資源簡介

蘇教版必修一第五章第一節
“方案的構思及其方法”教學設計
高彩梅　　西北工業大學附屬中學　　710072
【教材版本】
通用技術必修1《技術與設計1》（江蘇教育出版社）
【設計理念】
方案的構思是技術產品設計的靈魂所在，技術產品的多樣化及最優化都將在方案的構思及其比較與權衡中實現。設計的關鍵在于構思，構思的關鍵在于科學的設計分析與恰當構思方法的應用。一個完整的構思過程既是分析、構思、比較、權衡等思維活動相互輝映的過程，也是批判性相像、創造性思考、科學決策綜合運用的過程。方案的構思是設計中最富有挑戰性的環節。以活動案例為載體，以探究性學習、小組合作、草圖繪制、方案評價等學習策略為依托，引導學生在師生互動、生生互動、自我體驗中進行設計分析、方案的構思、方案的比較與權衡等主要內容的學習活動，教學環節側重點：設計作品賞析——構思方法學習——方案構思實踐。
【教材分析】
1、知識結構分析
本節內容包括三部分：（1）設計分析；（2）方案的構思方法；（3）方案的比較與權衡。在邏輯上三部分內容相關性很強，體現設計過程逐步完善的循序漸進的思維過程。三部分內容均為重點內容，它們的關系是互為基礎的。
2、知識發生發展過程分析
三部分內容結構合理，系統性強，案例設計符合學生的思維發展模式。設計分析是設計過程中必不可少的步驟，是完成設計構思的前提，合理周全的設計分析不但會使構思的目標更明確，使技術產品更經濟、實用、更好的滿足人們的需要，而且為構思的多樣化提供了平臺。本節緊扣“物”、“人”、“環境”三者關系從三方面對臺燈設計進行分析。方案的構思需要通過一定的手段表現出來，形成較為系統全面的設計想法，這就要借助一定的構思方法，第一節中介紹了幾種常用的方案構思方法，使各種構思得以很好的呈現。此為，本節通過臺燈的幾種設計方案比較與權衡，教會學生對構思方案進行一般的比較與權衡的方法。
3、知識學習意義分析
方案的構思是技術產品設計的靈魂所在，技術產品的多樣化及最優化都將在方案的構思及其比較與權衡中實現。本節教學以具體的設計任務——臺燈的設計為載體，通過實際的設計分析、方案構思、方案的比較與權衡各環節逐步深入，使教學任務的完成具有可操作性，巧妙地化抽象為具體，在具體的教學情境中提高實踐能力，通過親身經歷獲取理論知識的。
4、教學建議與學法指導說明
教師對于知識的整理，素材的補充、知識結構的建構與分析是必要的，選擇學生的設計構思為案例，引導教學與學生體驗環節可以增加教學過程的針對性，激發學生的思維，提高參與程度。在這節課如果能夠結合往屆學生的作品與本屆學生的創意進行教學，能起到拋磚引玉的教學效果。
【學情分析】
1、學生原有認知發展分析
設計分析、方案構思、方案的比較與權衡三部分內容很抽象，概括性強，知識的掌握需要很強的理論概括能力，這節課通過學生的實踐與親身經歷，提升對于設計分析、方案的構思方法、方案的比較與權衡的理論認知水平。
2、學生原有知識結構分析
在前幾節教學的基礎上，學生積累了一定的技術設計的知識，掌握了一定的設計理念，這節課，展開體驗環節、學生互動、教師的分析概括、資料的補充說明、知識結構的條理化是有基礎的。通過學生體驗、討論、合作、概括等環節的推進；教師的啟發、引導、分析、概括、條理化。知識結構有效的得到整合是可以做到的。
3、學生非認知因素分析
利用師兄、師姐的作品作為實物教材；利用學生自己或小組討論的設計方案、草圖為案例；教師的理論為指導能夠增加學習情趣，非智力因素轉化為學習的有效資源，對于提高學生的技術素養有深遠的教學意義。
【教學目標】
1、知識與技能
（1）能對具體的設計任務進行一定的設計分析。
（2）能根據設計要求選擇合適的材料或標準件。
（3）能制定符合一按設計原則和相關設計規范的完整設計方案。
（4）通過比較與權衡，在多個方案中選定滿足設計要求的最佳方案或整合各方案的優點來改進原有方案。
2、過程與方法
從對臺燈的分析、構思、比較與權衡中，抽象出一般技術產品的設計分析、方案構思、比較和權衡的方法。
3、情感、態度與價值觀
（1）在開篇展示構思巧妙而且學生比較熟悉的設計作品（圖片和實物），激發學生的學習興趣和創造欲望。
（2）設計臺階式（由易到難）的課堂實踐活動，讓學生能一步步由淺入深地進行構思，并形成方案，享受到成功和創造的快樂。
（3）對學生在方案構思實踐過程中產生的亮點進行及時肯定和鼓勵，增強學生對方案構思的自信心。
（4）通過大量的設計案例，對學生進行信息刺激，激發他們的創造靈感。
【重點難點】
1、教學重點
組織學生親身參與臺燈設計分析過程，明確設計分析概念、方法及要求。
2、教學難點
幫助學生克服對“設計分析”的畏難情緒，合理安排好課堂實踐活動，激發學生的創造潛力，使學生感受到創造的快樂。
【教學環境】
本節課的教學在通用技術專用教室完成。媒體運用：教學課件、視頻資料、實物展示
【教學方法】
案例教學法、親身體驗法、圖表解說法、情景設置法、實物演示法、內容補充法——指導學生學會“協作學習”、“做中學”等學習方法。
【教學思路】
1、導課：回顧第三章的教學內容：設計的過程、設計的一般原則、設計評價的相關內容，簡要介紹本節知識結構，課時安排情況。
2、導入第一課時的教學環節。
（1）設計分析的概念。
（2）設計分析的意義。
（3）設計分析的方法。
3、學生討論環節。師生共同完成臺燈設計需要考慮的因素示意圖。
4、設計對象的分析與標準件的選擇原則。
5、課堂總結。
（1）完成臺燈的設計草圖。
（2）小組分工合作準備制作臺燈的標準件。
（3）收集臺燈的資料。
【教學過程】
第一課時
◆ 環節1
教師活動1：導課
學生活動1：討論、回答老師提出的相關問題
教師活動2：臺燈的設計分析引入第一課時的教學
學生活動2：觀察實物、討論分析、思考問題、回答問題
設計意圖：回顧學生已有的知識，導入新課有利于知識的整合與遷移能力的培養，利用師兄、師姐的作品作為實物教材；利用學生自己或小組討論的設計方案、草圖為案例；非智力因素轉化為學習的有效資源，對于提高學生的技術素養有深遠的教學意義。
1、導課
在第三章我們學習了技術設計的基本理論：設計的過程、設計的一般原則、設計的評價的相關內容，請同學們回顧有關內容并回答老師提出的問題，師生共同討論完善同學的答案1、設計的過程；2、設計的一般原則；3、設計的評價。
展示課件：簡要介紹本節知識結構，時安排情況。
導入新課：方案的構思及其方法。
◆ 環節2
2、設計分析
教師活動1：教師講述、課件展示設計分析的重要內容：
1）設計分析的概念：設計分析就是對產品的方案設計中應考慮的因素及其關聯進行分析。
2）設計分析的意義：合理的設計分析對于設計方案的形成非常重要，分析得當可以指引以后的技術設計少走或不走彎路。
學生活動1：討論、聽講、有關筆記。
教師活動2：指導學生分析臺燈設計需要考慮的因素示意圖，思考設計分析的方法。
學生活動2：對各個小組的方案進行比較：抓住臺燈設計時需要考慮的主要因素。
設計意圖：激發學生思考的積極性，掀起頭腦風暴，體驗合作學習的快樂，共享學習成果。
同學們，我們對于臺燈的設計時需要考慮的主要因素示意圖進行了填寫，現在展示各組的討論結果。
學生活動3：對各個小組的方案進行比較。
教師活動3：參與學生討論、展示課件內容：
◆ 環節3
教師活動1：展示上界學生作品，提出一般情況下臺燈組成部件。
學生活動1：觀察實物。
設計意圖：用身邊的作品激發學生活動的參與度，使親自設計并完成的動機進一步加強。
教師活動2：指導學生分組討論。
學生活動2：對臺燈的各個部分進行設計分析。
教師活動3：課件展示臺燈各個部分進行設計分析的側重點。
學生活動3：整理筆記。
◆ 環節4
3、臺燈組成部件設計分析
教師活動1：展示上界學生作品
學生活動1：觀察實物，小組討論。
教師活動2：分配討論問題。
學生活動2：回答本組問題。
教師活動3：指導討論過程，課件展示正確解答。
學生活動3：鞏固知識點：
燈泡分析：照度、光色、壽命、能耗、環保、價格。
燈罩分析：作用、材料、外形。
開關分析：（1）作用：起著控制臺燈的點亮、熄滅或調節亮度。
（2）外形設計：方便操作。
（3）類型：撥動式開關、旋鈕式開關、光控開關、聲控開關、遙控開關和亮度自動控制開關。
（4）選材：注意絕緣、工作電壓。
底座分析：功能：支撐和穩固作用、材料和形狀設計、個性化風格。
材料：堅固、不易碎；陶瓷、玻璃、塑料、金屬等。
◆ 環節5
4、關于標準件的選擇
教師活動1：詢問學生關于標準件的知識、補充標準件的概念。
1、概念：標準件是指經優選、簡化、統一并授以標準代號的零件或部件。
2、臺燈標準：臺燈很多的材料中是標準件。如燈泡、燈座、電源插頭、開關等。
3、用途：設計臺燈時，必須知道和學會選擇標準件，這樣可以簡化制作過程，又能實現通用通換。
學生活動：課堂總結
設計意圖：通過對之前展開環節的總結，提升學生對設計分析的理解程度，最終達到對課后設計過程的指導意義。
5、總結
下面來對本節課做一小結：
這節課我們學習了設計分析的概念、設計分析的意義、設計分析的方法；了解了臺燈的結構及各部件的設計要求；欣賞分析了現有的作品；補充學習了標準件的知識及臺燈標準件的選擇、獲取途徑；相信同學們的設計思路逐漸清晰了，請同學們記住臺燈設計的要求。老師將期待一個個精美設計的誕生！
老師展示課件：
6、課后作業
完成臺燈的設計草圖
小組分工合作準備制作臺燈的標準件
收集臺燈的資料
第二課時
【教學過程】
◆ 環節1
教師活動1：導課
學生活動1：討論、回答老師提出的相關問題
教師活動2：臺燈的設計分析引入第二課時的教學
學生活動2：討論分析、思考問題、回答問題
設計意圖：回顧學生已有的知識，導入新課有利于知識的整合與遷移能力的培養。
1、導課
同學們好！
上節課我們學習了設計分析的基本理論：設計分析概念、設計分析意義、設計分析的方法、臺燈設計的要求及標準件的獲取相關內容，請同學們回顧有關內容并回答老師提出的問題，師生共同討論完善同學的答案1）設計分析、2）設計分析的意義、3）臺燈設計分析方法。
展示課件：簡要介紹本節知識結構，時安排情況。
導入新課：二、方案的構思方法。
◆ 環節2
2、方案的構思方法
教師活動1：教師講述、課件展示方案構思概述的重要內容：
（1）方案構思的概念：在廣泛信息收集和處理的基礎上，根據設計要求，提出各種設想和解決問題的方法，形成設計方案，這個過程稱為設計構思。
（2）方案構思的實質：方案的構思是指在設計分析的基礎上，通過思考將各要素架構起來，形成一個完整的抽象物，并采用草圖、圖樣、模型(視覺形象) 呈現的思維過程。
（3）方案構思的步驟：
① 廣泛收集資料，觸發思路
② 進行設計分析，形成想法
③ 發展想法，產生多種方案
④ 經過比較、權衡、決策，選擇方案
學生活動1：討論、聽講、有關筆記。
教師活動2：指導學生閱讀教材了解方案構思的方法。
學生活動2：快速瀏覽教材。
設計意圖：使學生大概對教學內容有所了解，提高教學效果。
同學們，我們已經初步了解了常見的方案構思方法有草圖法、模仿法、聯想法、奇特構思法等五種，在技術設計中選擇合適的構思方法將影響設計的目標能否實現、設計質量與設計效果。因此，我們有必要系統掌握每一種設計構思方法在技術設計中的應用。為以后學習奠定基礎。
學生活動3：學生繪制臺燈設計草圖，小組交流。
教師活動3：傾聽學生討論、對于草圖法進行知識梳理和補充。
草圖種類 應用情況
結構草圖 簡要表示設計的結構形態
原理草圖 用草圖表示設計的工作原理
流程草圖 用草圖表示流程時序與環節
◆ 環節3
3、方案構思方法一：草圖法
教師活動1：展示草圖法的圖片資料課件。
學生活動1：觀察、對比、分析。
設計意圖：展示圖片資料擴大容量，使學生的認知從具體走向一般。
教師活動2：指導學生分組討論、每組同學選擇設計方案草圖進行討論，形成小組設計草圖。
學生活動2：繪圖、小組討論、形成方案。
教師活動3：對于學生的設計草圖進行評價。
學生活動3：整理筆記。
◆ 環節4
4、方案構思方法二：模仿法
教師活動1：課件展示生產與生活中的模仿案例。
學生活動1：觀看課件圖片資料，小組討論。
教師活動2：分配討論問題。
學生活動2：回答本組問題。
教師活動3：指導討論過程，課件展示模仿法的及應用。
學生活動3：鞏固知識點。常見模仿法分為結構仿生、外形仿生、原理仿生三種。
◆ 環節5
5、方案構思方法三：聯想法
教師活動1：展示課件資料。
學生活動1：學生探究聯想現象在身邊的事例。
教師活動2：講解聯想法的幾種類型及案例。
（1）結構遷移：自動門的設計聯想到可推動的書報架。
（2）功能遷移：手機的“來電顯掛件”，設計出了防盜音樂拉鏈，在拉動拉鏈把手時拉鏈連桿就接通電路并發出聲音。
（3）原理遷移：用“羊角錘”拔釘的原理，經過移植，設計成了拔棉桿的工具。
學生活動2：學生列舉日常生活中用模仿法構思出來的作品：飛機模仿蜻蜓、潛水艇模仿魚、雷達模仿蝙蝠等案例。
設計意圖：又直觀的圖片資料、身邊的案例為素材，便于開發思維，學以致用，利于形成技術與設計的理性認識。
◆ 環節6
6、方案構思方法四：奇特構思法
教師活動1：展示課件資料。
學生活動1：學生探究、發散性思維尋找案例中構思的奇特之處。
教師活動2：講解概括。奇特構思法劃分為：外形奇特、結構奇特、功能奇特、材料奇特。
學生活動2：探究臺燈設計中可以采取的奇特構思方案。
7、總結
下面來對本節課做一小結：
這節課我們學習了方案構思的概念、方案構思的實質、方案構思的步驟、常見的構思方法等內容。請同學們列表總結四種方法的分類情況：
草圖法 結構草圖、原理草圖、流程草圖
模仿法 結構仿生、外形仿生、原理仿生
聯想法 結構遷移、原理遷移、功能遷移
奇特性構思方法 外形奇特、結構奇特、功能奇特、材料奇特。
課件展示四種構思方法示意圖，使學生體會到構思方法之間的關系，它們代表了不同的思維水平。
我希望同學們明白兩點：（1）方案構思并不難；（2）你們每個人都有著巨大的創造潛能。方案的構思方法有很多，我們今天學習的只是其中一部分，有興趣的同學可以通過網絡和書籍作進一步的了解。其實，不管用什么方法，其最終目的就是方案的構思為實踐服務。所以，最重要的是同學們要靈活運用這些方法多實踐多創造！
8、課后作業
各小組完成臺燈的設計與制作。
第三課時
【教學過程】
◆ 環節1
教師活動1：導課
學生活動1：討論、回答老師提出的相關問題
教師活動2：展示學生作業、作品引入第三課時的教學
學生活動2：鑒賞、討論、分析、回答問題
設計意圖：提交作品，鑒賞優秀設計，導入新課有利于知識的掌握、應用、遷移能力的培養。
1、導課
前兩節課我們學習了設計分析、方案的構思方法兩個大問題的基本理論：設計分析概念、設計分析意義、設計分析的方法、臺燈設計的要求及標準件獲取的相關內容；方案構思方法的種類和應用等內容。請同學們回顧有關內容并回答老師提出的問題，師生共同討論完善同學的答案。
展示課件：簡要介紹本節知識結構，時安排情況。
導入新課：三、方案的構思方法。
◆ 環節2
2、方案的比較與權衡：
教師活動1：教師展示學生的設計草圖，學生提交的臺燈作品。
學生活動1：鑒賞、討論、分析。
教師活動2：啟發學生自評設計方案。
學生活動2：小組成員代表發言。
設計意圖：使學生充分展示自己的設計，感悟設計帶來的快樂，與同學共享成就。
同學們，我們已經展示了自己的設計、鑒賞其他小組的創意，究竟應該怎樣科學的比較與權衡我們的設計方案呢？
學生活動3：學生思考、小組交流。
教師活動3：傾聽學生討論。
◆ 環節3
3、方案的比較
教師活動1：引導學生回顧設計的一般原則相關內容圖片資料課件。
學生活動1：回憶、討論回答。
設計意圖：展示圖片資料擴大容量，使學生更好鞏固所學知識。
教師活動2：課件展示設計的一般原則并補充：時效性原則、法律規范性原則、工程心理學原則、通用性原則、可持續性原則。
學生活動2：整理相關筆記。
教師活動3：講述方案比較的理論知識。
（1）方案比較的概念：方案的比較是指依據一定的原則，采取一定的方法和手段，對設計所涉及的過程及結果進行事實判定和價值認定的活動。
（2）方案比較的依據：參照設計的一般原則進行比較。
根據事先制定的設計要求進行比較。
（3）方案比較的方法：
列表法：
實用 美觀 創新 穩定性 安全性 環保性 加工難易程度 經濟成本
方案A √ √ √
方案B √ √ √ √
方案C √ √ √ √ √
方案D √ √ √ √ √
坐標法：
（4）方案比較的目的：了解各個方案對設計指標的符合程度。
學生活動3：整理筆記。
◆ 環節4
教師活動1：課件展示臺燈設計案例。
學生活動1：觀看課件圖片資料，小組討論。
教師活動2：分配討論問題。
學生活動2：回答本組問題。
教師活動3：指導討論過程，四種方案的優缺點。
學生活動3：鞏固知識點。
◆ 環節5
4、方案的權衡
教師活動1：展示課件資料。
學生活動1：學生探究四種方案的特點。
教師活動2：講解方案的權衡
◆概念：在多個方案經構思形成之后，對這些方案進行評判和比較，同時要從設計的目的出發，針對一些相互制約的問題進行權衡和決策，最后選出較為滿意的方案或集中各方案的優點進行改進。
◆實質：方案權衡就是按照重要性來確認各個因素考慮的順序。
◆方案權衡的步驟：
第一：權衡時首先要考慮最關鍵因素；基本功能——照明。
第二：安全性——制作過程的安全性；操作的安全性；使用的安全性。
第三：考慮穩定性和耐久性。
第四：考慮加工的難易程度、成本、環保性等。
◆方案權衡的關鍵：
權衡方法：確認設計的核心因素。
權衡目的：方案的完善與改進。
權衡依據：根據設計要求與設計原則對各個方案進行權衡。
5、總結
下面來對本節課做一小結：設計評價、方案構思、方案的比較與權衡不是孤立的，它們相互之間有著密切的邏輯關系，滲透于設計的全過程，所以同學們要系統的立即和掌握。
6、課后作業
有問題的設計可以適當完善臺燈的設計與制作。
適應性
環境保護
人
環境
臺燈設計
物
任務
需求
安全
生理
材料
造型
功能
臺燈設計需要考慮的因素示意圖
臺燈的組成部分分析
支架
開關
底座
燈罩
燈泡
結構
功能、類型
環保、頻閃
形狀、材料
功能、造價
形式、功能
高度、成本
分類、功能
功能、形狀
材料
耐 用 性
外觀要求
成本要求
完成期限
具有閱讀照明的主要功能，
兼顧生活照明
綠色環保
美觀大方
價格低廉
結構堅固，耗電量小。
兩周以內
功能要求
安全性能
臺燈設計
要求
移
仿
畫
草圖法——
直觀明了。
結構草圖
原理草圖
流程草圖
模仿法——
簡單易行。
外形模仿
結構模仿
功能模仿
聯想法——
由此及彼。
外形結構遷移
功能遷移
原理遷移
奇
奇特構思法——
奇思妙想。
外形奇特
材料奇特
結構奇特
功能奇特

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