通用技术必修二第一章第三节简单结构的设计精品教案

简单结构的设计

教材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书通用技术（必修2）

文档内容：简单结构的设计

章节：第一单元结构与设计第三节简单结构的设计

课时：第1课时

作者：王希（浙江省宁波市象山中学）

一、教学目标

1. 知识与技能目标

(1) 熟悉设计一个简单结构应考虑的主要因素。

(2) 掌握简单结构的设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。

2. 过程与方法目标

(1) 通过亲历简单结构设计的过程，熟悉设计的一般过程。

(2) 能从不同角度思考设计方案，并且能恰当地阐述，进而能对设计方案加以比较、权衡和选择。

3. 情感态度和价值观目标

(1) 养成严谨、专心、精益求精的设计态度。

(2) 通过分组活动和团队协作,形成擅于合作和交流的习惯。

(3) 体验结构设计的乐趣，发现结构设计所带来的巨大力量。

二、教学重点

结构设计应考虑的主要因素。

三、教学难点

结构设计分析。

四、教学方法

案例分析、实物展示、任务驱动、分组合作、小组讨论。

五、设计思想

1. 教材分析

本节教材是第一单元“结构与设计”中的第三节“简单结构的设计”。这节内容主要有两部分组成：一是结构设计应考虑的主要因素；二是简单结构的设计案例。教材首先概述了在进行结构设计时所要考虑的主要因素，然后通过相片架的设计实例进行了设计过程与方法的介绍。

本节内容不是孤立的，与教材其他内容有着密切的联系，“简单结构的设计”也遵循物品设计的一般规律，所以与必修1“设计的一般过程”相关内容遥相呼应，其中包括了设计的一般过程、设计的原则、设计的评价、方案的比较和权衡等内容，此外“简单结构的设计”又凸现了“结构”设计，所以与教材本单元的前后章节——“常见结构的认识”、“稳固结构的探析”紧密相关，这些章节中涉及到结构与力、结构的类型、结构的稳定性、结构的强度等知识点与本节课有很强的延续性，因此本节课重点应放在如何在设计简单结构的过程中，结合“设计的一般过程”和“结构”相关知识，让学生发挥自己的创造力，设计出既符合要求又各具特点的简单结构。

除了与其他内容关联性很大，本节内容又具有非常强的动手实践性。“简单结构的设计”告诉学生简单结构到底是怎么设计的，最终落脚点还是让学生根据所学的结构知识进行应用，能够动手实践完成简单结构的设计。所以这节内容安排了3课时，实际上是包含了动手操作的时间。

2. 设计理念

学了结构相关内容，总是希望能在生活当中得到应用实践，以体现结构这块知识的价值，从知识的习得到应用，这也符合认知规律。这时实践操作案例的选择显得尤为紧要，如果设计案例选得不好，学生体会不到结构内容的有用性；如果设计案例选择得当，则能凸显结构知识的重要性，达到教学目标。所以一定要设计一个恰当的生活情境，并且要运用结构相关知识，最终能完美解决问题。

最终我另外找了一个案例“红酒架的设计”。随着生活水平不断提高，红酒已经走进普通人家，不管是买红酒喝也好，还是存着红酒当装饰品也好，学生在日常生活中经常接触到红酒。目前，我们对红酒消费还只是停留在一个比较初级的阶段，缺乏许多红酒相关知识，包括红酒的保存方法，红酒是要倾倒放的，目的在于让瓶塞得到浸润，减少空气进入瓶内，保持红酒的风味。所以红酒保存有专门的红酒架的，但是一般人都不知道这个常识，一般家庭都是没有这种专门结构，这就给学生提供了一个非常有价值的生活场景，学生可以应用所学结构相关知识给自己家里做一个红酒架。“红酒架”是一个非常好的操作案例，一方面具有强烈知识应用背景，其次贴近生活非常有用，当然还能极大地激发学生的兴趣。通过“红酒架”的制作让学生体会到结构知识是非常有用的。

“红酒架”制作留给学生的创新空间是巨大的，材料可以是木材，也可以是金属，还可以是其他材料，这就涉及到了常见材料的加工知识。红酒架的结构也是多样的，只要能保证红酒是倾斜放置就可以，这里的想象空间非常大，红酒架的结构造型可造性非常强。红酒架设计过程肯定要考虑架子的稳定性、强度、功能、安全、美观、舒适、成本、个性化需求等各方面因素，正是对教学知识的应用。综合以上几点，红酒架是一个非常好的教学实践案例。

3. 教学策略设计

整堂课以“设计的一般过程”为主线引领学生走进设计殿堂，体会设计过程，展示设计风采，享受设计的乐趣。

第一环节是：创设问题情境，红酒保存要倾斜放置，需要设计一个红酒架来存放红酒。

第二环节是：明确设计要求，进行设计分析，分析红酒架设计应该考虑的基本因素。

第三环节是：构思红酒架方案，并画出红酒架草图。

第四环节是：动手制作红酒架模型。

第五环节是：课堂小结。

4. 学情分析

知识方面，学生通过前面的学习，对结构设计应考虑的主要因素有了初步的认识，但在进行具体的结构设计时不会全面考虑各种因素，特别是第一次接触纸结构设计。因此在教学过程中通过实物演示和典型案例分析来启发学生，通过对不同方案的比较、权衡，正确地把握主要因素，开展动手实践和交流讨论等活动使学生亲历设计过程并有所感悟。

动手能力方面，通过必修１的学习，学生已经初步掌握了简单木工和简单金工的工艺，能够利用一些木材和金属制作一些结构简单的物品，所以具备基本动手能力，可以制作红酒架。当然学生之间差异很大，有些学生的动手能力比较强，有些差些，可以通过分组合作，相互学习，共同提高。

六、教学准备

1. 教学资源的准备

多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、手锯、羊角锤、尺子、铁钉、木条、铁丝、笔、纸、红酒瓶、红酒架、结构模型等。

2. 教学课件的准备

教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。

七、教学过程

1. 发现与明确问题

【教师提问】家里的红酒应该怎么样摆放？

【学生回答】斜放。

红酒用软木塞密封，软木塞干了会收缩漏气导致红酒口感不好，所以要横放，让软木塞与酒液接触保持湿润。小角度倾斜也可以，既让软木塞与酒液接触又让红酒渣沉淀在底部。头向下倾斜就不好了。

【教师提问】能否为红酒设计一个专门放红酒的红酒架呢？

【学生回答】当然可以。

【教师布置任务】分组布置任务：前后桌四个同学一组，三节课内完成红酒架设计与制作，并分发红酒架设计报告。

【教师提问】红酒架设计有哪些一般的设计要求？

【学生讨论】

【教师归纳】功能要求：能方便的取放，并且倾斜放置红酒。技术指标：至少能存放一瓶750ml红酒，且具有一定的稳定性和强度。外观要求：美观，具有一定的装饰效果。材料：木材或者金属。成本要求：30元人民币以内。

2.设计分析

【教师提问】通过《技术与设计1》的学习，我们知道一般物品设计都要进行设计分析，红酒架设计设计也不例外，如果要从物、人、环境三个角度进行分析，红酒架的设计需要考虑哪些基本因素？

【学生讨论】

【多媒体展示】

一张可以放红酒，还可以放酒杯的红酒架图片；一张不能倾斜放置红酒的红酒架图片。

——对比得出，红酒架应该具有相应功能。

一张木材为材料的红酒架图片；一张树脂材料的红酒架图片；一张金属材料的红酒架图片。

——不同材料制成的红酒架，具有不同的成本和使用寿命。

四张特殊结构的红酒架图片。

——结构不同，红酒架的稳定性和强度也会不一样。

三张设计的特别有趣的红酒架图片。

——不同人群对红酒架有不同的个性化需求。

三张设计的特别精美的红酒架图片。

——红酒架要美观。

【教师提问】刚才分析得到，红酒架设计应该考虑功能、成本、寿命、稳定性、强度、个性化、美观等因素，除了以上分析，红酒架结构设计还应考虑的哪些主要因素？

【学生讨论】安全……

3．方案构思

【教师提问】根据刚才分析，构思我们自己的红酒架应该设计成什么样子的？每个小组筛选出最佳方案。并画出草图。发“简易红酒架的设计报告”给学生。

【学生】构思，画图。

4．制作模型

【教师布置操作任务】向学生提供原材料和加工工具，包括木条、铁丝、手锯、羊角锤、尺子、铁钉、笔、纸、红酒瓶，学生也可以自带材料。每个小组根据设计的方案制作红酒架。

【学生】动手制作

5．课堂小结

八、教学反思

这是一堂操作实践课，提供给学生一个操作任务——设计一个红酒架。学生一步一步完成红酒架设计

制作过程中，能够不知不觉中经历设计的一般过程，经历了发现与明确问题、设计要求、设计分析、方案构思、草图呈现、制作模型、设计报告书写等环节，并且在设计分析中又紧密结合了结构设计的相关知识，分析了结构设计的目标及要求、应考虑的主要因素。

总结课堂得失如下：

1．所选案例——红酒架的设计非常有价值，告诉学生生活常识，创造知识应用的生活场景，激发了学生的学习兴趣。

2．对学生适当引导，激发了学生的创新能力，出现了许多特别好的点子和创意设计。

3．感觉还是老师在充当主角，这节内容的核心知识点并不是学生自己探索得到，是由老师分析得到，还是回到了灌输性教学的老路上。

4．对学生作品的评价，没有一针见血，没有真正体现作品的价值性。

附：简易红酒架的设计报告

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