資源簡介

必修 1 “第二章第一節第二部分 工程思維”教學設計
一、教材分析
“工程思維”是《技術與設計》必修一第二章第一節《設計的創造性思維和工程思維》中第二部分內容。在前一部分中，講述了創造性思維包括發散思維、逆向思維、聯想思維等，本節課將以三峽工程等生活案例讓學生認識工程思維的特點。工程思維是以系統分析和比較權衡為核心的一種籌劃性思維，各種技術思維方法都是工程思維基礎，工程思維中的許多特點，是其他思維方式沒有的。在技術設計中，需要關注以上這些思維方法。
二、學情分析
學生已經學習了第一章，了解了技術和設計的關系，但是尚未開始技術設計的實踐。在開始技術設計學習之前，先熟悉技術設計中的思維方式，其中工程思維將是學生開展項目設計與制作所運用到的重要思維方式。通過學生熟悉的案例，讓學生能夠開展獨立思考，盡快具備進行設計的能力。
三、教學目標
技術意識：以解決由于 BRT 站臺導致社會車道堵塞問題為例，引導學生用技術解決生活問題，提升技術意識。
工程思維：以解決由于 BRT 站臺導致社會車道堵塞問題為例，對其進行系統分析，體悟工程思維的特點，認識系統與工程的多樣性與復雜性。
創新設計：運用創新思維方法設計出多種站臺設計，并通過科學的手段、工程思維的方法進行分析與權衡，最終優選出最佳設計。
物化能力：運用工程思維進行“防霧護目鏡”設計，助力國家抗疫事業。
四、教學重點難點
教學重點：以 BRT 站臺設計為例，讓學生體悟工程思維的重要特性。
教學難點：運用工程思維開展“防霧護目鏡”設計。
五、 教學策略、方法
技術設計的思維方式伴隨著整個設計過程，所以打好思維方法的基礎至關重要。本節課運用三峽大壩作為引入，讓學生對“分析”與“權衡”有了初步的了解，進而引出工程思維的概念。通過“以解決由于 BRT 站臺導致社會車道堵塞問題”這一發生在身邊的問題為切入點，讓學生走進情境，運用工程思維的方法進行分析，讓學生深入了解工程思維的幾個重要特性。最終鼓勵學生開展“防霧護目鏡”設計，推動學生運用工程思維為國家、為社會解決問題。全課運用了一個課本案例、兩個身邊的案例作為主要載體開展課堂教學，目的是讓學生產生共鳴，認可工程思維的作用，掌握工程思維的方法與特性，并運用工程思維解決問題。為后面的學習打好基礎。
六、教學媒體選擇
計算機多媒體教學平臺、PPT 課件。
七、教學過程
教學環節 教師教學 學生活動 設計意圖
新課導入 用毛主席《水調歌頭·游泳》中 的詩句引出三峽工程的偉大設想。通過《三峽大壩》視頻了解這一偉大工程為“防洪”與“發電”作出的重大貢獻。這一經歷半個世紀的偉大工程在 2006 年建成使用，其中最多的時間是花在不斷地分析與權衡上。而分析與權衡則是工程思維的核心內容。 通過視頻了解三
觀看視頻 峽工程帶來的效
益，感受三峽工
程的壯觀。用三
思考回答 峽工程引入課
程，激發學生對
工程思維認知的
渴望。
工程思維 從三峽大壩的案例我們可以看到工程 的每一個部分都經歷分析與權衡的步驟才能讓設計更加接近目標，而以系統分析和比較權衡為核心的籌劃性思維方式稱為工程思維，它被廣泛應用于生產生活的多個領域。 案例分析：廣州塔、自動澆花系統 明確工程思維的
概念 兩個核心，并讓
學習理解 學生感受工程思
維的普遍性與重
要性。
工程思維的 1.提問： 以設計新型 BRT
特性 問題 1：圖中是廣州崗頂 BRT 站附近的交 回答問題 站臺為載體，讓
通狀況，您能從中找到需要解決的問題 學生參與到 BRT
嗎？ 站臺這項工程設
問題 2：堵車問題您認為是由什么導致 回答問題 計當中，體驗并
的？ 理解工程思維的
確定目標（定向性）：重新設計一個新穎 七個重要特性。
的 BRT 站臺，解決由于瓶頸效應導致的社
會車道堵車問題。
2.讓同學們頭腦風暴，想出更多站臺設計 討論與分享
方案（求解的非唯一性）
3.從廣州地形權衡與比較建造風險（工程
風險性）：高架式站臺與隧道式站臺風險
較高。
4.設計要考慮是否影響到現有交通工具的
正常使用（可靠性）：島式站臺不可靠。
5.工程需要考慮效益與價值等問題（價值 學習與思考
性）：不同站臺的運輸效率不同。港灣式
站臺更優，其次是島式與錯位式站臺。
6.工程要素之間存在一定的矛盾關系（矛
盾性）：所列舉的五個站臺中，建造成本
與 BRT 車道影響成反比例關系。
7.各種設計之間需要系統分析和比較權衡
（集成和綜合統籌性）：除錯位式站臺以
外，其他站臺都有較嚴重的短板。
8.對所選擇的方案運用科學的方法進行分
析（科學性）：通過計算，得出錯位式站 臺優于現有 BRT 站臺的結論。
總結 工程思維的定義。 工程思維的特點。 回顧總結
思考與設 計 自新冠肺炎疫情爆發以來，護目鏡成 為重要的防疫物資，但舊式的護目鏡在使用的過程中經常出現起霧現象。我們能否設計一種能緩解甚至解決起霧狀況的護目鏡，助力防疫工作。 課后思考
八、教學反思
1.本課運用了從大到小的三個工程作為案例，讓學生感受到無論大工程還是小工程，都能運用工程思維解決身邊問題，運用身邊的案例開展課堂教學能很好地讓學生直觀認識工程思維的原理以及特性。
2.但如果針對物化能力指標而言并未達到理想的效果，原因是學生的工程思維并不是一天養成的。只有在后續的設計與制作中不斷強化與培養工程思維，才能更好地讓工程思維成為學生設計熟練運用的思維方式。

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