来呈现设计成果。 4. 成果分享： 学生在课堂上或在线平台上展示他们的设计成果，接受同学和教师的评价和建议。 通过展示和分享，学生可以获得更多的反馈和灵感，进一步完善自己的设计方案。
教学过程
教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图
活动一： 创设情境 生成问题 通过展示不同台灯的图片或实物，引起学生对台灯设计的兴趣。 提出问题：“如果你是设计师，你会如何设计一款适合边远山区初中学生的台灯？” 引导学生讨论，分析目标用户（边远山区初中学生）的需求和环境特点。 观看图片或实物，对台灯产生直观认识。 小组讨论，探讨目标用户的需求和可能面临的环境限制。 小组代表发言，提出初步的设计设想。 创设真实情境，引导学生关注用户需求和环境特点。 通过小组讨论，培养学生的团队协作和沟通能力。
活动二： 调动思维 探究新知 讲解设计分析的重要性，并介绍设计分析的基本思路和方法。 以台灯为例，详细讲解如何分析产品的功能、结构、安全性、成本等因素。 提供设计分析模板，引导学生完成台灯的设计分析。 认真听讲，理解设计分析的基本思路和方法。 利用模板，结合之前的讨论，完成台灯的设计分析。 小组内讨论并修正完善设计分析。 使学生掌握设计分析的基本方法和步骤。 引导学生从多角度、全面分析设计对象，为后续方案设计奠定基础。
活动三： 调动思维 探究新知 讲解方案构思的方法和技巧，如头脑风暴、思维导图等。 引导学生根据设计分析的结果，构思多种可能的台灯设计方案。 提供草图绘制指导，鼓励学生用草图表达设计构想。 学习和运用头脑风暴、思维导图等方法，构思台灯设计方案。 绘制草图，表达设计构想，并在小组内交流讨论。 小组内选出最佳方案，准备在全班展示。 培养学生的创新思维和方案设计能力。 通过草图绘制和交流讨论，深化学生对设计方案的理解。
活动四： 巩固练习 素质提升 展示不同小组的设计方案，并引导学生进行评价和比较。 介绍方案比较和权衡的原则和方法，如加权评分法、成本效益分析等。 引导学生针对比较结果，提出改进意见和建议。 观看其他小组的设计方案，并进行评价和比较。 学习和运用方案比较和权衡的方法，分析自己小组方案的优缺点。 小组讨论，提出改进方案，并进一步完善设计。 培养学生的批判性思维和评价能力。 通过比较和权衡，使学生更加明确设计目标和方向，提升设计方案的合理性和可行性。
课堂小结 作业布置 课堂小结 本节课我们深入探讨了方案构思的全过程，特别是针对台灯的设计进行了详细的分析和讨论。首先，我们认识到合理的设计分析是技术设计成功的关键，它涉及到功能、结构、安全、成本等多方面的因素。其次，方案构思是一个基于调查研究和分析基础上的思维过程，需要将各种要素有机地架构起来，并通过设计草图等形式呈现出来。 在分析过程中，我们强调了综合考虑产品本身、使用者和使用环境三方面的因素，特别是在台灯设计中，我们特别关注了边远山区初中学生的实际需求和使用环境。在构思设计方案时，我们讨论了如何通过草图法来捕捉灵感，并强调了在设计过程中捕捉和细化设计细节的重要性。 通过小组间的方案交流和讨论，我们领略了不同设计方案的独特性和创新性，并认识到在比较和权衡设计方案时，需要综合考虑各种因素，抓住设计的核心与关键。最后，我们还讨论了方案细化的重要性，以及如何通过不同的方式呈现设计成果。 通过本节课的学习，我们希望大家能够掌握方案构思的基本方法，了解如何在设计过程中综合考虑各种因素，并能够运用所学的知识和技能，为未来的技术设计打下坚实的基础。 作业布置 设计分析练习：选择你感兴趣的一个产品（如椅子、书包、雨伞等），进行设计分析。分析该产品需要满足的设计要求及因素，如功能、结构、安全性、成本等，并撰写一份设计分析报告。 设计方案构思：基于你选定的产品，构思至少两种设计方案。你可以使用草图、文字描述或简单的三维模型来呈现你的设计方案，并解释每个方案的特点和优势。 方案比较与权衡：对你构思的两种设计方案进行比较和权衡。分析每个方案对设计指标的符合程度，并根据设计要求与设计原则，选择你认为更为合理或更具创新性的方案。解释你选择该方案的原因，并阐述如何对选定的方案进行细化。 设计方案呈现：选择一个方式（如展板、视频、实物模型等）来呈现你的设计方案。确保你的呈现能够清晰地表达设计思想、设计思路和设计成果。如果你的条件允许，可以尝试制作一个简单的实物模型或渲染效果图。
板书设计 二、方案的构思过程 任务一：进行设计分析，构思设计方案 设计分析的重要性 合理的设计分析是技术设计成功的关键 分析得当可避免设计弯路 设计分析的基本思路 抓住设计要求及因素：功能、结构、安全、成本、制作 考虑物、人、环境三方面因素 以台灯为例：满足边远山区初中学生的学习和生活需求 产品与人、环境的关系 产品为人服务，受人的需求影响 产品在环境中使用，受环境制约 设计对象本身分析 台灯各部件功能及关系 多功能实现：日历、笔筒、定时开关、自动提醒 材料选择：就地取材，可再生资源，标准件 构思设计方案 梳理设计需求，找出主要问题 呈现设计方案：草图、模型、文字、符号 草案呈现后的交流与完善 任务二：比较、权衡设计方案 方案的比较 根据设计要求，对方案进行评判 考虑设计的目的和原则 选择最佳方案或综合优点进行改进 方案的权衡 明确方案对设计指标的符合程度 综合考虑设计的各项要求与限制 方案细化 确定产品及零部件尺寸、结构、材料等细节 从产品到制造、使用、维护的全方位考虑 方案的呈现 展示设计思想、思路、成果 呈现方式：展板、模型、视频、报告 技术手段：零部件图纸、三维效果图、实物模型 注意：在板书设计中，可以使用不同颜色的粉笔或标记笔来区分不同的部分，如使用蓝色粉笔写“设计分析的重要性”，红色粉笔写“方案比较与权衡”等，以便学生在视觉上更好地区分和记忆。同时，对于重要的概念或步骤，可以在旁边用箭头或圆圈进行强调。
教学反思 教学反思：方案构思过程的教学体会 在本次教学实践中，我主要围绕“方案的构思过程”进行了深入的探索和指导。通过以台灯设计为例，引导学生进行设计分析和构思设计方案，我有以下几点教学反思： 一、设计分析的重要性 在设计分析阶段，我引导学生全面考虑产品本身、使用者和使用环境三个方面的因素，使学生理解到设计不仅仅是为了满足产品的功能需求，更要从人的需求出发，考虑产品的使用环境。这种综合性的分析思路有助于学生形成全面的设计视角，避免在设计过程中走入误区。 二、构思设计方案的多样性 在构思设计方案时，我鼓励学生从多个角度思考，提出多种不同的设计方案。通过案例展示和讨论，让学生认识到方案的多样性对于满足不同的设计需求至关重要。同时，我也强调了在构思过程中要注重方案的可行性、创新性和实用性，以确保设计方案的最终落地。 三、方案比较与权衡的复杂性 在方案比较与权衡阶段，我引导学生从设计指标出发，对各个方案进行评判和比较。我让学生认识到方案的比较并不是简单的优劣排序，而是要综合考虑各个指标之间的平衡和取舍。同时，我也强调了在权衡过程中要抓住设计的核心和关键，确保设计方案能够满足主要的设计需求。 四、方案细化的专业性 在方案细化阶段，我意识到学生普遍缺乏专业的设计知识和技能。因此，我加强了对方案细化过程的指导和辅导，帮助学生从产品到制造、使用、维护等各个环节进行综合考虑。通过这一阶段的练习，学生逐渐掌握了如何将设计思路转化为具体的设计细节和方案。 五、呈现方式的多样性 在设计方案的呈现阶段，我鼓励学生采用多种不同的方式展示自己的设计成果。通过展板、模型、视频及现场报告等多种形式的展示，让学生更加深入地理解和体验设计的全过程。同时，我也注重培养学生的表达能力和沟通能力，使他们能够清晰地传达自己的设计理念和设计成果。 总之，通过本次教学实践，我深刻认识到在“方案的构思过程”教学中需要注重学生的参与性和实践性。只有让学生亲身参与到设计分析、构思设计方案、方案比较与权衡以及方案细化和呈现等各个环节中，才能使他们真正掌握设计的方法和技能，提高他们的设计能力和创新能力