一 技术与设计的关系课堂实录【2】

第二章

技术世界中的设计

第1节

技术与设计关系

西安市铁一中学

段婕

一、

教学内容分析

本节是《技术与设计I》中的第二章第一节的内容，本章将技术与设计联系起来，是技术到设计的过渡章节，是对设计含义的阐述。这节内容有两个方面要求：一是能理解技术与设计的辩证关系；二是能分析典型的技术发明和革新案例中设计的作用。本节是由技术向设计过渡的小节，对全书涉及的设计进行了界定，指出这里的设计侧重指技术产品设计。分析本章教材的前后章节，既是对前面“技术的价值”、“技术的性质”、“技术的未来”内容的进一步深化，更重要的是为后面的“设计中的人机关系”、“技术试验及其方法”及第三章以后内容的学习进行铺垫，可以说本节内容在整个必修1模块中起着承上启下的作用。因此本节课的重点应放在理解设计是技术发展的重要驱动力上。在理解技术与设计的辩证关系后，让学生分析典型的技术发明和革新案例中设计的作用。

二、学情分析

通过第一章的学习，学生对技术的有关内容有了初步的了解和认识。但高中阶段的学生对“设计”的概念比较粗浅和模糊，大多数同学没有经历过设计。因此，学生既缺乏感性的认识，更缺乏理性的认识。设计本身所包含的知识容量很大，怎样铺垫本节的教学，激发学生的学习兴趣对今后的教学至关重要。本课的知识点对学生来说不是很难，关键是情感和能力目标的实现。所以，应该在学习过程中，多让学生体会、思考和讨论，感悟技术设计的创造性特征，内在价值和作用，增强责任感和使命感。在此基础上学会辩证地看待问题。由此学习技术与设计的辩证关系和设计的丰富内涵，比较容易。同时，对后续学习有关设计的内容进行了很好的铺垫，符合学生的认知规律。

三、教学目标

1、知识与技能

A、理解技术与设计的关系

B、学会分析设计在技术发明和革新中的作用。

C、解技术更新对设计产生的重要影响。

D、理解设计的丰富内涵。

2、过程与方法

经历案例分析的过程，发展学生分析问题解决问题的能力。通过让学生自己设计制作笔杆，体验新材料、热成型技术所带来的益处。

经历用拟人化对白讨论、分析等方法使学生灵活运用相关的理论知识分析实际问题的方法。

3、情感态度价值观

加强团队合作精神的意识，强化礼貌待人、尊重他人的精神文明意识的教育。

通过简单的设计制作过程术。

四、教学重难点

1、重点：理解技术与设计的辨正关系和技术革新对设计的影响

2、难点：结合案例分析设计与技术的关系。

五、教学策略和手段

本课的教学自始至终都是先通过案例分析或“创设情境”，采用启发式、讲述式、讨论等多种教学方式，以课程目标为依据，努力提高教学的生动性和逻辑性，激发学生的学习兴趣，提高学生的注意力，力求学生能够自己建构出本课的知识点。在教学过程中为了使学生学会分析设计在技术发明和革新中的作用，要以学生喜闻乐见的方式举例，把学生吸引住，激发他们兴趣，刺激他们大胆想像，并给予及时的鼓励。

让学生在体验成功的喜悦中增强自信、热爱科学技

六、课 时：

共1课时

七、教学方法

师生互动探究式学习

八、教学过程：

1、

新课导入：

下面请同学们看一幅图：PPT展示

产品设计

网页设计

桥梁设计

建筑设计

[教师提问]：

同学们观察这些图片有哪些特色？形成原因是什么？

[学生]：思考、回答：……

产品设计：灯光+水流，把看不见的水温用看得见的LED灯光展示出来，麻麻再也不用担心我总是小心翼翼用指尖试水温了。

网页设计：该网页是我们学校主页，可能寓意是希望我们铁一中学生将来可走向全国，走向全世界，为人类做出贡献。

桥梁设计：既考虑了结构本身承受力的能力，又考虑了美观性。

建筑设计：该博物馆看着像危房。

[教师补充]：

杭州湾跨海大桥是一座横跨中国杭州湾海域的跨海大桥，它将宁波和上海这两座城市连接在一起，全长36公里，是目前世界上最长的跨海大桥和世界第三长的桥梁。大桥建设首次引入了景观设计概念，借助“长桥卧波”的美学理念，呈现S形曲线，具有较高的观赏性、游览性。

杭州湾气象复杂多变，台风、龙卷风、雷暴及突发性小范围灾害性天气时有发生。杭州湾自然条件有以下特点：

(1)海域宽阔，台风多、潮差大、流速急，具有典型的海洋性气候特征，有效工作日少；

(2)软土层厚、持力层深，给海上基础设计和施工带来一系列问题；

(3)南岸滩涂长，施工条件复杂，采用常规设计方案和施工方法很难满足工期要求；

(4)环境的腐蚀作用严重；

(5)南滩涂多个区域浅层气富集，危及施工安全。

当你第一眼看到这栋三层高的粉色建筑时，准会以为这里刚刚发生了一场大地震。大楼外墙一条条碗口粗的裂缝清晰可见，白色的墙柱七歪八扭;大门中央位置从顶楼往下甚至被劈开了两半，一个巨大的地球仪就那么摇摇欲坠地嵌在裂缝中，仿佛随时要砸下来……不用担心，这并非真的危楼，而是位于美国奥兰多市的"里普利信不信由你"博物馆。

博物馆建于1998年，外形故意模仿楼身遭遇地震后发生断裂的样子，目的是为了纪念发生在1812年的一次大地震。博物馆的创建者是美国卡通作家里普利，他将自己环游世界所收集到的稀奇古怪的物品放到馆内陈列展示，这些收藏品如同建筑大楼一样，往往让你大感不可思议。

[教师陈述]：

人类的劳动，是一种有目的的自觉行为，人类从事任何活动，事先都要有所谋划和构思。人类活动有目的、有所谋划有构思。这是人类区别于其他动物的基本特征。这就是设计。

设计是人类基于一定的设想、有目的、有规划的创造性活动。

下面我们来看一个短视频---血管机器人。

[教师提问]：我们都知道当人体某个部分感染时往往会服用或注射抗生素，但是抗生素在血液里会被稀释，真正起到治疗效果的只有一小部分药物，大部分药物只是对人体产生了副作用，利用纳米机器人（血管机器人）就能够解决此问

题。我们可以试着想象血管机器人在人的血管网络中漫游，进行巡逻和检查，尽早发现异常细胞，而且可以对人体内细胞组织进行修复。它不仅可以完成早期诊断工作，更重要的是可以充当微型医生而发挥治疗作用，解决传统医生难以解决的问题，如：杀死癌细胞，疏通血栓，清除动脉脂肪沉积物等。设计出了血管纳米机器人，纳米机器人的设计需要攻克很多技术难关：例如1 需要在了解生物大分子的精细结构及其功能，识别正常细胞与病细胞；例如2 机器人要进入体内，体积足够小，考虑与人体相容性，对它材质有特殊要求。也就说一款产品设计出来，随之也伴随着各种技术问题，那我们来思考一下，技术和设计之间到底有怎样的关系？这就是我们这节可课主要研究的内容。

2、技术的发展离不开设计

[案例分析1] 交通工具的发展历程

马车-蒸汽机车-内燃机车-现代汽车

[教师分析]：(1)结构的更新，动力的改变，工艺的进步等等都显示着技术的进步，而每一个进步都是设计者的心血和创新。

(2)驱动方式的改变使交通工具得以发展，而驱动方式的设计，推动了驱动技术的发展。

[教师总结]：设计是技术发展的重要推动力。

[案例分析2] 图片展示，3D打印技术已成功应用于航天领域NASA猎户座飞船上。

3D打印原理是利用建模软件建好模型之后利用3D打印机将其逐层堆积起来。减少开模费用，直接打印成型。3D打印技术目前已成功应用于医疗行业、文物保护、建筑行业、教育机构、个人设计和制造业等领域，

[学生讨论]：结合《3D打印原理》案例，谈谈设计对技术的发展有什么重要的价值？

[教师总结]：设计是技术成果转化的纽带和桥梁。通过设计可以把技术的潜在价值发挥出来，使科技成果更贴近人们的生活，更好的为人类服务。

[案例分析3] 3D打印材料 PLA [学生活动] 观看视频

3D打印材料为PLA，绿色环保，之前所用材料ABS，打印时发出刺鼻的味道。PLA材料因为它特殊的品质，已被广泛应用于食品，包装行业。目前瑞士有一对夫妇成功发明可食用餐具，可食用包装盒。

[教师总结]：

设计促进技术的革新。富有创造特征的设计使产品具有新的品质，这种新品质的实现可能要求更先进的技术予以投入和支持，从而使技术在实现设计方案的过程中得以发展。

转折：前面我们讨论了设计对技术的影响，那么反过来，技术对设计会不会产生影响？

3、技术发展对设计产生重要影响

[案例分析4] 《自行车的发展历程》

[师生互动]：从自行车的发展历程来说，最初人们已经具备了简洁形式自行车制造的工艺技术，自行车最终演变为如今的安全自行车，得益于邓禄普轮胎以及无缝钢管等的成功生产。也就是说没有无缝钢管，邓禄普轮胎技术的出现，也就没有今天的安全自行车。这说明了光有设计不行，需要技术支撑才能将想法变为现实。

[学生活动]：阅读案例《达.芬奇的飞行器》

[教师提问] 达·芬奇的飞行器飞上天了吗？

[教师总结]

1、当时的科学技术不够发达，他的设计是首创，没有前人的科技成果可以继承。

2、当时他对天空的环境是一无所知，没有掌握探索天空的科学技术知识。

3、如果万户生活在今天，他就可以在前人的基础上，掌握科学设计的基本原则。

再好的设计，要考虑尊遵循科学自然规律，要有科学技术的创新支撑，才能实现的。说明技术是设计的平台。

[案例分析5]《灯具的发展历程》

[教师提问] 根据《灯具》这一案例，请同学们大胆设想，随着科学技术的进步，灯具的设计还将会有什么新发展？

鼓励学生进行大胆设想，对学生设想出来的灯具要给予充分的肯定，同时给予相应的评价。

[学生活动] 长寿灯、美容灯、减肥灯、人体增高灯、发光眼、发光纸、情绪感应灯、思想感应灯、雷电灯等等。

[教师总结]

技术更新为设计提供了非常大的发展空间，使设计的主题更加丰富，设计的表达方式更加多样，设计的效率更高。技术进步还促进人们设计思维和手段的发展。技术的进步使人们不断考虑如何应用新技术、新材料、新工艺来改进现有的产品。发展的技术不断丰富着人们的设计手段和方法。例如，计算机技术应用于设计，改变了设计的技术手段，改变了设计的程序和方法；电脑、扫描仪、打印机使得设计手段更加便捷、丰富。

（3）技术的进步使人们不断考虑如何应用新技术、新材料、新工艺来改进现有的产品。发展的技术不断丰富着人们的设计手段和方法。

上节课，我们给大家布置了一个任务，利用3D one软件设计一个作品，我们请一个同学来介绍自己的作品。

4、小结：

一、技术的发展离不开设计

•

设计是技术发展的重要驱动力

•

设计是技术成果转化的桥梁和纽带

•

设计促进技术的革新

二、技术更新对设计产生重要影响

•

技术是设计的平台(基础) •

技术更新为设计提供了更为广阔的发展空间

•

技术进步还促进人们设计思维和手段的发展

5、教学反思

本节课我本着“以人为本”的原则，把探究的主动权交给学生，给他们多一些求知欲望，多一些表现的机会，多一份创造的信心，多一份成功的体验。由典型案例联系到实际生活，不断地发散其思维，鼓励他们大胆质疑，大胆想象。着重培养学生的逻辑思维能力和想象力。有哲学人士说过：如果思维是“地球上最美的花朵”，那么想象则是“维系美丽花朵的源泉”。当然这节课也有很多不足，我认为如果能够给学生充足的时间进行分析讨论的话，课堂效果可能会更好！