資源簡(jiǎn)介

（必修 技術(shù)與設(shè)計(jì)1）
任務(wù)二 比較、權(quán)衡設(shè)計(jì)方案
一、教學(xué)內(nèi)容
本節(jié)課主要是方案的比較、權(quán)衡和優(yōu)化。上節(jié)課已經(jīng)完成了設(shè)計(jì)分析、制訂設(shè)計(jì)方案模塊的學(xué)習(xí)。在方案的設(shè)計(jì)中，同一個(gè)問題往往有多種不同的解決方法，從而也就會(huì)有多個(gè)不同的設(shè)計(jì)方案，這就需要我們對(duì)這些方案來(lái)進(jìn)行評(píng)判和比較，選擇較為滿意的方案或集中各方案的優(yōu)點(diǎn)來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)，為后面的物化步驟打下良好的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)的分析與構(gòu)思是一個(gè)發(fā)散的過程，而方案的比較和權(quán)衡是一個(gè)綜合的過程。這節(jié)課以學(xué)生已設(shè)計(jì)的項(xiàng)目的展示與評(píng)析為主線，挑選具有代表性的2～3組，展示和介紹本組項(xiàng)目的多種設(shè)計(jì)方案。在師生共同比較、權(quán)衡、優(yōu)化和細(xì)化的過程中，學(xué)會(huì)方案比較、權(quán)衡的一般方法。教學(xué)側(cè)重于比較和權(quán)衡蘊(yùn)含的思想和方法的領(lǐng)悟，是培養(yǎng)學(xué)生比較、權(quán)衡思想和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的思維品質(zhì)不可或缺的一部分。
二、學(xué)科核心素養(yǎng)要求
1. 技術(shù)意識(shí)：能在技術(shù)活動(dòng)的過程中，恰當(dāng)處理人機(jī)關(guān)系，形成規(guī)范、安全的技術(shù)習(xí)慣。
2. 工程思維：能通過經(jīng)歷技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程，初步進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的多因素分析，了解比較、權(quán)衡、優(yōu)化等系統(tǒng)分析的方法。
3. 創(chuàng)新設(shè)計(jì)：能根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)象和現(xiàn)有條件，制訂解決技術(shù)問題的一個(gè)或多個(gè)方案；能針對(duì)某個(gè)技術(shù)問題實(shí)例，設(shè)計(jì)一般的試驗(yàn)方案并撰寫試驗(yàn)報(bào)告；初步掌握技術(shù)設(shè)計(jì)的一般方法，形成基本的技術(shù)設(shè)計(jì)能力。
4. 圖樣表達(dá)：能用簡(jiǎn)單的草圖表達(dá)和交流設(shè)計(jì)構(gòu)想。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1. 重點(diǎn)：合理設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，綜合考慮各個(gè)要素，優(yōu)選或優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
2. 難點(diǎn)：合理分析方案選定中的約束條件和各因素間的相互制約關(guān)系，促進(jìn)方案細(xì)節(jié)的具體化。
四、教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)課件、學(xué)習(xí)手冊(cè)，學(xué)生的多樣化設(shè)計(jì)方案等。
五、教學(xué)過程
1. 新課導(dǎo)入
問題：同學(xué)們?cè)谶x購(gòu)臺(tái)燈時(shí)，都考慮哪些指標(biāo)？大家看屏幕上這幾款臺(tái)燈方案，如果讓你為山區(qū)的學(xué)生挑選一款便攜式臺(tái)燈，你會(huì)選擇哪件產(chǎn)品？為什么？
學(xué)生：自由回答。
教師：復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)的一般原則、人機(jī)關(guān)系等知識(shí)，并總結(jié)選購(gòu)產(chǎn)品所要考慮的因素。
新課學(xué)習(xí)
課堂活動(dòng)：選擇2～3個(gè)小組展示并介紹自己的設(shè)計(jì)方案，大家共同評(píng)析、優(yōu)化。
要求：各展示小組注意把控時(shí)間，做到語(yǔ)言清晰、明確、有邏輯。
問題：一個(gè)技術(shù)問題往往有多種解決方案，怎樣選擇最佳方案呢？請(qǐng)幾個(gè)小組上臺(tái)展示他們的方案，大家一起來(lái)選出最佳方案。
教師：講解比較、權(quán)衡的基本步驟，介紹方案展示活動(dòng)的要求，組織各小組輪流展示。
比較、權(quán)衡的步驟：
①?gòu)脑O(shè)計(jì)的目的出發(fā),明確設(shè)計(jì)指標(biāo)，分方案具體描述。
②列表格，明確各方案與設(shè)計(jì)指標(biāo)的匹配程度，可賦分。
③根據(jù)設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)原則，綜合分析，進(jìn)行權(quán)衡決策，并得到結(jié)論。
學(xué)生：觀看方案展示，并進(jìn)行評(píng)析，哪一個(gè)方案最好？各個(gè)方案的亮點(diǎn)是什么？缺點(diǎn)或不足是什么？不足之處如何改進(jìn)？
（1）方案比較
各小組輪流展示自己的方案。
學(xué)生：對(duì)各個(gè)方案逐一進(jìn)行評(píng)析，總結(jié)分析其特點(diǎn)。
方案評(píng)析表
優(yōu) 點(diǎn) 不 足
方案1

方案2

……

教師：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)要求以及各個(gè)方案的特點(diǎn)，列舉評(píng)價(jià)指標(biāo)，然后歸納總結(jié)，形成具體的方案評(píng)價(jià)指標(biāo)，并對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行重要性排序。（如果在重要性排序上存在困難或很難達(dá)成一致，可以介紹KANO模型分析法）
指標(biāo)排序表
重要性順序 1 2 3 4 5 ……
指 標(biāo)





方案評(píng)析指標(biāo)表
實(shí) 用 美 觀 創(chuàng)新性 安全性 加工難易程度 成 本 環(huán)保性
權(quán) 重






方案1






方案2






……






（2）方案權(quán)衡
任務(wù)：通過比較，以描述或賦分的方式，明確各個(gè)方案與設(shè)計(jì)指標(biāo)的匹配程度。
展示小組進(jìn)行答辯，學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)原則和產(chǎn)品特點(diǎn)，指出問題、提出疑問或者給出合理的改進(jìn)建議。
學(xué)生：針對(duì)相互制約的問題進(jìn)行權(quán)衡和決策，選出最優(yōu)方案，并有選擇地吸收其他方案的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)化本組的方案。
教師：以宜家經(jīng)典馬克杯和嬰兒車為例，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生產(chǎn)、運(yùn)輸、后期使用和維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行方案優(yōu)化。
備案：如果學(xué)生在權(quán)衡上存在困難，介紹雷達(dá)圖，依據(jù)面積完成方案權(quán)衡。產(chǎn)品需要符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。另外，可以根據(jù)情況探討測(cè)試方法。
（3）方案細(xì)化
問題引導(dǎo)：能否實(shí)現(xiàn)預(yù)想的功能？總體及部件的形狀、尺寸是什么？使用材料及加工方式是什么？組成部件的連接方式是什么樣的？
教師：指導(dǎo)學(xué)生盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件，采購(gòu)方便，可以簡(jiǎn)化制作過程，降低成本，實(shí)現(xiàn)通用通換，易維護(hù)。
（4）完善方案
任務(wù)：根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際，利用本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，制訂適合自己項(xiàng)目的方案評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行方案的比較、權(quán)衡，選擇最優(yōu)方案或集中各方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，然后細(xì)化和完善。各小組之間可以進(jìn)行交流。
教師：對(duì)展示和交流活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)。
學(xué)生：對(duì)展示的各小組打分。
教師：布置任務(wù)，逐個(gè)查看小組方案，并進(jìn)行反饋和指導(dǎo)。
學(xué)生：自制項(xiàng)目細(xì)化檢核表，然后參照檢核表完善本組方案。
檢核示例表
檢核項(xiàng)目 是/否
外觀造型是否確定？?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)是否確定
每部分的材料是否確定？材料表是否完成
每個(gè)組件的形狀是否確定
總體尺寸和每個(gè)組件的尺寸是否確定？是否有問題
組件的連接方式是否確定？連接方式是否合理
……
課堂小結(jié)
歸納、總結(jié)方案評(píng)價(jià)的一般指標(biāo)，形成制訂評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)庫(kù)。
方案的比較、權(quán)衡是一個(gè)綜合考慮的過程：
（1）首先要明確設(shè)計(jì)目的、設(shè)計(jì)要求和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，弄清楚各因素的制約關(guān)系。
（2）抓住設(shè)計(jì)的核心，首先要考慮關(guān)鍵因素，然后根據(jù)各指標(biāo)的權(quán)重依次考慮各因素。
六、教學(xué)總結(jié)
本課圍繞學(xué)生項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的交流展示活動(dòng)，通過實(shí)際方案的比較、權(quán)衡、細(xì)化等環(huán)節(jié)的逐步深入，梳理設(shè)計(jì)方案的比較和權(quán)衡的一般方法。課上鼓勵(lì)學(xué)生積極的展示、評(píng)價(jià)、交流和體驗(yàn)，提高參與度，既培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題能力，又能使學(xué)生的溝通表達(dá)能力得到鍛煉。課前，在不同的環(huán)節(jié)，針對(duì)學(xué)生可能遇到的困難分別準(zhǔn)備了指導(dǎo)備案，使得教學(xué)更有針對(duì)性。同時(shí)，通過項(xiàng)目細(xì)化檢核表等方式來(lái)搭建學(xué)習(xí)支架，以便幫助學(xué)生更好地掌握相應(yīng)知識(shí)。
七、教學(xué)反思
本節(jié)課主要以學(xué)生活動(dòng)為主，但課堂時(shí)間有限，能夠獲得展示機(jī)會(huì)的小組不多。如果有條件，可以使用終端和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行在線展示和網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)。

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