資源簡介

《簡單結構的設計案例》教學設計
湖州市長興縣第三中學 費根法
一、教學目標：
1、通過“秋千”設計案例，使學生進一步熟悉設計的一般過程。
2、掌握簡單結構的設計分析和方案構思，畫出設計草圖，為下節課模型或原型制作做好準備。
3、培養嚴謹、認真、細致的學習態度和堅韌不拔的意志品質。
二、教學重點、難點：
教學重點：對“秋千”進行設計分析，找出設計需要解決的主要問題。
教學難點：方案構思及畫出設計草圖。
三、教學方法與教學手段：
1、通過“秋千”原型和圖片展示，引導學生認識結構和結構設計。
2、提供每小組（三人一組）一套材料和工具安裝 “秋千”模型，從中感悟結構的強度、穩定性、使用的材料、連接的方式以及美觀性、經濟性，加深對結構設計的認識。
4、采取以三人小組為單位進行合作學習，引導學生討論分析，形成多種解決問題的方法，并從多種方法中選擇合適的方法應用到設計方案中去。
5、設計分析完成后，每位學生都要進行方案構思并畫出草圖，并進行交流和評價，完善自己的設計方案。
6、每位同學發一張“通用技術活動記評表”，本表格主要記載學生活動的過程，活動完成情況的記錄、學生活動表現的記錄、學生自評和老師評價，以便存入學生的技術活動檔案袋，作為高中學生綜合素質評價的依據之一。
四、教學過程：
（一）導入。
展示一“秋千”原型及各類圖片（引導學生認識結構和結構設計。）
【師生互動】：
（1）秋千是一種簡單的結構類型，根據我們前面學過的結構類型，是屬于什么結構？（學生回答：框架結構）
（2）秋千雖然簡單，但是設計起來并不容易，要考慮的因素很多，同學能不能說一下設計秋千要考慮哪些因素？（學生回答：安全、強度、穩定性、功能、美觀、個性化需求、成本等）
【收集信息】：
展示多種“秋千”的圖片，從別人的設計中吸收有價值的信息。；
【學生活動】：
每三人為一組，提供學生“秋千”模型的材料和工具，組裝 “秋千”模型，從中感悟結構的強度、穩定性、使用的材料、連接的方式以及美觀性、經濟性，加深對結構設計的認識。
師：今天我們就以“秋千”為例，學習簡單結構的設計過程和方法。
（二）簡易“秋千”結構設計案例
1、按組發放“通用技術活動記評表”并說明使用方法。
2、設計背景：
某公園要制作部分“秋千”，公園方提出的設計要求是：
（1）功能要求：能坐一至兩個人的“秋千”。
（2）安全性：結構穩定、強度大，安全系數高。
（3）外觀要求：美觀和環境和諧。
（4）設計規范：要滿足成年人和兒童使用的要求。
（5）成本低：選用強度大價格低的材料。
3、針對園方提出的設計要求進行設計分析：
（1）分析“秋千”的構成。
【投影展示】：“秋千”的圖片。
【師生互動】：討論分析“秋千”的結構組成：支架、座椅和連接三個部分。
（2）分析支架的結構設計。
【教師分析】：
由于“秋千”的支架在使用過程中受到很大的外力，因此在設計時要考慮支架結構的強度和穩定性。結合前面學過的知識，該如何解決呢
【課堂討論】：
對于增加支架的強度，應該考慮哪些因素？具體有哪些措施
【師生互動】：
①使用的材料：應選用強度較大的材料，如鋼管、結實的木料等。
②結構的形狀：三角形、梯形、長方形結構（在形成的框架中間加上支撐構
件，構成三角形，可大大增強強度。
③構件的連接方式：鋼材可用焊接、螺紋連接，木材可用榫接、釘接等。
【模型展示】：
通過“秋千”模型說明增加支架的強度的措施。
【課堂討論】：
對于增加支架的穩定性，應該考慮哪些因素？具體有哪些措施
【師生互動】：
①結構的重心：在不影響使用的情況下，盡量降低支架重心。
②結構的底座：支架與地面所形成的支撐面積要大且重心所在點的垂線要落在結構底面的范圍內。秋千的支架、拉桿怎樣與地面連接牢固？
③結構的形狀：支架的支撐點有三個以上且不在一條直線上。
【模型展示】：
通過“秋千”模型說明增加支架穩定性的措施。
【投影展示】：
各種不同的支架，以開拓學生視野。
【師生互動】：
師：支架除了要滿足強度和穩定性的要求，還應滿足什么要求？
生：還應滿足美觀、功能、個性化需求。
（3）分析座椅的結構設計。
【師生互動】：
座椅除能承受兒童的重量外，還要求安全、舒適、美觀。
【模型展示】：
通過“秋千”模型介紹幾種座椅設計。
【投影展示】：
各種不同的座椅，以開拓學生視野。
（4）分析支架與座椅之間的連接。
【師生互動】：
連接方式：支架與座椅之間要晃動，之間的連接一般要采用鉸接。
連接材料：連接用的材料有白棕繩、鐵鏈條、鋼管等。
【模型展示】：
通過“秋千”模型說明支架與座椅的連接方式和連接材料的選用。
【投影展示】：
各種不同的連接方式和材料，以開拓學生視野。
【教師歸納】：
4、方案構思畫出草圖：
【學生活動】：
每位同學根據前面的設計要求和設計分析，進行方案構思和畫出草圖。
【教師指導】：
各組檢查，分析指導（在構思時首先考慮安全，就是秋千強度和穩定性要滿足要求，再考慮功能、美觀、個性化需求、成本）。
5、設計交流、評價
【學生交流】：
（1）每個小組選出最優的設計，進行大組交流。
（2）從中選擇若干個小組進行自評，再由其它小組進行互評。
【教師點評】：
（根據學生的評價即時點評）
（三）小結：
經過簡易“秋千”的設計，使我們進一步熟悉了設計的過程，學會簡單結構設計的方法，為同學們今后的學習和設計打下一定的基礎，相信同學們一定會有所收獲！
五、作業設計：
同學們課后可進一步優化設計，收集所需的材料（材料的選擇可因地制宜、就地取材、廢物利用），準備必要的工具，下一節課我們要進行模型或原型的制作，把自己的設計方案變成現實。
六、完成記評表的填寫。
要求學生填好表中的內容，并進行自我評價（ M 為初步學會、 N為學會），下課后交到任課老師處。以便存入同學們的技術活動檔案袋，作為高中學生綜合素質評價的依據之一。
（教學設計“說明”、 個人簡介附后）
附件：
教學設計“說明”
“簡單結構的設計案例”的學習目標是：“能確定一個簡單對象進行結構設計，并繪制設計圖紙，做出模型和原型，”課時為二個課時。而本次課堂教學評比的課時為一個課時，既要完成學習目標，又要符合教學規律，是本次教學設計的難點。
本教學設計確定“秋千”為設計對象，“秋千”是一個簡單的結構，影響結構的強度和穩定性的因素都能從中體現出來，而且“秋千”設計中要考慮的因素比較多，如：強度、穩定性、功能、安全、美觀、舒適、成本、個性化需求等；有利于學生在設計中發揮其設計的潛能。是一個比較好的案例。本節課設計為四個環節，第一環節是：認識結構與設計。一是從“秋千”實物（原型）這一簡單結構引導學生回顧結構設計應考慮的因素；二是展示多種“秋千”的圖片資料，幫助學生增加設計“秋千”的信息；三是提供學生“秋千”模型的材料和工具，組裝 “秋千”模型，從中感悟結構的強度、穩定性、使用的材料、連接的方式以及美觀性、經濟性，加深對結構設計的認識。第二環節是：明確設計要求和設計分析。明確“秋千”設計要求，對秋千的支架、座椅、連接三個組成部分進行設計分析，找出設計需要解決的主要問題。第三環節是：方案構思畫出草圖。第四環節是：設計交流，由各小組選出一個代表，交流設計方案。
本節課的設計，使學生經歷了設計的一般過程，學會了簡單結構的設計方法；制作模型或原形作為下一節課的內容，并作為作業布置了學生課后收集制作“秋千” 模型或原形的材料；課堂上的組裝 “秋千”模型，在一定程度上彌補了在本節課中學生未進行制作模型或原形的不足。

展開更多......

收起↑