4.2原型與模型的制作教案-高中通用技術(shù)粵科版必修技術(shù)與設(shè)計1

《通用技術(shù)》必修1第四章第二節(jié)原型與模型的制作教學(xué)設(shè)計教學(xué)背景黨的二十大報告指出，“教育、科技、人才是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐。必須堅持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力，深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略”。通用技術(shù)是一門與科學(xué)技術(shù)息息相關(guān)的學(xué)科。回顧人類的發(fā)展歷程，從石器時代、青銅時代、蒸汽機時代直到當(dāng)今的信息時代，技術(shù)進步改變著人類的生活和生產(chǎn)方式。我們的生活、工作、生產(chǎn)處處都要用到技術(shù)，例如我們手中拿的圓珠筆和鋼筆就是多次技術(shù)改造的結(jié)果，使我們足不出戶就可以了解世界的電視機也是技術(shù)發(fā)明的成果。認識技術(shù)、善用技術(shù)，已成為現(xiàn)代人必須具備的素質(zhì)。教學(xué)目標：知識與技能會制作簡單產(chǎn)品的模型或原型能使用簡單的方法對產(chǎn)品進行測試并優(yōu)化情感態(tài)度與價值觀從了解工藝含義到明白工藝處處存在我們生活中。知道工藝對工業(yè)生產(chǎn)的重要性，同樣的材料，不同的工藝技術(shù)會立生不同的產(chǎn)品，工藝的好壞決定著產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣。從而樹立工藝要精湛，產(chǎn)品才能優(yōu)秀的理念，培養(yǎng)學(xué)生對技術(shù)的正確態(tài)度以及良好的技術(shù)理念和素養(yǎng)。感受工匠精神對技術(shù)制造質(zhì)量的獨特作用，體會工藝的優(yōu)質(zhì)對成品的重要性，形成嚴謹細致精益求精、追求卓越的工作態(tài)度。教學(xué)內(nèi)容分析:本書的第四章就是以問題的解決過程為線索來展開的，教材以貼近生活實際的廣告宣傳燈設(shè)計為例，引領(lǐng)同學(xué)們經(jīng)歷技術(shù)設(shè)計與制作的過程。通過第四章的學(xué)習(xí)，同學(xué)們將會掌握相關(guān)的技術(shù)設(shè)計的知識和技能，了解設(shè)計中可能遇到的各種問題，綜合考慮設(shè)計的條件和因素，優(yōu)化設(shè)計方家，最終實現(xiàn)設(shè)計方案的物化，從而達到提高核心素養(yǎng)的目的。同時提高實踐活動的成效，以知促行，學(xué)以致用。學(xué)情分析:確定設(shè)計方案后，下一步就需要根據(jù)設(shè)計方案制造出產(chǎn)品。但是想要達到最終的設(shè)想，僅靠手繪圖或計算機三維效果圖是遠遠不夠的，我們還需要通過進一步的學(xué)習(xí)，將設(shè)想變成現(xiàn)實。本章我們將根據(jù)設(shè)計的要求，挑選合適的材料，運用合適的加工工藝，使用工具，最終制作出一個產(chǎn)品的原型或模型。在這個過程中，既要尊重原始設(shè)計，又要提倡大膽創(chuàng)新，還需要處理好結(jié)構(gòu)、空間、色彩搭配、材質(zhì)肌理等關(guān)系，并時刻謹記操作安全。我們還要點結(jié)歸納在設(shè)計制作各個階段做的測試和評價，通過測試和評價，使作品得到進一步的提升和完善。相信經(jīng)過我們的努力，一定能把美好的設(shè)想，轉(zhuǎn)化成實實在在的成果。教學(xué)重難點:重點形成較強的動手實踐與創(chuàng)造能力、體驗方案物化過程的復(fù)雜性和創(chuàng)造性。難點從原型或模型的制作過程中總結(jié)原型或模型的制作步驟，感悟?qū)崿F(xiàn)自己設(shè)計。教學(xué)策略:本節(jié)課教學(xué)主要由教師通過實物圖片和多媒體手段設(shè)置學(xué)習(xí)情境，并加以引導(dǎo)，讓學(xué)生在過程中自主探究、自主建構(gòu)設(shè)計原則知識并形成能力。教學(xué)準備:展示用的圖片、其他技術(shù)產(chǎn)品、多媒體課件。教學(xué)過程:情景導(dǎo)入:老師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)《通用技術(shù)》必修1第四章第二節(jié)原型與模型的制作。李明小組經(jīng)過對初步設(shè)計的幾個校慶廣告宣傳燈方案進行分析、比較和權(quán)衡后，選擇了六面形校慶廣告宣傳燈設(shè)計方案，并對設(shè)計方案做了進一步的修改和完善。下一步，李明小組決定運用已學(xué)習(xí)的工藝和工具，動手把六面形校慶廣告宣傳燈的模型制作出來。導(dǎo)學(xué)思考李明同學(xué)選擇了六面形校慶廣告宣傳燈設(shè)計方案，并準備制作出模率。你選擇了什么方案?如何才能把它做成模型?原型與模型了解什么是原型和模型，以及它們在技術(shù)設(shè)計中的作用。1.原型原型通常是第一個能全面反映產(chǎn)品的功能和性能的物體，廣泛應(yīng)用于新產(chǎn)品的開發(fā)。原型通常在產(chǎn)品生產(chǎn)之前制作，與產(chǎn)品大小相同、使用功能一致。有時原型就是最終產(chǎn)品。在產(chǎn)品設(shè)計過程中制作的產(chǎn)品原型，可用于檢測和試驗，從而對設(shè)計方案的實現(xiàn)效果進行評估。案例殲20原型機殲20（英文;ChengduJ20，綽號威龍）是中航工業(yè)成都飛機工業(yè)集團公司為中國人民解放軍研制的一較單座雙發(fā)動機戰(zhàn)斗機，具備高隱身性、高態(tài)勢感知、高機動性等能力，它對第三代戰(zhàn)斗機有著革命性的戰(zhàn)場優(yōu)勢。殲20從2011年1月11日第一架原型機實現(xiàn)首飛，之后不斷增加原型機測試和優(yōu)化飛機的性能（圖416）?，F(xiàn)在，殲20成斗機已正式進入中國人民解放軍空軍序列。2.模型當(dāng)由于條件限制不能直接制造原型時，模型是很好的替代品。模型是根據(jù)實物、設(shè)計圖紙，按比例制成的與實物相似的一種物體。案例模型能幫助設(shè)計者分析設(shè)計的可行性、完善設(shè)計構(gòu)思、評估設(shè)計方案，如檢驗產(chǎn)品的功能設(shè)計是否可行，是否滿足環(huán)境的需求，是否符合人的生理和心理的需要，是否符合實際的生產(chǎn)工藝要求，是否符合市場需求等。還可幫助設(shè)計師進一步深化設(shè)計，如推敲造型比倒、確定結(jié)構(gòu)細部、調(diào)整材質(zhì)肌理及色彩搭配等。圖417是利用飛機模型進行風(fēng)洞試驗。模型能幫助設(shè)計者更好地與客戶及生產(chǎn)者進行溝通交流。圖418是建筑的模型，設(shè)計者通過模型向客戶展示和交流，客戶可以通過模型了解到建筑的結(jié)構(gòu)和布局。模型的制作，可以使用黏土、油泥、玻璃鋼、泡沫材料、紙材、木材、石膏、塑料、金屬等材料來實現(xiàn)。思考產(chǎn)品的模型與原型有什么不同?二、制作過程任務(wù)了解原型(或模型）的制作過程，經(jīng)歷和體驗?zāi)Ｐ偷闹谱鬟^程。方法指導(dǎo)模型或原型的制作一般可分為以下幾個步驟。1.制作準備為了有效地控制制作的進展，安全高效地制作出高質(zhì)量的模型或原型，需要制訂制作實施計劃。(1)根據(jù)設(shè)計方案列出所需的村料明細表，確定采用自制加工還是購買標準件。確定制作所用零件、應(yīng)采用的加工工藝和工具。(2）要注意區(qū)分每一階段制作工藝的先后順序，充分估計制作各階段所需的時間與人力。合理安排各階段的時間，計劃好人員的分工與職責(zé)。2.零件加工對材料進行加工前，需要按照材料明細表中的零件尺寸規(guī)格和質(zhì)量要求仔細劃線，然后使用適當(dāng)工具進行加工。3.產(chǎn)品裝配產(chǎn)品裝配包括由零件組裝部件，再由部件組裝成品。常用的產(chǎn)品裝配工藝有榫接、釘接、鉚接、螺栓連接、粘接和焊接等方式。在現(xiàn)代產(chǎn)品制造中還廣泛利用特制裝配零件接合部件的連接件接合方法，這種接合可以反復(fù)拆裝而不影響制品的強度。采用連接件接合可以簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，有利于產(chǎn)品的標準化和部件的通用化，也給包裝、運輸、儲存帶來方便。4.表面涂飾表面涂飾是產(chǎn)品制作的重要工序，它除了起保護材料的作用外，還使產(chǎn)品的外形更為美觀。案例六面形校慶廣告宣傳燈模型的制作過程1.準備材料和工具（1）制作六面形校慶廣告宣傳燈需要準務(wù)的工具:手鋸1把、臺鉗1把、木銼刀1把、勾刀1把、電工刀1把、臺鉆1臺、多用電表等。（2）制作六面形校慶廣告宣傳燈需要的材料明細見表49。表49制作材料明細材料實木板木方有機玻璃板鐵絲螺釘燈座開關(guān)電源線規(guī)格1000mmX250mmX10mm500mmX35mmX35mm1000mmX500mmX3mm適量標準件標準件標準件標準件類型螺口撥動帶插頭數(shù)量11120111用途頂板、底板、燈罩面板骨架面板掛鉤2.加工零件對材料進行加工前，需要按照材料明細表中的零件尺寸規(guī)格和質(zhì)量要求仔細劃線，然后使用適當(dāng)工具進行加工。把骨架橫方、骨架豎方、廣告面板、頂板、底板、燈罩面板等零件加工好（表410)）。討論從節(jié)省材料的角度，你認為怎樣安排鋸割更合理?若從節(jié)省加工時間的角度來考慮呢?3.裝配產(chǎn)品把在零件加工中做好了的骨架橫方、骨架豎方、廣告面板、頂板、底板、燈罩面板等零件，先組裝成骨架和燈罩部件，然后再進行總裝（表411）。表411裝配六面形校慶告宣傳燈裝配部件名稱裝配工藝與步聊廣告燈骨架將6根骨架橫方粘接成六邊形上框架將6根骨架橫方粘接成六邊形下框架將上、下框架和6根豎方粘接成六面形廣告燈骨架廣告燈燈罩將6塊燈罩面板粘接，下端用木墊粘接加固，再將燈罩面板與六邊形頂蓋板站接成燈罩廣告燈總裝頂板安裝:用木螺釘將頂板和上框架固定，頂板安裝燈座并旋緊，安裝燈泡，安裝鐵絲作掛鉤面板安裝:將面板鉆孔，用木螺釘將面板與豎方固定底板安裝:用木螺釘固定底板和下框架燈罩安裝:將燈罩架在六面形廣告宣傳燈上方討論如果上面制作的六面形校慶廣告宣傳燈采用鋁合金型材制作框架，加工與裝配工藝會有什么不同?4.表面涂飾為了使六面形投慶廣告宣傳燈更美觀，普發(fā)配的六面形投慶廣告宣傳燈的表面打磨、貼彩色膠紙、上漆等（表412）。表412為六面形校慶廣告宣傳燈的表面涂飾操作名稱裝配工藝與步驟打磨與上漆對燈罩表面、底板用較粗的木砂紙打磨，去除表面的臟污、磨屑，并借工具用膩子抹平裂紋、孔洞、凹坑等缺陷。待膩子干燥和粘緊木料后，用較細的木砂紙打磨燈罩表面和底板清理燈罩表面和底板上的木灰，再用手工涂刷的方法對燈罩表面、頂蓋板和底板上涂上底漆和面漆貼彩色膠紙在燈罩表面貼彩色膠紙和裝飾邊條貼宣傳紙在6個廣告宣傳面板分別貼上文字與圖畫宣傳內(nèi)容實踐根據(jù)小組制訂的設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具制作成模型或者原型。在制作過程中要注意:合理安排制作的順序，降低成本，不浪費材料。既要大膽動手操作，又要注意安全，杜絕事故的發(fā)生。討論、思考、形成小論文。每位同學(xué)組織一篇小作文，可以從不同的方面進行展開。完成后