資源簡介

（必修
技術與設計1）
任務一
進行設計分析,構思設計方案
一、教學內(nèi)容
本節(jié)課之前，學生已經(jīng)學習了人機關系的內(nèi)容，接下來迫切需要設計分析知識來指導以制訂方案。由于小組項目差異較大，本節(jié)課首先以垃圾盛收裝置的設計任務為載體，在教師的引導下學習設計分析的一般思路；然后，將所學知識遷移到項目中，并進行設計分析。
課上圍繞設計的三要素，從人、物、環(huán)境三個方面來分析設計對象需要考慮的主要因素，明確設計要求和具體的設計分析思路。
對設計分析的教學著重引導學生從多方面思考產(chǎn)品設計所涉及的因素，并抓住主要因素進行設計分析，同時注重緊扣人、物、環(huán)境三者之間的關系，為后續(xù)的方案構思奠定基礎。
二、學科核心素養(yǎng)要求
1.
技術意識：能在技術活動的過程中，恰當處理人機關系，形成規(guī)范、安全的技術習慣。
2.
工程思維：能通過技術設計的一般過程，初步進行設計方案的多因素分析，了解比較、權衡、優(yōu)化等系統(tǒng)分析法。
3.
創(chuàng)新設計：面對較為復雜的技術情境，能運用人機工程學理論，發(fā)現(xiàn)用戶的多方面需求以及需求之間的關聯(lián)性，多角度分析需要解決的技術問題；能根據(jù)設計對象和現(xiàn)有條件制訂解決技術問題的一種或多種方案。
4.
圖樣表達：能用簡單的草圖來進行表達和交流設計構想。
三、教學重點、難點
1.
重點：深入具體的設計分析，明確產(chǎn)品設計需要考慮的因素，形成基本的設計分析思路和方法。
2.
難點：在設計分析的基礎上，綜合考慮各種因素，構思并制訂符合設計要求的項目設計方案。
四、教學準備
多媒體教學設備、教學課件、垃圾桶、學習手冊等。
五、教學過程
1.
情境導入
2020年5月1日新修訂的《北京市生活垃圾管理條例》開始實施，垃圾桶再次成為熱點。
教師：展示幾款公用垃圾桶照片，組織學生進行思考。
學生：思考、同桌討論，自由回答問題。
任務：列舉垃圾盛收裝置的設計要求。
教師：展示幾款具有不同特點的辦公室用垃圾桶圖片。這幾款垃圾桶，你會選購哪一款？為什么？
學生：回答。
教師：請大家想一想，我們的具體需求是什么?請列舉出來。理想的垃圾盛收裝置應是什么樣的呢？
學生：思考、同桌討論，填寫垃圾盛收裝置設計要求表，然后采用分組輪流發(fā)言和補充的方式分享交流。
教師：啟發(fā)學生思考，在學生分享的過程中，將其所分享的設計要求匯總記錄，并實時展示在大屏幕上。
垃圾盛收裝置設計要求表
______（使用場景）垃圾盛收裝置設計要求：
（1）______________________________________________。
（2）______________________________________________。
（3）______________________________________________。
2.
探究新知
（1）產(chǎn)品整體設計分析
問題引導：為了實現(xiàn)設計要求，需要進行具體的設計分析。分析時，需要考慮哪些因素？從哪幾方面考慮？
教師：布置任務，啟發(fā)學生思考，鼓勵學生說出盡可能多的答案。如果學生陷入困頓，可以結合教學課件中的圖片情境，來幫助學生開闊思路。
學生：發(fā)散性思考，以同桌2人或前后桌4人為小組，來進行頭腦風暴。
問題引導：在提出新的分析點時，注意思考自己是如何想到的？注意發(fā)現(xiàn)是否有更普適性的規(guī)律，能夠幫助我們深入地進行設計分析。
①思考、同桌討論，將想到的因素進行精簡的表述，分條記錄在電子便簽上。
②整理、匯總電子便簽，集中展示在大屏幕上。
大家在思考時是自由聯(lián)想，還是有幾個總體方向呢？大家分析下自己提出的這些具體的設計分析點，概括起來是從哪幾個方面思考的？
③由教師引導大家將所有因素分成幾個大類，按類別把電子標簽歸成若干類。
④嘗試給分類好的電子便簽取類別名稱。
（2）知識講解
產(chǎn)品設計的三要素是指設計分析需要綜合考慮的人、物、環(huán)境三個方面的因素。
產(chǎn)品設計因素分析示意圖
人：指使用者。產(chǎn)品是為人類服務的，人類的需求在很大程度上決定著產(chǎn)品的設計。
物：指產(chǎn)品本身。產(chǎn)品本身是一個整體，包括功能、材料、造型、結構等。
環(huán)境：產(chǎn)品是在一定的環(huán)境中使用的，必然受到環(huán)境的制約，并對環(huán)境產(chǎn)生制約。
①繼續(xù)補充：針對自己所設定場景的垃圾盛收裝置，繼續(xù)從人、物、環(huán)境三個方面進行設計分析。
②檢查是否能夠往上歸類，往下看能否繼續(xù)分類。
③分析各因素的主次關系以及相互間的聯(lián)系。
④轉化為思維導圖。
⑤思路交流：各小組就分析的成果就行交流，介紹自己是如何想到的。
垃圾盛收裝置的人、物、環(huán)境因素分析表
垃圾盛收裝置的人、物、環(huán)境因素分析：
人
垃圾盛收裝置
物
環(huán)境
垃圾盛放裝置的設計分析思路：
①從使用場景角度分析，注意季節(jié)、氣候等條件，注意長時間的積累效應（圖片案例啟發(fā)）。
②從用戶需求的角度分析，調(diào)查、訪談、觀察、角色體驗、扮演用戶真實行為等，從而清晰地把握用戶的使用過程以及使用方式。
③從產(chǎn)品的發(fā)展歷史來獲得靈感，從市場現(xiàn)有產(chǎn)品的不足來進行分析。
④從人機關系和設計的一般原則角度，如用戶與產(chǎn)品的交互等方面來進行分析。
……
（3）組成部件設計分析
導語：我們根據(jù)實際需要，適當?shù)亟梃b已有產(chǎn)品，設想出設計對象本身的結構。設計對象各組成部分的外觀、尺寸、位置、連接方式的分析等，這些都是形成產(chǎn)品設計方案的基礎。
問題：我們的設計任務是“解決垃圾盛放問題”，不是“設計一款垃圾桶”。要考慮能滿足“盛放垃圾”的需求，根據(jù)設計分析，我們必須增加什么部件？
教師：引導學生思考、發(fā)言，并記錄。
學生：根據(jù)自己的設計構想，分析自己所設計垃圾盛放裝置的組成部件，交流、完善組成部件的分析結果。
垃圾盛放裝置組成部件分析表
垃圾盛放裝置部件
部件作用
設計分析
可能的設計構想
垃圾盛放裝置組成部件參考備案：
桶身（可能多個）
支撐架及底座
標牌及標示
垃圾盛放裝置
桶蓋及自動開蓋部件
煙蒂回收容器
……
3.
構思設計方案
構思設計方案（方案的構思）是指人們在一定的調(diào)查研究和設計分析的基礎上，通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規(guī)律架構起來，并采用圖、模型、文字、符號等方式整體呈現(xiàn)。
問題：要求投放方便，有哪些具體的方法？
預設答案：投放口的口徑、高度的設計——具體數(shù)據(jù)多少合適？（人機關系）
問題：如果要防止垃圾異味四處擴散，有什么方法？比如，疫情期間，人們不愿意用手去開合垃圾桶的蓋子，如何實現(xiàn)非接觸式開蓋、合蓋？
預設答案：①加密封蓋——如何開合？（借鑒已有產(chǎn)品功能，使用標準件）
②非接觸式開蓋、合蓋——超聲波感應、紅外感應、語音識別、藍牙遙控、手勢識別等。
問題：從環(huán)境角度出發(fā)，要求垃圾盛放裝置，所占空間不易過大，甚至越小越好；而從使用者角度考慮，容量應足夠大。兩者之間的矛盾如何解決？
預設答案：通過對垃圾投放量的調(diào)研和估算，研究容量與形狀之間的關系，從而做出選擇——如何實現(xiàn)？
學生：以小組形式，嘗試根據(jù)設計分析結構，提出設計問題，然后經(jīng)過深入的分析，形成初步的設計構想。根據(jù)自愿原則，選擇幾個小組，進行交流。
垃圾盛放裝置設計問題解決表
設計要求
需要解決的問題
辦法1
辦法2
……
問題：便于垃圾清理人員的傾倒、收取和清理，這些需求該如何實現(xiàn)？如何解決功能與成本間的矛盾關系？
預設答案：改變結構——功能與結構的關系。
4.
實踐應用
各組參照教材臺燈案例和本節(jié)課的垃圾盛放裝置案例，針對自己的設計項目，進行設計分析，完成各類實踐表格，然后用草圖結合文字表達自己的設計方案。
要求：方案表達清晰，有一定的合理性，圖樣難以表達的部分，用文字描述。每組2～3個方案。
教師：播放自動打包套袋垃圾桶的相關圖片，提出任務。
學生：觀看圖片，感受設計的魅力。
指導：草圖可以用于設計的過程輔助構思，也可以用于設計結果的呈現(xiàn)和交流。
學生：小組合作，完成任務。
教師：巡視，與學生持續(xù)性的對話，進行個性化指導，必要時運用網(wǎng)絡技術或借助行業(yè)專家的力量。適時選擇若干小組進行設計分析、展評交流，集中提供反饋指導。
個性化指導備案：構思過程和方案示例，助老爬樓梯裝置的設計三要素分析案例，用戶畫像法，用戶行為地圖法等。
5.
展示總結
選擇優(yōu)秀的1～2個小組設計分析過程資料及設計方案，展示交流，師生聯(lián)系設計分析知識，對其進行評析。
學生：展示交流，發(fā)表意見。在展評過程中，針對分析自己構思方案的作用，分享學習感受。
教師：適時引導，總結得出，優(yōu)秀的設計離不開影響產(chǎn)品設計的主要因素的設計分析。
課后作業(yè)：課后，繼續(xù)設計分析，完成方案構思任務。
6.
評價量規(guī)
設計分析學習評價量表
評價項目描述
權
重
自
評
互
評
師
評
表述簡明，層次清晰，能夠從人、物、環(huán)境三個方面來分析，能夠為方案構思提供良好基礎
35%
科學合理，能夠充分利用已學知識和前期調(diào)研結果，并基于滿足人類的需求和對環(huán)境的適應性等方面來進行分析，闡明因素間的主要關系
35%
全面具體，沒有關鍵因素的遺漏
15%
能夠挖掘設計中的隱含因素，對設計創(chuàng)新有啟發(fā)
15%
設計方案評價量表
評價項目描述
權
重
自
評
互
評
師
評
能夠綜合運用草圖并結合必要的文字和其他圖樣來表達自己的設計想法，實現(xiàn)設計目標，呈現(xiàn)總體效果
20%
方案完整，滿足設計要求，符合設計的一般原則和相關設計規(guī)范，人機關系合理
30%
設計科學合理，主要原理明確，具備一定的科學性和可行性
20%
方案具體，能夠反映結構、尺寸、尺寸主要零部件加工圖、連接方式等必要的細節(jié)
10%
能夠有多個方案
10%
有個性特色，亮點鮮明
10%
六、教學總結
本節(jié)的設計分析和方案構思是設計過程中的重要環(huán)節(jié)。教學中所采用的完整設計項目為開放式項目：學生自己選擇相關情境，發(fā)現(xiàn)問題并確立設計的項目。
選擇了學生熟悉的貼近生活的案例，并借助學案落實主要知識點，學生在具體的設計分析時，能夠從人、物、環(huán)境等多個方面提出自己的觀點，理解并掌握設計三要素的含義和設計分析的方法，并形成設計分析思路，突出了課堂重點。課上注重通過問題引導，促進學生思考、交流；在設計分析和方案構思間建立了有效聯(lián)系，對突破教學難點幫助很大；有效地激發(fā)了學生的學習熱情，課堂參與度較高。
七、教學反思
本節(jié)課的教學內(nèi)容較多，課堂主要基于師生互動，需要教師根據(jù)學生的回答情況，動態(tài)、靈活地調(diào)整實際教學。需要教師在今后的教學中，不斷積累經(jīng)驗，提升課堂駕馭能力，突出教學重點。(共14張PPT)
二　方案的構思過程
任務一　進行設計分析，構思設計方案
2020年5月1日新修訂的《北京市生活垃圾管理條例》開始實施，垃圾桶再次成為熱點。
假如請你作為設計師,針對某一場景設計一款垃圾盛收裝置，你將如何著手分析？準備從哪些方面進行分析？
為辦公室挑選垃圾桶，你認為哪一款最好？為什么？
設計要求
______（使用場景）垃圾盛收裝置設計要求：
（1）
__________________________________________________
（2）
__________________________________________________
（3）
__________________________________________________
（4）
__________________________________________________
目標需求
設計問題
設計一款垃圾桶
解決垃圾盛放問題
設計分析
物
人
環(huán)境
產(chǎn)品設計
使用環(huán)境：產(chǎn)品是在一定的環(huán)境中使用的，必然受到環(huán)境的制約，并對環(huán)境產(chǎn)生影響。
使用者：產(chǎn)品是為人類服務的，人類的需求在很大程度上決定著產(chǎn)品的設計。
產(chǎn)品：產(chǎn)品是一個整體，包括功能、造型、結構、材料等。
設計分析
在一定的調(diào)查研究和設計分析的基礎上，從不同的角度，將設計對象分解為不同的部分、方面或因素，具體的進行全面、科學、合理的考慮。
設計的一般原則
人、物、環(huán)境
人機關系
設計要求
設計分析
細化
組成部件設計分析
部
件
作
用
設計分析
設計構想
構思設計方案
構思設計方案（方案的構思）是指人們在一定的調(diào)查研究和設計分析的基礎上，通過思考，將客觀存在的各要素按照一定的規(guī)律架構起來，并采用圖、模型、文字、符號等方式整體呈現(xiàn)。
設計要求
設計分析
設計方案
轉化
自動收集功能的垃圾桶
自動打包套袋垃圾桶
自動分類垃圾桶
廚房用智能垃圾桶
降解堆肥垃圾桶
自動接垃圾
課堂任務
各組參照教材臺燈案例和本節(jié)課的垃圾盛放裝置案例，針對自己的設計項目，進行設計分析，完成各類實踐表格，然后用草圖結合文字表達自己的設計方案。
構思過程
構思方案
用戶畫像
設計三要素分析
性
別：_________
年
齡：_________
興趣喜好：___________________
特點描述：___________________

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