7.1 设计的评价与优化设计方案（教学设计）通用技术苏教版2019必修1

课题 7.1 设计的评价与优化设计方案 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. 通过对台灯设计案例的分析，理解评价一个设计需要从多维度（功用性、可靠性等）进行综合考量，形成全面、客观的技术评价观。 工程思维： 1. 经历“评价设计作品 → 评价设计过程 → 优化设计方案”的完整流程，体验系统化的工程思维方法，并能运用它来分析和解决技术问题。 创新设计： 1. 在优化台灯方案的任务中，能针对现有设计的不足，提出具有创新性的改进设想，并尝试用草图或模型表达出来。 教学重难点 重点： 1.掌握设计评价的多角度标准（功用性、可靠性、创新性等）； 2.掌握优化设计方案的基本方法。 难点： 1.将抽象的评价标准灵活运用于具体案例； 2.能够提出切实可行且具有创新性的优化方案。 学情分析 在之前的课程中，学生已经学习了设计的一般过程和原则，对设计有了初步的了解。他们具备对日常产品的感性评价能力，但评价多基于个人喜好，呈现模糊化、主观化的特点，尚未掌握系统科学的评价方法。在优化方面，学生虽有“让产品更好”的朴素愿望，但思路易局限于外观或功能的简单叠加，难以从功用、结构、材料、人机关系等多维度进行系统性、创新性的深度优化。 思维上，学生抽象逻辑思维正趋成熟，能够理解并运用“设计原则”与“设计要求”这两把评价标尺，但仍需具体案例和实践活动作为支撑。 因此，本课的教学可以通过真实案例深度剖析与结构化工具（如评价量表） 的支持，引导学生在“评价-优化”的实践中，实现从感性认知到理性分析、从问题批判到创新设计的思维跃升。 课前准备 教学硬件环境：多媒体教 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： 请学生观看视频，之后提问：你觉得这款台灯设计的怎么样？ 预设：好用、好看、功能多...... 追问：“好用”“好看”的标准是什么？ 发现：评价不清晰、不具体、无法衡量 师：怎样才能让我们的评价变得有说服力？今天，我们就来学习如何进行一次讲事实、有依据，清晰、具体、可衡量的科学的评价。 学生活动： 认真观看视频，积极参与讨论，对教师提出的问题积极发言。 当被追问“好用”“好看”的标准时，进行思考，意识到自己之前的评价确实模糊且缺乏依据。 设计意图： 通过创设观看台灯视频并讨论评价的情境，引发学生对日常设计评价模糊性的认知冲突，激发学生对科学评价方法的学习兴趣和探索欲望，为后续教学内容的开展做好铺垫。 二、 探究活动 新知讲解 一、评价设计的作品——台灯 教师活动： 讲解评价依据： 明确评价设计作品的两个依据。 说明：在实际评价中，这两个方面也可以结合起来。 ①设计的一般原则。 例1：基于设计的一般原则运用雷达图对此款台灯进行的评价 强调：在面对多项评价指标时，采用雷达图能很好地进行全面的评价分析，而且具有表达清晰、直观的优势。 分析：雷达图的面积越大，表面其综合性能越好，设计越合理。但重点指标分数不能太低，如道德原则。 详细解读创新、实用、经济、道德、美观、技术规范、可持续发展七大原则在台灯上的具体体现。 ②事先制订的设计要求。 例2：依据事先制订的设计要求评价此款台灯 通过一份台灯设计要求，来讲解如何根据明确指标（如续航时间、照度）进行评价。 由如何评价“结实耐用”和如何细化“人机关系”评价引出技术试验评价法和关键指标评价法。 ▲运用技术试验测试评价台灯作品 通过“1米跌落试验”和“2000次折叠试验”的案例，说明如何用模拟试验法和强化试验法获取客观评价数据。 ▲聚焦一个关键技术点（人机关系）进行评价 梳理：评价设计作品的方法 · 多指标综合评价(雷达图) · 利用技术测试活动进行评价 · 聚焦一个关键技术点(人机关系)评价 马上行动：请结合设计作品的评价方法，对自己小组的台灯作品进行自评。自评完成后请两个小组相互合作进行组间互评，完善自己的作品评价。 给出参考评价量表： 学生活动： 认真听讲、记录，理解两大评价依据的内涵。 学习雷达图、技术试验、关键指标评价的应用，理解其科学性。 小组合作，运用量表和所学方法，对台灯作品进行系统评价。 设计意图： 让学生通过学习评价依据和方法，亲身体验对台灯作品进行自评和组间互评的过程，掌握科学评价设计作品的方式，培养学生工程思维和技术意识。 二、评价台灯的设计过程 教师活动： 过渡：一个优秀的“结果”源于一个科学的“过程”。除了对设计作品的评价，还会对设计的过程进行评价。 思考：评价一个设计过程，我们可以从哪些角度切入？ 回顾：设计的一般过程，从中提炼评价内容 引导学生思考： · 设计过程是否完备? · 分工是否合理? · 采用的方法是否正确? · 各个环节或阶段的任务是否完成? · 中间成果是否符合要求? · 是否及时地对专利进行保护？ · 是否有质量控制和改进措施？ · ...... 提问：如何转化为可量化的评价指标？ 例：评价设计过程的具体阶段 追问：还需要补充哪些评价角度？ 预设：问题是否明晰？是否进行测试？是否编写产品说明书？ 马上行动:结合自己小组的台灯设计过程，进行设计过程评价，完成小组台灯设计过程评价单。（给出参考评价表） 小结：设计的评价 评价对象：对设计过程的评价；对设计成果的评价 评价者：设计者的自我评价（自评）；他人的评价（他评） 评价实施：贯穿于设计的全过程 学生活动： 思考并回答评价设计过程的可能角度。 对照评价单，反思本组在设计过程中的各个环节，完成评价。 设计意图： 让学生通过对设计过程的评价，深入理解设计过程的科学性和系统性，培养学生全面审视设计活动的能力，使学生认识到设计评价应贯穿于设计的全过程，为优化设计方案奠定基础。 三、优化台灯设计方案 教师活动： 过渡：“通过评价，我们不仅知道了作品‘好不好’，更找到了它‘为什么好’或‘为什么不好’的根源。那么，发现了问题之后，我们该如何行动呢？评价的终点，正是优化的起点。” 讲授：优化设计的四个方向 接着以四个问题依次展开功能、结构、材料、外观优化的学习。 1.功能优化 思考：同学们在使用台灯的过程中，发现使用按键滑动调节灯光亮度时不够灵活，该如何优化？ 预设：可以改为触控调节亮度。 强调：强化核心功能，增加实用附加功能，去除不必要的功能。 2.结构优化 思考：当桌面空间不足时，台灯的放置受限，该如何优化台灯的结构？ 预设：灯杆改为铰连接，并能磁吸到墙壁上；或者改为夹持式台灯。 可见，对结构进行巧妙、合理的优化，可以给产品带来使用和制造的方便。 3.材料优化 思考：当这盏台灯坏了好、旧了，之后被扔掉。它会变成什么呢？是能“废物利用”？还是变成“垃圾化石”？ 引导学生思考环保材料、可回收性和减量化设计。 4.外观设计 当你在商店里看到这盏台灯，你会想买它吗？ 探讨：形状、色彩、质感对产品价值的影响 马上行动：根据前面评价中发现的问题，选择至少一个维度，形成具体的优化方案（草图+文字说明）。 学生活动： 跟随教师的引导，从四个维度思考优化可能性。 小组讨论，基于评价结论，确定优化方向，并合作完成优化方案的设计与表达。 设计意图： 让学生通过思考优化方向、小组讨论并完成优化方案的设计与表达，将评价结果转化为实际的改进行动，培养学生的创新设计能力，使学生明白设计是一个不断优化和完善的过程，提升学生对设计的整体认知和实践能力。 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 学习反思： 1.设计过程的评价对设计和制作有何意义？ 2. 与制订设计方案相比，优化设计方案时，在遵循设计的一般原则方面有哪些侧重？ 设计意图： 通过学习反思，引导学生深入思考设计过程评价的重要性以及优化设计方案与制订设计方案在遵循设计原则上的差异，帮助学生巩固课堂所学知识，加深对设计评价与优化的理解。 五、 课堂练习 1.如图所示，这是某款折叠手机及其评价坐标图。结合坐标图分析，下列说法不正确的是（ ） A．该手机具有较强的创新性 B．该手机性价比较低 C．该手机使用寿命一般 D．该评价坐标图是从设计的一般原则进行评价的 答案：D 解析：功能、性价比、使用寿命、外观这4个指标都不属于设计的一般原则，选项D错误。其他选项说法正确，故选D。 2.某款符合CCC认证的高空智能清洁机器人，其将人工智能与机器人技术相结合，通过传感器自主检测建筑物的外观结构，并智能识别凸起和内凹的物体，从而计算出最有效的清洁路径，避免留下清洁死角，其清洁速度较快，在清洁时可溶解灰尘、油脂和污渍，较有效的避免污染环境。下列评价坐标图中与描述相符的是（ ） 答案：B 解析：观察评价坐标图，题干强调了该清洁机器人“符合CCC认证“(体现对技术规范的要求)“将人工智能与机器人技术相结合”(创新性高)、“清洁速度较快、可有效溶解污渍并减少环境污染”(清洁速度快、清洁效果好且)“可通过传感器自主适应不同外观结构"(环境适应能力强)。对照选项比较各雷达图的评价维度，只有B同时包含“技术规范““创新性”“清洁度”“清洁效果”“环境适应能力”和“可持续发展”，与题干描述最相符合。故选B。 3.通用技术课上，小明制作了如图所示的人工鸟巢，下列说法中不正确的是（ ） A．出于成本、易于制作考虑，采用E0级环保板材，属于设计的一般过程中的设计分析 B．人工鸟巢a处可以先钻孔后使用钢丝锯完成 C．选用的木材应避免虫眼等缺陷并将纹理美观的一面作为正面 D．为进一步优化设计方案，利用家中剩余木材制作属于结构优化 答案：D 解析：在产品设计中对材料进行合理使用和优化，在满足产品基本性能要求下，降低生产成本，减少资源浪费。故利用剩余木料为材料优化，故D错。其他选项都是正确的，故选D。 板书设计 教学反思 1. 提供的《评价量表》、《过程评价单》等学习支架，将抽象的评价标准转化为可操作的具体任务，有效引导了小组合作与自主探究，使课堂活动忙而不乱，焦点突出。 2.由于教学内容丰富，在“任务三：优化设计方案”环节，虽然学生能提出想法，但部分小组将创意转化为规范草图与文字说明的时间不足，导致优化方案的深度和精细化程度未能充分展现。 3. 学生对最终作品的评价因有明确的“标尺”而进行得较为深入。相比之下，对设计过程的评价仍稍显抽象和流程化，部分学生未能将过程环节中的具体行为与最终作品的优缺点建立强有力的因果联系。 4.虽然课堂上介绍了“跌落试验”、“折叠试验”等方法，但仅限于讲解，若能准备简单的实物模型让学生现场操作或观察，学生对技术试验方法的理解将更为深刻。 1 学科网（北京）股份有限公司 $