資源簡介

（必修
技術(shù)與設(shè)計(jì)2）
任務(wù)一
感悟結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
一、教學(xué)內(nèi)容
本節(jié)課從結(jié)構(gòu)功能的角度來進(jìn)行設(shè)計(jì)分析的學(xué)習(xí)，其內(nèi)容主要有產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、功能體現(xiàn)的使用需求、功能的實(shí)現(xiàn)需要以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)保證以及結(jié)構(gòu)可靠性等。
二、學(xué)科核心素養(yǎng)要求
1.
技術(shù)意識(shí)：通過觀察與體驗(yàn)，探析折疊結(jié)構(gòu)。
2.
工程思維：理解設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)；通過可調(diào)結(jié)構(gòu)的案例分析，理解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要滿足的設(shè)計(jì)的功能和要求。
3.圖樣表達(dá)：能根據(jù)實(shí)物畫出草圖，能根據(jù)設(shè)計(jì)要求畫出設(shè)計(jì)方案的草圖。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.
重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。
2.
難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)與表達(dá)。
四、教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)課件、幾款具有可調(diào)功能的臺(tái)燈。
五、教學(xué)建議
結(jié)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)主要是以“畫臺(tái)燈折疊結(jié)構(gòu)圖”“拆解折疊結(jié)構(gòu)”“設(shè)計(jì)折疊小板凳”三個(gè)活動(dòng)為載體，按照“認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)功能—理解功能與需求的關(guān)系—功能的實(shí)現(xiàn)”這樣的順序來開展教學(xué)，建議2課時(shí)。
六、教學(xué)過程
1.
情境導(dǎo)入
臺(tái)燈是如何既能保持穩(wěn)定使用，又能實(shí)現(xiàn)可折疊功能的？小明購置了幾款可調(diào)結(jié)構(gòu)的臺(tái)燈，來一探究竟。
第一課時(shí)
活動(dòng)1：折疊結(jié)構(gòu)的探析，折疊臺(tái)燈案例的研究。
（1）案例分析：臺(tái)燈。
①呈現(xiàn)各類臺(tái)燈圖片，分析討論臺(tái)燈應(yīng)具備的功能。
②選擇三款具有特殊功能的臺(tái)燈，進(jìn)行設(shè)計(jì)分析
問題1：這些臺(tái)燈雖造型不一，但大都由哪些部分組成？
問題2：臺(tái)燈的這些相同的部分，是為了實(shí)現(xiàn)哪些功能?
問題3：作為一款性能良好的臺(tái)燈，它要實(shí)現(xiàn)的主要功能是什么？為什么？
問題4：觀察與思考三款臺(tái)燈在結(jié)構(gòu)上的差異，分別滿足了人類的哪些需求？
問題5：三款臺(tái)燈分別采用了什么方法實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能？
（2）圖樣繪制：折疊結(jié)構(gòu)的探析。
①分組探析折疊結(jié)構(gòu)并繪制技術(shù)圖樣。
繪制臺(tái)燈折疊部分圖樣（在畫草圖時(shí)，將學(xué)生進(jìn)行了分組，A組學(xué)生通過看圖片案例后再畫草圖；B組通過拆解實(shí)物后，再畫草圖）
②針對(duì)圖樣，展開結(jié)構(gòu)分析。
問題6：請(qǐng)觀察該折疊臺(tái)燈，從功能的角度思考該結(jié)構(gòu)幾處可折疊，并指出折疊處的設(shè)計(jì)意圖分別是什么。
問題7：如圖所示的折疊結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)折疊功能是哪張圖？說明理由
問題8：該折疊結(jié)構(gòu)主要有幾部分構(gòu)件組成？如何實(shí)現(xiàn)折疊呢？
（3）結(jié)構(gòu)拆解：辨析折疊功能。
①拆解兩款臺(tái)燈的折疊結(jié)構(gòu)，從材料選擇、連接方式等方面觀察折疊的差異。
②通過體驗(yàn)、觀察與分析，得出影響結(jié)構(gòu)功能的因素。
問題9：從材料、構(gòu)件數(shù)量的選擇等方面思考兩款臺(tái)燈的折疊效果有什么差異？
問題10：你覺得哪款臺(tái)燈的折疊效果會(huì)更好？為什么？折疊效果不好的那款臺(tái)燈有什么優(yōu)點(diǎn)（便宜，其目的是節(jié)約成本）？
問題11：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所隱含的其他功能是否同樣重要？為什么？
活動(dòng)2：可調(diào)結(jié)構(gòu)的探析，理清結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。
階段小結(jié)：折疊結(jié)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)：
①明確設(shè)計(jì)的目的（折疊、支撐）。
②明確組成的構(gòu)件（如軸、螺栓螺母、圓形的構(gòu)件等）。
③明確構(gòu)件作用及構(gòu)件間的聯(lián)系（尺寸、規(guī)格、數(shù)量、材質(zhì)等）。
④驗(yàn)證功能的實(shí)現(xiàn)（通過測(cè)試、討論來驗(yàn)證）。
問題12：生活中，你在哪里還看到過這樣的折疊結(jié)構(gòu)案例嗎？
問題13：除了折疊，還可以通過哪些方法來實(shí)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)的可調(diào)功能呢？
折疊結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與拓展：
呈現(xiàn)各類產(chǎn)品中的折疊結(jié)構(gòu)，理解結(jié)構(gòu)方案多樣性。
除了折疊，還有拆卸、升縮等不同方法實(shí)現(xiàn)可調(diào)功能。
設(shè)計(jì)實(shí)踐任務(wù)：改變臺(tái)燈支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)具有可調(diào)功能的臺(tái)燈支撐結(jié)構(gòu)。要求有一定的伸縮功能，實(shí)現(xiàn)高度的調(diào)節(jié)；能固定在一定高度；結(jié)構(gòu)簡單，便于操作。
問題14：列舉身邊的可調(diào)結(jié)構(gòu)。
問題15：你設(shè)計(jì)的臺(tái)燈支撐結(jié)構(gòu)是如何實(shí)現(xiàn)高度可調(diào)的？
問題16：該設(shè)計(jì)用到哪些構(gòu)件？它們?cè)趺创钆?？思考這些構(gòu)件都需要用嗎？使用合理嗎？大概成本是多少？
問題17：該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)是什么？賣點(diǎn)又是什么？
第二課時(shí)
活動(dòng)3：折疊小板凳的設(shè)計(jì)，能繪制板凳圖樣。
折疊功能實(shí)踐與應(yīng)用：小板凳設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)一款折疊小板凳。要求如下：
（1）具有折疊功能。
（2）使用時(shí)能保持一定的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。
（3）材料不限。
畫出折疊部分的設(shè)計(jì)草圖，必要時(shí)用文字說明。
問題1：你的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了哪些功能？
問題2：選用了哪些材構(gòu)件？這些構(gòu)件分別有什么作用？
問題3：構(gòu)件之間如何連接？如何實(shí)現(xiàn)其折疊功能？
問題4：你的結(jié)構(gòu)能既保證其穩(wěn)固性又確保能折疊自如嗎?如何實(shí)現(xiàn)？
方案權(quán)衡比較和分析：從功能的角度對(duì)草圖方案進(jìn)行分類打分。（呈現(xiàn)幾種，不一一呈現(xiàn)）
（1）有立體感，但無法實(shí)現(xiàn)折疊，得2分。
（2）在細(xì)節(jié)上功能不達(dá)標(biāo)，或者要求沒考慮到位，如凳面出現(xiàn)合頁，或者設(shè)計(jì)成了椅子而非小板凳得3～4分。
（3）結(jié)構(gòu)有一定的創(chuàng)意，圖樣繪制清晰到位，體現(xiàn)一定的工藝流程，結(jié)構(gòu)稍顯復(fù)雜，加工難度較大，成本偏高，可得4分左右。
（4）可折疊，結(jié)構(gòu)合理，表達(dá)清晰流暢，體現(xiàn)加工，有細(xì)節(jié)，可得5分。
案例分析：站立式辦公桌功能的實(shí)現(xiàn)。
分析站立式辦公桌設(shè)計(jì)要求：
（1）能方便、快捷地實(shí)現(xiàn)升高和下降。
（2）具有一定的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。
（3）結(jié)構(gòu)簡單，能夠利用通用技術(shù)教室基本工具、設(shè)備進(jìn)行制作。
從功能實(shí)現(xiàn)的角度思考：
（1）桌面的設(shè)計(jì)。
（2）支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
（3）高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
（4）穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。
（5）各部分的連接。
七、教學(xué)總結(jié)
本課從結(jié)構(gòu)與功能這個(gè)角度切入，重點(diǎn)關(guān)注圖樣表達(dá)的素養(yǎng)達(dá)成。包含“能根據(jù)實(shí)物畫出草圖嗎？通過拆解實(shí)物后畫出的草圖方案會(huì)不會(huì)更合理？能不能根據(jù)設(shè)計(jì)要求畫出設(shè)計(jì)方案的草圖呢？具備多方案能力嗎？”這些問題的研究。
八、教學(xué)反思
在畫臺(tái)燈折疊結(jié)構(gòu)的時(shí)候，建議將全班分成幾組對(duì)比小組，其中一組是僅看實(shí)物圖畫出草圖，另一組是通過拆裝臺(tái)燈折疊結(jié)構(gòu)后，再畫草圖。兩組草圖對(duì)比，僅僅看實(shí)物圖的那組，盡管有些同學(xué)繪制的折疊部分其造型和實(shí)物圖很接近，但是在功能的實(shí)現(xiàn)上存在很大問題。而經(jīng)過拆裝之后的那組，圖樣表達(dá)的準(zhǔn)確性更高。真實(shí)的技術(shù)體驗(yàn)活動(dòng)有助于草圖的表達(dá)，當(dāng)然，其中的相關(guān)因素還很多，比如有些同學(xué)在圖樣表達(dá)上有天賦、美術(shù)生等。
從表達(dá)的圖樣可知，學(xué)生在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，關(guān)注功能實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)造性，但考慮現(xiàn)實(shí)材料、工藝、設(shè)備等因素較少，方案的可行性不大。說明對(duì)設(shè)計(jì)有想法，但分析問題并不全面，思維的深度還不夠。(共25張PPT)
任務(wù)一　感悟結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
三　結(jié)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)
臺(tái)燈的基本組成
底座
支撐桿
開關(guān)
燈罩
燈泡
連接件
……
支撐照明
安全使用
……
滿足特殊環(huán)境
高度角度調(diào)節(jié)
增加功能
認(rèn)識(shí)折疊結(jié)構(gòu)
認(rèn)識(shí)折疊結(jié)構(gòu)
目標(biāo)要明確
√
認(rèn)識(shí)折疊結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)，依賴準(zhǔn)確的構(gòu)件數(shù)量、規(guī)格、位置、連接等因素，故對(duì)設(shè)計(jì)表達(dá)提出更高的要求。
認(rèn)識(shí)折疊結(jié)構(gòu)
該折疊結(jié)構(gòu)主要有幾部分構(gòu)件組成？如何實(shí)現(xiàn)折疊呢？
①
②
③
鉸連接實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)
？
認(rèn)識(shí)折疊結(jié)構(gòu)
折疊結(jié)構(gòu)的差異
認(rèn)識(shí)折疊結(jié)構(gòu)
折疊部分隱含的其他差異
安
全
耐
久
適
用
可靠性
任務(wù)小結(jié)
折疊結(jié)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)：
1.
明確設(shè)計(jì)的目的（折疊、支撐）。
2.
明確組成的構(gòu)件（如軸、螺栓螺母、圓形的構(gòu)件等）。
3.
明確構(gòu)件作用及構(gòu)件間的聯(lián)系（尺寸、規(guī)格、數(shù)量、材質(zhì)等）。
4.
驗(yàn)證功能的實(shí)現(xiàn)（通過測(cè)試、討論來驗(yàn)證）。
折疊結(jié)構(gòu)的拓展與應(yīng)用
任務(wù)小結(jié)
通過折疊結(jié)構(gòu)可以大大節(jié)約運(yùn)輸、存放的空間，那還有沒有其他改變結(jié)構(gòu)的方法來節(jié)約空間呢？
功能的實(shí)現(xiàn)可尋求結(jié)構(gòu)方案的多樣化
改變臺(tái)燈支柱結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)可伸縮的臺(tái)燈支撐桿：
1.
要求有一定的伸縮功能，實(shí)現(xiàn)高度的調(diào)節(jié)。
2.
能固定在一定高度。
3.
結(jié)構(gòu)簡單，便于操作。
改變臺(tái)燈支柱結(jié)構(gòu)
草圖表達(dá)角度給分“6”
4
5
4
3
3
2
草圖表達(dá)角度給分“5”
鉚釘
螺栓螺母
1～2分
5分
1.
能方便、快捷地實(shí)現(xiàn)升高和下降。
2.
具有一定的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。
3.
結(jié)構(gòu)簡單，能夠利用通用技術(shù)教室基本工具、設(shè)備進(jìn)行制作。
站立式辦公桌設(shè)計(jì)要求
設(shè)計(jì)分析內(nèi)容：
1.
桌面的設(shè)計(jì)。
2.
支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
3.
高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
4.
各部分的連接。
站立式辦公桌設(shè)計(jì)要求
1.
以小組形式，結(jié)合今天分析的折疊小板凳案例，從功能、材料、
穩(wěn)固性、使用安全性等因素再分析站立式辦公桌方案的可行性。
2.
確定方案使用的具體材料（明確到具體的數(shù)量和價(jià)格）。
3.
提出至少三個(gè)解決方案，畫出設(shè)計(jì)草圖。
作
業(yè)

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