資源簡介

課題名稱 《簡易飛機的設計》-系統與設計單元復習
學科 通用技術 授課班級 高二.二十五班 授課時數 2
設計者 張 磊 所屬學校 山東省昌樂第一中學
一、教學內容分析
本節內容是廣東版《技術與設計2》第三章《系統與設計》學完之后的設計與實踐活動，目的是讓學生通過對簡單飛機的設計，進一步理解和運用系統設計的基本思想和方法，進行簡單的系統設計。
二、學習者特征分析
一般特征：高二的學生通過一年的通用技術學習，已經具備一定的技術設計基礎，無論是材料的選擇還是結構的設計，都能從人機關系方面進行簡單的設計。初始能力：學生已經完成了系統分析的方法和系統優化的學習，具備了從系統的角度進行一項簡單設計的能力。
三、教學目標
知識目標： ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )通過簡易飛機的制作，進一步理解和運用系統設計的基本思想和方法，進行簡單的系統設計。能力目標： ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )通過對簡單飛機系統設計和優化，明確系統各個元素和子系統之間的聯系，合理解決它們之間的沖突，實現系統整體效果的最優。情感目標： ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )對設計的系統進行試驗，發現并明確問題，提出改進方案，在設計、改進、優化中提升學生的技術素養。
四、教學重點和難點
教學重點 1、子系統的設計；2、合理解決子系統之間的矛盾沖突。
教學難點 優化設計
五、教學環境要求
1、教學媒體：常見材料：短木板、竹片、細木棍、粗細兩種鐵絲、硬紙板、泡沫板、螺旋槳、橡皮筋、膠水。 常用工具：鉗子、美工刀、剪刀、銼刀。2、教學資源：實物模型、教師、學生。3、其 他：輔助圖表。
六、課堂教學過程結構設計
(一)、導入：簡易橡筋飛機的飛行。（第一課時）（5分鐘）
1、老師先出示一個小型的簡單的橡筋飛機，在教室內飛行，引起學生的興趣；2、從系統的角度對小型橡筋飛機進行分解成若干元素和子系統。 ●元素：螺旋槳、機身、機翼、尾翼、橡筋等； ●子系統：動力子系統；機身子系統、機翼子系統； 3、分析各個子系統的構成和功能。簡單介紹飛機飛行的基本原理。 4、老師提供材料、工具，讓學生以小組為單位設計一個簡單的飛機。5、提出要求： 從系統的角度分析飛機，領會各個元素和子系統的作用。 根據老師提供的材料和工具，也可自選材料，設計一架簡單飛機，大小不限，材料自選，連接方式不限，要求飛機在空中飛行時間不少于5秒。
(二)、結合材料，制定設計方案。（25分鐘）
小組內交流：確定身邊可利用的原有條件（原理、材料、工具、工藝等），選擇設計思路，明確任務分工以及設計時間進度，確定制作流程。1、綜合考慮：⑴各子系統的功能，動力子系統和平衡子系統與整體布局的相互聯系。⑵材料和工具的選擇：確定機身材料、機翼材料、動力子系統和機翼與機身的連接方式以及制作工程中的工具運用。⑶安全、環保因素，避免設計的隱患及系統對人體健康的不良影響。⑷節能、經濟及長期效果。2、小組分工：組員姓名 小 組 分 工 收集資料、調查記錄、整理資料、繪圖及設計，展示成果 3、列出所用材料的清單。4、確定制作流程及設計時間進度。 5、繪制簡單的設計平面圖。
(三)、設計方案的展示與交流。（12分鐘）
每個小組3分鐘左右的時間，派本組的解說員到講臺上向其他小組展示本小組的設計方案，包括設計理念、材料選擇、制作方法與過程、系統設計特點等。解說員解說完畢之后，等待其他小組同學的質疑，如果其他小組有同學對本組的設計方案有疑議，可以在解說員解說完畢之后站起來發表自己的觀點，然后講臺上的解說員負責解答，解說員所在的小組的每一名同學都可以提供技術支持。這個環節可以督促各小組之間的相互交流和相互學習，通過展示與辯論的環節，完善本小組方案的設計。
(四)、設計制作和試驗。（課下學生根據小組的分工完成飛機的設計制作）
制作：發揮學生的主觀能動性，嚴格按照課堂上制定的設計方案進行制作。試飛：制作完畢后，由班長組織學生到操場進行試飛試驗。⑴發現問題：在試飛過程中，發現自己小組設計制作的飛機存在的問題，并進行記錄。 各組飛機模型設計優缺點評價表 組別飛行時間 優 點 出現的問題 一組 二組 三組 四組 ⑵明確問題：從系統的角度，在小組內，對試飛出現的問題進行分析，把問題范圍縮小到每一個元素或子系統，找出問題出現的原因。⑶解決問題：針對系統出現的問題和問題出現的原因，通過各種途徑（網上查詢、圖書館查閱、與老師溝通交流等），提出系統優化的方案。
(五)、系統優化方案的展示與交流：（第二課時）（25分鐘）
1、展示各個小組試飛過程中出現的問題。2、每個小組的解說員到講臺上展示本小組的優化方案，重點闡述出現問題與解決問題的思路。3、其他小組同學可以進行辯論或討論，對本小組或其他小組的優化方案提出建設性意見。
(六)、優化方案的實施。（15分鐘）
在課堂上進行每個小組的系統優化方案的實施。
(七)、優化方案的再改進。（5分鐘）
老師的指導性建議：1、只有對系統進行詳細分析，才能找到問題的關鍵所在，才能完成對元素、子系統、系統的優化；、2、對元素、子系統的優化，最終目的是實現系統整體功能的優化！3、再試飛！再發現問題！4、再改進！再完善！系統的優化是一個不斷驗證與完善的過程！

段青點評：
可借鑒之處：
1、教師選擇簡易飛機的設計與制作為載體，使：學生在動手實踐中體驗和掌握系統設計的基本思想和方法，進行簡單的系統分析和設計。這一教學內容的設計很有創意，把系統的分析、設計、優化，與問題解決很好的結合起來了。
2、課堂環節清晰，有演示導入、方案設計、動手制作、交流展示，教師的課堂指導也比較得力。

可討論之處：
（1）沒有對各小組簡易飛機設計的方案，從系統的分析與設計的角度，進行交流和分析、改進，就進入制作環節。能從系統的分析與設計的角度，對方案進行交流，就能夠與模塊一的方案設計區別開來，而不會使人有留于一般性設計制作的理解。
（2）課上教師得出一結論“飛機無動力滑翔的飛行姿態，是設計是否成功的關鍵”（這個結論很關鍵），各小組展示交流上，都有這一環節，并以這一環節決定設計是否成功。該結論是如何得出的，或基于什么原理，最好要有一個交待。
（3）展示中，關于各組學生的飛機無動力滑翔的飛行姿態：給一個初速度，但不同組的初速不同，能否作相同的比較？也就是說，如果初速度也是變量，那么，難以得出無動力滑翔的飛行姿態。
（4）放到戶外，在動力狀態下飛行，效果好，不用假設……
（5）缺少對每組學生作品，從系統設計的角度的點評。

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