高中通用技术苏教版 (2019)必修《技术与设计1》任务一 进行设计分析，构思设计方案精品ppt课件

任务一 进行设计分析,构思设计方案

一、教学内容

本节课之前，学生已经学习了人机关系的内容，接下来迫切需要设计分析知识来指导以制订方案。由于小组项目差异较大，本节课首先以垃圾盛收装置的设计任务为载体，在教师的引导下学习设计分析的一般思路；然后，将所学知识迁移到项目中，并进行设计分析。

课上围绕设计的三要素，从人、物、环境三个方面来分析设计对象需要考虑的主要因素，明确设计要求和具体的设计分析思路。

对设计分析的教学着重引导学生从多方面思考产品设计所涉及的因素，并抓住主要因素进行设计分析，同时注重紧扣人、物、环境三者之间的关系，为后续的方案构思奠定基础。

二、学科核心素养要求

1. 技术意识：能在技术活动的过程中，恰当处理人机关系，形成规范、安全的技术习惯。

2. 工程思维：能通过技术设计的一般过程，初步进行设计方案的多因素分析，了解比较、权衡、优化等系统分析法。

3. 创新设计：面对较为复杂的技术情境，能运用人机工程学理论，发现用户的多方面需求以及需求之间的关联性，多角度分析需要解决的技术问题；能根据设计对象和现有条件制订解决技术问题的一种或多种方案。

4. 图样表达：能用简单的草图来进行表达和交流设计构想。

三、教学重点、难点

1. 重点：深入具体的设计分析，明确产品设计需要考虑的因素，形成基本的设计分析思路和方法。

2. 难点：在设计分析的基础上，综合考虑各种因素，构思并制订符合设计要求的项目设计方案。

四、教学准备

多媒体教学设备、教学课件、垃圾桶、学习手册等。

五、教学过程

1. 情境导入

2020年5月1日新修订的《北京市生活垃圾管理条例》开始实施，垃圾桶再次成为热点。

教师：展示几款公用垃圾桶照片，组织学生进行思考。

学生：思考、同桌讨论，自由回答问题。

任务：列举垃圾盛收装置的设计要求。

教师：展示几款具有不同特点的办公室用垃圾桶图片。这几款垃圾桶，你会选购哪一款？为什么？

学生：回答。

教师：请大家想一想，我们的具体需求是什么?请列举出来。理想的垃圾盛收装置应是什么样的呢？

学生：思考、同桌讨论，填写垃圾盛收装置设计要求表，然后采用分组轮流发言和补充的方式分享交流。

教师：启发学生思考，在学生分享的过程中，将其所分享的设计要求汇总记录，并实时展示在大屏幕上。

垃圾盛收装置设计要求表

______（使用场景）垃圾盛收装置设计要求：

（1）______________________________________________。

（2）______________________________________________。

（3）______________________________________________。

2. 探究新知

（1）产品整体设计分析

问题引导：为了实现设计要求，需要进行具体的设计分析。分析时，需要考虑哪些因素？从哪几方面考虑？

教师：布置任务，启发学生思考，鼓励学生说出尽可能多的答案。如果学生陷入困顿，可以结合教学课件中的图片情境，来帮助学生开阔思路。

学生：发散性思考，以同桌2人或前后桌4人为小组，来进行头脑风暴。

问题引导：在提出新的分析点时，注意思考自己是如何想到的？注意发现是否有更普适性的规律，能够帮助我们深入地进行设计分析。

①思考、同桌讨论，将想到的因素进行精简的表述，分条记录在电子便签上。

②整理、汇总电子便签，集中展示在大屏幕上。

大家在思考时是自由联想，还是有几个总体方向呢？大家分析下自己提出的这些具体的设计分析点，概括起来是从哪几个方面思考的？

③由教师引导大家将所有因素分成几个大类，按类别把电子标签归成若干类。

④尝试给分类好的电子便签取类别名称。

（2）知识讲解

产品设计的三要素是指设计分析需要综合考虑的人、物、环境三个方面的因素。

产品设计因素分析示意图

人：指使用者。产品是为人类服务的，人类的需求在很大程度上决定着产品的设计。

物：指产品本身。产品本身是一个整体，包括功能、材料、造型、结构等。

环境：产品是在一定的环境中使用的，必然受到环境的制约，并对环境产生制约。

①继续补充：针对自己所设定场景的垃圾盛收装置，继续从人、物、环境三个方面进行设计分析。

②检查是否能够往上归类，往下看能否继续分类。

③分析各因素的主次关系以及相互间的联系。

④转化为思维导图。

⑤思路交流：各小组就分析的成果就行交流，介绍自己是如何想到的。

垃圾盛收装置的人、物、环境因素分析表

垃圾盛收装置的人、物、环境因素分析：    

                                  人       

                   垃圾盛收装置     物

                                  环境

垃圾盛放装置的设计分析思路：

①从使用场景角度分析，注意季节、气候等条件，注意长时间的积累效应（图片案例启发）。

②从用户需求的角度分析，调查、访谈、观察、角色体验、扮演用户真实行为等，从而清晰地把握用户的使用过程以及使用方式。

③从产品的发展历史来获得灵感，从市场现有产品的不足来进行分析。

④从人机关系和设计的一般原则角度，如用户与产品的交互等方面来进行分析。

 ……

（3）组成部件设计分析

导语：我们根据实际需要，适当地借鉴已有产品，设想出设计对象本身的结构。设计对象各组成部分的外观、尺寸、位置、连接方式的分析等，这些都是形成产品设计方案的基础。

问题：我们的设计任务是“解决垃圾盛放问题”，不是“设计一款垃圾桶”。要考虑能满足“盛放垃圾”的需求，根据设计分析，我们必须增加什么部件？ 

教师：引导学生思考、发言，并记录。

学生：根据自己的设计构想，分析自己所设计垃圾盛放装置的组成部件，交流、完善组成部件的分析结果。

垃圾盛放装置组成部件分析表

垃圾盛放装置组成部件参考备案：

                               桶身（可能多个）

                               支撑架及底座

                               标牌及标示

               垃圾盛放装置    桶盖及自动开盖部件

                               烟蒂回收容器

                               ……

3. 构思设计方案

构思设计方案（方案的构思）是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，并采用图、模型、文字、符号等方式整体呈现。

问题：要求投放方便，有哪些具体的方法？

预设答案：投放口的口径、高度的设计——具体数据多少合适？（人机关系）

问题：如果要防止垃圾异味四处扩散，有什么方法？比如，疫情期间，人们不愿意用手去开合垃圾桶的盖子，如何实现非接触式开盖、合盖？

预设答案：①加密封盖——如何开合？（借鉴已有产品功能，使用标准件）

②非接触式开盖、合盖——超声波感应、红外感应、语音识别、蓝牙遥控、手势识别等。

问题：从环境角度出发，要求垃圾盛放装置，所占空间不易过大，甚至越小越好；而从使用者角度考虑，容量应足够大。两者之间的矛盾如何解决？

预设答案：通过对垃圾投放量的调研和估算，研究容量与形状之间的关系，从而做出选择——如何实现？

学生：以小组形式，尝试根据设计分析结构，提出设计问题，然后经过深入的分析，形成初步的设计构想。根据自愿原则，选择几个小组，进行交流。

垃圾盛放装置设计问题解决表

问题：便于垃圾清理人员的倾倒、收取和清理，这些需求该如何实现？如何解决功能与成本间的矛盾关系？

预设答案：改变结构——功能与结构的关系。

4. 实践应用

各组参照教材台灯案例和本节课的垃圾盛放装置案例，针对自己的设计项目，进行设计分析，完成各类实践表格，然后用草图结合文字表达自己的设计方案。

要求：方案表达清晰，有一定的合理性，图样难以表达的部分，用文字描述。每组2～3个方案。

教师：播放自动打包套袋垃圾桶的相关图片，提出任务。

学生：观看图片，感受设计的魅力。

指导：草图可以用于设计的过程辅助构思，也可以用于设计结果的呈现和交流。

学生：小组合作，完成任务。

教师：巡视，与学生持续性的对话，进行个性化指导，必要时运用网络技术或借助行业专家的力量。适时选择若干小组进行设计分析、展评交流，集中提供反馈指导。

个性化指导备案：构思过程和方案示例，助老爬楼梯装置的设计三要素分析案例，用户画像法，用户行为地图法等。

5. 展示总结

选择优秀的1～2个小组设计分析过程资料及设计方案，展示交流，师生联系设计分析知识，对其进行评析。

学生：展示交流，发表意见。在展评过程中，针对分析自己构思方案的作用，分享学习感受。

教师：适时引导，总结得出，优秀的设计离不开影响产品设计的主要因素的设计分析。

课后作业：课后，继续设计分析，完成方案构思任务。

6. 评价量规

设计分析学习评价量表

设计方案评价量表

六、教学总结

本节的设计分析和方案构思是设计过程中的重要环节。教学中所采用的完整设计项目为开放式项目：学生自己选择相关情境，发现问题并确立设计的项目。

选择了学生熟悉的贴近生活的案例，并借助学案落实主要知识点，学生在具体的设计分析时，能够从人、物、环境等多个方面提出自己的观点，理解并掌握设计三要素的含义和设计分析的方法，并形成设计分析思路，突出了课堂重点。课上注重通过问题引导，促进学生思考、交流；在设计分析和方案构思间建立了有效联系，对突破教学难点帮助很大；有效地激发了学生的学习热情，课堂参与度较高。

七、教学反思

本节课的教学内容较多，课堂主要基于师生互动，需要教师根据学生的回答情况，动态、灵活地调整实际教学。需要教师在今后的教学中，不断积累经验，提升课堂驾驭能力，突出教学重点。