資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 通用技術 年級 高中 學期 秋季
課題 爬樓梯車輪的設計優化實踐
教科書 書 名：通用技術必修 技術與設計1 教材 出版社：人民教育出版社 出版日期：2021 年7 月
教學目標
1、經歷對Y型支架到帶有圓弧支架的實物和仿真模型進行基本的技術測試和優化的過程，學會運用數學與工程方法進行比較、權衡和優化，進而掌握運用模型進行設計方案優化的方法。 2、經歷計算機仿真模型和實物模型設計制作、理論計算和實際測試相結合的過程，理解方案優化貫穿于產品設計全過程。 3、小組集體討論優化設計方案，組內和組間團隊協作，初步完成更符合要求和實際情況的優化后的爬樓小車車輪模型，體會利用技術手段解決真實問題的樂趣和成就感。
教學內容
教學重點： 通過爬樓梯車輪的設計方案優化實踐，得出兩種基本優化方法。 教學難點： 理解實物模型和理論計算、仿真建模等不同優化方法具有不同技術優勢。
教學過程
教學環節教師活動學生活動教學意圖復習回顧導入組織學生分享交流車輪、臺階及連接支架三維模型設計制作過程及心得。交流演示分享 2.觀看并思考激發興趣，同伴互相學習互相激勵教師演示零件裝配以零件模型如何組裝的問題激發興趣，演示使用計算機輔助制圖軟件完成零件裝配觀看并思考 自主實踐從零件組裝過程中發現新問題，嘗試尋找解決方案引出優化問題1.制作的爬樓梯車輪仿真及實物模型圖片展示 2.提問：對于制作出來的爬樓手拉車Y形支架車輪連接模型，是否能滿足爬樓梯的要求？ 3.Y型支架能滿足功能需求，那強度足夠嗎？ 4.增加強度后的三角形連接支架是否能滿足要求？1.觀察、聽講 2.思考根據設計原則和模型進行優化的方向，解決強度不夠的問題。 3.討論優化方案，嘗試解決爬樓梯手拉車車輪三角形連接支架卡臺階的問題 以問題情境和實物模型引入，加強學生對實際情境的體驗，激發學習興趣布置任務：尋找支架圓弧半徑1.發布任務：請各小組集體討論測試、完善和優化設計方案，在保證強度足夠的前提下嘗試解決三角形支架卡臺階的問題 2.小組就具體問題優化方案，并將優化結果呈現1.小組交流討論，形成優化方案 2.小組成員共同尋找支架圓弧半徑通過對本小組方案的測試、交流和思考，體驗理論與實踐、仿真模型和實物模型的不同作用，體驗利用技術解決問題的樂趣分組合作：完成優化模型制作1.根據優化方案利用紙板完成帶有圓弧連接支架實物模型制作，也可以導出模型文件并進行激光切割 2.各小組開展優化后的模型制作測試依據模型制作步驟完成優化后的模型制作，可以根據小組情況選擇紙板或激光切割等方式親歷完整的方案優化和模型制作過程，提升技術意識、工程思維和物化能力展示歸納：交流與分享，方法歸納與整理1.分享技術經驗和心得 2.總結設計方案優化的方法1.交流分享模型制作、設計方案優化及小組成功經驗、失敗教訓等 2.認真學習和傾聽其他組的心得 3.體會并思考爬樓小車整體結構的模型制作和優化 通過組內和組間交流、比較，鼓勵組內和組間合作，樂于分享和傾聽他人意見，并對本課所學方法進行整理和小結，為后續課程打下基礎小結與拓展根據本課所學方法繼續完成爬樓梯手拉車模型制作和優化，并嘗試完成爬樓梯手拉車模型的設計制作并提供參考案例
備注：教學設計應至少含教學目標、教學內容、教學過程等三個部分，如有其它內容，可自行補充增加。

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