资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 通用技术 年级 高中 学期 秋季
课题 爬楼梯车轮的设计优化实践
教科书 书 名：通用技术必修 技术与设计1 教材 出版社：人民教育出版社 出版日期：2021 年7 月
教学目标
1、经历对Y型支架到带有圆弧支架的实物和仿真模型进行基本的技术测试和优化的过程，学会运用数学与工程方法进行比较、权衡和优化，进而掌握运用模型进行设计方案优化的方法。 2、经历计算机仿真模型和实物模型设计制作、理论计算和实际测试相结合的过程，理解方案优化贯穿于产品设计全过程。 3、小组集体讨论优化设计方案，组内和组间团队协作，初步完成更符合要求和实际情况的优化后的爬楼小车车轮模型，体会利用技术手段解决真实问题的乐趣和成就感。
教学内容
教学重点： 通过爬楼梯车轮的设计方案优化实践，得出两种基本优化方法。 教学难点： 理解实物模型和理论计算、仿真建模等不同优化方法具有不同技术优势。
教学过程
教学环节教师活动学生活动教学意图复习回顾导入组织学生分享交流车轮、台阶及连接支架三维模型设计制作过程及心得。交流演示分享 2.观看并思考激发兴趣，同伴互相学习互相激励教师演示零件装配以零件模型如何组装的问题激发兴趣，演示使用计算机辅助制图软件完成零件装配观看并思考 自主实践从零件组装过程中发现新问题，尝试寻找解决方案引出优化问题1.制作的爬楼梯车轮仿真及实物模型图片展示 2.提问：对于制作出来的爬楼手拉车Y形支架车轮连接模型，是否能满足爬楼梯的要求？ 3.Y型支架能满足功能需求，那强度足够吗？ 4.增加强度后的三角形连接支架是否能满足要求？1.观察、听讲 2.思考根据设计原则和模型进行优化的方向，解决强度不够的问题。 3.讨论优化方案，尝试解决爬楼梯手拉车车轮三角形连接支架卡台阶的问题 以问题情境和实物模型引入，加强学生对实际情境的体验，激发学习兴趣布置任务：寻找支架圆弧半径1.发布任务：请各小组集体讨论测试、完善和优化设计方案，在保证强度足够的前提下尝试解决三角形支架卡台阶的问题 2.小组就具体问题优化方案，并将优化结果呈现1.小组交流讨论，形成优化方案 2.小组成员共同寻找支架圆弧半径通过对本小组方案的测试、交流和思考，体验理论与实践、仿真模型和实物模型的不同作用，体验利用技术解决问题的乐趣分组合作：完成优化模型制作1.根据优化方案利用纸板完成带有圆弧连接支架实物模型制作，也可以导出模型文件并进行激光切割 2.各小组开展优化后的模型制作测试依据模型制作步骤完成优化后的模型制作，可以根据小组情况选择纸板或激光切割等方式亲历完整的方案优化和模型制作过程，提升技术意识、工程思维和物化能力展示归纳：交流与分享，方法归纳与整理1.分享技术经验和心得 2.总结设计方案优化的方法1.交流分享模型制作、设计方案优化及小组成功经验、失败教训等 2.认真学习和倾听其他组的心得 3.体会并思考爬楼小车整体结构的模型制作和优化 通过组内和组间交流、比较，鼓励组内和组间合作，乐于分享和倾听他人意见，并对本课所学方法进行整理和小结，为后续课程打下基础小结与拓展根据本课所学方法继续完成爬楼梯手拉车模型制作和优化，并尝试完成爬楼梯手拉车模型的设计制作并提供参考案例
备注：教学设计应至少含教学目标、教学内容、教学过程等三个部分，如有其它内容，可自行补充增加。

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