一 模型优秀教学设计

1教学目标

评论 1.知识与技能

(1)理解模型的含义、种类。

(2)能懂得模型在产品研发、科学试验中的功能和意义。

2.过程与方法

能充分发挥学生的聪明才智,对模型的功能和意义进行归纳和总结。

3.情感、态度与价值观

(1)形成和保持制作模型的兴趣与热情。

(2)养成良好的探究学习的积极性

(3)能运用科学的方法认识模型的作用和意义。

2学情分析

评论 高中学生对模型不陌生,特别是对于展示模型。但对模型的深入了解不够。对模型的作用和意义更是知道甚少。但通过同学间的讨论还是可以得出模型的普遍意义的。

3重点难点

评论 教学重点

1.理解模型在生产生活中的作用、功能和意义。

2.理解模型制作在不同阶段需要不同的模型。

教学难点

对模型在产品研发和科学试验中的作用、功能和意义的理解。

4教学过程 4.1 第一学时 4.1.1教学活动 活动1【导入】新课引入

评论

各位同学去过哪些游乐场?这些游乐场一定留给同学生很深的印象。

[视频]:游乐场的宣传片

这些游乐设施玩起来很有趣、很刺激,但是如果出现问题就很可怕了。

[案例]:

1.河南新乡市“太空飞碟”游乐设施发生故障,导致19人被甩下来。

2.秦岭野生动物园的“极速飞车”在空中定格,3名乘客接连从空中被甩下来。

[思考]:

出现这样的情况是十分危险的。当然这些危险情况的发生的原因有很多,有可能是管理上的原因,也有可能是游乐设施的设计上的原因。那么大家思考一下,如果我们作为游乐设施的设计者(或企业),我们可以怎么做,尽量避免这样的悲剧产生?你会怎么做? [学生回答]:对产品进行测试

[教师提问]:如果对产品直接进行测试,成品太高了!那么,怎样对产品进行测试? [学生回答]:先制作模型,对模型进行测试

活动2【讲授】一、模型的概念

评论

模型就是根据事物、设计图样或构思,按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。

如果我们是游乐设施的设计者,在制作游乐设施之前,我们应该先制作模型。今天我们如果要设计一款旋转飞椅的话,我们就需要把模型先搭建出来。

[教师展示]:用乐高积木搭建的旋转飞椅

这个模型离真正制作出“旋转飞椅”还有些距离,但是在设计阶段我们完全有必要制作这样的模型进行测试,以便发现一些问题。

[教师演示]:旋转飞椅模型的运行

[教师提问]:刚才演示之后,同学们有发现什么问题吗? [学生回答]:太快了(启动和停止太快,过程转速也太快) [教师提问]:如果按照这个模型等比例放大,做成真实的产品,会怎样?

人如果坐在这个选择飞椅上,人不但会感觉很难受,如果保险带没系紧,人还会飞出去,非常危险。今天通过模型,我们发现了其中的问题,我们就可以马上对其进行改进,完善之后再把真正的产品做出来。

从这里,我们就可以发现模型的优点是非常明显的——制作成本很低、便于修改。

[思考]:这个模型如何进行改进?

方案1——降低转速

方案2——改变齿轮的大小

方案3——采用变速电机

采用可以变速的电机,能使启动和停止的速度不断变化,中间运行的速度也可以控制。

[教师演示]:改进旋转飞椅模型的运行

在这个改进模型中,突然启停的问题已得到了初步解决,但是出现了运行过程速度不够快的问题。在这个模型的基础上,我们就可以不断进行改进。

原型:在产品生产之前制作的与产品大小相同、使用功能一致的物体。有些产品的原型就是产品本身。

活动3【讲授】二、模型在不同阶段的作用

评论 二、模型在不同阶段的作用

[教师展示]:各种桥梁的模型

在设计的不同阶段会使用各种不同的模型。有的帮助构思、有的帮助试验、有的是为了改进等等。

1.草模

设计的初期,供设计人员深入探讨时使用。

2.概念模型

在设计构思初步完成之后,在草模的基础上,用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排、人机关系等,从整体上表现产品造型的整体概念。

[案例]:概念车

在各家车展上展示的各种类型的概念车就是一种概念模型

[思考]:概念模型是否是在设计最后阶段使用的模型?

3.结构模型

结构模型是用来表达结构的尺寸和连接方法,并用来进行结构强度试验。

桥梁设计的目的在于车辆的行驶和行人的通行。要实现这个目的,桥梁就必须具有一定的强度。而为了检测桥梁模型的强度,就必须对桥梁的结构模型进行强度试验。

4.功能模型

主要用于研究产品的各种性能以及人机关系。检查各部分组件与机体的相互配合关系。

[教师展示]:水箱水位自动控制系统的功能模型

目前高层住宅中,大量使用了水箱来实现高层楼房的供水。但是如何能有效控制水箱的水位,这里通过搭建的功能模型来加以说明和测试。

5.展示模型

在结构模型与功能模型的基础上,采用真实材料,按照准确的尺寸,做成与实际产品几乎一致的模型。

活动4【活动】[学生实践]：搭建结构模型

评论

搭建廊桥的结构模型,并进行测试。

活动5【讲授】三、模型的两大功能

评论 1.模型使设计对象具体化。

2.模型帮助分析设计的可能性。

活动6【作业】[课后作业]：制作海报顶球的玩具模型

评论

材料:硬板纸、螺栓螺母、垫片

工具:剪刀、美工刀、钢直尺、胶水、小电钻