資源簡介

“ 追光 ”之旅─ 選光
3.2 挑選合適的材料
【 學科核心素養 】
技術意識：學生通過分析設計“創意小臺燈”項目過程中遇到的問題，綜合運用
理論知識，利用技術的手段和方法來解決問題的意識。
工程思維：學生通過為“創意小臺燈”產品選材，能夠系統分析影響項目實施的 各種因素，如不同材料需要對結構、穩定性、功能等的影響。 創新設計：學生通過 比較分析， 了解常見標準件和元器件的特性和應用環境， 結合“創意小臺燈 ”的產品
功能和特點，選擇合適的標準件和元器件進行產品的設計。
圖樣表達：學生通過繪制簡單的草圖，更直觀的呈現“創意小臺燈”設計，養成
學生通過技術圖樣表達設計想法的習慣和意識。
【 課標要求 】
新課標對本節教學內容的要求是：比較常用材料的特性、應用環境和基本加工工
藝，掌握一些常用材料的連接方法，并能根據產品選擇和規劃材料。
【 教材分析 】
本節屬于必修《技術與設計 1》第三章第二節的內容第 1 課時的內容(說明:本節 擬用時 1 課時)，內容包括 3.2.1 挑選合適的材料、 3.2.2 標準件與元器件。
根據學生現有的認知水平和技術設計能力，以及現有的教學設備和工具等一系列 教育資源的情況， 考慮到聯系學生的生活實際， 選擇以設計臺燈項目為例， 通過分析 并解決設計制作過程中遇到的一系列問題， 例如臺燈的骨架與燈罩采用什么材料、照 明使用什么光源， 材料對燈的功能、安全性、環保性與成本預算的影響等問題， 根據
實際情況選擇最合適的材料進行燈的設計與制作。
【 學情分析 】
教學對象是高一年級的學生，具有一定的抽象邏輯理解能力和獨立自主學習的能 力， 基于對技術理論知識的理解， 對技術探究具有一定的好奇心和求知欲。在平時生 活中學生對材料有一定的了解， 通過本節課的學習讓學生對生活中的材料有更加系統 的認識。這些經驗， 能使學生比較容易區分各種材料的特性差異， 也會幫助學生比較 輕松地理解標準件和元器件的概念。但如何在設計產品過程中， 對材料進行合理合適
的選擇，就需要教師在上課的過程中，進行引導。
【 教學 目標 】
1.知識與技能
通過這節課的學習， 讓學生認識到選擇材料時， 除了要考慮材料的性能和加工方 法外， 還要考慮在現有的工作條件下， 有哪些材料可供使用， 以及材料使用與資源保
護的關系。要讓學生認識到， 使用標準件與元器件可以簡化制作過程， 實現通用互換。
(
活動1：分析教師自制臺燈材料的特
) (
活動3：交流分享生活中常見的標準件
) (
實踐：挑選材料（15
分鐘）
) (
下課
) (
啟程：走進材料（8分鐘）
)2.過程與方法
（1）通過展示教師作品實物，引發學生求知欲，使學生認識到材料對產品質量、
成本、價格、市場定位有重要影響。
（2）學生閱讀、自學、小組討論、總結。使學生了解各種材料的特性，并對各
種各種材料對環境資源的影響，有了更深層次的認識。
（3）組織學生互拆互螺釘的實踐活動，引導學生在活動過程中進行觀察、思考、
總結，使學生認識到，在設計產品時，盡量使用標準件和元器件，既節能又環保。
3.情感態度與價值觀
材料種類繁多， 在設計產品選擇材料時， 使用元器件和標準件， 有利于環境的保
護。培養學生保護環境的責任感，愛護我們賴以生存的地球資源。
【 教學重難點 】
1.重點
材料的分類與特性
2.難點
（1）根據設計要求，合理合適的選擇材料或標準件
（2）根據選材，優化臺燈設計草圖
【 教學準備 】
1.檢查多媒體教室的設備運行是否流暢。
2.制作多媒體課件，準備好活動任務書，及活動素材。
3.按多媒體教室的布局，把學生劃分為多個小組，選好小組長。
【 教學流程 】
(
上課
)
導入:前情回顧（1分鐘）
活動2： 自主學習常見材料種類及特性
行動：分析材料（15分鐘）
評價1：總結使用標準件與元器件的優點
活動4：根據草圖選材料及零配件
活動5：提出優化思路，并嘗試優化草圖
尾聲：下一站(2分鐘)
【 教學實施】
教學 環節 教學過程 設計意圖
導入 | 前情 回顧 （1 分鐘） 師：今天，我們的追光之旅到達的站點是選光站。上一站我們分析、收 集并整理制作臺燈的相關技術性問題， 并構思了小組制作臺燈的草圖。那 么這節課，我們一起為臺燈挑選合適別的材料。（板書：挑選合適的材料） 溫故知新， 承上啟下。
啟程 | 走進 材料 （8 分鐘） （一）活動 1：分析教師自制臺燈材料的特性 實物分析：各小組都有一個創意小臺燈，大家觀察分析小臺燈是由什么 材料組成的？這些材料又有什么優缺點呢？ 學生完成導學案 1 的內容（5 分鐘） 學生回答 通過設置 活動及問題 引導學生根 據生活經驗 分析材料。激 發學生的學 習興趣和求 知欲。
行動 | 分析 材料 （8 分鐘） （一）活動 2： 自主學習常見材料種類及特性 教師：剛剛大家分析的材料它們屬于哪一種類呢？生活中的材料千千 萬， 常見的材料又怎樣分類呢？他們又有什么優缺點呢？大家閱讀 P102- P103 表 3-6 并回答下類問題：（3 分鐘） （板書：常見的材料） 1.對本組臺燈的材料進行分類？ 2.火箭推進器的噴嘴應使用什么材料？ 3.人造水晶屬于什么材料？ 學生回答上述問題 教師詳細講解常見材料種類及其特點的知識點：金屬材料；非金屬材料； 復合材料 過渡：社會不斷發展，科技不斷進步，又有了新型材料： 新型材料的概念、特點。 舉例： 全息膜： 是一種透明膜體，擁有 學生自主學 習，理解各種 材料的特性。 提高學生的人 自主學習能 力。
3 獨一無二的透明特性， 在保持清晰顯像的同 時，能讓觀眾透過投影 膜看見背后事物。
教學 環節 教學過程 設計意圖
行動 | 分析 材料 （20 分鐘） 微格金屬： 波音公司展示的世界上最輕的金 屬材料， 99.99%中空結構， 意味著 99.99%部分都是空氣。這種創新材 料比泡沫塑料輕 100 倍， 未來可用 于航空設計， 它能夠置在一朵蒲公 英上
通過觀察螺 栓螺母以及 列舉生活中 常見的標準 件與元器件， 提高學生對 標準件與元 器件的認識。 培養學生的概 括總結能力。
提問：臺燈的燈泡或者燈管壞了，大家會怎么辦？ 學生：換 提問：燈泡或燈管壞了，我們直接扔掉重新買一盞會造成不必要 的浪費。為什么可以更換呢？這就是接下來要學習的標準件與元器 件。 （板書：標準件與元器件） 觀察混到一起的螺栓、螺母，找出相同規格的螺栓與螺母進行組 裝互換？（2 分鐘） 提問 1：為什么相同規格的螺栓螺母可以進行組裝呢？ 學生回答：規格相同、大小相同 知識講解： 標準件是指按照國家標準或行業標準的技術要求批量生產的、具 有通用性的零件。 （二）活動 3：交流分享生活中常見的標準件 學生回答：手機充電線、 USB 數據線...... 元器件：元器件是指在電子和電器產品中，因某一功能部件被廣 泛、大量使用， 人們出于使用方便、簡化制作過程和節約成本的需要， 單獨設計和生產的零部件。（學生找定義） 播放生活中常見的元器件視頻 （三）評價 1：總結使用標準件與元器件的優點 生：節約成本，加快生產的進度 避免了選用加工困難和需要專門加工設備的材料 教師總結使用標準件與元器件的優點。
教學 環節 教學過程 設計意圖
。
實踐 | 挑選 材料 （15 分鐘） （一）活動 4：根據草圖選材料及零配件 （二）活動 5：提出優化思路，并嘗試優化草圖 教師通過系 統的教學環 節設計， 促進 教學完整且 有效地推進。 樹立環保意 識。
草圖：
學生代表回答 師：今天我們以設計師的身份在課堂挑選合適的材料，明天我們可能是 以設計者或者使用者的身份使用材料……我們要堅持生態優先、綠色環 保的理念，遵循可持續發展的原則選擇材料。綠水青山就是金山銀山
尾聲 | 收獲 之后 （2 分鐘） 師：引導學生總結本節所學： 生：總結所學，在回顧中對本節內容形成系統印象，為下節課的學習做 好準備。 師：我們下一站的站點是測光。什么是技術試驗呢？我們對臺燈進行哪 些試驗呢？我們又會遇到哪些新奇的事物呢？讓我們一起期待下一節課 吧。 下節課知識 介紹
。
【 板書設計 】
3.2 挑選合適的材料
一、常見材料的種類及特性
二、標準件與元器件
【 教學反思 】
本節課雖然能達到基本預設目標，通過創意臺燈來吸引學生的興趣、激發 學生的求知欲。但是在小組討論上， 學生的積極性不高， 回答問題不是很積極。 需要在課堂上多調動學生的積極性。同時， 語言有不嚴謹之處， 講解的安排前 緊后松，等等不足之處需要改進。
【 教學任務單 】
任務 1 、任務 2 、任務 3
任務 1
觀察本組現有的臺燈思考并回答下列兩個問題：
1.臺燈主要是由什么材料構成的？
_______________________________________________
2.以上材料的優缺點是什么？
_______________________________________________
9
任務 2
小組活動：從下列四個表格選擇本組臺燈所需材料及零配件，并說一說選材原因。
臺燈/底座骨架用材
類別 優缺點
竹 傳統用材。堅硬且有彈性，成型容易，價格低，不防火，大量使用對生生態有影響
藤條 較少使用。彈性好，不防火，價格較高，大量使用對生態有較大影響
木條(塊) 形狀穩固，彈性較差，不防火，大量使用對生態有影響
鐵絲(塊) 成型容易，價格低，防火，堅硬，彈性較差，易生銹
鋼絲(塊) 堅硬且有彈性，防火用，成型困難
塑料(條) 較少使用。耐腐蝕，易加工，可減少森林砍伐，缺乏彈性，不防火
(厚)紙皮 易加工，成本低，缺乏彈性，不防火，不防水。多適用于自制燈籠，例如學生的燈籠制作練習等
臺燈燈罩用材
類別 優缺點
絲布 傳統用材。外觀好，價格較高，不防火。
普通布料 圖案花式多，易于獲得，透光性較差，不防火。
普通紙 用材易于獲得，加工容易，不防火，不防水。
PC(薄板) 新型用材。加工容易，不易起皺紋，美觀，防水，不防火，大量使用 易造成白色污染。
普通玻璃板 耐腐蝕，防火，防水，加工要有專用工具，破碎時易割傷人
有機玻璃板 美觀，耐腐蝕，防水，價格較高。
塑料 耐腐蝕，防水，質輕，回收利用難，不易腐爛，易造成白色污染
燈源用材
類別 優缺點
Led 燈 節能;壽命長;便于運輸，綠色環保。市場上的 LED 燈具質量良莠不一，且價格比較昂貴
白熾燈 功率小、便宜；光視效能低，壽命短，耗電量多，電費高。不環保
節能燈 發光效率高，節省能源節能燈需要添加稀土熒光粉，由于稀土熒光粉本身有放射性，過量放射會對人體產生危害。
熒光燈 發光效率高;使用壽命長;有一定的裝飾作用；對視力有一定影響; 生產過程中和使用廢棄后有汞污染
其他配件
類別 優缺點
螺栓螺母 結構簡單，裝拆方便，應用廣泛；對孔的加工精度要求較高
膠水 有很強的的結合力，可以粘接玻璃、瓷器、甚至金屬；含苯，超量吸入對人體有較大的的危害
1.為本組設計的臺燈選哪些材料？
(
12
)
2.選以上材料的原因？
任務 。
小組活動：本組臺燈草圖是否有優化之處？如有，請提出優化思路。

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