2.3 设计的一般过程——未来太空车项目 说课教案-2023-2024学年高中通用技术地质版（2019）必修《技术与设计1》

《设计的一般过程——未来太空车》说课稿 一、教材分析： 《设计的一般过程》选自地质出版社高中通用技术必修一《技术与设计1》第二章第三节。这一节既是连接前后章节的纽带，也是对第三章到第七章的概括性描述，因此本节不仅是本章的重点，也是整本书的重点。 二、实验器材： 序号 材料 1 椴木板 2 电池盒 3 N20电机 5 连接器 6 螺丝刀 7 各种横梁 轴等 8 不同大小的车轮 9 螺丝包和轴套 10 442A齿轮 11 2mm轴 12 不同的动力源（太阳能板等） 13 双面胶 14 硅胶垫 15 电池 皮筋 软管  等耗材 3、 实验创新要点 以未来太空车设计与制作为课题，依据课本设计的一般过程理论，结合STEM与创客教育方法，通过规划设计方案、制作太空车模型、技术试验、测试优化的环节，让学生体验科学技术课题探究全过程，提升学生的科学素养。 1.从简单理论学习到完整项目实践转变。让学生经历太空车设计 制作 优化全过程。 2.从简单模仿到自主创新设计转变，本课给学生提供了丰富的实验材料，让学生可以充分发挥想象力和创造力。 3.从简单展示到班级评比转变，我们会在课程结束前进行最佳创意组 最强性能组 未来新能组的评比 大大激发了学生的学习兴趣。 五、实验设计思路 本课通过通过导入 设计 制作 优化 总结来完成整个项目式学习。将STEM创客的理念融入到每个环节里。让学生从活动中学，真正践行了杜威“从做中学”的教育理念。 通过规划设计方案、制作太空车模型、技术试验、测试优化的环节，让学生体验科学技术课题探究全过程，学会设计的一般过程，提升学生的科学素养。 通过探究太空车速度影响因素，复杂路面通过性的影响因素，攀爬高度的影响因素，逐步优化学生的设计作品，让学生了解技术试验的应用。 6、 实验教学目标 1.通过任务驱动，让学生完成太空车设计方案的制定，形成初步的技术创新设计能力和学会用图样表达设计构想。 2.根据设计方案要求，学会选择合适工具材料，完成太空车模型制作并通过技术试验迭代优化。 3.从项目实践中学会学会运用系统、结构等原理和系统分析方法，构建工程思维。 4了解太空车的现状、发展历史、未来趋势，激发学生太空探索的热情，形成积极的技术价值观。 七、实验教学过程 （一）创设情景，科技馆探秘：带领学生走入河北衡水中学校园科技馆月球基地展区，观看太空车模型在月球基地运动的，引导学生思考：太空车将来会如何发展？未来外观会是什么样子？有哪些功能？ 发布任务：让学生从多学科、跨学科角度出发，参与本节的挑战任务，制作出越障能力较强的未来太空车模型，并进行技术实验探究影响太空车运行行进的因素有哪些，进而改进优化太空车模型。 搭建之前，发布相关要求： 太空车长、宽、高尺寸不超过25cm*25cm*25cm,车总质量不超过500g。 每组电机1个，1.5V电池不超过4节。 （2） 创意构思：给学生进行分组，进行信息收集，自行上网查阅资料，认真分析太空车项目要求达到的目标，并分组进行讨论。在项目设计书上写出设计思路并画出结构草图。 学生在画图过程中展开了数据计算，对车辆运动进行受力分析并认真分析讨论，确定了初步的设计方案。 组别 组长 初步方案 1组 张思尧 四轮驱动车 2组 陈奕辰 履带新能车 3组 曹叶祥 六轮月球探测越野车 4组 张泽权 温差发电驱动功能车 5组 王岳磐 大轮奇迹车 6组 宗逍阳 六轮越障车 7组 张海翔 神奇小车 （3） 太空车模型制作 学生利用软件将设计图转化为激光切割可以识别的图纸，做出不同的结构零件。负责分工安排，整体协调和进度掌控，让每个成员都参与进来，并及时和老师进行沟通，老师作为观察者引导者，协助学生解决问题，小组合作完成太空车的搭建。 （4） 接下来探究太空车速度影响因素，复杂路面通过性的影响因素，攀爬高度的影响因素组并不断改进优化太空车模型。 技术试验一：太空车速度影响探究 首先进行平面速度测试，发现问题：1号小车速度最快，遇到障碍物就翻车了， 结合月球路况复杂，障碍物多，探究解决方法？ 引导学生进行物理分析，根据P=Fv 在功率一定的情况下通过减小速度来增大牵引力保证车辆通过性。 技术试验二：复杂路面通过性探究 将6组小车分别放到复杂路面进行试验，发现3号小车，4号小车通过性能很强。分析发现两个车的特点都增大了受力面积。一个是通过增大与地面接触面积，一个是增加了车轮数量。对比了轮式和履带式的优缺点，让学生学会辩证的看待问题，解决问题的方式并不只有一种，也没有某一种方式是绝对最优。 技术试验三：攀爬高度影响因素探究 将6组小车分别放到场地进行试验，发现5号小车攀爬高度最高。高度为7CM. 由这个组的同学分享