高中通用技术苏教版 (2019)必修《技术与设计1》第四章 方案的构思及方法三 常用的构思方法任务一 体验形态分析法和联想法优秀教学设计及反思
展开一、教学内容
本节课主要是在调查研究和设计分析的基础上,运用常用的方案构思方法,将客观存在的各要素按照一定的规律进行架构,形成多个方案。构思方法是设计的重要内容,它能够帮助设计者把零散的、不具体的设计想法转变为完整的、具体的设计方案。
形态分析法提供了一种逻辑结构,能够帮助学生综合筛选出满意的新方案;联想法也是帮助学生在问题和方法间建立关联,从而形成方案的一种常用方法。通过学习这两种构思方法可以培养学生的创新意识和解决问题能力。
二、学科核心素养要求
1. 创新设计:通过案例分析等活动,理解形态分析法和联想法等常用构思方法及其作用,选择并尝试合适的构思方法完成方案的构思。
2. 图样表达:能用简单的草图表达与交流设计构想。
三、教学重点、难点
1. 重点:运用形态分析法和联想法解决技术问题。
2. 难点:形态分析法的实施过程。
四、教学准备
教学课件、学习手册、火柴棒等。
五、教学过程
1. 新课导入
教师:用六根火柴可以拼出几个三角形?
学生:思考并回答。
新知学习
(1)发现用户的需求,明确真实的设计问题
教师:技术设计要从用户的需求出发。首先,要明确真正的问题是什么;然后,要避免思维定势。
教师:展示垃圾问题解决装置案例图。
①支撑架+垃圾袋。
②地下垃圾容器。
③芬兰的垃圾真空管道收集系统。
学生:检查自己对于问题的界定是否有问题。
(2)从学科知识与经验中,搜寻解决问题的原理
活动:猜一猜,图片中的这些产品解决了什么问题?应用了什么原理?
教师:展示图片,组织学生进行案例探析。
①数学: Smart Helix(机巧螺旋)——挂画辅助器。
②物理:Bevel Cup(40度沥水马克杯) 、容易拧开的瓶盖、自动开盖油壶、多用扳手。
学生:思考,听讲。
(3)联想法
教师:联想法就是由甲事物想到乙事物的思维过程。
任务:在手机耳机和拉链之间建立关联,你能想到什么?
任务:你能否利用现有技术,检测人类的坐姿,并对不良坐姿发出提醒?
学生:思考,提出方法。(拉链耳机、多个压力传感器数值比较……)
教师:通过以上两个任务,你能形成什么有指导价值的观念?
学生:分享自己的观点和想法。
(4)从不同的角度寻找解决问题的方法
问题:在使用美工刀切割纸张时,如何避免划伤手部?
学生:先个人思考,再小组讨论。
教师:引导学生从不同角度思考。(从手的防护、尺子的改变、纸的设计和美工刀的设计等角度)
形态分析法
教师:除了应用原理、移植技术,多项技术的组合也可以产生新方案。组合型技法是指按照一定的技术原理或功能目的,将现有的科学技术原理或方法、现象、物品作适当的组合或重新安排,从而获得具有统一整体功能的新技术、新产品、新形象的创造技法。通过图片中这几种勺头、勺柄和可能的附加件,你能运用组合法产生什么样的设计?
学生:思考,回答。
教师:下面要讲的形态分析法是组合型技法的一种。形态分析法是以系统分析和综合为基础,用集合理论对研究对象相关的形态要素,分解排列和重新组合,得出所有可能的总体方案,最后通过评价进行选择。也就是说,每一个事物(技术装置)都可以分解成若干子系统,直至分解成不能再分的要素。将这些要素重新排列组合,就会产生很多的新的功能、方法或装置。
案例探析:洗衣机的形态分析。
教师:结合形态分析法的运用步骤进行讲解。
形态分析法为我们提供了一种有序的逻辑结构,避免了随机的想象。其步骤主要为要素分解—形态分析—构造矩阵—排列组合、筛选方案。
学生:听讲,理解并记忆。
活动:运用形态分析法,设计垃圾桶开盖方案。
垃圾桶开盖形态分析矩阵
学生:尝试运用形态分析法,构造矩阵,设计垃圾桶开盖方案。
教师:适时引导,并总结。
项目实践
任务:针对自己的设计问题,绘制形态分析表或者三维形态分析矩阵;尝试运用形态分析法,提出小组项目的形态设计方案;结合联想法,提出多个设计方案,并继续完善方案。
学生:思考、讨论,完成小组设计项目形态分析表,提出新的方案或完善方案。
教师:巡视,个性化指导;共性问题,集中指导。
课堂总结
(1)师生共同总结形态分析的方法。
(2)学生谈学习收获和感受。
六、教学总结
教材中关于构思方法的内容一共选择了四种方法,且分为两个课时,意在让学生充分学习构思方法,并将其运用在实践中。本次课遵守了教材的设置,同时,根据学生在开放性项目设计构思中遇到的问题,适当增加了解决问题的方法,从而为学生创造性的解决问题和提出多个方案提供了有力支撑。
七、教学反思
本节课运用分解的知识点来进行教学,案例和知识间的整体关联性不紧密。如果能有更合适的主题项目,使学生能在活动中渗透和统整这些知识,将更有利于学生的学习。形态1
形态2
形态3
……
因素A
因素B
因素C
……
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