简单结构的设计案例--简易相片架的设计

简单结构的设计案例
——简易相片架的设计
浙江奉化中学 杨海赞
一、教学内容分析
本节课是苏教版《技术与设计2》第一章第三节第二教时的内容。在学习了上册的相关内容及上一节‘结构设计应考虑的主要因素’的基础上，本节课以简易相片架的设计作为学习载体，通过分析，使学生进一步熟悉结构设计中应考虑的各种主要因素，同时通过设计、制作来检验学生掌握和运用知识的能力。
结构设计是技术设计的一部分，具有明确的目的性、方案的多元性和创新性。所以在教学过程中，应详细地分析设计中的各个步骤和环节，重点突出方案构思的重要性与设计的创新性。通过学生动手实践，亲历简易相片架设计过程，以加深对结构设计方法的理解与体会。
二、学情分析
学生通过前面的学习，对结构设计应考虑的主要因素已有了初步的认识，而且能够对一些简单的结构设计进行分析，但独立设计能力尚欠缺，设计思想、方法与设计技巧无法流畅地体现在整个设计过程中。
因此，在教学过程中，通过学生熟悉的案例讨论、实物演示和动手实践等活动，明确设计目的，仔细分析结构的功能，懂得设计的一般方法。同时，通过对不同方案的比较、权衡，正确地把握主要因素。
三、教学目标
1、知识与技能：通过简易相片架设计分析，熟悉设计的一般过程。掌握简单结构的设计，并绘制草图，做出模型或原型。
2、过程与方法：通过对相片架的设计过程和方法的探究及学生自主设计并制作简易相片架，提高学生的分析、设计、动手、评价等多种能力。
3、情感态度价值观：培养学生严谨、认真、细致、创新的工作态度，保持对技术的亲近感和持久的兴趣；加深对技术文化的理解。
四、教学重点、难点
教学重点：综合理解所学的知识，并运用到结构设计中；
教学难点：设计方案的形成，并对其进行优化。
五、教学方法和教学手段
通过案例分析、实物展示、多媒体课件演示等直观手段，帮助学生理解设计的过程。通过学生动手绘制草图，设计相片架方案、讨论修改方案，分组动手制作体验设计过程，提升解决实际问题的能力。
六、课前准备
苹果去芯分离器、相片架的图片、各种尺寸的照片、各种相片架实物、玻璃珠饰物、自制木质榫接结构演示教具，制作材料、制作工具30套（2人一组）。
七、教学过程
导入：
教师边出示苹果去芯分离器边问：大家认识这种结构吗？
学生回答：……
教师边动手分离苹果边讲述：这是一个苹果去芯分离器，只要把苹果放置在平板上，用力向下压，就能简单的分成8份，苹果芯能轻松分离出来，也不用担心客人吃不下大个的苹果。小小的一个结构设计给我们的生活带来了很大的方便。
教师边展示实物边讲述：再来看看这些塑料珠和尼龙线，可以设计制作成各种结构，如相片架、青蛙等。其中买青蛙结构材料只需三元钱，向店家买成品要二十元钱，可见设计制作的经济价值。这节课我们一起来设计一个自己喜欢的简易相片架。
相片架的设计分析
相片架的设计要考虑人、物、环境三个方面，要遵循设计的一般原则。
教师边出示不同的相片架图片边讲述：不同年龄段的人喜欢不同的相片架，请同学根据图示说说儿童、中学生、上班族、老年人分别喜欢哪个相片架。
学生讨论：儿童喜欢的……中学生喜欢的……(你为什么喜欢这款相片架？时尚前卫、追求个性)上班族喜欢的……老年人喜欢的……
教师边展示相框草图边讲述：如要设计老年人用的相框，一般选用木质材料，长方形的结构。为了能较长时间的保存，结构稳固性要好，相框构件之间的连接可以采用榫接，要有透明的玻璃面板，还要有后衬板。支架式的要注意后衬板与支架的连接，活动支撑杆与连接块相连，连接块与后衬板可用502胶，也可用铰连接（合页等）、插接（钻个孔直接插入）、螺丝连接（先固定螺帽，再将螺丝拧入）等多种方法。为了表示对长辈的尊重，通常把相片架漆成深色。作为正规的相框应满足设计规范，相框尺寸要求要根据相片的大小。出示5寸、7寸、10寸相片。几寸相片中的寸是指英寸，1英寸=2.54厘米，10英寸就是10×8英寸=25.4×20.3厘米。
教师边出示一些相片架图片边讲述：环境不同设计的相片架也不同，请同学考虑图中相片架是否与环境相适应？
学生回答：……适用于墙壁转角；……适用于悬挂在客厅墙上的；……适用于摆放在办公桌上。
教师边出示相片架图片边讲述：另外还要考虑到环境的色调。
学生回答：，温馨卧室中的相片架是暖色调的，而会议室中的相片架是冷色调的。
教师提问：再请同学们思考归纳物——相片架设计具体要考虑哪些因素？
学生回答：材料、结构造型、连接方式、功能、摆放方式……
出示树状示意图，详细说明各个因素：
材料：木、竹、金属、塑料、纸……
结构造型：几何形状、自行车式、笔筒式、心形……
连接方式（学生回答各种连接方式后，演示各种不同相框半成品连接方式）：榫接、插接、焊接、铆接、钉接、胶接（用什么胶水？假如是用泡沫塑料设计制作相框，能用502瞬间胶吗？）
功能：放相片，还有许多辅助功能（如插笔、放电子表等）。
摆放方式：支架式、悬挂式等。
还有稳定性、强度、颜色、美观……
例如设计一个中学生书桌上摆放的，用玻璃设计制作成的长方形支架式的相片架。采用整体成型，是注塑工艺，属于无切削的加工工艺，批量生产可以大大降低成本。但中学生由于受到加工设备和技术水平的制约，无法进行设计制作。（用多媒体展示这一结构）。
过渡：为了拓展大家的设计思路，我们来看看别人设计的一些相片架。
教师展示不同材料的相片架图片，并对实物进行分析、比较、权衡。
展示各种图片；
实物分析、比较、权衡：
Ⅰ、教师出示密度板相片架并分析：钉接，后衬板是一块硬纸板，支架是后衬板的一部分，放平后还可以悬挂。后衬板的设计比较巧妙，而且中学生完全有能力设计制作。
Ⅱ、让学生出示金属丝相片架并分析：铁丝、自行车造型、焊接，儿童、中学生喜欢。由于受到焊接工具和技术水平的限制，我们今天无法完成。
过渡：根据刚才的设计分析和提供的材料、工具来构思简易相片架的方案，并用草图来表现你的方案。
3、学生自主设计：
材料：瓦楞纸、小木棒、铜丝、502瞬间胶、双面胶。
工具：美工刀、剪刀、塑料垫板、尺、尖嘴钳。
要求：完成相片架构思方案。
教师巡视，用视频展示台展示有特色的草图，并让设计者说明方案。（选两个方案）
4、学生制作
说明：由于受到上课时间、工具、技术水平等各种因素的限制，我们选用准备的材料来设计制作一个简易相片架。制作时要注意安全，特别是美工刀的使用。
注意：①美工刀使用时勿将刀片推出太长；②使用锋利的刀尖，刀片用钝后用钳子折断一截；③使用美工刀时刀刃与材料所成的角度要小于450，角度越小刀刃的有效长度越长；④划直线时以直尺作为倚靠；⑤在垫板上切割，以免损坏桌子；⑥用完后及时将刀片收于刀鞘中。
5、对相片架的评价
在下面表格中填入“好、一般、差”。
创新性 稳定性 强度 实用性 美观 ……
教师总结：在刚才的设计制作中，大多数同学态度认真，相互协作的较好，设计制作的相片架很有创意。
6、小结
教师边展示图片边小结：结构设计无处不在，如生态园结构设计、书的封面（汶川地震）设计、书架的设计等，设计不光是设计师们的事，其实我们中学生也有很多有创意的设计，如水果电池的设计、握力充电器的设计等，国家每年都有创新设计比赛，相信在座的许多同学将来肯定能成为优秀的大设计师。
板书
简单结构的设计案例
——简易相片架的设计
设计分析
绘制草图、构思方案
修改方案、制作相片架
评价
附1：教学设计说明
《简单结构的设计案例》这节内容大纲中安排为两个教时，本人安排为课堂上一教时，课后要求每组同学设计制作一个木质相框。因为我们前面已经学了设计的一般过程、设计的原则、设计的方法、结构设计应考虑的各种因素、方案的比较和权衡等内容，学生已经有了设计的基本理论知识，再加上学生基本素质相对较好，已经能够对一些简单的结构设计进行分析，所以安排为一课时。虽然学生独立设计能力尚欠缺，设计思想、方法与设计技巧无法流畅地体现在整个设计过程中，但这并不是一两节课就能解决的，需要经常的有意识地培养，需要一个积累的过程，才能使设计能力有个质的飞跃。
结构设计是技术设计的一部分，所以简易相片架设计也应考虑人、物、环境。然后分别从这三方面具体展开分析，通过绘制草图、设计方案、方案优化、动手制作、评价作品来检验学生掌握和运用知识的能力。
教学过程中通过案例分析、实物展示、各种相片、多媒体课件演示等直观手段，帮助学生理解设计的过程。通过学生动手绘制草图，设计相片架方案、讨论修改方案，分组动手制作体验设计过程，提升解决实际问题的能力。多种教学手段的运用不仅实现了知识目标和能力目标，还能激发学生的学习兴趣，培养学生严谨、认真、细致、创新的工作态度，保持对技术的亲近感和持久的兴趣；加深对技术文化的理解。