3.2 明确问题（教学设计）通用技术苏教版2019必修1

课题 3.2 明确问题 课时 1课时 教材版本 苏教版通用技术必修技术与设计1 年级 高一 教学目标 技术意识： 1.通过具体的案例分析，理解“明确问题”的重要性，形成对技术设计的理性认识。 工程思维： 1.通过明确问题内容、明确问题价值及明确解决问题所受到的限制三个环节，掌握明确问题的方法及途径；通过调查研究和分析，能够明确设计要求和编写设计计划表，发展初步的工程思维和系统思维。 创新设计： 1.结合日常生活中发现问题、体验明确问题、明确设计要求的过程，形成创新设计能力。 教学重难点 重点：明确设计问题的内容及价值。 难点：能够针对具体的设计对象，提出具有一定可行性的设计要求，并能制订合理的设计计划。 学情分析 高中学生有一定的生活经历，且在学习本课之前已经掌握了发现问题的相关内容，他们对问题有自己的认知，对生活中的一些技术问题也能提出自己的一些观点与设想，但是学生往往忽略了所发现的问题是否具有解决的价值，因此明确设计问题的内容及价值这一部分内容是学生不易理解和掌握的。教学中，教师可针对学生的这种情况，从实际案例出发，引导学生逐步明确设计要解决的技术问题。 课前准备 教学硬件环境：多媒体教室 教学资源：PPT课件、视频素材 教学环节 教学过程 一、 课堂导入 创设情境 教师活动： 情境：某同学发现，在刮大风时晾衣服，衣架会移位或被吹落，于是他想：能否设计一款防风的衣架？ 师：这一问题是否清晰、明确呢？能否直接作为一个设计课题来做呢？ 请讨论：该问题是否清晰明确？ 预设：这一问题不能直接作为设计课。 一些同学会存在一些疑问如：这款衣架要抵抗多大的风力？在什么环境使用？我能做出来吗？成本需要多少？ 可见，这些问题都需要我们明确的回答，才能将问题转化为设计课题。 学生活动： 了解问题情境，讨论问题并分享看法。 设计意图： 创设情境，给学生一个生活场景，引导学生带着问题和思考去学习。 二、 探究活动 新知讲解 一、明确问题的内容及解决问题受到的限制 教师活动： 过渡：那么明确问题的方法和途径有哪些呢？接下来，我们一起来学习。 1.明确问题的内容 首先是明确问题的内容。明确问题的内容可以从4个方面进行： 1）问题的目的：设计这款衣架要达到什么目的？ 2）问题产生的原因：为什么要设计这款衣架？ 3）问题的应用环境：衣架的使用环境是怎样的？ 4）问题本身的表述是否明确。 马上行动：根据明确内容的方法，请填写以下表格 当然，仅对问题进行初步细化还是不够的，还需要根据具体的设计对象进行要素细化。 想一想：如何进一步细化问题的要素？ 例如，针对以下的一些问题，我们如何获取答案： · 防风衣架用什么材料合适？ · 什么操作方式更便捷？ · 做成什么结构形式更受欢迎？ · 能承受的成本价格是多少？ 由此可见，明确问题的内容除了一些主观分析外，还需要提供一定的研究手段，比如信息收集、调查分析等 介绍信息收集、调查分析等研究手段对明确问题内容的作用。 过渡：在明确问题的内容后，我们还需要判断问题值不值得做，也就是判断问题的价值。 2.明确问题的价值 讨论：这一问题值得做吗？ 预设：做这款衣架有意义吗？有没有人已经做出来了？我能做出来吗？ 评价学生的回答，梳理判断问题价值的6个方面。 特别说明2个方面： 1）怎么判断问题是否已经得到充分解决呢？ 预设：进行市场调查 展示一些市面已有的防风衣架案例： 2）如果现有技术不能解决该问题，应该怎么办呢？ 预设：不解决，等技术发展后再考虑解决。 这说明设计是不自由的，会受到很多因素的制约。 由此引出明确问题受到的限制的学习。 3.明确解决问题受到的限制 讨论：设计制作衣架的过程中，会受到哪些因素的制约呢？ 预设：材料、结构、成本、技术等等。 接着从设计者、设计对象、使用者三个角度更全面地梳理该课题受到的限制。 由此归纳：要从设计者和设计对象两方面来分析问题受到的限制。 马上行动：请针对防风衣架的设计，分析解决问题受到的限制 学生活动： 认真听讲、思考并填写表格。 思考、回答问题。 观察、思考、针对案例回答问题。 针对防风衣架的设计限制进行讨论，填写表格。 设计意图： 利用防风衣架的问题情境，让学生经历一个对已发现问题的内容与价值进行明确的过程。 让学生紧随教师的节奏，引导其认识问题的解决受到设计对象和设计者的限制。 二、明确设计要求及编写设计计划 教师活动: 1.明确设计要求 过渡：当我们把问题的要素进行细化，判断了问题的价值，也明确了解决问题受到的限制后，也就可以提出具体的、具有一定可行性的设计要求了。 讲授：设计的一般要求 马上行动：请列出“能在6级风力下稳固固定于圆形晾衣杆的防风衣架”的设计要求。 例： 想一想：这一设计要求合理全面吗？ 预设：还可以增加结构选择、操作要求等与衣架特点相关的指标。 强调：应根据设计对象的特点及应达到的标准增加性能指标 2.制订设计计划 介绍设计计划的意义。 讲授：制订设计计划的四大要素。 展示某同学编写的设计计划表，了解如何编写设计计划。 学生活动： 讨论、列出设计课题的设计要求。 针对案例提出自己的改进意见。 分析并思考。 设计意图： 通过活动，学生能形成“设计要求是在明确问题的基础上提出的”认识。通过该活动培养学生的技术意识。 通过分析具体的设计计划表样例，让学生了解设计计划的编写格式，为后续的设计任务打好基础。 三、 课堂小结 师生共同总结本节课所学的内容。 设计意图：以思维导图的形式总结本节课的内容，能帮助学生理顺本节课的知识点。 四、 拓展延伸 拓展思考： 晓月和妈妈去购物中心买学习用品。她在购物过程中发现两个问题：一是东西买多了不好拿，二是购物袋的提手很细，装重的物品时勒手。如果你是晓月，你会明确什么问题？说说你的解决思路。 设计意图：通过拓展思考，巩固本节课所学内容。 五、 课堂练习 1.小明想设计一款智能感应垃圾桶，当红外传感器检测到伸手信号时，垃圾桶的桶盖自动打开。从设计的一般过程角度分析，以下不属于发现与明确问题环节的是( ) A.明确设计要求 B.明确解决问题所受到的限制因素 C.收集与智能垃圾桶结构相关的信息 D.编写设计计划 答案：C 解析：收集信息是制订设计方案环节的任务，故选C 2.某设计师查阅相关数据后，发现火灾中大多数人死亡的原因是吸入毒性气体。于是他设计了如图所示的消防装置，由灭火器和防毒面具组成，既能灭火又能保护使用者。在设计过程中需要明确解决问题受到的限制，下列不属于该装置设计限制因素的是（ ） A.灭火器的技术规范 B.火灾发生的原因 C.制作成本 D.设计者的设计能力 答案：B 解析：设计限制因素通常包括技术规范、成本、设计者(或生产方)的能力等，而“火灾发生的原因”对该灭火防毒装置的功能和结构并不构成实质性限制， 故不属于该设计的主要限制因素。故本题选B 3.(多选)小马发现普通肥皂盒盒底积水，不易清洗，于是设计了如图所示的可排水肥皂盒。在明确问题环节开展了以下活动，其中属于明确该问题是否有价值的活动是( ) A.观察台盆边沿的形状 B.询问同学是否也遇到同样的困惑 C.了解市场上是否已有类似功能的肥皂盒 D.查阅肥皂盒外观、耐用性等方面的设计标准 答案：BC 解析：选项B是判断问题是否具有普遍意义；选项C是判断问题是否已经得到解决，都是明确问题价值的体现。故选BC 板书设计 教学反思 1.选取防风衣架这一学生熟悉的生活场景作为案例，能让学生感受到技术问题源于生活，且在分析问题时，能提高学生的参与度，更积极地分享自己的经历和看法。 2.在教学中，以防风衣架设计为例，从最初模糊的“能否设计一款防风的衣架”，到逐步细化出防风性能、适用场景、成本等具体要素，再到明确各项设计要求，让学生经历了完整的明确问题的过程，提高了学生分析和解决问题的能力。 3.在引导学生明确问题时，有时停留在表面现象，对问题背后的本质挖掘不够深入。例如，在分析防风衣架的防风性能时，只是让学生明确了需要抵御的风力等级，而对于不同风力下衣架受力情况的分析较少，使得学生对防风设计的原理理解不够透彻。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$