資源簡介

第二章 開啟設計之旅
第一節 初識設計
一、教學目標與學科核心素養
技術意識：能結合具體的產品，說明技術與設計的相互關系，闡明技術設計的特征；能在運用技術原理進行技術活動的過程中，形成規范、安全的技術習慣；通過案例分析，理清技術與設計的相互關系；通過活動體驗和案例分析，理解設計的豐富內涵，闡述技術設計的特征。
二、教學重點、難點：
設計的含義以及技術與設計的相互關系。
三、教學過程
1. 情境引入
小楊打算為自己家里的學習桌添置一個筆筒，用于放置文具物品等。
活動探究
活動1：探析技術與設計的關系
小楊在商場里收集到好多類型筆筒，賞析作品，思考筆筒在設計上的變化。
案例分析：金屬百變筆筒的設計
產品名稱：創意百變筆筒
產品材質：鋁合金身，絨布墊底
制作工藝：一次成型工藝，二次高光工藝
主要特點：
（1）金屬質感，線條簡約，適合各種場合，不僅僅是筆筒，也是桌面生活的藝術品。
（2）創意使用，想變就變，既可中規中矩，又可隨心所欲。
（3）人性化的設計，筆筒內部作弧形處理，使用者輕松且舒適地拿與放，按需收納，主要文具常在手邊，好拿好放，用完即刻歸位。
（4）以純金屬打造，可旋轉，結構穩定，避免側翻，底部密織絨布防滑，且可防止刮擦桌面。
知識點撥：
（1）設計是技術發展的重要驅動力。一項技術的產生、更新、改進需要設計，設計是已有技術成果轉化的橋梁和紐帶，設計促進技術的更新，富有創造性的設計使產品具有新的品質，當然這種新品質的實現需要更先進的技術投入和支持，從而在實現設計方案的過程中發展技術。
（2）技術是設計的平臺，沒有技術作為基礎，設計將難以表現和實現。技術的進步直接制約設計的發展，先進的技術可以實現創新性設計。
思考：隨著技術的發展，這種常見的辦公用具會有什么樣新的發展？技術發展對設計產生哪些重要影響？
活動2：體驗設計的豐富內涵
設計是人類基于一定的設想，有目的、有規劃的創造性活動。
任務：用3D打印筆設計制作一個個性化筆筒。
工具/原料：3D打印筆1支、3D打印筆電源+電源線、PLA材料、紙膜墊板、剪刀。
討論：結合上述活動，談談你是如何理解產品設計中技術因素與藝術因素的相互關系的，設計應當包含哪些因素？
一般意義上的設計指的是綜合設計，技術產品的設計通常以技術設計為核心，藝術設計融入其中。
（1）從目的性來說，技術設計和藝術設計不同。
①技術設計側重于功能、結構、材料、工藝等強調技術的不同目的，體現技術的魅力。
②藝術設計側重于欣賞、審美、文化、色彩、圖案、造型等。更強調感官的需要，體現藝術的風采。
（2）技術設計和藝術設計又不可分離。
四、教學小結
這節課選擇了一些學生熟悉的產品和比較感興趣的案例，所以學生參與課堂的程度和熱情比較高，教學重點和難點掌握得也比較扎實。
五、教學反思
第二節 設計的原則
一、教學目標與核心素養
（1）通過對實例的分析、歸納，得出設計的一般原則。
（2）理解設計的一般原則。
（3）通過對典型案例的分析，理解各設計原則實現的途徑和方法。
（4）通過引導學生以自主、合作、探究的學習方式學習，讓學生在探究中自主建構知識。
（5）培養學生的獨立思考能力和創新能力,培養學生的團隊意識及學會與他人交流觀點的能力。
（6）增強學生對技術設計中人文因素的理解，提高學生審美情趣和技術素養，增強面對技術世界的信心以及對個人、社會、環境的責任心。
二、教學重點
理解各設計原則實現的途徑和方法。
三、教學難點
理解各設計原則實現的途徑和方法。
四、教學過程
【視頻展示】智能手機 iPhone創新功能介紹
【過渡語】視頻中展示的這款手機了解嗎？它是產自美國蘋果公司功能最強、速度最快的智能手機——iPhone，這段視頻就是中國聯通首次引進iPhone的廣告宣傳。同學們想不想現在買一部？如果不合適，我還開了一個網店，大家可以從中選購一部自己合適的手機。在選購之前，先看一下要求（如下）…… 現在搶購開始。
（一）自主發現、理解設計原則：
【小組合作學習任務1】大屏幕展示
【學生展示】學生在黑板表格中填寫選擇理由：新穎、功能、品牌、舒適、價錢、美觀、環保等。
【教師評價】各組同學爭論很激烈，但同學們能夠發揚團隊精神最終達成共識，希望在下面的學習中繼續發揚這種協作精神。
【過 渡 語】各組已選出了自己合適的手機，選擇的理由很多，我們一起歸納一下，有新穎、實用、漂亮、便宜、環保等。
產品是為人服務的，人的需求決定著產品的設計，我們購買手機時的選擇理由，就是它設計過程中必須考慮的設計原則。同學們總結的這些理由，這些就是設計的一般原則，你們自己就能總結出來，看來都有成為設計師的潛力。同學們選購的理由很充分，但叫法還不夠規范。
【教師解疑】根據學生的回答總結出設計的一般原則：
新穎：創新原則；2.漂亮：美觀原則；3.能打電話：實用原則；4.便宜：經濟原則；
5.全球漫游：技術規范原則；6.竊聽他人電話：道德原則；7.環保：可持續發展原則。
【過 渡 語】剛才同學們找出了設計的一般原則，下面請同學們自學課本，繼續討論弄清以下問題：
【小組合作學習任務2】
思考：請以手機或其它產品為例說明各設計原則實現的途徑和方法？
【學生展示】
1. 創新原則
iPhone智能手機、觸摸屏、上網、GPS體現了技術創新，可降解手機體現了材料創新。
2. 實用原則
手機的打電話功能體現了它的實用性，手機質量可靠、性能穩定、信號連續、音質好體現了物理功能，觸摸屏使用方便以及人體工學設計體現了生理功能，有些人擁有一部iPhone智能手機感覺很有派頭、有地位體現社會功能。
3. 經濟原則
僅具備打電話等基本功能的手機價格便宜體現經濟原則。
4. 美觀原則
外觀精致、美觀大方、色彩飾物搭配協調體現美觀原則。
5. 道德原則
可竊聽他人電話的手機違背了道德原則。
6. 技術規范原則
全球通漫游功能、手機充電器國家標準體現了技術規范原則。
【教師解疑】教師結合學生展示情況，重點解疑如下知識：
1. 創新原則
創新的方法和途徑有：
①從原理、結構、技術、材料、工藝等方面改進和突破；
②使用最新的技術成果和現代設計理論與方法。
例如：創造一種新產品
采用一個新的方法和理論
采用一種新的生產組織管理方法
以新的商業形式來處理某種產品
使舊產品具有一種新的特性
2. 實用原則
產品實用性的內涵很豐富，包括：
物理功能：性能、構造、效率、精度、可靠性；
生理功能：方便性、安全性、宜人性；
心理功能：造型、色彩、機理、裝飾；
社會功能：顯示產品象征、個人的價值、興趣、愛好和社會地位。
3. 經濟原則
（1）降低成本的途徑：
①設計、材料、加工、包裝、儲存、運輸、銷售、維護、回收、管理等成本；
②降低材料消耗和節約能源，但絕不能為降低成本而粗制濫造，產品設計必須從消費者利益出發。
（2）價值優化原理：功能成本比=功能/成本
（3）提高功能成本比的方法：
①在功能不變的前提下降低成本；
②在價格不變的前提下增加功能；
③在增加功能的同時降低成本。
4. 美觀原則
（1）隨著時代進步，人們對美的需求日益增高，已成為技術設計中不可或缺的部分；
（2）實現產品美的設計途徑（造型、大小比例、材料、色彩搭配、裝飾圖案等）；
【學生思考】請同學們從圖中選出你認為最美觀的一個產品。
【學生回答】……
【教師點評】同學們的選擇都是合理的，因為美是多元的。
（3）美是多元化的，不同的人、不同民族和文化的審美標準及對美的感受是不同的。
5. 道德原則
（1）技術產品的設計要有利于維護、完善社會倫理道德，推進人類文明的發展；
（比如可竊聽他人電話的手機、ATM機密碼盜取器及考試作弊筆的設計。）
（2）以人為本，利于人的身心健康和環境保護；
（參照教材案例“給瓜子美容”。）
（3）設計中要遵循知識產權相關法律，不盜用和抄襲他人的設計成果。
（盜版軟件、光盤及出版物。）
6. 技術規范原則
技術設計是一個創造過程，在人類長期的技術實踐活動中，人們逐步形成了一整套所要遵循的一般規律、規定、法規、制度等，這就是技術規范。技術規范是有關開發生產技術的知識、領域、方法和規定的總和。
技術規范既有強制性的標準，也有推薦使用的技術規范。“標準”是一種評價體系，對技術產品起著監督和管理作用。另一方面企業生產技術產品，需要通過國家或國際有關部門和機構依據一定標準進行的認證。所謂認證，就是生企業要通過資質審查。先由企業申報，再由相關部門或機構進行審查、現場檢驗等確定生產企業資質水平。例如：
（1）QS標志制度：獲得食品生產許可證的企業，在產品包裝上使用QS標志。
（2）中國3C強制認證。
7. 可持續發展原則
技術設計中，要考慮技術產品在生產和使用過程中給生態、環境、資源帶來的不利影響。
可持續發展原則：指產品的設計既滿足當代發展的需求，又考慮未來發展的需要（即不以犧牲后人的利益和長遠的利益為代價來滿足當代人的需求）。
【教師總結】
①盡可能選用可再生的資源和可重復使用的材料；如：環保餐具
②盡量減少原料和自然資源的使用；如：減少過渡包裝
③盡量減少對環境的污染；如：電動自行車
④盡量降低產品在生產中的損耗；
⑤盡可能降低產品使用的能源消耗和材料消耗；
⑥還要考慮使用和回收問題。
五、教學反思
第三節 設計的一般過程
一、教學目標與核心素養
（1）掌握設計的一般過程。
（2）知道設計過程中有可能產生多個方案。
（3）理解設計過程需要不斷優化。
（4）通過具體的設計案例，讓學生體驗設計的一般過程。
（5）通過對便攜式小凳設計需求的分析，提高對事物的分析能力。
（6）經歷技術方案的呈現的過程，體驗意念具體化和方案物化過程中的復雜性和創造性，發展動手實踐能力。
（7）讓學生知道在技術設計中發現問題的重要性，形成平時注意觀察身邊事物的生活習慣。
（8）體驗解決問題過程的艱辛和獲得成功的喜悅。
（9）培養學生的實踐能力和創新合作精神。
二、教學重點
掌握設計應遵循的一般過程。
三、教學難點
如何制定設計方案，體現出方案的創新性和多種不同的方案。
四、教學過程
1. 引入新課
多媒體投影展示幾個新穎的設計，這些作品基于什么目的而設計的，它解決了什么問題？
師：這些作品是怎么來的呢？
生：設計出來的。
師：我們要知道完成任何一件事情都有一個過程，須遵循一定的步驟，設計也不例外。通過前面的學習，我們已經知道，技術世界因設計而愈加精彩，設計是技術發展的關鍵。我們設計的最終目的是什么？就是為了解決人們的實際需要。那么同學們有沒有想過世界上這些實用的產品是怎樣設計出來的嗎？是憑空想象的還是遵循一定的規律呢？是的，任何一種產品的設計不是一步到位、立竿見影的，設計是一個有計劃的創新活動，它有著科學合理的基本工作程序。那么設計一件物品需要哪些過程呢？這節課就讓我們一起來體會技術產品的設計過程。
2．創設情境，引出問題
[情境問題]大家在戶外玩累了，想休息一會，卻不能馬上找到一個合適的小凳？（詳細資料參照教材）
師：大家在日常生活中是不是也遇到過類似的問題，你有沒有想過要去設計一個適合便攜式小凳呢
我們又應該如何去設計呢？首先讓我們來熟悉一下，設計應該遵循的一般設計過程，至于為什么要按照這個過程來完成設計，在后面的教學中我們將逐步解釋。
設計的一般過程：
1. 發現與明確問題
從本質上說，設計就是一個問題的求解過程，它從問題出發，并圍繞問題展開各項活動。下面讓我們一起來看一下陳晨同學在平常的生活中是怎樣發現便攜式小凳的設計問題的？在發現問題之后我們想要解決這個問題，還要完成什么工作？
生：看看自己能否解決這個問題
師：對，首先我們要明確這個問題是否值得我們去解決，憑我們現有的能力能否解決這個問題，在明確這些問題之后，我們再來進行下一步的工作——明確設計要求，現在大家想一想，如果你是陳晨，在這個便攜式小凳的設計項目在確定之前需要做哪些事情呢？
師：從上面可以看出，設計來自于生活，來自于生活的方方面面，我們在日常生活中發現了問題，又明確了問題的價值及設計要求。其實這就是設計的一般過程的第一步——“發現與明確問題”。在我們知道了要設計什么，及設計的要求后，下面我們就要來“制定設計方案”了。
2. 制定設計方案
問題明確了，設計便攜式小凳這個項目確定了，現在我們應該著手制定具體的設計方案了。那么在制定設計方案這個過程中我們又需要做哪些工作呢？
（1）收集信息
師：同學們思考一下在自己設計之前，我們還需要做哪些工作呢？
生：收集信息/收集同類或相似產品的信息。（教師引導）
師：對。大家思考一下，你可以通過哪些渠道收集呢？就我們今天要做的設計項目應該收集哪些信息呢？ [分組討論]
生：渠道（調查、專家咨詢、查閱圖書資料、瀏覽互聯網）收集有關凳子的資料，調查市場上現有，折疊（伸縮）凳子的資料，查閱人機工程學的有關資料，訪問專業人士，了解有關材料的特性及加工經驗，
調查市場等等。
（2）設計分析
面對收集到的各種信息，還要根據設計要求，找出設計需要解決的主要問題，并分析其可能的解決辦法，這就要我們進行“設計分析”。
[總結] 通過對設計要求和所收集到的各種信息的分析，我們可以看到，小凳自重減輕了，卻帶來了材料、結構方面的問題；結構穩固了，自重、攜帶又有問題；小凳便攜了，結構和制作又出現了問題。面對設計要求和約束條件之間的矛盾，為了找到最好的解決辦法，應該提出盡可能多的設想，以便于權衡利弊，做出選擇。總之，想要設計好一個便攜式小凳，必須解決好小凳子的材料選擇、結構設計、攜帶方式等主要問題。
　　萬事俱備，只欠東風，接下來我們將做設計過程中最有挑戰的一個環節——方案構思
（3）方案構思
　　方案構思是設計過程中最富有挑戰性的環節，它要求學生根據設計要求，大膽構思，努力挖掘自己的創造潛力，提出解決問題的多個設想。
　　思考：為解決設計要求和約束條件之間的矛盾，解決好小凳子的材料選擇、結構設計、攜帶方式等主要問題，同學們要認真閱讀書中列舉和前期收集到的關于材料、結構、連接方式的資料，尋求解決的最佳方案。但是注意自己的設計方案可以充分想象，自由發揮，大膽突破，不要受到書中設計方案的束縛和局限，更不要“拿來主義”。
（4）方案呈現
構思過程中產生的設計想法常常是模糊的，為了使其具體化，我們通常會用草圖把它們轉化為視覺形象。同時，這些想法又是零散的，從中我們并不能看到一個完整的設計方案，所以我們還要對這些想法進行綜合。
要求：同學們先要畫出自己設計的方案草圖，要求別人能夠看懂，并能理解里面的設計要點，必要時可以附帶文字說明。
（5）方案篩選
當多個設計方案產生以后，我們就要依據一定的原則，對這些方案進行篩選，確定最終的方案并加以實現。
要求：以小組為單位，對小組內的設計方案進行初步的篩選，淘汰明顯不符合設計要求或有明顯缺陷的方案，然后再對現有的方案進行整合，并最終呈現出1-2個你們小組認為最合適的便攜式小凳設計草圖。
　　小結：制定設計方案包括：收集信息→設計分析→方案構思→方案呈現→方案篩選
　　在制定設計方案的過程中，始終明確：
①運用不同的材料，結構可以產生不同的設計方案。
②任何設計方案都有改進的可能性，好方案絕不會僅有一個。
3. 制作模型或原型
設計的方案已經確定下來，接下來我們就要開始動手制作模型或原型了。一般來說，模型制作包括兩個階段，即繪制圖樣和制作模型或原型。對于圖樣，我們既可以手工繪制，也可以用計算機輔助繪制；對于小型、簡單的產品可以直接制作產品原型，而對于大型、復雜的產品先制作縮小、簡化的模型。
五、教學反思

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