资源简介

学 科 通用技术 年 级 高二 班 级 授课教师
章 节 第六章第一、二节 课题名称 模型或原型的特性与作用 材料的性能与规划
课 型 新授课 授课时间 2023．8．
教材分析 第一节内容是在学生完成了方案构思和设计图样绘制的学习后，进入模型或原型制作的过渡环节，起着承上启下的作用。本节课内容由任务一探寻生产生活中的模型或原型和任务二辨析不同设计阶段模型的作用两部分组成。从模型的概念入手，通过案例分析，讲授，归纳模型或原型在产品开发过程中的重要性，使学生体会模型的功能及模型在不同设计阶段的作用，这里，模型不再仅仅是一个具体的模型，它还被赋予了思想方法的内涵。明确模型制作过程不仅是设计思想体现的过程，还是发展构思的创造性过程。 第二节的教学围绕“材料分类”和“材料特性”，探究材料的基本知识，包括材料的分类、性能和应用。此课内容是本章后续内容的一个铺垫，为制作模型中如何选好材料打下基础，让学生具有初步辨别和分析材料的能力。
学情分析 作为高中学生，学生对模型并不陌生，但没有系统地对模型的功能进行思考且没有将模型的作用与设计联系到一起。学生对材料的性能有了一定的了解，通过案例、体验活动，让学生能够根据设计方案和产品用途，选择合适的材料，并对材料进行合理地规划。
课标要求 1.通过案例分析，归纳模型或原型在产品开发过程中的重要性，理解模型制作在产品设计的不同阶段有不同的作用； 2.通过案例分析，比较常见的材料应用环境及特性，能根据设计方案和产品用途，选择合适的材料，并对材料进行合理规划。
教学目标（核心素养） 1. 技术意识：能够结合学习和生活中的实际情况，来研究技术活动的规律和特征；以产品“榨汁机”的各种模型为例，分析不同阶段模型的作用；学会并掌握模型方法，便于在设计的过程中灵活合理地运用该方法；结合日常生活中常见的材料，以解决任务的需求，对材料的归纳、分类和特性进行深入探究和分析； 2. 工程思维：针对不同阶段的设计，能够准确分析每个阶段的设计要求，并设计对应的模型；分析日常生活和学习中的模型，领悟该模型的基本思想和方法；能运用模型方法进行设计和分析；学习材料的性能之后，在实践中，能够分析并决策选择哪种材料，它有什么优势；结合日常材料和教材案例，能够认识材料的特性，并能够配合技术试验进行材料性能指标的分析和评估。
教学重点 理解模型是设计的一个环节、一种重要的技术方法；材料的分类；分析常见材料的应用环境。
教学难点 理解模型在不同阶段的作用；材料的特性；初步形成辨别和分析材料的能力。
教学方法 案例分析法、讲授法
教学过程
教师活动 学生活动 二次备课
引入新课 复习回顾“设计的一般过程” 引出本单元内容“模型或原型的制作” 回顾所学内容 展示上节课学生绘制的草图及三视图还有正等轴测图，提问：我们如何把这些纸上的东西变为实体？学生思考回答，引出“模型或原型的制作”
新 课 学 习 第一节 模型或原型的特性与作用 任务一 探寻生产生活中的模型或原型 展示图片：生活生产中模型 1.定义 模型：模型是根据实物、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。 原型：原型可以是产品本身，也可以是与产品大小相同、使用功能一致的物体。 优点：制作成本低、便于修改等。设计者一般通过模型来呈现产品的设计方案. 2.模型的功能 任务二 辨析不同设计阶段模型的作用 阅读课本P136-18，思考：在设计的哪个阶段需要制作模型？它有侧重于什么？有什么作用？ 1.草模：是设计的简单快速表达 草模用于产品造型设计的初期阶段，它可以采用立体模型将设计构思简单地表示出来，供设计人员深入探讨时使用。 2.概念模型：展示产品的造型、风格 概念模型用于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，以及产品与人、与环境的关系等，从整体上表现产品造型的概念。 3.结构模型 结构模型用于研究产品造型与结构的关系，清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并用于进行结构强度试验等。 4.功能模型：一般表现内在运作过程，没有外观，与概念模型相反 功能模型主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用于分析、检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关系，并在一定条件下用于试验。 5.展示模型 采用真实材料，按照准确的尺寸，选择恰当的比例，做成的与实际产品形态高度相似的模型。为审核方案提供实物数据。 案例：柑橘榨汁机的设计过程中经历了： 在设计的不同阶段，我们并不一定都要制作模型，有些简单的设计可以直接制作原型；有些设计可以根据需要制作一、二个不同阶段的模型进行测试或展示。 小结 第二节 材料的性能与规划 任务一 探究材料的性能与应用 材料是人类用以制成生活和生产中的物品、器件、构件、机器和其他产品的物质，是人类生存和发展的物质基础，是人类社会现代文明的重要支柱。 案例分析：炊具的发展历史 材料是产品设计的物质条件，是产品设计的基础和前提。材料以其自身的特性影响着产品设计，维持产品功能的形态，满足产品功能的要求。 1.材料的分类 在工程领域，一般将材料按化学成分分为金属材料、无机非金属材料、 有机高分子材料和复合材料四大类。木材、金属材料、 塑料等都是常见的材料。 阅读课本P140-144,思考问题，常见材料（木材、金属材料、塑料等）的特点、性能、类别及评价指标分别是什么？ 2.木材 （1）特点：质轻，有天然的色泽和美丽的花纹，具有易于加工和涂饰、隔热与绝缘 （2）性能：有较好的强度性能及优良的加工性能。 （3）类别：实木板材（各向异性）和人造板材（稳定性好） 强度是评定材料质量的重要力学性能指标，是设计中选用材料的主要依据之一。根据受力种类的不同，分为抗压、抗拉、抗弯、抗剪等 3.金属材料（由纯金属或合金构成的材料） （1）特点：有金属光泽 （2）性能：有良好的导热和导电性能，以及优良的力学性能（强度、刚度、硬度）和可加工性能。 （3）类别：铜材 、铝型材 、钢材 等 硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标，它直接影响材料的耐磨性和切削加工性。 4.塑料 （1）特点：具有多种特性，加工成型方便，具有装饰性，而且价格比较低廉。 （2）性能：质轻、具有绝缘性、耐腐蚀性。 （3）类别：热塑性塑料和热固性塑料。 5.新材料 新材料是指新出现的具有优异性能或特殊功能的材料，或是传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料，如超导材料、碳纤维、石墨烯、柔性玻璃、形状记忆合金等。 任务二 选择和规划材料 《考工记》记载：“天有时，地有气，材有美，工有巧，合此四者然后可以为良。” 选择材料时，要综合考虑材料的性能、材料的工艺性以及材料的成本等因素。 1.材料的性能 （1）材料的性能是否能满足产品的使用功能、使用环境、结构要求等. （2）材料应具有良好的加工性能，符合造型设计中成型工艺、加工工艺和表面处理的要求 2.材料的成本 材料的价格和加工成本直接影响着产品的性价比。 3.材料的规划 一要做到料尽其用，优材不劣用，大材不小用，长材不短用。 二要充分考虑材料的颜色、花纹和光泽，外用料要选择材质好、纹理美观、涂饰性能好的材料。 三要考虑材料的加工余量和损耗等因素，保证各部件的顺利装配和作品的尺寸精度。 木材在规划配料时要注意以下几个方面： 1.要预先在毛料上规划画线，根据产品所需部件的尺寸，在长、宽、厚等方面都放宽，留有锯割、刨削操作的余量。 2.尽可能避开毛料上对质量有影响的结疤、虫眼、弯曲、纽纹、变质和裂缝等缺陷，做到因材使用。 3.注意木材的纹理趋向，顺纹锯割便于加工，并能提高木材的使用率。 4.将没有疵点、纹理美观的一面作为正面，把有缺陷的部分放到背面。 观看图片，感受生活生产中模型 听课，认识模型、原型及他们的优点 理解模型的两个功能 阅读课本，思考问题 理解不同设计阶段模型的作用 通过案例，理解不同设计阶段的模型作用。 听课，对第一小节内容总结 通过案例分析，认识材料的重要性 阅读课本，了解常见材料的热点、性能及类别 听课，明确选择和规划材料的要素 通过观看模型，提炼模型的概念。 通过举例说明总结模型的功能，并引出模型在不同阶段的作用不同。 展示 木材、金属材料、塑料、还有石墨烯电池，让学生总结各材料的特点、性能、类别等。 以进实验室取材为例，讲解材料的选择和规划。
课 堂 小 结
板 书 设 计 一、模型或原型的特性与作用 1.模型 优点 功能 2.不同设计阶段模型 二、材料的性能与规划 1.材料性能与应用 木材、金属材料、塑料、新材料 2.选择和规划材料 性能、成本、规划
教 学 反 思 本节课的教学过程中，采用了大量生活中的案例，利用图片、教学案例等资源，全面调动学生兴趣，并通过实物材料的展示让学生亲身体验不同材料，通过本节课的学习为接下来学生进入实验室综合实践活动奠定了很好的基础。

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