資源簡介

模型或原型的制作
7.1模型
一、教材分析
本節(jié)從“模型暴露中國國產(chǎn)航母”和“‘瑪麗皇后二號’郵輪的模型測試試驗”兩個典型案例引出模型的含義及其應(yīng)用功能。以及模型在現(xiàn)代社會設(shè)計和生產(chǎn)中應(yīng)用的重要性，它是構(gòu)思分析和評估進(jìn)行優(yōu)化的一種方法。
本節(jié)教學(xué)內(nèi)容分為兩小節(jié)：
1、模型及其功能。
教材從給出模型和原型的案例開始，列舉了“鳥巢的結(jié)構(gòu)模型”、“神舟飛船”、“渾天儀”以及“‘神舟三號’飛船中的模擬人”等，以此分析得出了模型的兩個功能，又案例分析了“大東方號”來加強(qiáng)說明模型的功能。因為生活中經(jīng)常可以遇見模型，所以結(jié)合教材，以“模型暴露中國國產(chǎn)航母”為引例，讓學(xué)生通過探討身邊的模型，分析模型的功能。又因為“大東方號”事例，網(wǎng)上查無處事件，所以用“‘瑪麗皇后二號’郵輪的模型測試試驗”代替。
2、模型在不同階段的作用。
教材強(qiáng)調(diào)了“模型是設(shè)計的一個環(huán)節(jié)和一種重要的技術(shù)方法”。特別是通過典型產(chǎn)品“柑橘榨汁機(jī)”的制作實例，由點到面，讓學(xué)生進(jìn)一步掌握設(shè)計制作的知識與技能，并通過實踐活動，進(jìn)一步領(lǐng)悟設(shè)計制作的艱辛與樂趣。因為條件有限，制作“柑橘榨汁機(jī)”比較困難，所以通過“海豹頂球模型”，體驗?zāi)Ｐ驮诓煌A段的應(yīng)用。
二、學(xué)情分析
高中學(xué)生對模型不陌生，特別是對于展示模型。但對模型的深入了解還不夠。對模型的作用和意義更是知道甚少。但是通過同學(xué)之間的討論還是可以得出模型的普遍意義的。
三、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)、能夠列舉生活中模型或原型的實例，知道模型或原型及其功能，理解模型制作在產(chǎn)品設(shè)計的不同階段有不同的作用。
(2)、知道模型制作的過程不僅是設(shè)計思想體現(xiàn)的過程，也是發(fā)展構(gòu)思創(chuàng)造性的過程。
2、過程與方法
通過討論模型的案例，充分發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，讓他們對模型的功能和意義進(jìn)行歸納和總結(jié)。并且通過“海豹頂球模型”，體驗?zāi)Ｐ驮诓煌A段的應(yīng)用。
3、情感態(tài)度和價值觀
能運(yùn)用科學(xué)的方法認(rèn)識模型的作用和意義，養(yǎng)成良好的探究學(xué)習(xí)的積極性，形成和保持制作模型的興趣與熱情，培養(yǎng)熱愛科學(xué)技術(shù)的情操。
四、教學(xué)重點和難點
1、理解模型在產(chǎn)品設(shè)計中的作用、功能和意義。
2、理解模型制作在不同階段需要不同的模型。
五、教學(xué)策略
1、先是以“模型暴露中國國產(chǎn)航母”為引例，導(dǎo)出模型的概念。再讓學(xué)生通過列舉身邊模型的案例，鞏固加深對模型概念的理解。接著，以實物“相框”為例，引出原型的概念。再接著，通過展示不同的船模型，引出模型制作的優(yōu)點和模型制作在設(shè)計過程中的作用。緊接著以“‘瑪麗皇后二號’郵輪的模型測試試驗”視頻為載體，引出模型的功能。通過創(chuàng)設(shè)情景，步步引導(dǎo)，讓學(xué)生主動建構(gòu)本節(jié)知識點，提升對模型的認(rèn)識。
2、通過“海豹頂球模型”體驗?zāi)Ｐ驮诓煌A段的應(yīng)用。提升學(xué)生動手能力，提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。
六、教學(xué)準(zhǔn)備
多媒體教學(xué)設(shè)備、直觀實物模型、教學(xué)課件、海豹頂球模型。
七、教學(xué)過程
（一）、復(fù)習(xí)引入
[師]：通過前面幾章節(jié)的學(xué)習(xí)，同學(xué)們已經(jīng)確定自己的課題，構(gòu)思方案，畫出技術(shù)圖樣，今天開始，我們要把它做成實物，然后來看看是否能達(dá)到我們所預(yù)想的那樣的功能，這就是模型制作。那么為了進(jìn)一步了解“模型”，我們進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。請同學(xué)們翻開課本P138 。
設(shè)計意圖：“好的開端是成功的一半”，為了激發(fā)學(xué)生的求知欲，以三個問題“為什么要制作模型？設(shè)計過程中要制作哪些模型呢？什么是模型？”導(dǎo)入新課，讓學(xué)生有目的的學(xué)習(xí)，明確的學(xué)習(xí)動機(jī)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，為課堂教學(xué)的成功奠定基礎(chǔ)。
（二）、新課講授
1、模型及其功能
[導(dǎo)入]：觀看視頻“模型暴露中國國產(chǎn)航母”，思考：專家認(rèn)為CV17模型與真正的CV17航母有什么關(guān)系？這個模型是根據(jù)實物做的嗎？這個CV17模型能不能航行？
[師]：請問什么是模型？
[知識點1]：模型的含義：模型是根據(jù)實物、設(shè)計圖樣或構(gòu)思，按比例、生態(tài)或其他特征制成的與實物相似的一種物體。
設(shè)計意圖：航母是一個國家的綜合實力表現(xiàn)之一。學(xué)生除了讀圣賢書，還要對各種知識有所了解。視頻1分45秒——不長。但是能振奮人心，激發(fā)學(xué)生的愛國情操。通過本案例分析，可以導(dǎo)入模型的概念的主要知識點：模型與實物要相似；模型不一定模仿實物，也可以構(gòu)思和設(shè)計圖樣；不管能不能航行都是模型，只要模仿一些特征便可。以CV17航母模型為載體，降低知識點的難度，再通過層層引導(dǎo)，在輕松愉快的課堂氛圍中建構(gòu)知識點。
[課堂活動]：結(jié)合模型的概念，列舉身邊模型的案例。
設(shè)計意圖：模型在我們生活中隨處可見。很多學(xué)生看過模型，但往往視而不見。所以，老師走下講臺，以“你舉例，我分析”的課堂形式，列舉身邊的模型案例，比如：假人、地球儀、蛋糕模型、建筑模型等。可以激發(fā)學(xué)生以敏銳的眼光，觀察發(fā)現(xiàn)生活中的模型。再通過分析，加深學(xué)生對“模型”的認(rèn)識和理解。通過這個活動，可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察發(fā)現(xiàn)能力，激發(fā)學(xué)習(xí)欲望，使學(xué)生在口頭表達(dá)能力、分析能力、綜合能力、等都得到充分的提高。
[實物展示]：展示相框，請問這個相框是模型嗎？
[知識點2]：原型的含義：原型可以是產(chǎn)品本身，也可以是在產(chǎn)品生產(chǎn)之前制作的與產(chǎn)品大小相同、使用功能一致的物體。
設(shè)計意圖：以相框為載體，認(rèn)識模型的概念，再引申過渡到原型的含義。注重分析原型與產(chǎn)品的區(qū)別，讓學(xué)生明確在什么情況下要制作原型，什么情況下要做模型。再通過幾張原型的圖片（時鐘、筆筒、吸筆架等）展示，分析引導(dǎo)，提升對“原型”的理解。
[思考]：船的模型可以用什么材料制作？與設(shè)計圖相比，模型制作過程有什么啟發(fā)？（展示船的設(shè)計草圖，以及各種船模的款式）
[知識點3]：模型的優(yōu)點：制作成本低，便于修改等。
[師]：設(shè)計者一般通過模型來呈現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計方案。模型制作是產(chǎn)品設(shè)計中不可缺少的環(huán)節(jié)。模型制作的過程不僅是設(shè)計思想體現(xiàn)的，也是發(fā)展構(gòu)思的創(chuàng)造性過程。
設(shè)計意圖：本節(jié)課前半部分都是以“船”為主線，串講知識點。所以，接下來以“展示船的設(shè)計圖，請同學(xué)們想想可以用什么材料制作船的模型？”為引導(dǎo)，學(xué)生會分析出：塑料、泡沫、木頭、易拉罐的鋁皮、橡皮泥等等。結(jié)合“可以制作縮小的模型”，分析出模型的優(yōu)點：制作成本低、易修改。再通過展示各種船的模型的圖片，得出：模型制作是設(shè)計中不可缺少的環(huán)節(jié)；以及模型制作過程的作用。
[案例分析]：播放視頻“‘瑪麗皇后二號’郵輪的模型測試試驗”。
[師]：視頻中說道：“我們不能犯太多錯，等將來改”，一艘耗費(fèi)8億美元的郵輪，不能僅憑圖紙?zhí)峁┰O(shè)計意圖，把握設(shè)計的可靠性。若按原型制作，有可能因為一個小零件問題，帶來巨大的損失。因此，必須制作模型進(jìn)行測試。制作出來的模型，可視、可觸，可試驗。因此，模型具有以下兩個功能：（1）、使設(shè)計對象具體化。（2）幫助分析設(shè)計的可能性。
[知識點4]：模型的功能：
①、使設(shè)計對象具體化
模型可視、可觸、可控制，可以形象地表達(dá)所設(shè)計的產(chǎn)品的比例、尺度、線形、色彩、材質(zhì)以及每個構(gòu)成面。它是一種實體技術(shù)語言，為設(shè)計的表達(dá)和交流提供了一條有效途徑，使設(shè)計委托者、生產(chǎn)單位和設(shè)計人員之間能夠直接溝通，全面認(rèn)識設(shè)計方案。
②、幫助分析設(shè)計的可能性
由于現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品大部分是在大規(guī)模、自動化和巨額資金投入下生產(chǎn)出來的，因此．僅憑圖紙?zhí)峁┰O(shè)計意圖，很難把握設(shè)計的可靠性。如果設(shè)計一旦失敗，損失將十分巨大，所以，設(shè)計一件較復(fù)雜的產(chǎn)品，必須通過模型制作，才能投人生產(chǎn)。
設(shè)計意圖：教材是以“大東方號”輪船為例，但是經(jīng)過查閱，“大東方號”的事例中的設(shè)計者與真實事情有出入。所以，本人選擇“世界上體積最大的郵輪——瑪麗皇后二號”為例，通過視頻展播（視頻時長是1分39秒）——瑪麗皇后二號的模型測試過程，引導(dǎo)學(xué)生分析模型的功能。通過觀看視頻，感覺震撼的測試過程，給學(xué)生視角上一個沖擊，激發(fā)學(xué)生興趣，激起學(xué)生動機(jī)，讓學(xué)生積極主動投入到課堂上來。
2、模型在不同階段的作用
[師]：模型制作是技術(shù)設(shè)計中的一個環(huán)節(jié)，也是一種技術(shù)方法。通過模型可以研究技術(shù)活動的規(guī)律和特征。在設(shè)計過程的不同階段，根據(jù)不同的要求往往需要制作不同的模型。
[案例分析]：海豹頂球模型在不同階段的應(yīng)用。
設(shè)計意圖：教材是以“柑橘榨汁機(jī)”為例，串講模型在不同階段的應(yīng)用。但是，因為學(xué)校資金設(shè)備條件有受限制，要制作“柑橘榨汁機(jī)”有些困難。所以，本人結(jié)合課后練習(xí)，以“海豹頂球”為例，串講本節(jié)知識點。它的優(yōu)點是取材容易，技術(shù)含量不高，分析容易，易制作，而且該載體能夠很好且充分體現(xiàn)教材中的知識點。
[創(chuàng)設(shè)情景]：前天帶三歲的小孩子去動物園看海豹頂球的表演，小孩子很喜歡。打算模仿海豹頂球設(shè)計一個玩具，給小孩子玩。經(jīng)過設(shè)計，構(gòu)思方案如圖。
設(shè)計意圖：創(chuàng)設(shè)情景，能夠讓學(xué)生在輕松愉快的接受載體。以三歲的小孩為例，是為了突出“制作的玩具不能夠太復(fù)雜”。通過展示設(shè)計圖，介紹接下來“我們需要借助模型表達(dá)設(shè)計方案，并對其進(jìn)行分析、調(diào)整，發(fā)展構(gòu)思，進(jìn)行試驗、改進(jìn)和展示”。起到一個承上啟下的作用。
[邊制作邊講解]：模型在設(shè)計不同階段的作用
1、草模：
在產(chǎn)品造型設(shè)計初期階段草模可以把設(shè)計構(gòu)思用立體模型簡單的表示出來，供設(shè)計人員深入探討時使用。
設(shè)計意圖：結(jié)合設(shè)計圖，教師可以邊介紹分析自己的方案邊拿出工具和材料搭建出模型。這樣，便可以很形像的將設(shè)計構(gòu)思用立體模型簡單的表示出來。通過邊講邊制作，學(xué)生更加的形象直觀的體驗到草模的形成過程，激發(fā)學(xué)生參與課堂活動的欲望。而且還可以通過草模，引導(dǎo)學(xué)生分析：1、怎樣改進(jìn)讓草模看起來更像海豹頂球？2、怎么樣讓球動起來？這樣，為接下來的概念模型和結(jié)構(gòu)模型打下基礎(chǔ)。
2、概念模型：
用概括手法表示產(chǎn)品的造型風(fēng)格、布局安排，產(chǎn)品與人、與環(huán)境關(guān)系，整體上表現(xiàn)產(chǎn)品造型的整體概念。
設(shè)計意圖：由草模提出問題“怎么樣可以讓海豹頂球的草模看起來更像海豹頂球？”，通過學(xué)生互動交流探討，比如有學(xué)生說：“球可以上顏色，可以用半個乒乓球代替，可以用3D立體球等等；海豹可以上顏色，可以3D立體模型等等；下面的瓶蓋可以畫一個風(fēng)火輪等；底板可以畫上海洋動物園的情景等等”，形成設(shè)計方案。采用合作交流互動探討形式，讓學(xué)生拓展思維，頭腦風(fēng)暴碰撞，在輕松愉快的氛圍中交流溝通自己的方案，不知不覺中從事概念模型的設(shè)計。這樣，便降低學(xué)習(xí)難度。通過活動，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維，大膽創(chuàng)新，合作溝通，交流探討等多方面的能力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高技術(shù)素養(yǎng)。
3、結(jié)構(gòu)模型：
用于研究產(chǎn)品造型與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，清晰表達(dá)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸和連接方法，并用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗等。
設(shè)計意圖：由草模出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生通過分析探討“怎么樣讓球動起來？”。通過“竹簽?zāi)苤苯诱迟N在底板上嗎？”，引導(dǎo)分析“需要借助什么東西讓竹簽?zāi)苌舷禄顒樱俊薄Ｔ偻ㄟ^“竹簽要上下活動，對下面的瓶蓋有什么要求？”，引導(dǎo)分析“瓶蓋與圖釘之間關(guān)系”等等。通過層層引導(dǎo)，分析結(jié)構(gòu)的尺寸大小，連接方式。讓學(xué)生合作交流活動中，提升對結(jié)構(gòu)模型的認(rèn)識。
4、功能模型：
主要用于研究產(chǎn)品的各種性能以及人機(jī)關(guān)系，同時也用于分析、檢查設(shè)計對象各部分組件尺寸與機(jī)體的相互配合關(guān)系，并在一定條件下用于試驗。
設(shè)計意圖：結(jié)合結(jié)構(gòu)模型，測試產(chǎn)品性能。老師展示功能模型，引導(dǎo)學(xué)生從“人機(jī)關(guān)系中的安全”出發(fā)，思考“圖釘從正面往下釘，對三歲的小孩子來說，安全嗎？”；至于“人機(jī)關(guān)系中的高效和舒適”，老師可以試轉(zhuǎn)幾下，展示：第一，轉(zhuǎn)到時阻力大。第二，竹簽易卡到瓶蓋后面。引導(dǎo)學(xué)生分析，“1、怎么樣可以讓瓶蓋轉(zhuǎn)得更順暢？（從瓶蓋表面和竹簽底部兩方面思考）2、竹簽太緊貼底板，怎么樣讓竹簽在瓶蓋的中間滑動，使它不易卡進(jìn)瓶蓋后面？（從墊高吸管方面思考）”。通過以上的分析，引導(dǎo)學(xué)生研究產(chǎn)品的各種性能以及人機(jī)關(guān)系等。讓學(xué)生在課堂活動中體驗功能模型的魅力！學(xué)習(xí)在該階段模型的應(yīng)用方法，提高技術(shù)素養(yǎng)。
5、展示模型：
采用真實材料，按照準(zhǔn)確的尺寸，做成的與實際產(chǎn)品幾乎一致的模型。作為產(chǎn)品的樣品，展示模型為研究人機(jī)關(guān)系、結(jié)構(gòu)、制造工藝、外觀、市場宣傳等提供實體形象，并可以直接向委托方征求意見，為審核方案提供實物依據(jù)。
設(shè)計意圖：最后結(jié)合概念模型、結(jié)構(gòu)模型和功能模型等分析總結(jié)，按照準(zhǔn)確尺寸，制作一個展示模型。讓學(xué)生及時總結(jié)出設(shè)計成果，以便供審核方核驗。看到成果，展示成品，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力。
[小結(jié)]：海豹頂球模型的設(shè)計過程中經(jīng)歷了：草模、概念模型、結(jié)構(gòu)模型、功能模型、展示模型，這五個模型制作的過程。
（三）、課堂小結(jié)
本節(jié)主要教學(xué)內(nèi)容：1.模型的定義；2.模型的功能；3.模型在產(chǎn)品設(shè)計的不同階段的作用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，模型制作是產(chǎn)品設(shè)計過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。模型制作的過程不僅是設(shè)計思想體現(xiàn)的過程，也是發(fā)展構(gòu)思的創(chuàng)造性過程。它更是分析和評估設(shè)計方案的一種方法。通過模型可以研究技術(shù)活動的規(guī)律和特征。在設(shè)計過程的不同階段，根據(jù)不同的要求往往需要制作不同的模型。
設(shè)計意圖：每一節(jié)課都有獨(dú)立的教學(xué)任務(wù)，利用談話對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理、歸納和總結(jié)。使學(xué)生逐步形成完整的知識系統(tǒng)，提升對“模型”的認(rèn)識，為以后設(shè)計制作奠定基礎(chǔ)。
（四）、課后思考和練習(xí)
[實踐活動]：每個小組根據(jù)海豹頂球的原理進(jìn)行拓展應(yīng)用，設(shè)計一個作品，按照不同的需求制作相應(yīng)的模型進(jìn)行測試。
設(shè)計意圖：布置“設(shè)計一個作品”的作業(yè)，可以檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，提高思維能力，動手實踐能力。在制作活動中，讓學(xué)生加深對“模型”知識的理解和記憶。提升技術(shù)素養(yǎng)！
八、板書設(shè)計
§7.1模型
一、模型及其功能
1、模型
2、原型
3、模型的優(yōu)點
4、模型的功能
二、模型在不同階段的作用
1、草模2、概念模型3、結(jié)構(gòu)模型4、功能模型5、展示模型
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