蘇教版必修技術(shù)與設(shè)計 4.2 任務(wù)一 進行設(shè)計分析,構(gòu)思設(shè)計方案 教案

（必修技術(shù)與設(shè)計1）任務(wù)一進行設(shè)計分析,構(gòu)思設(shè)計方案一、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了人機關(guān)系的內(nèi)容，接下來迫切需要設(shè)計分析知識來指導(dǎo)以制訂方案。由于小組項目差異較大，本節(jié)課首先以垃圾盛收裝置的設(shè)計任務(wù)為載體，在教師的引導(dǎo)下學(xué)習(xí)設(shè)計分析的一般思路；然后，將所學(xué)知識遷移到項目中，并進行設(shè)計分析。課上圍繞設(shè)計的三要素，從人、物、環(huán)境三個方面來分析設(shè)計對象需要考慮的主要因素，明確設(shè)計要求和具體的設(shè)計分析思路。對設(shè)計分析的教學(xué)著重引導(dǎo)學(xué)生從多方面思考產(chǎn)品設(shè)計所涉及的因素，并抓住主要因素進行設(shè)計分析，同時注重緊扣人、物、環(huán)境三者之間的關(guān)系，為后續(xù)的方案構(gòu)思奠定基礎(chǔ)。二、學(xué)科核心素養(yǎng)要求1.技術(shù)意識：能在技術(shù)活動的過程中，恰當(dāng)處理人機關(guān)系，形成規(guī)范、安全的技術(shù)習(xí)慣。2.工程思維：能通過技術(shù)設(shè)計的一般過程，初步進行設(shè)計方案的多因素分析，了解比較、權(quán)衡、優(yōu)化等系統(tǒng)分析法。3.創(chuàng)新設(shè)計：面對較為復(fù)雜的技術(shù)情境，能運用人機工程學(xué)理論，發(fā)現(xiàn)用戶的多方面需求以及需求之間的關(guān)聯(lián)性，多角度分析需要解決的技術(shù)問題；能根據(jù)設(shè)計對象和現(xiàn)有條件制訂解決技術(shù)問題的一種或多種方案。4.圖樣表達(dá)：能用簡單的草圖來進行表達(dá)和交流設(shè)計構(gòu)想。三、教學(xué)重點、難點1.重點：深入具體的設(shè)計分析，明確產(chǎn)品設(shè)計需要考慮的因素，形成基本的設(shè)計分析思路和方法。2.難點：在設(shè)計分析的基礎(chǔ)上，綜合考慮各種因素，構(gòu)思并制訂符合設(shè)計要求的項目設(shè)計方案。四、教學(xué)準(zhǔn)備多媒體教學(xué)設(shè)備、教學(xué)課件、垃圾桶、學(xué)習(xí)手冊等。五、教學(xué)過程1.情境導(dǎo)入2020年5月1日新修訂的《北京市生活垃圾管理條例》開始實施，垃圾桶再次成為熱點。教師：展示幾款公用垃圾桶照片，組織學(xué)生進行思考。學(xué)生：思考、同桌討論，自由回答問題。任務(wù)：列舉垃圾盛收裝置的設(shè)計要求。教師：展示幾款具有不同特點的辦公室用垃圾桶圖片。這幾款垃圾桶，你會選購哪一款？為什么？學(xué)生：回答。教師：請大家想一想，我們的具體需求是什么?請列舉出來。理想的垃圾盛收裝置應(yīng)是什么樣的呢？學(xué)生：思考、同桌討論，填寫垃圾盛收裝置設(shè)計要求表，然后采用分組輪流發(fā)言和補充的方式分享交流。教師：啟發(fā)學(xué)生思考，在學(xué)生分享的過程中，將其所分享的設(shè)計要求匯總記錄，并實時展示在大屏幕上。垃圾盛收裝置設(shè)計要求表______（使用場景）垃圾盛收裝置設(shè)計要求：（1）______________________________________________。（2）______________________________________________。（3）______________________________________________。2.探究新知（1）產(chǎn)品整體設(shè)計分析問題引導(dǎo)：為了實現(xiàn)設(shè)計要求，需要進行具體的設(shè)計分析。分析時，需要考慮哪些因素？從哪幾方面考慮？教師：布置任務(wù)，啟發(fā)學(xué)生思考，鼓勵學(xué)生說出盡可能多的答案。如果學(xué)生陷入困頓，可以結(jié)合教學(xué)課件中的圖片情境，來幫助學(xué)生開闊思路。學(xué)生：發(fā)散性思考，以同桌2人或前后桌4人為小組，來進行頭腦風(fēng)暴。問題引導(dǎo)：在提出新的分析點時，注意思考自己是如何想到的？注意發(fā)現(xiàn)是否有更普適性的規(guī)律，能夠幫助我們深入地進行設(shè)計分析。①思考、同桌討論，將想到的因素進行精簡的表述，分條記錄在電子便簽上。②整理、匯總電子便簽，集中展示在大屏幕上。大家在思考時是自由聯(lián)想，還是有幾個總體方向呢？大家分析下自己提出的這些具體的設(shè)計分析點，概括起來是從哪幾個方面思考的？③由教師引導(dǎo)大家將所有因素分成幾個大類，按類別把電子標(biāo)簽歸成若干類。④嘗試給分類好的電子便簽取類別名稱。（2）知識講解產(chǎn)品設(shè)計的三要素是指設(shè)計分析需要綜合考慮的人、物、環(huán)境三個方面的因素。產(chǎn)品設(shè)計因素分析示意圖人：指使用者。產(chǎn)品是為人類服務(wù)的，人類的需求在很大程度上決定著產(chǎn)品的設(shè)計。物：指產(chǎn)品本身。產(chǎn)品本身是一個整體，包括功能、材料、造型、結(jié)構(gòu)等。環(huán)境：產(chǎn)品是在一定的環(huán)境中使用的，必然受到環(huán)境的制約，并對環(huán)境產(chǎn)生制約。①繼續(xù)補充：針對自己所設(shè)定場景的垃圾盛收裝置，繼續(xù)從人、物、環(huán)境三個方面進行設(shè)計分析。②檢查是否能夠往上歸類，往下看能否繼續(xù)分類。③分析各因素的主次關(guān)系以及相互間的聯(lián)系。④轉(zhuǎn)化為思維導(dǎo)圖。⑤思路交流：各小組就分析的成果就行交流，介紹自己是如何想到的。垃圾盛收裝置的人、物、環(huán)境因素分析表垃圾盛收裝置的人、物、環(huán)境因素分析：人垃圾盛收裝置物環(huán)境垃圾盛放裝置的設(shè)計分析思路：①從使用場景角度分析，注意季節(jié)、氣候等條件，注意長時間的積累效應(yīng)（圖片案例啟發(fā)）。②從用戶需求的角度分析，調(diào)查、訪談、觀察、角色體驗、扮演用戶真實行為等，從而清晰地把握用戶的使用過程以及使用方式。③從產(chǎn)品的發(fā)展歷史來獲得靈感，從市場現(xiàn)有產(chǎn)品的不足來進行分析。④從人機關(guān)系和設(shè)計的一般原則角度，如用戶與產(chǎn)品的交互等方面來進行分析。……（3）組成部件設(shè)計分析導(dǎo)語：我們根據(jù)實際需要，適當(dāng)?shù)亟梃b已有產(chǎn)品，設(shè)想出設(shè)計對象本身的結(jié)構(gòu)。設(shè)計對象各組成部分的外觀、尺寸、位置、連接方式的分析等，這些都是形成產(chǎn)品設(shè)計方案的基礎(chǔ)。問題：我們的設(shè)計任務(wù)是“解決垃圾盛放問題”，不是“設(shè)計一款垃圾桶”。要考慮能滿足“盛放垃圾”的需求，根據(jù)設(shè)計分析，我們必須增加什么部件？教師：引導(dǎo)學(xué)生思考、發(fā)言，并記錄。學(xué)生：根據(jù)自己的設(shè)計構(gòu)想，分析自己所設(shè)計垃圾盛放裝置的組成部件，交流、完善組成部件的分析結(jié)果。垃圾盛放裝置組成部件分析表垃圾盛放裝置部件部件作用設(shè)計分析可能的設(shè)計構(gòu)想垃圾盛放裝置組成部件參考備案：桶身（可能多個）支撐架及底座標(biāo)牌及標(biāo)示垃圾盛放裝置桶蓋及自動開蓋部件煙蒂回收容器……構(gòu)思設(shè)計方案構(gòu)思設(shè)計方案（方案的構(gòu)思）是指人們在一定的調(diào)查研究和設(shè)計分析的基礎(chǔ)上，通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規(guī)律架構(gòu)起來，并采用圖、模型、文字、符號等方式整體呈現(xiàn)。問題：要求投放方便，有哪些具體的方法？預(yù)設(shè)答案：投放口的口徑、高度的設(shè)計——具體數(shù)據(jù)多少合適？（人機關(guān)系）問題：如果要防止垃圾異味四處擴散，有什么方法？比如，疫情期間，人們不愿意用手去開合垃圾桶的蓋子，如何實現(xiàn)非接觸式開蓋、合蓋？預(yù)設(shè)答案：①加密封蓋——如何開合？（借鑒已有產(chǎn)品功能，使用標(biāo)準(zhǔn)件）②非接觸式開蓋、合蓋——超聲波感應(yīng)、紅外感應(yīng)、語音識別、藍(lán)牙遙控、手勢識別等。問題：從環(huán)境角度出發(fā)，要求垃圾盛放裝置，所占空間不易過大，甚至越小越好；而從使用者角度考慮，容量應(yīng)足夠大。兩者之間的矛盾如何解決？預(yù)設(shè)答案：通過對垃圾投放量的調(diào)研和估算，研究容量與形狀之間的關(guān)系，從而做出選擇——如何實現(xiàn)？學(xué)生：以小組形式，嘗試根據(jù)設(shè)計分析結(jié)構(gòu)，提出設(shè)計問題，然后經(jīng)過深入的分析，形成初步的設(shè)計構(gòu)想。根據(jù)自愿原則，選擇幾個小組，進行交流。垃圾盛放裝置設(shè)計問題解決表設(shè)計要求需要解決的問題辦法1辦法2……問題：便于垃圾清理人員的傾倒、收取和清理，這些需求該如何實現(xiàn)？如何解決功能與成本間的矛盾關(guān)系？預(yù)設(shè)答案：改變結(jié)構(gòu)——功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。實踐應(yīng)用各組參照教材臺燈案例和本節(jié)課的垃圾盛放裝置案例，針對自己的設(shè)計項目，進行設(shè)計分析，完成各類實踐表格，然后用草圖結(jié)合文字表達(dá)自己的設(shè)計方案。要求：方案表達(dá)清晰，有一定的合理性，圖樣難以表達(dá)的部分，用文字描述。每組2～3個方案。教師：播放自動打包套袋垃圾桶的相關(guān)圖片，提出任務(wù)。學(xué)生：觀看圖片，感受設(shè)計的魅力。指導(dǎo)：草圖可以用于設(shè)計的過程輔助構(gòu)思，也可以用于設(shè)計結(jié)果的呈現(xiàn)和交流。學(xué)生：小組合作，完成任務(wù)。教師：巡視，與學(xué)生持續(xù)性的對話，進行個性化指導(dǎo)，必要時運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或借助行業(yè)專家的力量。適時選擇若干小組進行設(shè)計分析、展評交流，集中提供反饋指導(dǎo)。個性化指導(dǎo)備案：構(gòu)思過程和方案示例，助老爬樓梯裝置的設(shè)計三要素分析案例，用戶畫像法，用戶行為地圖法等。展示總結(jié)選擇優(yōu)秀的1～2個小組設(shè)計分析過程資料及設(shè)計方案，展示交流，師生聯(lián)系設(shè)計分析知識，對其進行評析。學(xué)生：展示交流，發(fā)表意見。在展評過程中，針對分析自己構(gòu)思方案的作用，分享學(xué)習(xí)感受。教師：適時引導(dǎo)，總結(jié)得出，優(yōu)秀的設(shè)計離不開影響產(chǎn)品設(shè)計的主要因素的設(shè)計分析。課后作業(yè)：課后，繼續(xù)設(shè)計分析，完成方案構(gòu)思任務(wù)。評價量規(guī)設(shè)計分析學(xué)習(xí)評價量表評價項目描述權(quán)重自評互評師評表述簡明，層次清晰，能夠從人、物、環(huán)境三個方面來分析，能夠為方案構(gòu)思提供良好基礎(chǔ)35%科學(xué)合理，能夠充分利用已學(xué)知識和前期調(diào)研結(jié)果，并基于滿足人類的需求和對環(huán)境的適應(yīng)性等方面來進行分析，闡明因素間的主要關(guān)系35%全面具體，沒有關(guān)鍵因素的遺漏15%能夠挖掘設(shè)計中的隱含因素，對設(shè)計創(chuàng)新有啟發(fā)15%設(shè)計方案評價量表評價項目描述權(quán)重自評互評師評能夠綜合運用草圖并結(jié)合必要的文字和其他圖樣來表達(dá)自己的設(shè)計想法，實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)，呈現(xiàn)總體效果20%方案完整，滿足設(shè)計要求，符合設(shè)計的一般原則和相關(guān)設(shè)計規(guī)范，人機關(guān)系合理30%設(shè)計科學(xué)合理，主要原理明確，具備一定的科學(xué)性和可行性20%方案具體，能夠反映結(jié)構(gòu)、尺寸、尺寸主要零部件加工圖、連接方式等必要的細(xì)節(jié)10%能夠有多個方案10%有個性特色，亮點鮮明10%六、教學(xué)總結(jié)本節(jié)的設(shè)計分析和方案構(gòu)思是設(shè)計過程中的重要環(huán)節(jié)。教學(xué)中所采用的完整設(shè)計項目為開放式項目：學(xué)生自己選擇相關(guān)情境，發(fā)現(xiàn)問題并確立設(shè)計的項目。選擇了學(xué)生熟悉的貼近生活的案例，并借助學(xué)案落實主要知識點，學(xué)生在具體的設(shè)計分析時，能夠從人、物、