简单结构的设计案例
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文档简介
简单结构的设计案例
授课教师 台州临海六中 黎伟
教学目标：
知识目标：能以纸为材料进行简单结构的设计，并绘制草图，并对方案进行预算；
技能目标：了解纸材料制作的方法，并能对设计结构的进行制作；
情感目标：体验结构设计的乐趣，发现结构设计所带来的巨大力量。
教学重点：
以纸为材料，以承重为目标，进行结构设计；
通过课堂内小组试验探究，总结规律并进行拓展，提高学生对承重结构的认识。
教学难点：
能对设计的结构所用材料进行合理预算，并评估方案的可行性。
构思出符合设计要求的方案
教学方法：任务驱动、小组探究、合作学习。
教学环节 实施内容 设计意图
课堂引入 教师活动：幻灯片展示精彩结构设计图片，并对结构的特色之处加以介绍。教师总结：卓越结构是设计者的追求。在结构的设计中要综合考虑多种因素，而不同的产品设计，考虑的侧重点会有所不同。 用精彩设计案例激发学生兴趣，引入课题
设计项目介绍 教师提问1：今天我们的设计项目，所用的材料是一张纸。一张纸能做什么呢？学生活动：回答问题（做草稿纸、画画、折一个纸飞机……）教师提问2：一张纸能承受多大的重量呢？能顶起1kg的重物吗，甚至10kg、20kg更重的物体呢？学生回答：……教师活动：演示试验“一张纸的力量”教师活动：幻灯片展示设计项目，并作简单介绍。 项目名称：能承重的纸方盒 材料：8K铅画纸一张，502胶水一瓶（5ml） 尺寸：10 X10 X 5cm，上端不封口 目标：较好的承重性能，内部结构简洁、对称、美观 通过教师提问和演示试验，形成强烈认知冲突：一张纸也能表现出不可思议的力量。从而激发学生的求知欲和想象力，为后面的设计项目做准备。
设计分析 教师活动：指导学生思考，设计该结构，需要解决哪些问题。学生回答：……教师总结：要解决的问题如同学们所说有很多，综合起来，有三个主要问题需要我们仔细分析：A：盒子的外壳如何制作，所用材料多少；B：盒子内部的填充部分，采用什么样的造型及结构；C：如何对设计的方案进行材料预算。 设计分析这个环节是本节课的重点。先引导学生明确设计过程中需要重点解决的问题，并一一分析解决。
教师活动：指导学生先解决第一个问题，外壳所用材料需要多少？学生回答：……（20x20cm尺寸的纸材）教师活动：指导学生用铅笔在白纸上将外壳所需材料尺寸直接画出来，并且把裁剪的地方划为实线，把折叠的地方划为虚线。学生活动：将外壳所用的材料大小，及裁剪和折叠地方在白纸上画出来。 第一个问题：采用教师提问，学生回答的方式，引导学生分析并得出结果。
教师活动：指导学生解决第二个问题：采用什么结构或结构的组合来填充盒子内部的空间。教师提问1：哪种形状的承重效果好？学生活动：回答问题（如三角形、六边形、圆形……）教师提问2：为什么要采用这种形状呢？你经过试验验证了吗？你的判断是来源于经验还是试验？学生活动：小组进行不同结构纸张承重性能的对比试验，并将试验结果汇报交流。教师活动：对学生的试验结果加以点评：刚才的试验，大家完成得非常好，几乎都得到了一致的结论。需要注意的是，这个结论仅对这种纸材成立，其他材料是否也是这个结果，需要试验的检验。甚至是性质不同的纸，得到的试验结果也有可能不一样。教师活动：对试验的结果加以深化扩展：我们刚才所得出的结论，仅仅是单一的造型，相同的造型可以是单个使用，也可以是多个组合使用；既可以是独立的，也可以是粘连的；不同的形状还可以相互嵌入，比如圆形中可以嵌入方形，三角形里也可以嵌入圆形等等。这些都是我们在构思填充结构时，值得去思考的问题。 第二个问题是难点，主要利用小组合作进行试验探究，从而突破难点。
教师活动：指导学生对设计方案进行材料预算方面的可行性分析。教师提问：引导学生回答，如何对设计方案中所使用的材料用量进行预算呢？学生活动：回答问题（可通过对面积的计算来进行预算等）教师活动：指导学生寻找相对简易的预算方法 第三个问题：通过教师引导学生思考，层层深入，逐步完成设计分析。
学生设计 教师活动：指导学生以小组为单位构思方案，由组长将组内方案提交全班交流，主要是陈述本组设计方案的思路及特点。学生活动：小组合作，构思方案。学生活动：组长对小组方案的介绍和陈述教师活动：点评各组方案，肯定其优点与特色，指出其不足之处。 通过学生的设计活动，并交流，实现思维碰撞，拓展学生的设计思路和设计灵感，从而提升学生的设计水平。
小结 教师活动：对这节课设计作一个总结，并介绍下节课的内容：1、对设计的方案进行作品的制作；2、对作品进行承重力测试，并对方案进行评价。3、介绍测试等级入门级 承重10kg 15瓶子矿泉水的重量高手级 承重20kg 一桶纯净水的重量专家级 承重50kg 普通学生体重大师级 承重80kg 极限测试 通过对设计实践活动的布置，让学生明确制作任务；通过评价等级的设立，激发学生的制作热情。
附件：
教学设计说明：
1、本节课作为一节设计的案例课，课前必须对班级划分小组，每个小组安排一名组长，负责本组的试验探究、合作学习的工作，并在课堂内组织小组成员陈述本组意见。
2、在教学组织中，采用了任务驱动、分组探究、小组合作学习等教学方法。任务驱动体现在，这节课安排始终围绕一个设计任务“能承重的纸方盒”来展开教学；对课堂内的重难点问题“哪种结构承重效果好”，采用分组试验探究的方法；在学生自主设计这一教学环节，为了突出集体的创意，采用小组合作学习的方法，共同讨论，一起构思方案，讨论设计的方案则作为小组共同的成果。
3、课堂最重要的任务在于设计分析，而设计分析中的最难点在于“哪种结构承重效果较好”这一问题，我们设计了小组合作试验的方式加以突破，并在试验的基础上，加以拓展分析，打开学生设计的思路，利于学生设计出承重效果理想的结构造型。
4、本节课中的“承重的纸方盒”这一设计项目，由作者本人原创，最早在台州通用技术论坛向同行作过介绍。这个活动项目的特点在于：（1）材料容易找到，实施起来方便；（2）制作结果会给学生以强烈的认知冲突，从而提高学生的兴趣。
5、下一节课的制作和测试活动，是学生设计的延续，也是对学生设计的一种评价。测试的成绩采用等级方法这种评价，能调动学生的制作热情，它比单纯的老师用“很好”“不错”等相对模糊的词语评价更能激励学生。
承重纸盒子作品 承重能力测试
授课教师 台州临海六中 黎伟
教学目标：
知识目标：能以纸为材料进行简单结构的设计，并绘制草图，并对方案进行预算；
技能目标：了解纸材料制作的方法，并能对设计结构的进行制作；
情感目标：体验结构设计的乐趣，发现结构设计所带来的巨大力量。
教学重点：
以纸为材料，以承重为目标，进行结构设计；
通过课堂内小组试验探究，总结规律并进行拓展，提高学生对承重结构的认识。
教学难点：
能对设计的结构所用材料进行合理预算，并评估方案的可行性。
构思出符合设计要求的方案
教学方法：任务驱动、小组探究、合作学习。
教学环节 实施内容 设计意图
课堂引入 教师活动：幻灯片展示精彩结构设计图片，并对结构的特色之处加以介绍。教师总结：卓越结构是设计者的追求。在结构的设计中要综合考虑多种因素，而不同的产品设计，考虑的侧重点会有所不同。 用精彩设计案例激发学生兴趣，引入课题
设计项目介绍 教师提问1：今天我们的设计项目，所用的材料是一张纸。一张纸能做什么呢？学生活动：回答问题（做草稿纸、画画、折一个纸飞机……）教师提问2：一张纸能承受多大的重量呢？能顶起1kg的重物吗，甚至10kg、20kg更重的物体呢？学生回答：……教师活动：演示试验“一张纸的力量”教师活动：幻灯片展示设计项目，并作简单介绍。 项目名称：能承重的纸方盒 材料：8K铅画纸一张，502胶水一瓶（5ml） 尺寸：10 X10 X 5cm，上端不封口 目标：较好的承重性能，内部结构简洁、对称、美观 通过教师提问和演示试验，形成强烈认知冲突：一张纸也能表现出不可思议的力量。从而激发学生的求知欲和想象力，为后面的设计项目做准备。
设计分析 教师活动：指导学生思考，设计该结构，需要解决哪些问题。学生回答：……教师总结：要解决的问题如同学们所说有很多，综合起来，有三个主要问题需要我们仔细分析：A：盒子的外壳如何制作，所用材料多少；B：盒子内部的填充部分，采用什么样的造型及结构；C：如何对设计的方案进行材料预算。 设计分析这个环节是本节课的重点。先引导学生明确设计过程中需要重点解决的问题，并一一分析解决。
教师活动：指导学生先解决第一个问题，外壳所用材料需要多少？学生回答：……（20x20cm尺寸的纸材）教师活动：指导学生用铅笔在白纸上将外壳所需材料尺寸直接画出来，并且把裁剪的地方划为实线，把折叠的地方划为虚线。学生活动：将外壳所用的材料大小，及裁剪和折叠地方在白纸上画出来。 第一个问题：采用教师提问，学生回答的方式，引导学生分析并得出结果。
教师活动：指导学生解决第二个问题：采用什么结构或结构的组合来填充盒子内部的空间。教师提问1：哪种形状的承重效果好？学生活动：回答问题（如三角形、六边形、圆形……）教师提问2：为什么要采用这种形状呢？你经过试验验证了吗？你的判断是来源于经验还是试验？学生活动：小组进行不同结构纸张承重性能的对比试验，并将试验结果汇报交流。教师活动：对学生的试验结果加以点评：刚才的试验，大家完成得非常好，几乎都得到了一致的结论。需要注意的是，这个结论仅对这种纸材成立，其他材料是否也是这个结果，需要试验的检验。甚至是性质不同的纸，得到的试验结果也有可能不一样。教师活动：对试验的结果加以深化扩展：我们刚才所得出的结论，仅仅是单一的造型，相同的造型可以是单个使用，也可以是多个组合使用；既可以是独立的，也可以是粘连的；不同的形状还可以相互嵌入，比如圆形中可以嵌入方形，三角形里也可以嵌入圆形等等。这些都是我们在构思填充结构时，值得去思考的问题。 第二个问题是难点，主要利用小组合作进行试验探究，从而突破难点。
教师活动：指导学生对设计方案进行材料预算方面的可行性分析。教师提问：引导学生回答，如何对设计方案中所使用的材料用量进行预算呢？学生活动：回答问题（可通过对面积的计算来进行预算等）教师活动：指导学生寻找相对简易的预算方法 第三个问题：通过教师引导学生思考，层层深入，逐步完成设计分析。
学生设计 教师活动：指导学生以小组为单位构思方案，由组长将组内方案提交全班交流，主要是陈述本组设计方案的思路及特点。学生活动：小组合作，构思方案。学生活动：组长对小组方案的介绍和陈述教师活动：点评各组方案，肯定其优点与特色，指出其不足之处。 通过学生的设计活动，并交流，实现思维碰撞，拓展学生的设计思路和设计灵感，从而提升学生的设计水平。
小结 教师活动：对这节课设计作一个总结，并介绍下节课的内容：1、对设计的方案进行作品的制作；2、对作品进行承重力测试，并对方案进行评价。3、介绍测试等级入门级 承重10kg 15瓶子矿泉水的重量高手级 承重20kg 一桶纯净水的重量专家级 承重50kg 普通学生体重大师级 承重80kg 极限测试 通过对设计实践活动的布置，让学生明确制作任务；通过评价等级的设立，激发学生的制作热情。
附件：
教学设计说明：
1、本节课作为一节设计的案例课，课前必须对班级划分小组，每个小组安排一名组长，负责本组的试验探究、合作学习的工作，并在课堂内组织小组成员陈述本组意见。
2、在教学组织中，采用了任务驱动、分组探究、小组合作学习等教学方法。任务驱动体现在，这节课安排始终围绕一个设计任务“能承重的纸方盒”来展开教学；对课堂内的重难点问题“哪种结构承重效果好”，采用分组试验探究的方法；在学生自主设计这一教学环节，为了突出集体的创意，采用小组合作学习的方法，共同讨论，一起构思方案，讨论设计的方案则作为小组共同的成果。
3、课堂最重要的任务在于设计分析，而设计分析中的最难点在于“哪种结构承重效果较好”这一问题，我们设计了小组合作试验的方式加以突破，并在试验的基础上，加以拓展分析，打开学生设计的思路，利于学生设计出承重效果理想的结构造型。
4、本节课中的“承重的纸方盒”这一设计项目，由作者本人原创，最早在台州通用技术论坛向同行作过介绍。这个活动项目的特点在于：（1）材料容易找到，实施起来方便；（2）制作结果会给学生以强烈的认知冲突，从而提高学生的兴趣。
5、下一节课的制作和测试活动，是学生设计的延续，也是对学生设计的一种评价。测试的成绩采用等级方法这种评价，能调动学生的制作热情，它比单纯的老师用“很好”“不错”等相对模糊的词语评价更能激励学生。
承重纸盒子作品 承重能力测试