苏教版高中通用技术 必修一制定设计方案--承重纸桥设计 教案

制定设计方案—承重纸桥设计

一、教学目标：

知识与技能：

1、了解制定设计方案的一般步骤。

2、知道进行设计时，需要有供筛选、整理的多个方案，理解设计过程需要不断优化。

过程与方法：

1、在案例的引导下经历制定设计方案的过程，在经历中初步学会从技术的角度提出问题和分析研究问题，初步学会多角度地提出解决问题的方案。

2、在阅读、思考、讨论和合作实践中，培养技术实践、交流、表达、评价的能力和协作意识。

3、初步学会有计划、有步骤、科学地开展设计活动。

情感态度与价值观：

1、在制定设计方案的过程实践中，初步形成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望，关注社会的需求和技术的新发展。

2、在承重纸桥设计方案的形成过程中，培养创新的、批判的、开放的思维和认识，培养一定的经济意识和产品质量意识。

二、教学重难点：

重点：制定设计方案的过程。

难点：承重纸桥设计方案的构思和呈现。

三、教学内容：

教学内容采用“情境导入——合作探究——能力展现——总结提升”的模式展开，以承重纸桥的设计为案例贯穿教学过程，让学生在实践中体验制定设计方案的过程。要注意引导学生体会设计的过程是一个动态的过程，而且会产生很多不同的方案。

四、教学过程：

（一）导入

 PPT展示能承重的纸桥，引导带领学生一起探究设计一座承重纸桥。

（二）探究任务：小组探究设计一座承重纸桥。

材料：A4纸不超过20张；胶水或胶棒。

设计要求：纸桥跨度不少于20cm，桥面距离桌面高度不少于8cm，宽度不少于8cm，桥墩直径小于3cm。

作品应力求有创造性，并能贴近实际、结构合理、制作精巧。

1、分析用纸造桥要考虑哪些问题

要考虑纸的特性、桥的形状和结构、纸张的合理规划（不超过20张），我们可以通过调查法、访谈法、查图书资料、上网搜索等渠道，尽可能广泛地收集所需的信息。

2、纸桥结构设计分析

 通过对各种信息的归纳和分析，我们发现需要从三个方面来系统分析纸桥的设计：桥的类型、桥梁结构的形状和结构的连接方式，另外我们还需要考虑纸张的合理分配。

 下面分四步来系统分析承重纸桥的设计。

首先来介绍五种常见桥梁结构：欣赏图片：梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥。

第二，纸的特性。

纸张的抗拉性较强，但抗压性较弱，因此在设计承重纸桥时要注重提高纸张的抗压性。

第三，构成桥面和桥墩的结构由基本结构和组合结构组成：

基本结构：M型（瓦楞纸）、方形、圆形、三角形。同学们还可以想一想还有哪些结构？分析比较哪种结构的强度最高。

组合结构：将四种基本结构组合使用，以达到提高纸张抗压性能的目的。

第四，通常纸桥的结构连接部位是受力最薄弱的地方，因此我们在设计过程中也要注重结构的连接方式。老师提供了以下五种连接方式供同学们参考使用。

3、我们已经对纸桥的设计进行了归纳与分析，发现了影响纸桥承重的关键因素。现在同学们以小组为单位，讨论提出各种设计想法，大胆提出各种设计想法，最大程度的发掘自己的潜力。这就是方案构思。

4、构思过程中产生的想法常常是模糊的，为了使其具体化，请小组合作设计纸桥，并用草图的方式呈现。这是方案的呈现过程。

5、当多个设计方案产生后，我们要依据承重纸桥的设计原则，对这些方案进行筛选，这是制定设计方案的最后一个步骤：方案的筛选。

（三）知识小结

制定设计方案的步骤：收集信息——设计分析——方案构思——方案呈现——方案筛选。

四、拓展活动

1、任务：小组合作设计并制作一座纸桥。

2、材料：A4纸不超过20张；胶水或胶棒。

注：制作时只能使用打印A4纸，胶水或胶棒。禁止使用如硬纸板等硬质纸，禁止用胶水浸泡比赛用纸，禁止作品中含有非纸质材料（如：铁丝、木棒、胶带等）。

3、制作要求：纸桥跨度不少于22cm，桥面距离桌面高度不少于8cm，宽度不少于8cm，桥墩直径小于3cm。

4、分组要求：每组不超过5人。

5、得分=承重分×70%+创意分×20%+解说×10%

作品应力求有创造性，并能贴近实际、结构合理、制作精巧。小组成员要合理分工，共同制作出承重能力强的精美纸桥作品。

五、纸桥案例

提供了35种纸桥案例供大家参考。

附：纸桥承重比赛活动

 小组设计表

纸桥承重比赛活动

1.比赛材料：

A4纸不超过20张；胶水或胶棒。

禁止使用如硬纸板等硬质纸，禁止用胶水浸泡比赛用纸，禁止作品中含有非纸质材料（如：铁丝、木棒、胶带等）。制作时只能使用胶水或胶棒。

2.制作要求：

纸桥跨度不少于220mm，桥面距离桌面高度不少于80mm，宽度不少于50mm，桥墩直径小于30mm。可以用彩色笔涂抹颜色，以增加美观。作品应力求有创造性，并能贴近实际、结构合理、制作精巧。各小组请于2018年X月X日前上交作品。

3.比赛方式：

把纸桥放在桌子。在纸桥中央放置重物，根据选手要求，而是否继续加重物，如果选手要求停止加重物（纸桥无明显形变），则记下重物的重量，即为纸桥最终承重重量，如果在继续加重过程中，纸桥出现明显形变，则比赛失败。每次加载最少重量为最小砝码的重量，每次加载后要求保持10秒或以上时间。 

分数计算方式： 得分=承重分×70%+创意分×20%+解说×10%   

创意分=做工精致度分+美观程度分+材料使用分（纸的使用量越少，分越高）               各参赛队合计总分为班级分数。 

4.参赛队的下列行为会被裁判认定不合格，该队会被取消比赛资格： 

a.企图损坏比赛场地、设施或对方的小桥。   

b.做出任何有悖公平竞争精神的动作。  

5.比赛流程：比赛时，各参赛队伍按照抽签顺序对自己设计的纸桥进行解说（时间3分钟内），后由教师进行打分，由课代表经过测量计算出承重分。

班级：                  组号：