方案的构思及其方法教学设计
2020-03-02 23:24:39 来源：范文大全收藏下载本文
第五章 方案的构思及其方法教学设计
·教学目标
——知识技能
1、理解设计的关键在于构思，构思的关键在于科学的设计分析与恰当的构思方法。
2、掌握设计构思的基本方法和产品设计的三个要素。
3、明确完整的设计是一个需要缜密分析、构思、交流、比较、权衡等活动交相辉映的过程，也是批判性想象、创造性思考、科学决策综合运用的过程。
——过程方法
1、能通过运用生活经验和知识储备以科学的方法对产品进行设计分析。
2、能根据设计要求选择合适的材料和标准件。
3、能制定符合一般设计原则和设计规范的设计方案并进行分析、比较、权衡。 ——情感态度价值观
1、培养形成设计方案前对产品进行周详的设计分析的良好习惯。
2、学会运用生活经验和知识储备进行设计分析、方案构思，并在多方案中进行权衡与选择，从而为各门功课知识综合应用、相互促进逐渐构建起平台。
3、培养设计活动中的创新思维与批判性思维能力。
·教学内容分析
方案的构思及其方法是整个技术产品设计过程中的关键部分，它与“发现问题、明确问题”，“设计图样的绘制”，“模型或原型的制作”，“技术产品的使用和保养”等组成设计过程的整体。本章所讲的内容都是在思维层面上的，对学生的思维提出挑战，同时也为学生提供了一个展现创造力的机会。内容包括方案的构思方法和常用的创造技法两节。“方案的构思方法”一节包括三部分内容即设计分析、方案的构思方法和方案的比较和权衡；“常用的创造技法” 一节包括三部分内容即头脑风暴法、列举法和设问法。
1、设计分析 在设计项目开始前，需要通过设计研究，来决定整个设计过程，所以，设计分析是技术产品设计的关键环节，是完成产品设计的必不可少的重要步骤。没有对产品的设计进行周详的分析，就不可能设计出满足人的需求的有创意的产品，清晰的设计分析可以使设计方案更加有说服力，可以产生独具匠心的设计作品。从课本内容看“设计分析”既是前一章“发现与明确问题”的继续和深化，又是后面“方案构思”的前提，是两者之间的桥梁。对设计分析的教学着重以引导学生能从多方面考虑产品设计所涉及的因素为主，并抓住“物”、“人”、“环境”因素进行设计分析。
2、方案的构思方法
方案的构思是整个技术产品设计过程中的最为关键的部分，也是技术产品设计中最有挑战性而又最能表现设计者的聪明才智和创造力的环节。在整个模块教学中有着非常重要的地位。 “方案的构思方法”是在 “设计分析”的基础上进行“方案构思”，并形成多个方案，为后面“方案的比较和权衡”做准备，有着承上启下的作用。在“设计分析”阶段，同学们在脑海已经有了一些想法了，但是这些想法还模糊的、零散的、不系统的，而且也是不具体的。怎样把这些模糊的，零散的、不系统的设计想法变为能看得到的、比较完整的具体方案呢？这就需要借助一定的构思方法，通过学生生活经验和知识储备并亲自参与方案的构思过程中来体会和运用。方案的构思方法有很多，教材上介绍了四种方法：草图法、模仿法、联想法和奇特性构思法。通过帮助学生进行方案的构思，并设计相应的构思实践活动，让学生能循序渐进地掌握方案的构思方法，有效地进行方案的构思。
3、方案的比较和权衡 “方案的比较和权衡”是方案的构思的后续活动和产品设计方案的决策过程，在多个方案经构思形成之后，往往要对这些方案进行评判和比较，同时要从设计的目的和要求出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，最后选出比较满意的方案或集中各方案的优点进行改进。通过帮助学生进行方案比较和权衡，及学生在亲自参与方案比较和权衡过程中来体会和运用生活经验和知识储备，从而提升学生在设计活动中分析问题和解决问题的能力。
4、头脑风暴法
“头脑风暴法”就是要营造一些自由畅想的氛围，大家相互影响，强化信息刺激，从而促使思维者展开想象，引起思维扩散，在短期内产生大量设想，从而为进一步构思方案创造信息来源的思维方式。通过学生积极参与“头脑风暴”活动，感受“头脑风暴”法的活动氛围和实效，培养富于想象、敢于表现、勇于创新的个性品质及良好的合作交流态度。
5、列举法
“列举法”是遵照一定的规则，罗列研究对象有关方面的各种性质，进而诱发创造性设想的创造技法。是为构思方案创造信息来源的思维方式。通过学生积极参与“列举法”活动，培养其克服思维定势，产生新设想及详尽分析、周密思考问题的能力。
6、设问法
“设问法”是通过多角度提出问题，从问题中寻找思路，进而做出选择并开发创造性设想的一种创造技法。是为构思方案创造信息来源的思维方式。通过学生积极参与“设问法”活动，培养其借助各种思维技巧抓住事物具有普遍意义的方面进行提问的能力。
——教学重点
（1）对设计对象进行深入分析的意义，寻找产品设计时需要考虑的因素。
（2）组织学生通过亲身参与方案的构思、分析、比较、权衡，提升其草图法、模仿法和迁移法等方法在方案的构思中综合运用及运用生活经验和知识储备以科学的方法对产品进行设计方案分析、比较、权衡的能力。
——教学难点
（1）“物、人、环境”三方面关系的理解和具体的设计分析思路、方法。 （2）处理产品设计分析中各因素的关系及设计方案比较、权衡与选择。 ·教学对象分析：
1、对设计的基本原则和过程有了一定理解；
2、知道人机关系在设计中的重要的作用，熟悉人机关系在设计中实现的目标；
3、对设计分析、构思方案和设计方案的比较和权衡有一定畏难情绪，对其方法还不是很清楚；
4、对设计对象有了一些想法，有一定创造冲动和较大创造潜能，但运用生活经验和知识储备解决产品设计的能力不足。
· 教学策略设计 ——教学方法与手段
1、开篇展示构思巧妙而且学生比较熟悉的设计作品（图片和实物），通过恰当的引入，激发学生对产品设计分析的学习兴趣和创造欲望。
2、由感性到理性，设计台阶式（由易到难）的课堂实践活动，引导学生归纳、理解设计分析的三要素并形成方案，使其享受到成功和创造的快乐。
3、提出某个设计要求，组织学生参与设计分析、方案构思，对其实践过程中产生的亮点进行及时肯定和鼓励，增强学生的自信心。
4、提供一定的产品的设计案例，对学生进行信息刺激，让学生看设计分析对设计方案的影响，激发他们的创造灵感。
5．以10人小组为单位，对课外每人制作的悬挂式书架（实物材料纸板代替）运用“头脑风暴法”进行胡乱想象，形成记录，然后按照设计要求用列举法、设问法结合对各人的设计方案进行比较、权衡、改进、选择，最后形成“最佳”设计方案。
——教学时间安排
本章内容教学时间安排3学时：其中设计分析和方案的构思方法2学时，方案的比较和权衡、常用的创造技法1学时。
——教学用具
钢笔、圆珠笔、铅笔、男女式及赛车式自行车各一辆、硬纸板、图片若干。
·教学过程设计
本章导入：回顾设计的一般过程，通过上海市地铁
1、2号线的问题分析，衔接上一章发现与明确问题，引出本章内容：方案的构思及其方法（设计的一个重要环节）及其相关内容。（3分钟）
1、设计分析
（1） 情景导入：以学生手中钢笔、圆珠笔、铅笔及教室的设计从使用功能角度分析，并展示一些的设计作品图片，充分引发大家思考那么你们有没有想过设计师在进
行设计时都要考虑那些因素？（2分钟）
（2）分析男女式及赛车式自行车（实物）的功能、结构、用材和使用人群，教师设问、师生互动（强调人文地理、宗教习惯等等各种需求）:
1) 设计需要考虑的主要因素:功能、结构稳定、安全可靠、成本适当等；
2) 明确使用对象进行具体设计分析； 3) 产品设计的三要素：物、人、环境；
说明：此方法也就是由整体到局部的一种分 析方法。（15分钟）
（3） 结合物、人、环境三要素对课本中的案例台灯的各个部件作用进行具体的分析。
1） 灯泡：应选择耐用且光线柔和的节能灯泡或灯管。
2） 支撑架：主要起支撑作用，并决定台灯的高度，还会影响到光线的利用率。应选择耐用、安全、低成本、美观等方面的材料。
3） 灯罩：主要起安全保护作用，同时还会影响到光线的强弱及照射形式。建议选择那些耐用、导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐等特性的材料。 4）开关：手控或遥控。
5） 底座：起支撑和稳定作用。应选择坚固、不易碎的材料。
（4）举一些生活中常见的产品事例进行设计分析。如：乒乓球、校服等。
标准件指经优选、简化、统一并给以标准代号的零件或部件。举例：为什么运载“神六”上天的长征二号E型火箭其芯级直径为3.35米，原因是运输列车铁轨轨距标准为1.435米，而这种运输方式既安全又节省运输费用。
结合以上分析说明：由于标准件可以规模化生产，具有通用性及成本低等优势，还能保证安全，故建议大家选用。（20分钟）
（5）归纳主题 在进行产品设计分析时可以从设计的三要素着手进行具体分析也可以从组成该产品的各个部件所起的作用着手进行分析和选材。总之，一个好的设计分析离不开对任何一个影响产品设计的主要因素的分析。在设计分析在满足设计要求、规范的前提下，运用生活经验和知识储备对相关因素分析考虑的越周详越好。（5分钟）
（6）教学反思 学生的课堂状态之投入，是我所没想到的。基本是由学生主动回答，有几位学生的语言表述相当有水平。从课堂上学生与我的语言、表情交流看，事先的教学设计和对教学内容的处理比较令我满意。课堂教学的进程是提出问题、解决问题、讨论问题，教学内容并非完全依照教材走，换了更为简练的案例，力求不在与教学目标关系不大的问题上花费时间。教学内容处理得更有价值的是，把“设计分析”的核心内涵和作用提炼出来了，即“分”、“析”，而这一点在教材中并没有清楚体现出来。师生互动环节实现了原有设计意图。“设计分析对设计方案的影响”是通过师生对话的方式完成，从学生陈述中看到，学生对设计分析有较好的理解，思维被打开。
2、方案的构思方法
（1）新课导入 展示几张学生熟悉的产品图片，并让学生进行评析，提出通过设计分析悬挂式书架，其设计方案如何构思。（3分钟）
（2）介绍“方案构思”的思维方式（20分钟） 比较“设计分析”和“方案构思”的思维方式：
1） 设计分析是一个思维发散的过程，其特点在一个 “分”字。（以台灯的设计分析为例）
2） 方案的构思，把我们在设计分析过程当中产生的模糊的、零散的、不系统的想法，建构成完整、具体的方案，其特点在一个“构”字。讲述教材上给出了几种方案构思的方法和以选学的方式介绍了三种创新技法。
3）方案构思的核心是创新
一个产品是不是有新意，是不是有生命力，就是看它是不是有创新。而创新性就体现在设计方案上。因此我们说，方案构思，是设计者设计风格和能力的体现。为了使设计有创新，就要培养和训练自己的创新思维和创新意识。前面讲述的方法对同学们创新意识和创新能力的培养是会有帮助的。这里我给同学们再补充几点。
①不要放过身边出现的问题。你知道高压锅是怎样产生的吗？300多年以前，法国一位名叫巴本的医生，周末和全家人到山上去度周末。在煮土豆时，明明看到水已经沸腾，可土豆就是煮不烂。一家人很扫兴地回来了。可巴本医生并没有放弃所看到的现象。他找到了“水的沸点随压力的降低而降低，随压力的升高而升高”原理，从而制造出了世界上第一个压力锅。假如巴本在野炊失败后，不再去思索“为什么？”，假如他只满足找到了解释野炊失败的原因，而不去着手压力锅的研制，那压力锅的发明就将和他失之交臂。
②不要迷信权威。英国的大哲学家罗素来中国讲学，在开讲之前，他在黑板上出了一个题目：2＋2等于多少？他问来听讲的学者们，他们都面带难色，回答不出来，因为他们想，罗素是个大学问家，出的问题一定是很难的。但是，罗素却回答说，其实它就等于4。他的意思是说，请大家不要以为他讲的都对，不要迷信，在科学的发展过程中，有不少的人不迷信权威，而取得了成功，但是也有人因此而懊悔。
③要善于借鉴和迁移。这里，给大家举两个例子：
例1：一位年青的妈妈，下雨天骑自行车去接孩子，把孩子裹在雨衣里，孩子又热又闷，哭着闹着要出来。这位妈妈一直想解决这个问题。一次在动物园，她看到袋鼠妈妈将小袋鼠放在胸前的袋里的情形，受到很大启发，她马上回家把雨衣前面开了一个洞，装上一个帽沿，这样，一个“袋鼠式母子雨衣”就出来了。这种雨衣，很快由厂家开发出来，顿时成为上海市场上的热门货。
例2：江西省一位初中二年级的女学生，帮助父母在棉田里拔棉杆，由于棉杆根系发达，拔起来很费劲，她就想到能不能设计一种拔棉杆的工具，后来，她想到了用“羊角锤”拔钉的原理，经过移植，设计成了拔棉杆的工具，很受棉农的欢迎。
④在进行方案构思时，善于进行迁移，往往能收到意想不到的效果。这种借鉴和迁移，可以是原理的迁移，也可以是结构的模仿，有时方法也可以借鉴。1971年，在伦敦召开的国际园林建筑艺术研讨会上，迪斯尼乐园的道路设计被评为世界最佳设计。你知道这个设计方案是怎样形成的吗？主持迪斯尼乐园设计的世界著名建筑大师格罗培斯已经为通往各景点的道路设计方案修改了50多次，没有一次让他满意。园区建设已快竣工，马上就要开放了，方案还没有定下来，当时，他正在巴黎参加一个庆典，工程部又打电话来催要道路设计方案。为此，他心里很是焦急。为了使自己清醒一下，他决定庆典一完先到法国的海滨去休息几天，争取回国前把方案定下来。他驱车在法国南部的乡间公路上奔驰。这一带，是法国的葡萄产区，不少葡萄园主把葡萄摘下来在路边叫卖。但却少有人问津。车到了一处，那里停了很多车，原来这里的葡萄园主人是一位老太太，没有人力来叫卖，就让人们自行投钱，自行摘葡萄。她用这种方法，每年都是最先卖完。格罗培斯突然得到一种启示，他买了一篮葡萄，掉头回到巴黎，立即给工程部发去电报“撒上草种，提前开放”。不久，小草长出来了，整个乐园的空地被绿草覆盖，在乐园提前开放的半年里 草地被踩出许多小道，有宽有窄，优雅自然。格罗培斯以这些踩出来的小道为蓝本，就形成了这个世界最佳设计。他就是移植了老太太的方法——让人们自行选择。
⑤多想想物体的其他功能。一种物体在一般情况下经常被使用的功能称为该物体的“固有功能”。但若能从物体的基本性质入手去把握和开发它的其他功能，就会创造出意想不到的奇迹。“冰能取火”、“冰能输送汽油”，你相信吗？但这是真实的事情。
先说用冰取火。冰是透明的晶体，冰有可塑性。根据冰的这两点基本特性，你可以将其做成一面凸透镜，用它来聚日光，不就可以取火了吗？
再说用冰输送汽油。南极科考队员要将运输船上是汽油送到基地，但船离基地的距离较远。现成的油管不够长，于是他们就想到了用冰的基本特性做“冰管”来输送汽油。他们先在铁管上缠上布条，浇上水，结冰后抽出铁管，“冰管”就做成了，要多长就接成多长。如果只想到冰地固有功能，就不可能创造出这样的奇迹。
其实，宋代诗人苏轼的佳句“横看成岭侧成峰，远近高低各不同；不识庐山真面目，只缘身在此山中”就给了我们这种方法的启示。创造发明的方法和事例还有很多，也有很多这方面的文章和专著，希望同学们抽时间去浏览，当然，更希望同学们去实践、去创造。
（3）学生动手设计制作悬挂式书架。设计要求：造型美观、实用，结构创新、稳定，安全性、耐久性、环保性好，制作简单，价格适中，适用那些人群。先进行设计分析、方案构思，然后动手制作（材料以硬纸板代替）。强调方案构思是设计过程中最富有挑战性的环节,它要求我们根据设计要求,大胆构思,努力挖掘自己的创造潜力,提出解决问题的多个设想。（20分钟）
（4）课堂小结 现在同学们看看老师发给你们的白纸，现在是不是已经布满了一个个的设计方案？虽然悬挂式书架没有制成，课外一定要完成。通过今天的学习，我希望同学们明白两点：（1）方案构思并不难；(2)你们每个人都有着巨大的创造潜能。方案的构思方法有很多，我们今天学习的只是其中一部分，有兴趣的同学可以通过网络和书籍作进一步的了解。其实，不管用什么方法，其最终目的就是为构思设计方案的。所以，最重要的同学们要灵活运用这些方法多实践多创造！（2分钟）
（5）教学反思 通过教学，较好的达到了所制定的教学目标。课堂上学生的参与程度较高，能灵活地运用草图法、模仿法和迁移法等方法进行方案的构思，课堂上鼓励学生大胆思考，学生的奇思妙想很多、很新颖，相互交流气氛很浓。
3、方案的比较和权衡
（1）出示课题——方案的比较和权衡、常用的创造技法 （2）陈述本章学习目标（8分钟）
设计分析 在设计项目开始前，需要通过设计研究，来决定整个设计过程，所以，设计分析是技术产品设计的关键环节，是完成产品设计的必不可少的重要步骤。没有对产品的设计进行周详的分析，就不可能设计出满足人的需求的有创意的产品，清晰的设计分析可以使设计方案更加有说服力，可以产生独具匠心的设计作品。从课本内容看“设计分析”既是前一章“发现与明确问题”的继续和深化，又是后面“方案构思”的前提，是两者之间的桥梁。对设计分析的教学着重以引导学生能从多方面考虑产品设计所涉及的因素为主，并抓住“物”、“人”、“环境”因素进行设计分析。
方案的构思方法 方案的构思是整个技术产品设计过程中的最为关键的部分，也是技术产品设计中最有挑战性而又最能表现设计者的聪明才智和创造力的环节。在整个模块教学中有着非常重要的地位。 “方案的构思方法”是在 “设计分析”的基础上进行“方案构思”，并形成多个方案，为后面“方案的比较和权衡”做准备，有着承上启下的作用。借助构思方法，通过学生生活经验和知识储备并亲自参与方案的构思过程中来体会和运用。通过帮助学生进行方案的构思，并设计相应的构思实践活动，让学生能循序渐进地掌握方案的构思方法，有效地进行方案的构思。
方案的比较和权衡 “方案的比较和权衡”是方案的构思的后续活动和产品设计方案的决策过程，在多个方案经构思形成之后，往往要对这些方案进行评判和比较，同时要从设计的目的和要求出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，最后选出比较满意的方案或集中各方案的优点进行改进。通过帮助学生进行方案比较和权衡，及学生在亲自参与方案比较和权衡过程中来体会和运用生活经验和知识储备，从而提升学生在设计活动中分析问题和解决问题的能力。
头脑风暴法 “头脑风暴法”就是要营造一些自由畅想的氛围，大家相互影响，强化信息刺激，从而促使思维者展开想象，引起思维扩散，在短期内产生大量设想，从而为进一步构思方案创造信息来源的思维方式。通过学生积极参与“头脑风暴”活动，感受“头脑风暴”法的活动氛围和实效，培养富于想象、敢于表现、勇于创新的个性品质及良好的合作交流态度。
列举法 “列举法”是遵照一定的规则，罗列研究对象有关方面的各种性质，进而诱发创造性设想的创造技法。是为构思方案创造信息来源的思维方式。通过学生积极参与“列举法”活动，培养其克服思维定势，产生新设想及详尽分析、周密思考问题的能力。
设问法 “设问法”是通过多角度提出问题，从问题中寻找思路，进而做出选择并开发创造性设想的一种创造技法。是为构思方案创造信息来源的思维方式。通过学生积极参与“设问法”活动，培养其借助各种思维技巧抓住事物具有普遍意义的方面进行提问的能力。
（3）学生分组活动（35分钟）
同学们拿出上一节课构思的悬挂式书架设计方案和制作的硬纸板悬挂式书架，10人一组分别用“头脑风暴法”、“列举法”、“设问法”对组员的设计方案按设计要求进行分析、议论、比较和权衡，确定“最佳”方案及改进措施，并作好记录，最后四个组各形成一个成熟方案，并以硬纸板悬挂式书架实物呈现。（教师随时观察指导各组的活动情况）
（4）小结 大家作的都很好，热情都很高涨，我们正在接受教育，因为创造教育的根本在于开发人的创造力潜能，这就引申出创造教育得以实施的两个基本前提：一是人人都具有创造力潜能；二是人的创造力潜能可以通过适当的方式加以训练和引导。
任何事物都是有缺陷的。只要我们具有一双发现的眼睛，用我们智慧的大脑和灵巧的双手去创造、改进它，我们的明天会无比灿烂，这个世界就会完善起来，变得更加美好！
（5）教学反思 本次教学活动的效果之好出乎我的意料，学生思维活跃、态度认真，学习积极性很高。通过教学，较好的达到了所制定的教学目标。突出表现为分析问题的角度得到拓宽，运用生活经验和知识储备解决问题的能力得到提高。部分同学反映通过技术与设计课的学习，他们对生活中一些问题的认识和其他课程的学习及运用有了一个清晰理解与促进。这是课标中没有看到的。
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