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第二章 技術與設計1的教學
§2.1 《技術與設計1》教材概述
技術與設計1
技術及其性質
設計過程
設計的交流
設計的評價
模塊的主題結構
模塊的四個主題，沿著理解技術、親歷設計過程和進行設計交流與設計評價的線索展開，從技術課程的學習角度來看，技術及其性質是前提，設計過程是基礎，設計交流與設計評價是設計過程的兩個重要環節。四個主題分別從縱向和橫向方面表達了高中學生在技術與設計的入門學習階段，應該掌握的技術概念和操作、基本設計方法和技術思想。
§2.2 技術及其性質
課程標準
知道技術是人類為滿足自身的需求和愿望對大自然進行的改造。
知道技術的發展需要發明和革新，并能通過案例進行說明。
理解技術與設計的關系，能分析設計在技術發明和革新中的作用。
理解技術對個人生活、經濟、社會、環境、倫理道德等方面的影響，能對典型案例進行分析。
理解技術活動往往需要綜合運用多種制知識。
知道知識產權在技術領域的重要性，了解專利的作用、有關規定及申請方法。
一、內容結構圖
技術及其性質
技術與人及自然
技術與發明和革新
技術與設計
技術與社會
技術與知識
設計對技術發展的作用
技術與人的關系
技術與自然的關系
技術與發明
技術與革新
技術革新對涉及的影響
技術與個人生活
技術與經濟社會環境
技術與倫理道德
技術知識的綜合性
技術的專利性
技術的專利性及規定
技術專利的申請
二、內容及其要求
學習內容 學習結果的行為指標
當學說的這種學習結果時，他們能夠： 表現水平
技術與人的關系 知道并舉例說明技術產生于人類的需要
知道并舉例說明技術是人類對大自然進行的改造活動 Ⅰ
Ⅰ
技術與自然的關系 舉例說明技術發展與自然資源利用之間的關系 Ⅰ
Ⅰ
技術與發明 舉例說處技術的發展需要發明創造 Ⅰ
技術與革新 說出技術發明與技術革新的不同
舉例說明技術革新對于技術發展的作用 Ⅰ
Ⅱ
設計對技術發展的作用 結合實例分析設計在技術發展中的作用 Ⅰ
技術革新對設計的影響 通過實例說明技術革新對涉及產生的重要影響
簡要分析設計的內涵 Ⅱ
Ⅰ
技術與個人生活 舉例說明出技術對個人生活的影響 Ⅰ
技術與經濟、社會、環境 通過對歷史和現實中若干技術問題的調查和研究，說明技術與經濟發展、技術與社會發展、技術與環境的關系
結合實例說明技術的雙刃劍作用 Ⅰ
Ⅰ
技術與倫理道德 結合實例分析技術對倫理道德的影響 Ⅱ
技術知識的綜合性 分析并說出技術與科學的區別和聯系
分析并說出某項具體的技術活動綜合應用了哪些學科知識 Ⅱ
Ⅱ
技術的專利性 知道知識產權的概念
說出專利權在技術領域的重要性 Ⅰ
Ⅱ
專利的作用、規定 說出專利的作用
知道《專利法》和知識產權方面的規定 Ⅰ
Ⅱ
專利的申請 說出專利申請的一般過程 Ⅰ
三、重點難點分析
（一）重點分析
1．技術的產生于人類需要之間的關系
滿足人類需要，是技術產生的最初原因，也是技術產生的根本原因。這一點是學生理解技術的基礎，也是學生今后進行技術設計時間的基礎，隊確立“以人為本”的技術理念具有重要作用。要避免把重點放在列舉若干技術的定義上。
2．發明與革新對技術進步的重要作用
技術的本質在于創新，技術在不斷創新的過程中發展自己。
3．技術與設計互相促進、共同發展的關系
技術更新推動設計的進步，設計師技術活動的基礎，并催生新技術的誕生。
4．技術與社會、經濟、人和環境的作用，技術的兩面性
技術是人類改造世界的手段，是經濟和社會發展的重要源泉。新技術的運用會給人類帶來財富、帶來經濟效益和社會效益，同時也可能給人類環境、人類生活以及倫理道德等方面造成負面影響。
5．技術知識的綜合性
技術知識本身具有綜合性，不僅包括數學、科學和計算機，還包括人文學科。
6．知識產權的重要性，技術專利的作用
產權保護的方法和途徑，技術的自我保護意識，技術專利的有關規定及申請方法。
（二）難點分析
1．技術的發展與自然資源的利用之間的辯證關系
一是人類利用技術改造自然時，對自然的保護；二是自然環境和資源對技術開發的制約；三是技術對自然資源的負面作用。
2．發面與革新
技術發明與技術革新對技術的作用，技術發明與技術革新在意義上的區別。
3．技術與設計之間的辯證關系
技術與設計二者之間相互推動、相互制約的關系。
4．技術與科學的區別與聯系，技術與其他學科的聯系
科學和技術是兩個不同的概念，科學在于認識世界，技術在于利用、保護和改造世界。技術是從科學到生產的中間環節，是把科學理論轉化為生產力的重要橋梁。技術不僅與科學有著緊密的關系，還與其他學科有著千絲萬縷的聯系。
四、教學建議
1．采取個別交談或課堂交流等方式，讓學生了解這門學科，激發學習興趣
雖然在生活中學生使用了技術，但對技術的管理和理解的水平不一。在實際教學中，教師應當采取一些有效的方法，如通過個別交談或課堂交流等方式，讓學生了解這門學科并了解學生已有的技術學習以及學生群體的學習特點、個性發展需要等。
教學案例2.2-1
通用技術對學生來說是一門全新的課程，對于教師來說也是如此。對于一門新的課程，學生一定有許多的疑問，歸納起來主要就是：學什么 為什么？怎樣學？
“學什么？”首先簡單介紹什么是技術，什么是通用技術及其特點以及課程結構和學分設置。
“為什么學？”首先，隨著科學技術突飛猛進的發展，技術日益成為我們生活中幾乎無時不在、無處不在的客觀事實，成為社會發展進步的重要因素。其次，世界各國告中早已開設了技術類課程。再次，技術課程是培養學生創新精神和實踐能力的重要載體，石梯搞學生技術素養的主要渠道。
“怎樣學？”第一，學分評分，保擴過程性評價和總結性評價相結合。其中，過程性評價為：參與程度、操作、考勤、討論、辯論、作業、作品、考試等。總結性評價為：作品、操作、考試。第二，學會讀目錄和緒論。其中，目錄總攬本書全局，了解本書整體結構和內容。緒論可以知道本書的主要精神、思想、發放等。第三，注意使用本書導讀。明確學習目標，學習方向，做好心理準備。第四，采取自主學習、合作學習、網絡學習、動手實踐等多種方式，促進能力的提高。
2．通過問題解決、任務驅動等多元化學習方式，引導學生學習
通過問題解決、任務驅動、案例學習、廣泛交流、技術實踐、自主、合作、探究等多元化學習方式，引導學生對生活、學習和社會中的事例進行分析和歸納，使學生加深對學習內容的理解，由此產生濃厚的學習興趣和強烈的求知欲。
（1）知道技術是人類為滿足自身的需要和愿望對大自然進行的改造
教學中不需要對技術下一個確切的定義，只是讓學生知道技術產生的原因。技術是人類實踐性的活動，目的是為聊滿足自身的需求和愿望，拓展人的能力，接絕人們隨遇到的各種實際問題。教學中，教師可以采用啟發式教學，通過豐富多彩的實例，使學生理解技術是人的能動性和創造性的表現。
教學案例2.2-2
教師活動：給學生將一則寓言 “烏鴉喝水”的故事。這則寓言講的是：一只烏鴉口渴了，想找水喝，為喝道瓶中的半瓶水，把小石頭扔到瓶子里，瓶子中水升高以后，烏鴉就喝到水了。問：是什么原因使烏鴉喝到了水？
學生活動：可以與同桌討論，并自由回答。學生可能有各種各樣的回答，如：
“烏鴉雖然比較丑，但比較聰明。”
“烏鴉肯動腦筋。
“烏鴉口太渴了，急著要喝水，才想出這樣的的方法”，等等。
在這里，教師要引導學生思考烏鴉是為了滿足自身的需求才發揮自己的才智，來達到目的。用烏鴉喝水的故事可以讓學生留下深刻印象，讓學生對“技術是人類為滿足自身需求和愿望對大自然的改造”有一個清晰的認識。在這之后，教師也可以給學生一個課后思考題：烏鴉除了用石子得到水喝，他是否還有其他方法能喝到水？
接著，可以用古今中外的一些典型例子來說明該項內容，以使學生加深理解。例如，人類為了能像鳥一樣飛翔，發明了飛機；由于需求不同，人類設計制造了了不同的交通工具；為了滿足照明方面不斷發展的需求，人類逐漸有意識地各種方法和手段發明和改進了燈具，等等。
教學案例2.2-3 課外活動 ——了解技術給生活帶來的便利
學生活動組織形式：以小組為單位。
研究方法：文獻法、上網搜尋法、訪談法等。
相關內容：從人們的衣、食、住、行四個方面看技術給人們帶來的便利和舒適。
例如“行”方面，學生通過查閱相關書籍和上網搜索，了解古代交通的不便。如，楊貴妃要吃到新鮮的荔枝，就得“一騎紅塵妃子笑”（出自唐代詩人杜目的《過清華宮》詩：“長安回望繡成堆，山頂千門次第開。一騎紅塵妃子笑，無人知是荔枝來。”來進行十分艱苦的遠途運輸。而現在用航空運輸，無論在遙遠的西北還是東北都很容易吃到荔枝。由此，可以引導學生就交通工具進行古今對照。
（2）知道技術的發展需要發明和革新，并能通過案例進行說明。
這部分內容可以選用“瓦特蒸汽機遇第一次技術革命”、“電視、電話或電報的創新”等案例或學生身邊的真實案例讓學生認識到創新的重要性，理解技術的創新性，不斷強化學生的創新意識，培養學生的創新精神。也可以組織學生調查某項典型技術的產生的背景和發展過程，理解發明和革新的價值。
教學案例2.2-4 普通梳子和可折疊梳子
教師活動：拿出一個 形的實物，問：同學們，你們猜猜，這是什么東西？它有什么作用？
學生：尺子、書簽、美工刀……
教師：都不是。同學們請看（教師打開該物體，并將他在自己的頭發上梳了幾下，還做了利用該物照鏡子的動作）。
原來是一把可折疊梳子！教師拿出一把同樣尺寸的普通梳子，問：兩把梳子比較，這把可折疊的梳子有何創新之處？
學生：第一，可折疊，攜帶方便；第二，上面還裝配有小鏡子，使用方便；第三，美觀……
教師：請同學們思考，這屬于技術的發明還是技術的革新？
教學案例2.2-5 烏鴉除了用石子得到水喝，它還能用其他方法喝到水嗎？
為了使學生理解技術的發展離不開創新，并培養學生創新意識和創新思維，可以從“烏鴉喝水”的寓言故事展開，讓學生回答烏鴉除了用石子得到水喝，還能否想出新的方法喝到水。學生可能會想到許多不同的方法：
“把水倒在碗內來喝水”；
“把餅子打破來喝水”；
“找一只吸管來喝水”；等等。
教師在對學生的回答作簡要的分析之后，再給學生將一則“新烏鴉喝水”的寓言，說有三只小烏鴉比賽看誰先喝到小口徑瓶子里的水。其中兩只小烏鴉按照老前輩的方法，忙忙碌碌到處找石子提升水位。第三只小烏鴉卻獨辟捷徑，叼來一根空心麥稈插進瓶子里，輕輕松松地喝到了水。由此可以看出，這只小烏鴉的做法可以說是創新之舉，它以最便利的方法輕松地喝到了水。
這則寓言有助于拓寬學生的思維，并由此引到技術的發展需要發明和創新。
（3）理解技術與設計的關系，分析設計在技術發明和革新中的作用，理解技術活動往往需要綜合運用多方面的知識。
教師還可以通過讓學生參加設計實踐活動親身體驗技術與設計兩者的辯證關系，讓學生理解技術的本質在于創新，同時技術也在不斷創新的過程中發展自己。例如，引導學生分析達·芬奇與現代飛機在設計上的差別，理解技術式設計的基礎，技術更新對涉及產生重要的影響，激發學生對設計過程的興趣和學習的欲望。
教學案例2.2-6 技術的發展離不開設計
教師準備三塊規格相同的木板，一把小螺絲刀，一把手搖鉆和一把電鉆。請三位同學（特地選一位女同學用電鉆，兩位大個子男同學用小螺絲刀和手搖鉆）上來給每塊木板鉆孔，操作要求：安全、規范、快速。
老師圍繞“鉆孔工具打孔試驗”引導學生探討設計對技術成果轉化的紐帶作用。
鉆孔工具發展的啟示：
現代工具的便利——滿足人們的需求。
設計提供的解決方法。
設計在鉆孔技術發展中非常關鍵。
3．教師應借鑒其他學科的教學方式、方法，根據通用技術課程的學科特點，鉆研適合該學科特點的教學方式、方法。
建議教師在教學中可選用以下教學方法：教授法、討論法、辯論法、頭腦風暴法、小組研討法、訪問是教學法、角色扮演與戲劇法、實地考察法、技術試驗和實踐活動教學法等，讓學生在課堂活動中不僅可以培養交流、表達、溝通能力，還可以感受各種觀點的碰撞，從而點燃自己的思想火花，以深入理解技術、技術知識和技術原理。
教學案例2.2-7
可以組織學生課前對現實的各種重大技術問題，如互聯網、克隆技術、轉基因食品或當地的技術問題等進行調查和研究，在此基礎上，教師采用辯論法的教學方式，組織學生對技術兩面性進行辯論，從而使學生真正理解技術的兩面性。
教學案例2.2-8
教學中為了讓學生了解知識產權與專利的重要性和意義，形成與技術相關的法律和道德意識，學會用法律保護自己技術成果的方法與程序，教師可以通過分析專利的壟斷性，讓學生了解技術的專利性。可以通過列舉生活中的專利保護方面的案例或讓學生查閱有關的專利權保護法資料，了解技術的專利性、專利的特性、種類及有關規定。為了讓學生了解專利的申請方法，課堂教學中將全班同學分成兩組，分別扮演某項申請的申請方和專利授予方，模擬一個產品的專利申請過程。
§2.3 設計過程
課程標準
通過對人們需求和愿望的調查，發現、明確值得解決的技術問題，并能判斷是否具備解決這個問題的能力與條件。
能根據設計對象和現有的工作條件列出具體的設計要求，包括應達到的標準和所收到的限制。
能通過各種渠道收集與所涉及產品有關的各種信息，并進行處理。收集到的信息越多，找到有效解決方法的可能性就越大。
能根據設計要求選擇合適的材料或標準件。
能制定符合一般設計原則和相關設計規范的完整方案。
通過比較和權衡，能在多個方案中選定滿足設計要求的最佳方案或集中各種方案的優點來改進原有方案。
課程標準
知道工藝的含義和常用工藝的種類。
了解1～2類常用的工具和設備，學會一種材料的1～2種加工方法，能根據設計方案和已有條件選擇加工工藝，并能正確、安全地操作。
能根據設計方案制作一個簡單產品的模型或原型。
了解1～2類產品的常用測試方法，能根據設計要求使用簡單的方法對產品進行測試。
能在分析測試結果的基礎上，提出改進措施或更換方案。
制作成功后，能對產品的外觀加以潤色。
了解產品說明書或用戶手冊的作用、一般結構和產品常用的維護方法及服務途徑，能編寫簡單的產品說明書或用戶手冊。
一、內容結構圖
發現與明確問題
發現、明確技術問題
列出具體設計要求
收集并處理信息
選擇材料或標準件
制定設計方案
比較、權衡并選擇設計方案
工藝的含義及常見工藝的種類
常用工具設備及簡易加工方法
加工工藝的選擇與操作
制作簡單產品的模型或原型
產品的常用測試方法
提出優化方案
產品外觀的潤色
產品說明書的作用、結構
便攜產品說明書
產品維護方法、服務途徑
產品的使用說明
制定設計方案
模型或原型的制作
方案優化
設計過程
二、內容及要求
學習內容 學習結果的行為指標
當學生獲得這種學習結果時，他們能夠： 表現水平
發現、明確技術問題 知道發現技術問題對于技術設計的重要性
說出發現技術問題的主要途徑和方法
判斷技術問題的價值并提出設計課題
判斷是否具備解決這個問題的技術能力與條件 Ⅰ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
列出具體設計要求 根據設計對象和現有工作條件，列出設計應達到的標準，如所設計產品在功能、大小、安全、外觀、耐用性等方面要達到的標準
根據設計對象和現有工作條件，列出設計可能受到的時間、成本、環境、知識和技術能力水平等方面的限制 Ⅰ
Ⅱ
收集并處理
設計信息 知道常用的收益及信息的方法，如文獻法、問卷調查法、專家咨詢、討論法、瀏覽互聯網等；手機設計產品有關的信息，如產品所用材料、設備、工藝以及市場現狀等
將收集到的信息進行分類、統計和分析 Ⅰ
Ⅰ
選擇材料
或標準件 知道選擇材料應考慮的主要方面，如材料性能、加工和環保等
知道標準件的優越性和適用范圍，并學會選擇
知道設計要求選擇合適的材料或標準件 Ⅰ
Ⅰ
Ⅱ
制定設計方案 說出設計的一般原則，如在創新、經濟、安全、審美等方面的原則，會用設計的一般原則來評價某個設計產品
說出設計方案的幾種常用構思方法
在設計方向的基礎上，針對某個具體設計對象，構思并制定符合一般設計原則和相關設計規范的設計方案 Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
比較、權衡并
選擇設計方案 權衡各種因素，特別是相互制約的因素，選擇滿足設計要求的最佳方案
在權衡的基礎上，改進與哪有設計方案 Ⅱ
Ⅱ
工藝的含義及常見工藝的種類 知道工藝的含義
說出常用加工工藝的種類 Ⅰ
Ⅱ
學習內容 學習結果的行為指標
當學生獲得這種學習結果時，他們能夠： 表現水平
常用工具設備及簡易加工方法 會使用幾種常用的工具。金工工具，如螺絲刀、銼刀、臺鉗、鋸等；電工工具，如驗電筆、萬用表、示波器等；木工工具，如鋸、刨、鉆、銼、鑿等
知道常用加工設備，如車床、鉆床等
說出常用的加工方法，如切削、澆鑄、彎折等 Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
加工工藝的
選擇與操作 根據設計方案和技術條件，選擇適當的加工工藝 Ⅰ
制作簡單產品的模型或原型 知道模型、原型的作用
根據自己的設計方案，制作出模型或原型，如多功能比同或其他 Ⅱ
Ⅱ
產品的常用
測試方法 結合產品設計和測試，了解技術試驗的基本作用和一般方法
運用技術試驗測試產品是否能發揮功能，是否能正常工作，是否達到精度要求 Ⅱ
Ⅱ
提出優化方案 根據產品測試結果，提出產品設計的優化方案和改進措施 Ⅱ
產品外觀潤色 對產品設計的外觀進行美化處理 Ⅰ
產品說明書
的作用、結構 知道產品說明書或用戶手冊的一般結構 Ⅰ
編寫產品說明書 結合自己設計的作品，編寫簡單的產品說明書 Ⅰ
產品維護方法、
服務途徑 通過產品用戶手冊，知道產品常用的維護方法和服務途徑 Ⅰ
三、重點難點分析
（一）重點分析
1．發現而明確技術問題
2．設計要求
3．常見材料或標準件
4．設計的一般標準
設計需要符合一般設計原則及相關設計規范以及其他需要考慮的因素，設計的一般原則和各個領域的設計規范是前人在長期設計實踐中積累下來的寶貴經驗。
5．設計方案的比較、權衡與選擇
有的問題可能產生難題和相互沖突的解決方案，迎合某一方面就經常那個會與另一方面發生沖突。要解決這些沖突，就必須綜合比較和權衡，在多個方案中選定滿足設計要求的最佳方案。
6．模型與原型
模型是用以交流并檢驗設計思想及設計過程、優化設計的手段，是設計過程中非常那個重要的一個步驟。
7 ．優化設計方案
優化設計方案可以在給定的限制中盡可能地完善所期望的品質，如人性化、安全性、可靠性、經濟性與有效性，有助于確保產品和系統盡可能實現高效率。
8 ．產品說明書或用戶手冊的作用
（二）難點分析
1．對所要解決的技術問題的選擇與決策能力
所選擇的技術問題一是值得解決的問題；二是具有一定的技術含量，與高中學生應有的水平相當。對技術問題的選擇和決策能力需要建立在能充分認識、正確評價自己的能力與所具備的條件的基礎上。
2．運用設計的一般原則指導設計實踐
設計原則相互關聯、相互制約、相互滲透，應成為貫穿在設計過程和設計評價過程中的基本準則。
3．常用工具的使用
4．制作模型與原型
簡單產品的模型或原型的制作是設計過程中實踐性較強的一個環節，也是檢驗和測試設計產品的重要前提。模型或原型的制作步驟較多，一般有選擇材料、準備工具和設備、劃線，對材料進行加工、裝配、表面處理，對產品進行評價、檢驗和試驗、做成模型等。
5．產品測試
測試是產品檢驗能否正常工作、是否滿足設計要求的重要措施。根據設計要求使用簡單的方法對自己設計制作的產品（例如小板凳）進行測試。在測試時，可以充分利用學校的實驗室因地制宜，不一定非要強調正規的測試手段。
6．設計方案的優化
設計方案的優化是在對設計方案進行測試與評估的基礎上，對設計方案的改進和完善的重要環節。
四、教學建議
1．選擇合適載體，讓學生親身經歷技術設計的實踐
本主題可通過一個載體，例如，便攜式小凳、學生使用的臺燈、多功能學習用品盒、粉筆盒的設計和制作，讓學生學習和體驗設計的一般過程，初步掌握設計的基本方法。奔逐體重的設計過程主要分為5個階段。這是一個普遍的過程，但不是一個規定的程序。這部分是“技術與設計1”的重點內容。
（1）通過對人們的需求和愿望的調查，發現與明確值得解決的技術問題，并判斷是否具備解決這個問題的技術能力和條件。根據設計對象和現有的工作條件列出具體的設計要求，包括應達到的標準和所收到的限制。
教學案例2.3-1 從日常生活中發現問題
學生對“問題”并不陌生，從小到大，他們以及解除了各種各樣的問題。而這里所說的“問題”指的是技術問題。“觀察日常生活來發現問題”是發現問題的一種途徑和方法，但學生往往忽略了生活中出現的問題，很少主動在生活中發現問題，就成了本節課教學的難點。
只要讓學生體會到問題就在我們的生活中間，就在我們身邊，學生才會覺得發明創造不神秘。于是，這節課為了讓學生更好地明白問題就在身邊，自然而然地發現和提出問題，教師可以設計一下教學情境：播放事先收集的四段視頻“折疊杯子”、“啟蒙筷”、“濾毛貼”、“領帶夾”，觀看完畢教師指出，這些設計都是來自生活中發現的問題，你能發現生活中的問題嗎？為了發揮集體的智慧，創造適合討論的氛圍，教師事先將學生分成幾個小組，要求各小組利用頭腦風暴法，提出生活中發現的問題，并將這些問題寫在教師事先發給學生的材料上。討論完畢，小組派代表上講臺匯報結果，并于課后張貼交流，比比看哪個小組發現的問題最多、最好。
實踐證明，視頻一播放，一下子就吸引了學生的注意，學生很感興趣。在自由討論時，氣氛很熱烈，大家就生活中的發現將問題一個個地提出來：
問題一：梳頭時，頭發掉到地板上，用掃把掃，頭發粘到掃把上，難以清除。
問題二：洗衣服時，肥皂容易滑落水中，既浪費也不容易把衣服洗干凈。
問題三：牙刷用后容易沾上灰塵。
問題四：刷牙時牙膏水會順著手臂流下來。
問題五：湯碗中的湯勺容易滑落碗中。
問題六：給嬰兒洗發，水容易流入嬰兒的眼睛。
問題七：出門前將衣服晾曬在外面，下雨時家中無人，衣服會被淋濕。雨天衣服能否自動回收？
……
下課前5分鐘，各小組派代表匯報本組的討論結果。
學生匯報完畢，教師對同學們發現的別人已經解決的一些問題向學生作介紹。
教學案例2.3-2
教師活動：給學生布置活動任務——根據對學生需求的調查，明確一個要解決的問題，并提出相應的設計要求。
學生活動：以小組為單位，通過討論交流，確定研究的方法是問卷調查法、詢問法等。經過調查，某小組明確的問題是：高中生常用的學習用品比較多，但由于沒有有序擺放，不僅影響桌面美觀，也影響學習效率。于是該小組決定設計制作一個多功能學習用品盒（架），并確定了一下設計要求：
使用功能：能存放4-5本常用書、工具書、7-8支各種筆；1-2個練習本；直尺、圓規、三角板等繪圖工具以及其他學習用品。拿取用品方便。
技術指標：承重不小于4kg，自重不大于2kg，總長度約340mm，寬度約210mm，耐用。
其他：形狀美觀，結構合理，材料以木質為宜，成本不能超過X元。
（2）通過各種渠道收集與所涉及產品有關的各種信息，并處理收集到的信息，找到有效的解決方法，通過比較和權衡在多個解決問題的方案中選定滿足設計的一般原則和設計要求的最佳方案。
①教學中要讓學生了解各種常用的信息收集渠道，理解與產品有關的信息的種類，會使用常用的信息處理方法，并進一步體會獲取全面、準確、有用的信息對完成一個好的設計的重要性。
②教學中可以結合一個具體的案例，如制作一個高中生使用的臺燈或多功能筆筒進行完整的分析。
③教師可以采取讓學生走出課堂的教學策略。例如，通過讓學生問卷調查、上網、查閱資料收集學生自己喜愛的一種物品的各種信息，并進行信息處理，涉及多個方案，并從中選定最佳方案。讓學生回答，你是怎樣解決高質量的要求與低成本愿望之間沖突的問題。答案可能不是唯一的，但關鍵是學生的權衡角度和決策根據。
④設計的一般原則是本單元的學習重點，也是本模塊的重點。設計不但需要符合設計的一般原則，而且也需要依據設計的一般原則對設計的最終產品進行評價。教學中，可通過案例、圖片、視頻以及設計技術活動等多種方式，讓學生掌握設計的基本原則，并且明確設計是受到制約的，制約的手段與設計的這些原則相關。所以，在技術設計中，就要有多種方案就要對這些方案進行分析、比較、權衡和決策。
教學案例2.3-3 設計的一般原則
一、教師先將學生分組（3-4人一組），分發給各組常見的生產和生活用品，如：剪刀、螺絲刀、各種標準件、各種造型的一次性紙杯、彩色曲別針、工藝燭臺、橡皮、節能燈泡、一次性發泡餐盒等。
教師讓學生拿出幾種不同的插座，讓學生用插頭試試，能不能插入？然后用尺子量一量任意兩個孔之間的距離，看一看有什么特點？試驗說明插座的生產石油技術規范的。
展示火車鐵軌的圖片。思考：火車為什么能運行在不同地區的鐵軌上？
展示各式各樣的燈泡圖片。思考：這些燈泡的涉及哪些方面遵守了行業的技術規范？為什么具有全球漫游功能的移動電話可以在全世界上百個國家自由自在地漫游電話？
通過以上分析，總結出技術設計應遵循技術的規范性原則。
二、學生自主探究：以小組為單位，利用奮發的物品，探究技術設計中還應遵循什么原則？通過小組討論、探究，學生歸納出設計應該考慮到：實用、創新、安全、經濟、美觀等原則。
教師再通過“盜取銀行卡密碼器”、“假鍵套取客戶密碼”和“毒瓜子，毒大米，毒豆芽，假煙，假酒”等實例講解技術設計還應遵循的道德原則。
（3）根據設計方案制作一個簡單產品的模型或原型，并能編寫簡單的產品說明書。
教學中要讓學生能區分模型與原型，可以準備幾個模型和原型實物，讓學生將其中的原型或模型挑出來，然后師生一起歸納模型或原型的概念。教學中教師可準備一些標準件實物或圖片，讓學生了解標準件的優越性和適用范圍。學會選擇，這對學生簡化設計和掌握簡單的裝配、制作技術都很有好處。教學中要讓學生認識一些常見材料的物理和化學性質、工作性能、美學品質、市場形態、成本，以及常見用的加工方法等。可以通過“柑橘榨汁機”模型或“人體模型”作為載體，讓學生了解模型在不同階段的作用，從而使學生感受到模型也是一種技術方法。
教師可讓學生根據自己選定的最佳方案，制作一個簡單產品，如臺燈或杯子或其他物品的模型或原型。不提倡在黑板上講“模型制作”。模型制作可采用小組合作學習方式，對小組同學進行合理分工，最后再進行組裝。
教學中，教師可以收集的藥品、電器等各種說明書，讓學生了解產品說明書或用戶手冊的作用于一般結構，并能編寫學生自己制作的簡單產品說明書或用戶手冊。
教學案例2.3-4 模型和原型的制作
在學習完“模型和原型的制作”這部分內容之后，教師要求每位同學都要制作一個模型，設計項目不限。同學們通過調查和小組討論，有的小組決定制作鐘表，有的小組決定制作多功能筆筒，有的小組決定制作相片架，更多的小組決定制作學習用的臺燈。這些制作臺燈的小組，制定出了設計要求：要具有基本的照明功能，結構穩固、耐用、安全、美觀，成本不超過10元。
有的小組參觀了商店中陳列的各種成品臺燈，有的小組上網查閱了臺燈式樣的圖片，有的小組走訪了同學們正在試樣的臺燈情況，了饑餓了制作臺燈可能要用到的各種材料和標準件。在此基礎上，各小組制定了設計方案，并進行了分工，如有的同學負責電路部分，有的同學負責燈罩的制作，有的同學負責底座和支撐架的制作，有的同學負責沒關和編寫說明書。兩周后，各小組陸續將作品交了上來。
教師發現，所有制作臺燈的小組在電路部分都是用了標準件：電線、開關、燈泡等。而燈罩和底座等大部分都是用廢棄物品制作，有的小組使用竹子制作具有三角形穩定性的支撐架；有的小組使用椰子殼作為底座，富有海南特色；有的小組用礦泉水瓶作底座，瓶中加入石子增加穩定性，也很美觀。對于燈罩，很多小組選用了方便面餐盒，并進行了美化處理。各小組制作的臺燈基本上都能正常工作。
而制作其他項目的小組，如多功能筆筒、相片架、鐘的制作等，幾乎都是廢物利用，而且各個模型都能滿足一定的設計要求，特別是制作懸掛式相片光的小組他們選用木材為邊框材料，利用鋸、刨、鉆等木工工具加工成形，再經過油漆，還將塑料紙切成樹葉的形狀對象框進行裝飾美化。
兩周后的通用技術課上，教師組織了一次作品交流會。各小組代表匯報了自己小組的成果，并展示了自己小組作品的使用功能和創新之處。最后，教師對作品的優缺點進行了總結。
教學案例2.3-5 簡單模型的制作
講解：我們今天要制作的是水火箭模型，請大家先認真聽我分析水火箭原理，然后6人一組，根據提供的制作步驟完成設計與制作。
注意：小組分工要明確，責任到人，組長負責記錄組員的操作和表現。極認真填寫“水火箭制作活動評價表”（附后）。
投影：制作原理和操作過程。
一種新型箭模——水火箭，依據“動量守恒的反沖原理”，采用水和空氣作為飛行動力，因此，也稱為水火箭。
投影并簡述水火箭的制作過程：
1．挑選3-5個耐氣壓的塑料飲料瓶（0.6升和1.25升均可）
2．選用一個表面無劃痕的飲料瓶作為動力艙。
3．將一個飲料瓶剪去頭尾，保留100mm一端套在動力艙瓶嘴部分，連接處用15mm的透明膠帶封好，再裝上3-4個尾翼。
4．再將一個飲料瓶剪去瓶底，套在動力艙的瓶底用膠帶封牢。
注意：為了發射水火箭，先在動力艙內注入1/3的水，擰緊噴水塞，倒放在發射架上，用打氣筒充氣，氣壓增加到一定程度時，水火箭噴水起飛。
分發材料和評價記錄表。
學生動手制作，教師巡視，發現問題及時解決。
試驗：制作完畢，選擇制作比較好的進行試驗，并進行評價。
總結：結合學生實驗情況評價。
附：“水火箭模型的制作活動評價記錄表
（作者：廣東汕頭市金山中學 陳永利）
班級 組別： 時間： 組長：
成員
活動內容
負責項目
表現記錄
小組評分（滿分60分）
教師評價
（4）方案優化
這部分內容的教學中，最好組織學生參觀一些質量檢測部門，了解常用測試方法。若無此條件，教師可通過視頻、圖片、或電視資料，讓學生了解一些常用的測試方法，開闊學生的視野。
對學生制作完成的圓形或模型作品可組織學生自行利用現有的設備進行測試，檢驗產品能否發揮功能，能否正常工作，是否達到精度要求。例如，便攜式小凳模型制作完成后可對它進行承重試驗或穩定性試驗，如將書本放在小凳上，測試小凳的結構強度，或用萬用表測試學生制作的臺燈，檢驗臺燈的工作性能等。
在學生完成測試并分析測試結果的基礎上，組織學生提出改進措施或更換方案。要讓學生了解從來沒有絕對完美的設計，所有設計都可以改進。最好的設計是在給定的限制中盡可能地完善所期望的品質，如人性化、安全性、可靠性、經濟性與有效性。一般情況下，幾乎對于每個技術設計來說，效率都是一個核心要求。優化能幫助確保產品和系統盡可能的高效率。優化的過程往往需要進行反復的試驗和改進。教學中，要求學生對制作成功的作品進行外觀的潤色。要讓學生明確：一件好的產品，不但滿足功能需求，它也應該是漂亮、時尚的，這是現代設計的新理念。
教學案例2.3-6 測試、評估及優化
1．教學目標
（1）檢查設計思想；
（2）測試作品，對設計進行再認識；
（3）學會如何評估及優化。
2．測試工具
杠鈴片、彈簧秤、粗線、米尺等。
3．教材分析
（1）教學重點
對設計的再認識要在實踐中進行檢驗，制定合適的測試標準，不僅可以肯定學生的成績，還可以激發學生的創造性思維。所以，測試是本課的重點。
（2）教學難點
評估可以收集更多人的設想，有利于自己設計的完善和作品的優化。
4．教學過程
引言：今天我們來學習“第三章、第一節設計的一般過程”，四、測試、評估及優化，通過上一節內容的學習，同學們對設計的一般過程有了深刻的認識，在此基礎上，同學們走出課堂，到生活中進行了實踐。
這次實踐活動，同學們做了大量工作，下面請同學把這次活動簡單介紹一下（學生介紹）。
實際上，我們這次活動所做的工作，遠不止這些，各小組在活動中都明確了問題，并形成了各自的設計方案，現在，我們請每個組，來簡單介紹一下自己的設計方案，展示自己的產品。
學生匯報（15min）：回報要求：設計沒標明確、問題來源、信息收集、材料調查、設計分析、方案構思、方案篩選、制作模型、初步優化。
作品展示：組裝好放在展臺上（附使用說明書）
（教師活動：以熱情贊揚的語氣組織學生匯報、調動學生的積極性，讓學生對所展示的作品及介紹的內容產生極大的興趣，掌聲不斷。要求回報語言簡練、通俗易懂。）
【匯報展示】15min
現在大家就用熱烈的掌聲請出第一組的同學們（每組上來3人，組長介紹成員，其中：主介紹著介紹設計過程、另外兩名同學放錄像，時間不超過4min。）
（教師活動：當地組介紹、展示完自己的作品后，做一下簡短的總結，或表揚、或批評、或自身體會。）
接下來是下一組，以此類推，要求課堂上的氣氛輕松，學生情緒活躍。
教師：聽了同學們的匯報，讓我非常感動，看了這些作品，讓我十分激動，首先我要肯定學生們認真、踏實的工作作風。看看這些作品，件件如此精美，傾注了同學們的心血。不過，我們設計的產品，要想最終能夠被人們使用，就要對所設計的產品進行一定的測試。下面，我們通過測試，看看我們的產品能否達到設計的要求。
上課之前，我們組建了一個測試組，有請測試組。
你們的測試有標準嗎？學生拿出測試指標。
教師提出：科學、公正、公平的原則。
【測試】10-12min
【評估及優化活動】10-12min（學生自發的和有準備的活動）
大家作為消費者或設計者，我們來互相評估這些產品，可以自評、他評、可以說說優化方案，學生可以走上來指著產品說。
測試組長總結：
宣布成績：（1）測試結果；（2）創新意思；（3）發展前景。
作業：看到這兩個小凳，同學們可能會想：小小的凳子，竟然還能設計成這樣？不錯，凳子與我們的生活息息相關，環境不同，要求我們設計的凳子也有所不同。所以，同學們設計的凳子還可以繼續進行優化。
（寧夏銀川唐徠回中學 納少波）
3.可結合課外實踐活動，培養學生的多種能力
在本主題的教學中，教師可通過課外實踐活動，著重培養學生的合作學習能力、自主學能力、創新能力和實踐能力等。讓學生在這些活動中不僅可以培養交流、表達、溝通能力，還可以感受到各種觀點的碰撞，提升技術素養。
教學案例2.3-7
活動一：
讓學生收集幾種常用產品的使用說明書，認真閱讀，體會其寫作方法。
為自己制作的臺燈或是多功能學習用品盒（架）編寫一份說明書。
設計制作一個個人網頁，把自己的小發明、小設計寫出說明書進行交流推介。
活動二：
通過學習理論和實踐了解常用產品的維護方法和服務途徑，并將這些信息收集起來在課堂上展示。
學生通過討論歸納，產品的服務途徑有以下三個途徑：
（1）查閱說明書獲取廠家服務的電話、服務網點等信息。
（2）打電話咨詢或上網查找，獲取服務信息。
（3）請教其他用戶獲取服務信息。
活動三：
聯系當地某品牌家電的售后服務部，隨同技術人員到現場參與產品維護。總結出該家電維護的方法。
§2.4 設計的交流
課程標準
1.在設計過程中和設計完成后，能用恰當的方式與他人交流設計想法和成果，并能在交流中提煉出有價值的信息。
2.了解技術語言的種類及其應用，能使度一般的機械加工圖、線路圖、效果圖等常見的技術圖樣，能繪制草圖和簡單的三視圖。
一、內容結構圖
能用恰當的方式與他人交流設計想法和成果
在交流中提煉有價值信息
識讀一般機械加工圖、線路圖、效果圖
繪制草圖、簡單三視圖
交流設計
想法和成果
技術語言的
種類及其應用
設計
的交流
二、內容及其要求
學習內容 學習結果的行為指標
當學生獲得這種學習結果時，他們能夠： 表現水平
用恰當的方式與他人交流設計想法和成果 根據不同內容和交流對象，選擇口頭語言、文本、技術圖樣、圖表、模型、計算機演示等方式表達設計想法和設計成果
說出常用的幾種設計交流方式的特點 Ⅰ
Ⅰ
在設計交流中提煉有價值信息 判斷并提煉設計交流中的有價值信息 Ⅰ
識讀一般機械加工圖、線路圖、效果圖 制導技術語言包括技術圖樣、圖表、技術符號、精度要求等
識讀常見的技術圖樣，如機械加工圖、線路圖、效果圖 Ⅰ
Ⅱ
繪制草圖、簡單三視圖 繪制草圖來表達設計意圖
繪制簡單的三視圖并會標注簡單尺寸 Ⅱ
Ⅱ
三、重點難點分析
（一）重點分析
1．用恰當的方式與他人交流設計想法和成果
讓別人了解自己的設計思想，準確、簡潔地表達自己的設計，在交流中捕捉有用的的技術信息，是技術交流的體現。
技術語言的種類
言簡意賅、通俗、直觀、簡捷的技術語言是技術活動中進行信息交流的特有的語言形式。技術活動的豐富性使得技術語言具有多樣性。
（二）難點分析
識讀和繪制幾種技術圖樣。常見技術圖樣的識讀和繪制，是表達設計意圖和交流設計想法的途徑，是呈現和完善設計方案的重要手段。
四、教學建議
1．充分利用多媒體設備，通過多種方式，組織學生進行交流
設計本身就是一個不斷展現自己思想的過程，如何讓別人了解自己的設計思想，如何準確、簡潔地表達自己的設計思想，如何捕捉有用的技術信息，反映了一個人的技術交流能力，這也是技術素養的重要組成部分。這部分的教學建議充分利用多媒體設備，通過口頭語言、文本、技術圖樣、模型、計算機演示、網頁等方式，組織學生進行設計的交流，讓學生交流思想、互相啟發、取長補短。
教學案例2.4-1 便攜式小凳的設計交流
創設情境：教學一開始，用多媒體創設問題情境
前幾節課中，我們只做了便攜式小凳，在制作過程中，同學們親歷了通過畫草圖來表達設計思想，權衡和比較了各種方案，選擇出最佳方案，制作出了作品，最后還對小凳進行了技術測試過程。我們知道，設計本身就是一個不斷展現自己技術思想的過程，那么，如何讓別人了解自己的設計思想呢？那就有必要進行設計的交流，這就是我們本節課的課題。
確定問題
（1）你們小組的作品符合了那些設計原則和設計要求？
（2）在對小凳的設計和制作的過程中，你們應用了哪些知識？
（3）你認為你們小組的作品有何創新之處？
（4）在設計制作過程中，你們小組遇到了哪些困難，你們是怎樣解決的？
（5）你對自己小組制作的小凳最滿意的是哪方面？
（6）你們的作品還可以改進嗎？
（三）小組自主、合作學習
將班上學生進行分組，解決原先確定的探究問題以后，互相討論、交流，在此基礎上選派一位代表發言，共享討論、交流后的結論。
（四）教師總結
教師點評、點撥，以保證交流的正確性和有效性。
教學方法介紹：情景教學法
情景教學法是教師根據課文所描繪的情景，創設出形象鮮明的投影圖畫片，輔之生動的文學語言，并借助音樂的藝術感染力，再現課文所描繪的情景表象，使學生如聞其聲，如見其人，仿佛置身其間，如臨其境；師生就在此情此景之中進行著的一種情景交融的教學活動。因此，“情景教學”對培養學生情感，啟迪思維，發展想象，開發智力等方面確有獨到之處。
情景教學的三個教學階段
　　采用“情景教學”，一般說來，可以通過“感知——理解——深化”三個教學階段來進行。
一、感知
　　——創設畫面，引入情景，形成表象。
　　
二、理解
　　——深入情景，理解課文，領會感情
　　
三、深化
　　——再現情境，豐富想象，深化感情
　　
2. 注重技術圖樣的教學，加強草圖繪制和簡單的三視圖識讀訓練
這里有兩類要求：一類是識讀，一類是繪制。要求能繪制的僅是草圖和簡單物體的三視圖。“識讀”可以通過多媒體課件來實現，還要收集一些實際的圖樣讓學生學會識讀。“繪制”一定要組織學生的操作實踐。
教學中教師既要演示草圖的畫法，從如何握筆、如何徒手畫線到基本圖形的畫法，都要求學生掌握，并能靈活運用，可選擇一種復雜的圖形讓學生動手實踐，教學中要保留有學生動筆實踐的時間。
教師可以利用實物模型、課件幫助學生熟悉和掌握投影的基本理論以及畫圖方法，從而能理解和繪制簡單的三視圖。
3．創設豐富的教學情境，關注學生的情感發展
本主題的內容比較抽象，難度較大。如果教師在教學中經常那個有意識地創設教學情境，關注學生的情感發展和學生的感受與體驗，那么將有利于激發其興趣，學生自然就會參與到課堂教學活動中來，有利于教師完成教學任務、提高課堂教學效率。
教學案例2.4-2 “正投影與三視圖”的情境引入
組織學生按如下故事情節扮演角色（課前準備或由教師講授）：一位學生去一家加工廠為班級加工一件重達50kg中空的不規則物體（展示模型），與加工師傅進行交流的過程中，首先該學生試圖用口頭語言描述該加工物體的形狀，發現難以表達清楚；接著，他又用草圖法繪制該物體的正等軸測圖，由于物體結構較復雜，花費了較長時間繪制完成后，發現由于線條太多，圖樣的層次感不明顯，尺寸也難于標示，加工師傅也說難以看明白圖紙。于是他制作了該物體的一個模型并結合草圖、語言才算把該物體表達清楚。最后該學生好奇地問加工師傅：“難道還有更好的辦法嗎？”加工師傅不耐煩地說：“回去問老師吧”。
教師課后反思：第一次上課時，我并沒有用情景劇的方法來引入課題，而是直接提出問題，發現由于課程內容較抽象，一節課下來，學生的學習興趣很難調動。后來我采用了情景劇導入的方法，學生在觀看其他同學詼諧的表演的過程中不自覺地將自己置身于劇情中，不盡感受到技術語言交流的重要性，也產生了強烈的求知欲望，并將這種情緒保持到課程結束，很好地完成了學習任務。
（作者：廣東江門第一中學 譚祝壽）
§2.5 設計的評價
課程標準
1.能根據設計過程的每一階段的要求進行評價，樹立質量管理意識。
2.能根據需要進行簡單的技術試驗，并進行評價，寫出試驗報告。
3.能根據設計要求對設計過程和最終產品進行多方面的評價，并寫出設計總結報告。
4.能對他人的、現有的技術產品做出自己的評價，并寫出比較全面的評價報告。
一、內容結構圖
各設計過程中各階段的評價
對設計過程的評價
技術試驗的方法和作用
技術實驗的實施
技術試驗報告
技術試驗的評價
最終產品的評價
撰寫設計總結報告
設計過程的評價
技術試驗
產品的評價
設計的評價
二、內容及要求
學習內容 學習結果的行為指標
當學生獲得這種學習結果時，他們能夠： 表現水平
各設計過程中各階段的評價 在設計過程中，運用適當方式及時保存相關信息
從質量管理的角度，對涉及的各個階段，如設計方案、制作等各環節進行評價 Ⅰ
Ⅰ
設計過程的評價 判斷設計過程是否合理，是否優化，有無創新 Ⅰ
技術試驗的
方法和作用 知道技術試驗在技術設計中的作用和重要性
根據設計的需要，采用一定的方法，進行簡單的技術試驗
能對所作的技術試驗進行簡單評價，寫出技術實驗報告 Ⅰ
Ⅰ
Ⅱ
技術實驗的實施 根據現有條件，進行簡單的技術試驗，如模擬實驗等 Ⅱ
技術試驗評價 分析技術試驗的數據，撰寫技術實驗報告 Ⅰ
終產品的評價 判斷產品是否符合設計要求，如實用性、工作效率、安全性、成本、耐用性等
判斷產品使用結果產生的多方面影響形象，如經濟、社會、環境、道德等 Ⅱ
Ⅱ
撰寫設計的
總結報告 寫出符合要求的設計總結報告 Ⅱ
三、重點難點分析
（一）重點分析
1．設計過程中各階段的評價
這是及時性、階段性的評價。保留設計過程中的各種記錄和相關信息，根據設計過程中每一階段的要求進行評價，對設計中各個細節進行準確判斷和修正，以避免不必要的重復勞動。這一評價是落實設計任務和設計目標、提高設計的階段成果質量的重要保障。
2．設計過程的評價
設計過程評價是對設計全過程的終結性評價，是對設計進行優化的前提。設計過程評價的內容豐富，需要制定客觀、明確和具有可操作性的評價指標，以保證設計過程評價的有效性和真實性。
（二）難點分析
1．進行簡單的技術試驗
技術實驗室設計過程和設計評價中常用的技術測試手段之一，在優化設計產品、促進技術進步中占有十分重要的地位。進行簡單技術試驗的設計、操作，并對試驗結果進行總結反思，從而得出結論，寫出試驗報告，為設計過程的評價服務。
2．對最終產品的評價
產品是設計質量和設計水平的集中體現，對產品的評價就是對最終設計成果的評價。
四、教學建議
1．注意將涉及的評價貫穿設計過程的始終
對設計過程的評價、對最終產品的評價，對于形成方案、優化方案都很重要。對技術的評價能力，也是技術素養的重要部分。
教學中要讓學生明確在設計過程中，應該不斷地評價其設想，最終的解決方案應盡可能是最好的。提出設計問題時，要評價該問題是否值得解決，能否通過設計得到解決；制定設計方案時，要評價設計方案的可行性和先進性；模型制作時，要評價材料選擇是否恰當，結構設計是否合理，制造工藝是否簡單可靠，零部件加工和裝配是否達到設計要求；設計完成后，要評價是否達到了預期的設計目標，有無進一步改進的可能性；設計的產品在試用期間，要評價產品的可靠性、易操作性、安全性、美觀與否等。為了做好這種過程性評價，養成保留設計過程中記錄的習慣是非常重要的，它可以避免許多不必要的重復勞動。
對最終和產品的評價主要看它是否符合設計要求（實用性、工作效率、安全性、外觀、成本、耐用性等），以及它的使用和最終處理會產生什么樣的影響（經濟、社會、環境、道德倫理等）。而對設計過程的評價這種與是否合理、能否優化、有無創新或個性等。
教學時，應該讓學生閱讀一些實際設計的總結報告，用以指導自己設計報告的書寫。
教學案例2.5-1 “多功能學習用品盒”構思方 案的評價、選擇和表達
“課標”對本課的要求標準是“通過比較和權衡，能在多個方案中選定滿足設計要求的最佳方案或集中各種方案的有的優點來改進原有方案。”在本節課學習之前，學生確定了統一的設計課題“多功能學習用品盒”，分組明確了各自的設計表格，并通過收集相關信息和分析，提出各自的設計方案、構思簡介和草圖（見表格）。
高中通用技術課課題設計表格
報告人情況 姓名 班級 學號 所在小組
課題名稱
課題來源
市場調查形式
和情況分析
課題設計要求
（包括功能要求和技術標準）
同類設計情況調查
設計構思簡介（或摘要）（250-300字）
造型結構草圖
（立體） 1號圖 設計結構圖（三視圖） 2號圖
模型備料圖 3號圖
設計方案構思是一種創造性工作。設計方案構思不是單一的。因此要求學生科學、細致地評價和選擇方案，把握評價的主要依據和掌握權衡的分寸。在本節教學中，教師采取典型方案講解分析和學生按組答辯的教學形式。通過典型案例分析，結合前面的學習內容，應用設計原則衡量設計方案，同時，引導學生斟酌各種問題，選擇合適的方案。采用答辯的方法，調動學生的學習積極性和注意力，鍛煉學生的表達能力，為學生提供吸收各方案優點進行優化的機會，教學設計如下：
教學目標
1.了解評價和選擇設計方案的基本依據和原則。
應用基本原理，能夠評價、選擇一種設計構思，并通過三視圖表達其結構。
2.培養學生科學的態度和綜合分析的能力。
教學重點：掌握設計方案評價和選擇依據的基本原則，優化設計方案。
教學難點：平衡和把握設計中諸多因素。
教學過程和內容：
（一）展示模型，激發學生興趣
【投影】展示往屆學生設計方案。主要展示設計方案草圖。學生一般會注意力集中、情緒高漲。
【問題】那個設計構思是可行的？
（二）舉例說明、明確原則
【投影】展示典型作品原型圖和文字說明。
根據例子，分析、評價設計構思。
評價的內容
明確作品基本設計要求。
考慮自己的實際情況。
功能問題、美學問題、人機工程學問題、環境問題。
經濟成本問題、體積與空間問題、材料與工藝問題。
評價和選擇的基本問題
科學態度
符合設計的一般原則
綜合權衡多方面因素
（三）小組評價和選擇，推舉優秀代表設計構思
（四）采取專題會法，集中答辯評價各組代表作品
發言人說明內容：
簡明介紹設計要求
構思簡介：材料、基本尺寸、基本形狀、功能
答辯環節：講解結束后，其他各組根據各自的理解，提出對設計方案的評價（合理或不合理在哪里）；提出涉及改進意見；提出對設計存在的疑問。這些問題甴設計小組給于回答。
（五）根據評價，優化選擇方案
小組根據全班評價意見，優化設計構思，確定設計方案。
（六）應用三視圖表達選擇方案的結構
利用已經學習的三視圖的基本知識，表達方案的設計。更具體直觀地反映設計面貌，明確設計相關參數，為后面的制作奠定基礎。
（作者：北京師范大學天津附屬中學 姜騰）
2．教師要讓學生參與簡單的技術試驗活動，還要指導學生寫出比較正規的試驗報告
教學中，可用學生熟悉的神舟飛船錄像引入新課，將學生的注意力吸引到技術試驗內容上來。通過耳熟能詳的袁隆平的雜交水稻試驗、汽車破壞性碰撞試驗、青霉素皮下注射實驗、原子彈試驗等這些例子讓學生理解技術試驗與科學試驗的區別，使學生初步理解技術試驗的概念及它在技術活動中的重要性，如“紙張的結構造型與強度的關系”的試驗，寫出試驗報告。學生自己的作品如便攜式小凳模型制作完成后，可對它進行承重試驗，測試小凳的結構強度和穩定性。若教學條件允許，可以用比較正規的例子，如用萬能試驗機進行材料的拉伸、壓縮或彎曲試驗等。
教學案例2.5-2 兩種木板的性能比較
這是一節技術試驗活動課，要比較兩種不同品種木板的硬度。教師將學生分成幾個小組，給每組學生準備的器材有：大小、質量相同的鋼球兩個，鉗工劃線的劃針一根，兩盒砝碼，砂紙兩張，還有物理實驗用的單擺以及形狀、尺寸相同的兩種木板。
教室布置本節課的任務是比較兩種不同木板的硬度。至于技術試驗的實施方法，同學之間可以自己討論，器材不限。
結果討論，各個小組都拿出了試驗方案。為了測試比較兩種木板的硬度，有的小組將兩個鋼球從相同的高度釋放，落到兩塊木板上，看那一塊木板受損壞嚴重，在不同的高度上做三次，記錄實驗結果，可以比較出兩塊木板的硬度。有的小組直接用劃針，在兩種木板的表面上用同等的力刻劃，然后觀察劃痕。劃痕深的材料硬度較軟，劃痕淺的材料硬度較大。有的小組用單擺，將兩木板立在同一位置，讓擺球從同一高度擺下，撞倒木板上，通過觀察，也可以比較出兩塊木板的硬度。也有的小組用砂紙盒裝有砝碼的砝碼盒做試驗。將砂紙貼緊在盒下，控制盒中砝碼質量相同，觀察在相同正壓力的條件下，兩種木板哪一種木板出現的花紋比較深。也有的小組直接利用砂紙，用相同的力在木板表面上推動砂紙，同樣也可以粗略地比較出兩種木板的硬度。
活動結束后，各小組總結實驗結果，教師點評。課后要求各小組上交試驗報告。
§2.6 典型教學案例與點評
設計者 符程 單位 海南國興中學
案例名稱 技術與設計的關系
適應范圍（標明模塊） 模塊1
課時 1課時
一、教學目標
1.知識與技能
理解技術與設計的關系，學會分析設計在技術發明和革新中的作用。
理解技術發展對設計產生的重要影響。
理解設計的豐富內涵。
2.過程與方法
培養辯證思維、學會多角度地思考問題。
3.情感態度與價值觀
培養對技術的興趣和想象力，提高審美情趣。
教學重點和難點：
理解技術與設計的辯證關系。
二、教學分析
1．學生分析
（1）在技術的學習中，高一學生還存在著對技術的神秘感。通過對本節內容的學習，要讓學生打破這種神秘感，建立“我也能設計”的觀點。高一年級的學生較初中時期觀察能力和思維能力等都有了很大的提高，同時學生的辯證思維也在發展，這位學生對技術與設計的辯證關系的理解打下了基礎。
（2）作為人類文明的一個組成部分，技術蘊含著一定的科學性和豐富的人文性，容易激發高中生的求知欲，開闊學生的視野，培養學生對技術的興趣，豐富學生的生活情趣，提高學生的審美能力。
2．教學內容分析
本節是由技術向設計過渡的小節。這節內容首先從技術的發展離不開設計的角度引入設計、技術與設計的關系，然后從技術與設計的辯證關系進行闡述，最后對全數涉及的設計進行了界定，指出這里的設計側重技術產品設計。本節內容也是培養興趣的關鍵章節。
教學環境分析
我校高一年級教師全部配備了多媒體設備，這為通用技術課教師能夠方便地展示本節內容和幫助學生形象、生動地掌握本節課的內容提供了方便。
教學資源
除了教材上的資源以外，還準備了電熨斗、電吹風等實物和一些藝術設計、技術設計的圖片。
三、教學過程
（教師）：設計和技術具有什么樣的關系？我們可以肯定地說：首先，技術的發展離不開設計。
1.技術的發展離不開設計
（學生閱讀案例）：書寫工具、電動剃須刀
（1）結合以上案例，談談設計對技術的發展有什么重要的價值。
（2）涉及促進技術發展的例子還有很多，你能想到哪些？
談論結束，學生自愿站起來回答以上兩個問題。
在學生回答問題的基礎上，教師再補充介紹：錄音筆和血管機器人。他們的設計促進了超微技術的發展，現在清華大學已經成功地研制出了世界上最細的電動機，直徑1mm，長5mm,重36mm。
（教師）：這是一個設計在技術創新中應用的例子，那么，設計在技術的革新中有沒有起作用呢？請看案例——環保餐具的設計。
（教師）：這是一個設計促進技術革新的例子。富有創造力的設計賦予了技術新的品質，使人類的可持續發展成為可能。請大家想一想，生活中還有類似的例子嗎？學生經過短暫的思考并回答（酒精能源、氫能源、太陽能的利用、無氟冰箱、無磷洗衣粉的設計、綠色設計等等）。
教師展示以下圖片說明人類富有創造力的設計賦予了技術新的品質，是人類的可持續發展成為可能。
教師介紹自行車的發展史：自行車的簡介形式是在幾個國家中一系列試驗和發展的結果。最早的自行車是源于法國的“玩具馬”。騎車人用腳蹬地，推動車子前進，這奠定了自行車的基本原理。大約在1860年，出現了一種雜耍單車，它有一大一小兩個車輪，用踏板直接驅動大輪。之所以采用很大的主動輪，是為了保證車子有足夠的速度并保持平衡。這種雜耍車騎起來是很危險的，需要非常敏捷和熟練的技巧。1870年后出現了鏈條驅動的自行車，使自行車的安全性得到了改善。經過一段時間的改進之后，英國考文垂市的約翰 K斯達雷（John Kemp Starlep）于1888年生產出了第一輛現代自行車——安全自行車，這種車的基本形式至今仍廣為流行。現在，人們已經設計生產出了折疊自行車。
2. 技術的發展對設計產生重要影響
我們還是回來看屏幕上的“安全”自行車。“安全”自行車的制造成功有賴于標準化生產技術的發展。1880年開始批量生產無縫鋼管，這使堅固的輕型框架的生產成為可能。（教師展示布勞耶在20世紀30年代設計的鋼管椅圖片）
鼓勵學生列舉他們熟悉的例子，并對這些例子發表自己的看法。
最后，教師介紹以下內容：第一代計算機，它的主要部件是真空電子管，體積龐大。當發明了晶體管以后，用晶體管取代了電子管，它的體積縮小了許多。接著，集成電路、大規模集成電路、超大規模集成電路技術的相繼發展，計算機的體積越來越小，運算速度越來越快。現在，科學家們正在開發新的集成電路材料，即分子開關材料，屆時，計算機的體積將被設計的更小，也不再用電能驅動，而是用光驅動了。
總而言之，技術更新為設計提供了非常大的發展空間，使設計的主題更加豐富，設計的表達方式更加多樣，設計的效率更高。技術進步還促進人們設計思想和手段的發展。技術的進步使人們不斷考慮如何應用新技術、新材料、新工藝來改進現有的產品。發展的技術不斷豐富著人們的設計手段和方法。例如，計算機技術應用于設計，改變了設計的技術手段，改變了設計的程序和方法；計算機、掃描儀、打印機使得設計手段更加便捷、豐富。
教師總結技術與設計的辯證關系。
3. 設計的豐富內涵
（教師）：應該說，人從每天早晨睜開眼睛節開始了設計。例如，早上起來，是先穿衣服還是先刷牙 下午第三節課后，是先去吃飯還是先去球場打球？等等。那么，這是不是我們本書中的設計呢？
技術世界里的設計指的是技術設計。它和我們一般意義上的設計不同。技術設計師根據技術的根本目的而展開的。教師展示山水畫、雕像的圖片，讓學生判斷，這是技術設計嗎？學生判斷不是，而是藝術設計。
教師總結：藝術設計一般只側重于欣賞、審美，更強調感覺的需要。
教師展示電熨斗、電吹風等實物和一些精美的技術設計圖片，學生一邊欣賞，一邊歸納出產品的設計往往首先要考慮它的實用價值，然后才考慮到美觀的要求，也就是技術設計要與藝術設計相結合。
學生填寫“馬上行動”——
根據上文提示，請試著歸納藝術設計和技術設計的側重點。
技術設計：功能、結構、材料、——、等
藝術設計：色彩、造型、——、等
最后，布置作業：
李靜是高一年級某班同學，現在她碰到了一個難題：入秋以后，風很大，衣服晾在窗外，老被風吹掉在樓下，要不就是和別人的衣服纏繞在一起，挺令人心煩的。你能幫她設計一種不怕風的衣架嗎？
評價：
教師在課堂上通過讓學生參與討論，評價學生的參與程度。通過設置的案例，判斷學生能否理解技術與設計的關系，是否學會分析設計在技術發明和革新中的作用，了解技術發展對設計產生的重要影響。通過實物和圖片的展示，提問，判斷學生是否能正確區別藝術設計和技術設計。
四、教學反思
在設計這節課之前，我記得在9月24日的全省第一次通用技術教學會議上，蔣院長曾經說到，我們的教師在上課時往往不注意教學目標。這在當時引起了我的反思：我在教學中是不是總是注意到了教學目標了呢？
考慮到本節內容是由技術向設計過渡的小節，教材首先從技術的發展離不開設計的角度引入設計、技術與設計的關系，然后從技術與設計的辯證關系進行闡述，最后對全書涉及的設計進行了界定，指出這里的設計側重技術產品設計。我認為教材的編寫結構合理，本節主要是讓學生理解技術與設計的辯證關系，這是本節課的教學目標，再參考課程的總目標是提高學生的技術素養，因此，我認為，本節課可以按照教材的編排順序，向學生呈現本節課的學習內容。
但在處理教材時，對內容我做了一些調整。我認為，如果原原本本按照教材提供的案例進行教學，學生肯定提不起興趣，這在第一章第一節內容“技術的價值”第一節課時已有過教訓。于是，對課本的兩個案例“書寫工具、電動剃須刀”和“換班餐具的設計”，我將它們作為學生的課堂閱讀范例，因為這兩個案例貼近學生的生活實際，容易引起學生的共鳴，也容易打開學生的思路。其中，“電動剃須刀”設計了電機微型化技術，而血管機器人的技術設計剛好是熱門話題，清華大學已經成功地研制出了世界上最細的電動機。我便向 學生介紹了血管機器人和錄音筆的設計。果然，學生非常感興趣。對第二個案例，涉及環境保護的問題。從學生已有的生活經驗出發，學生容易理解設計對技術創新和技術革新的重要性。
對第二個教學目標的處理，我認為，教學中主要闡述清楚：技術的發展對設計產生重要的影響。我沒有用課本上“達 芬奇的飛行器”的案例，而是用安全自行車和計算機這兩個例子說明問題。我沒想到的是，雖然我沒有用到這個案例，但是學生在思考類似的案例時，就用到了圖中直升飛機的螺旋槳技術的例子，而且說的頭頭是道，讓我忍不住當堂喝彩。這也說明了，課本上的有些內容，即使我們不講，學生自己也會閱讀，而且也會進行思考。
點評：教師能夠準確把握學生的特征及對其內部心理過程進行認知分析，能夠很好地把各知識點之間的相互關系，緊扣教學難點展示課堂教學；同時還大膽對教學內容進行了恰當的處理與分配，能適當增加課外大量資源，并對原有內容進行適當的刪減；課后反思清晰深刻；本節課理論性強，教師能通過大量精美的圖片，激發學生學習的興趣，促進學生在課堂上輕松地接受教學內容，理解教學內容；這是本教學案例的一大亮點。

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