课题：设计的一般过程

科目： 通用技术

教学对象： 高中学生

课时：1

提供者：吴新华

单位： 武汉经济技术开发区汉阳三中

一、教学内容分析

本节课是课本第三章第一节“设计的一般过程”，教材通过便携式小板凳的设计，阐述了设计应遵循科学合理的基本程序，即发现和明确问题，制定设计方案，制作模型或原型，测试、评估及优化，产品的使用和维护。本节内容与后继各章节（第四至第八章）形成总分关系，为深入学习后面各章节作铺垫。学生通过本章节的学习，体验到科学合理的设计过程有助于设计活动的顺利开展，理解遵循设计的一般过程的重要作用，从而养成良好的设计习惯和技术素养。因此本节课重点应放在让学生体验便携式小板凳的设计全过程，掌握设计应遵循的一般过程上，不宜全面展开，以免影响后继课时的开展。

二、教学目标

1. 知识与技能目标

（1）了解设计的一般过程及其各个环节，知道设计时动态而有章可循的过程。

（2）初步学会撰写设计概述与细则、绘制设计草图以及对设计方案的评价。

（3）能根据设计的一般过程进行具体的设计实践活动（如对便携式小板凳的设计）。

2. 过程与方法目标

（1）通过“便携式小板凳”案例的引导下经历设计的一般过程。

（2）尝试运用“缺点列举法”等常用发明方法进行产品的改进性设计。

（3）在阅读、思考、讨论和合作实践中，培养技术实践、交流、表达、评价的能力和协作意识。

（4）初步学会有计划、有步骤、科学地开展设计活动。

3. 情感态度和价值观目标

（1）在设计的一般过程实践中，初步形成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望，关注社会的需求和技术的新发展。

（2）通过对产品的改进设计，逐步提高创新思维能力。

（3）通过对设计成果科学性、实用性等方面的交流评价，提升学生对作品的鉴赏能力和个人的综合素养，以及对STS理念的进一步理解。

三、学习者特征分析

本节课便携式小板凳的设计贴近学生生活实际，学生现实生活中接触较多，比较熟悉，能够根据设计要求经过一定的步骤完成设计任务。但是普遍缺乏完整设计一般过程的理念，针对这一情况，如何让学生能较完整的掌握理解设计的一般过程，就成了本节课的重点了，这涉及到学生能否对本节内容有一个完整认识的关键。因此，让学生尝试先理论后实践的方式，先让学生整体了解设计的完整过程，然后再在便携式小板凳的设计实践中获得对设计的一般过程的感性认识，从实践中总结理论知识。这有助于学生认知水平的提高，掌握探究学习的方法，实现教学目标的过程中，达到新课标的理念。

四、教学策略选择与设计

本节课的内容以便携式小板凳的设计一般过程为课堂教学主线，让学生尝试先理论后实践的方式，先让学生整体了解设计的完整过程，然后再在便携式小板凳的设计实践中获得对设计的一般过程的感性认识，从实践中总结理论知识。这有助于学生认知水平的提高，掌握探究学习的方法，实现教学目标的过程中，达到新课标的理念。

五、教学重点及难点

教学重点：根据课本中“便携式小板凳设计案例”的“怎样做”，学生完成自己的设计，体验设计的一般过程中的发现与明确问题、制定设计方案、以及方案的交流、评价。

教学难点：根据课本中“便携式小板凳设计案例”的“怎样做”，学生完成自己的设计，如何能让所有学生都充分参与，并能体验到设计的乐趣。激发学生积极构思，制定设计方案；从交流、评价中获取有效信息。

六、教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

[展示]新颖设计作品图片

[提问]这些作品基于什么目的而设计的，它解决了什么问题？

学生思考、回答。

引入新课

[归纳]任何一种产品的设计不是一步到位、立竿见影的，设计是一个有计划的创新活动，它有着科学合理的基本工作程序。

[展示]设计的一般过程：1．发现与明确问题；2．制定设计方案；3．制作模型或原型；4．测试、评估及优化；5．产品的使用和维护

让学初步认识设计的一般过程有五个步骤。

[提问]研读课本案例，思考怎样才能发现设计问题？在发现问题之后我们要解决这个问题，还要完成什么工作？

学生思考、回答。

启发引导

[展示]

[归纳]设计来自于生活的方方面面，我们在日常生活中发现了问题，又明确了问题的价值及设计要求。

让学生清楚发现与明确问题要完成的具体工作。

[提问]问题明确了，现在我们应该着手制定具体的设计方案了。那么在制定设计方案这个过程中我们又需要做哪些工作呢？

[归纳]①收集信息；②设计分析。

启发引导

[提问]面对收集到的各种信息，还要根据设计要求，找出设计需要解决的主要问题，并分析其可能的解决办法。我们来分析设计的要求，思考有哪些问题？可以怎样解决？

[归纳]面对设计要求和约束条件之间的矛盾，应该提出尽可能多的设想，以便于权衡利弊，做出选择。要设计好一个便携式小凳，必须解决好小凳子的材料选择、结构设计、携带方式等主要问题。

方案构思是设计过程中最富有挑战性的环节，要求学生根据设计要求，大胆构思，努力挖掘自己的创造潜力，提出解决问题的多个设想。

[教师]构思过程中产生的设计想法常常是模糊的，为了使其具体化，我们通常会用草图把它们转化为视觉形象。同时，这些想法又是零散的，从中我们并不能看到一个完整的设计方案，所以我们还要对这些想法进行综合。

先要画出自己设计的方案草图，要求别人能够看懂，并能理解里面的设计要点，必要时可以附带文字说明。

让学生学会用草图法呈现自己的设计方案。

[教师]当多个设计方案产生以后，我们就要依据一定的原则，对这些方案进行筛选，确定最终的方案并加以实现。

以小组为单位，对小组内的设计方案进行初步的筛选，淘汰明显不符合设计要求或有明显缺陷的方案，然后再对现有的方案进行整合，并最终呈现出1-2个小组认为最合适的便携式小凳设计草图。

让学生明确如何进行方案筛选并亲自体验。

[教师]设计的方案已经确定下来，接下来我们就要开始动手制作模型或原型了。一般来说，模型制作包括两个阶段，即绘制图样和制作模型或原型。对于图样，我们既可以手工绘制，也可以用计算机辅助绘制；对于小型、简单的产品可以直接制作产品原型，而对于大型、复杂的产品先制作缩小、简化的模型。

让学生明确设计的第三步：制作模型或原型。

[展示]1912年4月10日，泰坦尼克号从英国南安普敦出发，托马斯·安德鲁斯设计的这艘“永不沉没”的巨轮，2小时40分钟后沉没。事后调查发现，事故原因之一是由于劣质的钢板造成的，造船工程师只考虑到要增加钢板的硬度，而没有想到增加其韧性。为了增加钢板的硬度，往炼钢炉料中加入了大量的硫化物，导致钢材在低温下的脆性大大增加。经试验，从海底打捞出来的钢材在当时的水温下，在受到可能强度的撞击下，很快断裂，而拿当今用于造船的钢板在同样的温度和撞击强度下进行对比实验，结果钢板只是变成V型，而不断裂。

学生观看

[提问]如果你是托马斯·安德鲁斯，在设计泰坦尼克号的时候，应当怎样做？

学生：设计时一定要对钢板进行测试，不要一味的增加强度还要考虑其韧性，最终应当在其硬度和韧性上选择其性能最优表现。

让学生明确设计过程中的测试、评估及优化在生产上的重要性和必要性。

[展示]①测试：测试的目的是检验产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。测试是检验产品能否正常工作、是否满足设计要求的重要措施。测试的内容有对产品的性能、稳定性、强度、载重等方面的测试。

②评估：在测试的基础上，我们还要对设计方案和产品进行较为全面的评估。通过评估我们可以得到较理想的设计方案和产品。这种评估，在设计过程中需要反复进行。

③优化：设计方案的优化是在对设计方案进行测试与评估的基础上，对设计方案的改进和完善的重要环节。

学生观看

让学生意识到测试、评估及优化环节的重要作用，当然还有一点很重要就是在技术设计中严谨认真的态度。

[提问]如果对泰坦尼克号船体钢制材料进行测试的话，你认为要进行那些方面的工作？

学和回答

让学生明确从哪些方面进行测试。

[提问]你怎样实现对泰坦尼克号船体钢制材料的评估？

学和回答

让学生明确从哪些方面进行评估。

[思考]综合你的测试和评估，最后你怎样实现泰坦尼克号船体钢制材料的优化？

学和回答

让学生明确如何对方案进行优化。

[教师]当我们设计制作出精美的作品后，别人要使用我们的便携式小凳，我们就要向使用者介绍我们设计的产品的使用方法和特点，为此我们通常要设计一份产品使用说明书。

教学引入

[展示]“本药口服，每片含有效成份0.25克，饭后用开水送服，不可空腹服用，成人一次服500mg，每日3次，或遵医嘱服用。”

学生观看

[提问]首先让我们来了解一下说明书，这是某药品说明书上关于用法和用药量的说明，请指出这句话存在的问题，并将其修改得更明确、易读。

学生回答

让学生明确产品说明书的重要性。

[教师]产品说明书是指导用户选择产品、使用产品的“路标”和“向导”，突出重点、简明扼要，清晰易读，对帮助用户了解产品特性，使用户正确、安全地使用产品是非常重要的。

[提问]这节课你学到了什么？

学生小结

七、教学评价设计

小组协作互评表

八、板书设计

设计的一般过程

一、发现与明确问题

二、制定设计方案

1.收集信息

2.设计分析

3.方案构思

4.方案呈现

5.方案筛选

三、制作模型或原型

四、测试、评估及优化

五、编写产品说明书

九．教学反思

这节课教师注重学生的独立性和自主性，引导学生探究、质疑，在实践中学习，所以学生参与程度和热情相当高，教学重点和难点掌握得也比较扎实；同时在实际授课中，还有很多不足，自己总结主要有以下几点：

（一）成功的地方

1. 本节课让老师和学生积极互动起来，给学生足够的空间，课堂气氛比较活跃，接受率比较高，从而反映这节课还是比较成功的。

2. 体现了教师的角色已经发生了根本的转变。

3. 时间分配达到了预期的效果。

（二）不足的地方

1. 学生在质疑问题上未做到全员参与，讨论比较集中。

2. 问题考察具有局限性，给予学生思考的时间不充足，学生在课堂上协作讨论的问题与课前充分准备，深入思考的问题质量相差很大。

3．在有些问题引导上缺乏力度，受老师自身的技术水平所限，不可能对每个学生提出的问题做出最准确的指导。很多学生提出的问题只能依靠自身摸索。