《简单结构的设计案例》教学设计
学校 教学课题 简单结构的设计案例 科目 课时安排 通用技术 授课对象 高二 全课2课时，本节课为第1课时 本课教学内容分析 1. 教材的地位和作用: 本节课是在学生前两节学习了结构稳固性知识，并对结构设计应考虑的主要因素有一定了解之后，对结构设计知识的一个综合运用和实践过程。因此，本节课内容是本单元的重点。 2.教材处理： 设计案例课的处理，关键在于案例——“设计载体”的选择。如按照教材上的要求，选择简易相框的设计，在实际教学过程中难以收到较好的效果。主要原因有三点：一是学生在必修1中已经历了台灯的设计，并且不少同学反映在初中已制作过相框。应该说，相片架的设计偏简单，学生兴趣不大；二是教材的设计案例，已较全面地介绍了设计思路与制作方法，缺少对学生在设计中创新思维能力的训练；三是相框的设计，一般来说适用于个人的设计活动，在培养学生的合作能力方面效果较差。为此，我选用了头脑奥林匹克竞赛的团体赛项目“书架结构”，让学生利用吸管、牙签这些常见的一次性废弃材料进行结构创新设计，搭建合理的立状结构，使该结构上能（平放）承重尽可能多的书本。 书架作为学生熟悉的一种家居用品，其结构造型五花八门，在设计方面，既有美学设计理念，又有实用主义、人机关系的应用和体现。它不仅能很好地激发学生在设计活动中的兴趣，又可以使学生激活思维、挑战创新，还能促进学生间的设计思想交流与合作活动。 从设计材质来看，吸管为柔韧的塑料制品、牙签为较硬的竹制品，将两者相结合做出来的立式书架结构却能承载着一定的重量，这充分说明了结构设计之功效，而且也能体现结构稳固性方面知识。而有限的材料及书架的高度要求又可以提升学生设计制作的难度。当然，本课的书架结构属于一个抽象性框架结构，教师要使学生明白，高中生设计制作书架不是为了做出像书架形状的结构，而是应该设计制作出能够承载一定的重量的合理立状结构。 对于相框设计案例的处理，我采用课前布置学生预习案例，课中安排小组参照相片架案例设计分析方法分析吸管书架结构，之后由教师引导归纳问题的方式来进行。 教学目标 课标对本节内容的要求为：一是能够对所做的结构进行简单分析，熟悉设计一个简单结构所应考虑的主要因素。二是能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。基于对课标及教材的理解和分析，我确定如下教学目标： 知识与技能： 1.通过吸管书架的设计，综合运用已学的结构知识，加深对结构设计应考虑主要因素的理解。 2.培养创新思维的能力；掌握简单结构设计基本的技能。 过程与方法： 在创新型、个性化吸管书架的设计过程中，通过小组学习、自评互评相结合的方式，进一步熟悉设计的一般过程，体验发现问题、解决问题的过程。 情感、态度与价值观： 1.激发积极思维、勇于创新的精神，培养合作探究的学习习惯。
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2.提高积极客观地评价结构和不断增强优化的意识，体验结构设计的乐趣。 教学重难点 项目 内容 教学重点 在结构设计中综合运用已学的结构知识；理解并应用结构设计应考虑的主要因素。教学难点 学习者分析 对“吸管书架承重结构”进行具体的设计分析 高二学生此阶段已具备一定的知识储备和动手能力，并且在经过前两节结构知识及必修1的设计一般过程的学习之后，为结构设计的学习铺设基础。但考虑到学生首次接触结构设计、动手能力参差不齐，并且结构设计应考虑的主要因素具有多元性，结构设计对于大部分学生有一定难度，因此简单结构的设计对象应选择贴近学生生活、取材容易，难度适合于绝大多数同学水平的项目。 从以往的设计制作活动来看，大多数学生在设计制作时，都不太自觉的去经历设计的一般过程，往往都在没有设计方案的情况下就开始实施制作，边做边想、想到什么“凑”什么，导致最后做出来的作品基本都是凑出来的。因此，本节课需要做到的是能够让学生亲历设计过程和运用设计方法。 教学策略 本节课运用的教学策略及理论依据有： 教学方法 情境教学法 直观教学法 合作教学法 任务教学法 理论依据 情感和认知活动相互作用的原理 夸美纽斯的“直观性原则” 皮亚杰的建构主义教学理论 利用书架图片进行情境创设，激发学生学习兴趣；鼓励学生合作交流，并让学生利用所学知识大胆创新；自评互评相结合，让学生自主互助式探索方案的改进。 针对小组分组，教师最好课前将班级学生分成以6-8人为单位的学习小组，并选出小组组长及绘图人员。 教学准备 教学课件PPT、吸管书架模型一个、吸管牙签组合教具若干、投影仪、倒计时软件。 （为便于学生分析吸管和牙签特性并防止学生急于动手制作，课前应只配给各组少量（2-3根）吸管和（3-5根）牙签，；布置学生准备工具——剪刀、直尺、铅笔、橡皮等。） 教学流程 2
PPT 创设情境 引入任务 投影仪 演示实验探究 出示教学目标 思考、对比 PPT 明确吸管承重书架结构的设计要求 分组构思，提交方案 吸管书架结构设计要考虑的主要因素 自评、互评交流 参照课本，续写学案 点评分析 分组分析，提交学案 小结 归纳出四个问题 归纳小结，拓展 分析吸管牙签特性 布置作业 媒体应用 教师 活动 决策 判断 学生活动 教学过程 3
教学环节 教师活动 学生活动及预期目标 设计意图 用精彩的设计案例既给学生带来美观享受，又激发学生兴趣，并与吸管承重书架的设计制作形成较为连贯思维。 教师本环节总结处总领全课重点。 课前出示学习目标便于学生把握学习方向，有利于形成课堂的有效教学。 1.展示几幅不同书架结构设计图片观看图片， （图片1），并介绍结构的特色之处。 欣赏结构 总结：结构的设计中要综合考虑多种 情境创设 因素，不同的结构设计考虑的侧重点 引入目标 会有所不同。 （3分钟） 引出课题：能承重的书架 学生的好奇 2.出示本节课学习目标。 心被调动 （1）在结构设计过程中综合运用已学 的结构知识； 学生观看，（2）理解并运用结构设计应考虑的主并思考 要因素 。 1. 展示承重图片（图片2）的辅助，指导学生明确学案中提出的设计要求。 项目名称：吸管承重书架 （1）材料:吸管（8根）和牙签（20根）（连接只允许使用吸管或牙签）； （2）尺寸：书架结构高度≥10cm； （3）目标：至少能在书架结构上平放 明确要求 一本《技术与设计2》，在此基础上承 巩固旧知 载越多越好；结构创新、对称、美观。 （3分钟） 思考：你能仅靠有限的吸管和牙签，设计出能承载一定重量的结构吗？ 2.提问：结合上节课知识，针对吸管书架，在结构设计中应考虑哪些因素？ 引导学生参照上个课时中学习的结构设计应考虑的因素进行回答。 功能、强度、稳定性、美观、安全 1. 指导学生分组讨论，参照课本相框的设计分析续写学案 （打开倒计时软件，巡视、辅导） 2.选取完成较好小组反馈学案上的内容，归纳为四个问题。（下1,2,3,4） 设计分析 首先，通过简单测试，分析吸管和牙分组探究 签的特性： （18分钟） 吸管是中空、圆柱状（带弯管）、柔韧抗弯性抗压性较差，抗拉性能较好★ 的塑料制品；牙签则为实心、细小（两头尖）、硬质抗弯性较差，抗压性抗拉性能较好的竹制品。 其次，根据特性分析解决四个问题： （1）吸管书架可分为哪几个部分？
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展示实物及图片便于学 生正确理解吸管承重的设学生参照学计要求，避免误解结构最案认真思考终的承重测试方式。 听讲，明确设以吸管、牙签作为材料计任务 制作承重结构是活动成本 和学生制作的考虑。 设计制作对高中生的 难度要求体现在承重性、 材料的限制及结构的高度形成任务驱要求三方面。 动 学生回答并 填写学案。 针对吸管书架结构设计回忆上节要侧重考虑的因素在接下课的重点知来的设计分析过程中会逐识，为设计分步体现。此环节学生能对析铺设基础。 初步运用考虑因素即可。 学生思考 学生分组续写学案设计分析块内容（5分钟） 组长反馈 实物测试 学生回答吸管和牙签的特性 重难点的解决首先考虑以课本为依归，培养学生自行设计分析的能力。 倒计时软件使用可提高课堂活动的效率。 简单的实物抗拉、抗压、抗弯性能的测试可使学生加深对结构与力知识的理解与运用。 设计分析环节为本节课的教学难点，难点的解决通过教师启发引导学生进 行四个问题探究学习的方式进行。同时，教学活动学生参考学 中归纳的四个问题将设计 案及学具（吸 分析的关键性问题指向结管、牙签）思 构稳固性知识，完成结构考回答 知识点的顺利过渡，便于 教学重点的解决。 学生用手感 触进行吸管通过演示实验，便于加 排序 强学生对利用强度知识来 解决吸管书架结构设计分 析问题的理解。 学生回答 在强度因素的教师引导 基础上，学生已能够明白运用结构稳固知识来解决上部承重、下部底座均要考虑稳定性。 结构设计的问题，因此稳（影响因素：对称与均衡、结构与地 定性问题的解决在教师启面形成支撑面的大小、结构的形状。） 发的同时，尽量让学生进演示2：教学实物演示对比（对称对 行探究解决。 比、支撑面大小对比、形状对比） （4）如何对设计的方案进行材料预学生回答 材料预算的考虑，反映算？ 了设计活动对学生的要求可通过计算材料长度及预估各部分在原有教材的基础上有所材料用量的方法来进行大致预算等。 提升。 分为上部承重、下部底座、中间支撑三个部分。 （2）哪些部分主要考虑强度因素？如何提高强度？ 三个部分都要考虑，从影响强度的三个因素考虑：结构材料、形状、构件之间连接方式。 演示实验1： ①材料对比 （实物对比<实物1）） 分别就三只同款不同色的吸管（空吸管、塞吸管、塞牙签）让学生仅通过触摸的方式进行排序。 ②形状对比 （实物对比<实物2）） ③构件连接方式（实物对比<实物3）） （3）哪些部分主要考虑稳定性因素？如何加强稳定性？ 1.指导学生小组学生为画出设计草图，完成学案“方案构思”部分。 分组构思 2.选取完成较好的两组方案，在投影自评互评 仪上投出草图，让小组成员大致介绍（14分钟） 方案并自我评价，其他同学参与互评。 自评与互评要点：设计的方案，满意 吗？有哪些不足？设计结构时，注意 了哪些因素？创新度如何？ 教师简要点评不同方案，肯定优点与特色，指出不足。 引导学生总结本节课内容。 总结拓展 提问：在吸管承重书架设计分析和构加深理解 思的过程中，侧重注意了哪些因素？ （1分钟） 拓展：还考虑哪些因素？ 总结：吸管书架设计项目的结构设计 最侧重考虑因素的是强度和稳定性。 在设计中要注意合理运用稳固性知 识。设计吸管承重书架结构的过程即为必修一中设计的一般过程。
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学生分工合作，动手设计（5分钟） 组长提交作品 学生自评互评相结合，学会多角度评价结构设计。 通过学生动手亲历，可以培养学生绘制草图的能力，增进学生间合作交流能力。 通过学生的设计交流评价活动，实现思维碰撞，拓展学生的设计思路和设计灵感，从而提升学生的设计水平。 学生总结 提倡以学生为主的小结结构的稳定、形式。 强度 材料、创新等 回归重点，知识提升
公开课教案高中通用技术《简单结构的设计案例》教学设计 - 图文
