教学目标:
1、能就具体的设计任务进行一定的设计分析,学会根据设计要求选择合适的材料或标准件;
2、掌握方案的构思方法,能够制定符合一般设计原则和相关设计规范的完整设计方案。
3、通过教学活动,培养学生分析分析问题、解决问题的能力。
教材分析:
1、《方案的构思方法》在教材中的位置是位于第四章《发现与明确问题》之后,属于设计的一般过程的具体教学,在教材中有承上启下的作用,是第二章中人机关系、第三章设计的一般原则在设计过程中的具体运用。
2、《方案的构思方法》一节是由两部分组成,第一部分是设计分析,第二部分是方案的构思方法。
教学重点:
设计分析的意义和制定方案的构思方法。
教学难点:
“物、人、环境”三方面关系的理解和具体的设计分析思路,以及如何实现方案的构思,形成满意的方案。
导入新课:
在上一章我们学习了设计过程的第一个环节——发现与明确问题,并且提出了台灯设计的一般要求,比如,功能方面,要有基本的照明功能,同时有适当的辅助功能;结构稳定、经久耐用、安全可靠、成本适中等,那接下来的工作我们就可以考虑制定设计方案了。在制定方案的过程中,如何实现方案的构思,形成比较满意的方案呢?这就是我们这节课要学习的方案的构思方法。
教学过程:
一、设计分析
下面以台灯为例,说明设计分析的基本思路。
首先要抓住台灯设计需要考虑的主要因素,如功能、结构稳定、安全可靠、成本适当等。
思考:同学们想一想,还应考虑到其他哪些因素?
归纳:台灯设计要考虑的因素很多,归结起来,这些因素分别归属于产品本身、使用者、使用环境,即“物”、“人”、“环境”三个方面。
简单分析:
产品本身是一个整体,包括功能、结构、材料等。但任何产品都不是孤立的,它是为人服务的,所以人的需求在很大程度上决定着产品的设计;另一方面,它是在一定的环境中使用的,必然要受到环境的制约,并对环境产生影响。因此,设计任何产品都应综合考虑物、人、环境三个方面。
对于设计对象本身,我们必须了解它的各个组成部分的作用,以及它们之间的关系,并在此基础上,对台灯的各个部件进行设计分析。
1、灯泡
灯泡的主要功能在于照明。灯泡也有很多类型,如白炽灯泡、日光灯管、节能灯管等。为保护眼睛,要选择没有频闪或频闪度较低的灯泡。
2、支撑架
支撑架的形式多种多样,但主要起支撑作用,并决定台灯的高度。台灯的高度不仅影响到光线的利用率,而且影响学生的坐姿。在保证台灯高度适中的前提下,要注意对不同学生身高的适应性及制作复杂程度、成本等。
3、灯罩
灯罩不仅起安全保护作用,而且影响台灯光线的强弱及照射形式。这与灯罩的材料和外形有着密切的关系。
4、开关
开关起通断电源或调节光线亮度的作用。常见的台灯开关有拨动式开关、旋钮式开关、触摸式开关等。
5、底座
底座位于台灯的底部,起支撑和稳定作用。它的设计主要是通过对材料和形状的设计来保证台灯的稳定性。
注意:
1、选择台灯材料时,尽量就地取材,并且要尽可能选择可再生资源,实现能源的可持续发展。
2、制作台灯时,必须学会选择标准件,如灯泡、灯座、插头、开关等。这样既可简化制作过程,又能实现通用通换。
3、在考虑“物”“人”“环境”三个因素时,我们还要考虑它们之间相互牵连制约。产品是为人民服务的,我们要考虑人的特点来进行设计,因为人群阶段不同,她们的要求也不同,要具体情况具体分析。这个产品是在一定的环境中使用的,我们又要考虑它的形状与大小要与环境协调,总而言之我们要考虑三者关系
小知识:什么是标准件?标准件是指经优选、简化、统一并给以标准代号的零件或部件。
思考:同学们想一想,眼镜中包括哪些标准件?
二、方案的构思方法
(一)、什么是方案的构思?是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上,通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来,形成一个完整的抽象物,并采用图、模型、语言、文字等方式呈现的思维过程。
方案构思过程中考虑到的许多问题是模糊的、零散的、不系统的,怎样把这些模糊的、零散的、不系统的设计想法变为我们能看得见的、具体的方案呢?这就需要一定的方法,这些方法就是我们将要学习的方案的构思方法。
(二)方案的构思方法
1、草图法
草图法不仅能将一些想法较明确地表达出来,而且可以随时修改。在绘制草图的过程中,很多灵感、新的想法会被激发出来,新的构思也会因此而形成。
2、模仿法
模仿法的核心在于通过别人的想法、构思,激发自己的灵感。比如我们要设计的台灯。
模仿法在仿生学领域的应用:模仿鹰眼的成像原理仿制出来的微型照相机、摄像机自动调焦的摄像头等;模仿飞鸟的翅膀结构原理制造出的飞机机翼等。
马上行动:你能举出两三个日常生活中用模仿法构思出来的方案和作品吗?
3、联想法
要用联想法进行方案构思,人们就必须具备丰富的实践经验、较广的见识、较好的知识基础及较丰富的想像力。
下面请同学们阅读“案例分析——古人的飞天梦”。
4、奇特性构思法
运用这种方法形成的方案一般具有原创性。这些构思在历很少发生,或从来没能发生过,甚至有些构思在当前的科学、技术、经济条件下无法实现。
例如:我们可以设想一种台灯,只要人坐在灯旁,依靠人体的热量就能使台灯发光,并使人看清东西,这样既节省电能,又能照明。
下面请同学们阅读“案例分析——夜视镜”。
(三)方案的比较和权衡
在多个方案经构思形成之后,我们往往要对这些方案进行评判和比较,同时要从设计的目的出发,针对一些相互制约的问题进行权衡和决策,最后选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。
方案的比较:
方案的权衡:
例:p102-103台灯方案的比较与权衡
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。
1、不要放过身边出现的问题
2、不要迷信
3、要善于借鉴和迁移
4、多想想物体的其他功能
归纳:方案的构思方法有很多,这里我们只谈到其中的一部分。在构思时,应该开阔视野,利用和创造更多的方法为构思服务,最后形成丰富的,既体现创造特征,又遵循一般设计原则和设计规范的多个方案,从而为方案的比较和权衡奠定基础。
课堂小结:
通过本节课的学习,我们能就具体的设计任务进行一定的设计分析,并且要综合考虑物、人、环境三个方面,在设计分析的基础上,能够使用适当的构思方法,形成比较满意的设计方案。
学习目标:
知识目标:①概述植物生长素的发现过程。
②体验发现生长素的过程和方法。
能力目标:评价实验设计和结论,训练逻辑思维的严密性。
情感价值观目标:体验发现生长素过程中蕴涵的科学精神。
学习重点:生长素的发现过程 。
学习难点:科学实验严谨性的分析。
导学过程:
一、向光性的概念:植物的向光性,即在_________ 的照射下,植物朝向________ 方向生长的现象。
二、生 长素的发现过程
(一)达尔文实验:
进行实验:(取材:金丝雀虉草的胚芽鞘 。)
阅读教材:?1图3—1中的4个胚芽鞘是否生长?如何生长?
?2胚芽鞘向光性与什么有关?达尔文是如何设计实验的?(画简图表示)
?3胚芽鞘向光生长与什么部位有关?达尔文是如何设计实验的?(画简图表示)
?4胚芽鞘感受单侧光刺激的具体是什么部位?达尔文是如何设计实验的?(画简图表示)
(得出结论:)
胚芽鞘弯曲生长的部位是 ,感受光刺激的部位是 。
_______光照射使胚芽鞘的_______产生某种______,并传递到胚芽鞘尖端以下时,会造成伸长区_______ 面比______面生长快,因而出现向光性弯曲。
(二)19xx年詹森的实验
实验结论:胚芽鞘尖端产生的刺激可通过 传递给下部。
思考:如果把透水的琼脂片换成不透水的云母片呢?胚芽鞘生长情况应是________(猜一猜)。
(三)19xx年 拜尔的实验
注意思考:尖端放置的位置及后来弯曲的方向有什么关系?
实验结论:胚芽鞘的弯曲生长,是因为顶尖产生的刺激在其下部___ __________造成的。
(四)1928年 温特的实验
首先根据课本分析实验过程:
(1)a组:
①处理:把 _____________ 琼脂放于切去尖端的胚芽鞘一侧。
②现象:胚芽鞘会________生长。
(2)b组:
①处理:把 ______________ 琼脂放于切去尖端的胚芽鞘一侧。
②现象:胚芽鞘__________。
(3)实验结论:
胚芽鞘尖端能产生 _________,会造成胚芽鞘弯曲生长,这种化学物质被命名为_________ 。
●1946年科学家分离并鉴定出生长素的化学本质为__________(iaa)。
●向光性产生的原因:
三、植物激素的含义:
由植物体产生,能从__________运送到_________,对植物的生长发育有显著影响的____________。植物激素除了生长素外,还有________________________________等。
训练:
1、胚芽鞘产生生长素的部位,感受单侧光刺激的部位和弯曲生长的部位分别是( )
a、尖端、尖端、尖端 b、尖端、尖端、尖端下面的部分
c、尖端、尖端下面部分、尖端下面部分 d、尖端、尖端下面部分、尖端
2 将甲、乙两株幼苗分别种在单侧光照射的暗盒中。甲幼苗顶端罩上不透光的锡箔小帽,结果幼苗直立生长,乙幼苗不戴锡箔小帽,结果弯向光源生长,此实验主要说明( )
a.植物生长具有向光性 b.向光性与植物生长无关
c.尖端是感光部位 d.尖端能产生某种能促进生长的物质
3.下图中能说明胚芽鞘尖端是感受光刺激部位的实验组合是 ()
a.①② b.③④ c.④⑤ d.⑤⑥
4 .下列是关于植物生长素发现过程的一些说法,错误的是()
a.达尔文设计简单而富有创造性的实验来证实人们熟视无睹的现象
b.如果詹森用玻璃片代替琼脂片,胚芽鞘产生的刺激也能传递给下部
c.温特用实验证实了植物的向光性确实和某种化学物质的分布不均匀有关
d.首次分离的生长素不是从植物体内,而是在人的尿液中
5.为了验证胚芽鞘尖端确实能产生促进生长的某种物质,用胚芽鞘和琼脂块等材料进行实验时,对照实验的设计思路是( )
a.完整胚芽鞘分别置于单侧光照射和黑暗条件下
b.胚芽鞘尖端和未放过胚芽鞘尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧
c.未放过胚芽鞘尖端的琼脂块和放过胚芽鞘尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧 d.胚芽鞘尖端和放过胚芽鞘尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧
【设计思路】
朋友出差回来,送我一面精致的两面镜,我带到教室里,引发班上孩子的浓厚兴趣。单面镜是日常生活中常见的,孩子们非常熟悉它、喜欢它;而对两面镜孩子们则见得较少,但它非常有趣,它所照的物体成像有不少的变化,有趣、易观察又好操作,是科学活动的好素材。兴趣是幼儿自觉学习和发展的动机力量,鉴于此,我生成并设计了《有趣的两面镜》这一教学活动,旨在通过对两面镜的成像操作,培养幼儿对科学活动的兴趣,发展探索、观察、思维以及表达的能力。
【活动目标】
1、观察两面镜夹角的变化所带来的物体成像数量的变化。
2、尝试记录两面镜成像的现象。
3、乐意表述自己的探索过程和实验结果。
【活动准备】
1、一面大的两面镜;每人一面单面镜、两面镜、各种立体小玩具。
2、记录纸、笔若干。
【活动过程】
1、幼儿了解单面镜的成像现象。
(1)教师组织幼儿自由地照小镜子。
师:“小朋友们长得真可爱!老师今天特意为每一位小朋友准备了一面小镜子,让朋友照一照自己可爱的样子。看一看,你在小镜子里面能看到你自己的什么呢?”
(2)幼儿同伴间相互交流。
师:“你发现镜子里有几个自己?”
2、探索两面镜有趣的物体成像现象。
(1)认识两面镜,激发幼儿的探索欲望。
师:“今天老师除了给小朋友们准备了一面小镜子外,还给小朋友们带来了另一种镜子,你们看,它像什么?它是怎样做成的?”(出示特大的两面镜)
(2)师:“这种镜子就叫两面镜。它非常好玩!可以慢慢地打开,还可以。慢慢地合起来。”(老师边讲边演示)接着老师边看边作惊讶状说:“咦!这两面镜真好玩!还可以看到一些有趣的现象,小朋友,你们猜一猜我在两面镜里看到了什么有趣的现象呢?”
(3)师:“那我究竟看到了什么呢?小朋友们想知道吗?请小朋友把你们桌子上的两面镜拿起来玩一玩,看一看你能发现什么有趣的现象呢?”
3、幼儿第一次探索,初步感知两面镜成像的有趣现象。
(1)幼儿照两面镜,老师观察指导。
(2)组织幼儿相互交流。
师:“小朋友,你们刚才在两面镜里发现了什么有趣的现象?和一面镜子里照出来有什么不一样?为什么会这样呢?”
4、幼儿第二次探索,进一步感知两面镜有趣的物体成像现象。
(1)幼儿用各种立方体小玩具和两面镜玩一玩,进行探索,教师注意观察和指导,并鼓励幼儿相互交流。
师:“刚才,小朋友发现了这么多有趣在现象。其实,两面镜还会变更多的戏法呢!看,老师还给小朋友准备了许多小玩具,请小朋友用这些小玩具和你的两面镜一起玩一玩,看看你们还能发现什么更有趣的现象?”
(2)组织幼儿交流探索的结果。
师:“刚才,小朋友用小玩具和两面镜一起玩了玩,又发现了什么更有趣的现象呢?”
5、幼儿第三次探索,感知两面镜夹角的变化所带来的物体成像数量的变化并记录结果。
(1)教师鼓励幼儿继续探索并记录,教师注意观察和指导。
师:“我们的小朋友可真能干,又发现了这么多有趣的现象。现在,老师想请小朋友把这些有趣的发现给记录下来。那么,该怎么记,记在哪呢?请小朋友看黑板上的这张记录表。”
(2)教师介绍记录表格:“第一行是两面镜的标记。第一个图是两面镜完全打开时的标记(边讲边演示);第二个图是两面镜合拢时,张口大一点儿的标记;第三个图是两面镜再慢慢合拢,张口小一点儿的标记。这第二行、第三行是空格,是给小朋友记录用的。如果,你是用小鱼跟两面镜玩的,你就在第二行的第一个空格里面画上小鱼的标记,然后根据上面的标记,看看小鱼在这种情况下(指第一标记)小鱼像的数量是多少,在这种情况下(分别指第二、第三标记)小鱼像的数量又是多少?然后,把你的发现记录下来,可以用数字表示,也可以用画图来表示。下面,请小朋友去试一试,边玩边记录吧。”
(3)展示个别幼儿的记录单,组织幼儿讲述记录结果。
师:“你是用什么跟两面镜玩的?发现了什么规律?”
6、将幼儿作业记录装订成册,结束活动。
师:“今天,小朋友玩两面镜发现了很多有趣的现象,探索出当两面镜完全打开的时候,物体像的数量最少,只有一个,当两面镜慢慢合拢的时候,物体像的数量就越来越多,并把它记录下来。现在,老师把小朋友的记录装订成一本书,取名叫“我们的发现”,在教室挂起来,好吗?”
【活动评析】
幼儿对日常生活中的科学现象和科学问题有着天生的好奇和探究欲望,《有趣的两面镜》就是因幼儿的兴趣生发出来的。在教学活动中,我先诱发幼儿的认知冲突,鼓励他们大胆提问和猜想。幼儿有了猜想和问题,并产生想寻求答案的愿望,主动探究才会进入真正的准备状态。接着在幼儿探究的过程中,我指导他们通过自身的探索,对两面镜进行感知、操作、发现问题、寻求答案。其间,我尊重接纳每个幼儿的观点,积极正确评价每一个幼儿的探究行为,对认真探索、积极动脑的幼儿加以肯定和表扬;对能力差的、依赖性较强的幼儿总是给予鼓励的支持,帮助孩子树立自信心,从而进一步调动幼儿主动学习的积极性,使他们的探究活动真正做到自主,学习的内驱力在探索中得以充分发挥,目标大成度高。
【设计思路】
朋友出差回来,送我一面精致的两面镜,我带到教室里,引发班上孩子的浓厚兴趣。单面镜是日常生活中常见的,孩子们非常熟悉它、喜欢它;而对两面镜孩子们则见得较少,但它非常有趣,它所照的物体成像有不少的变化,有趣、易观察又好操作,是科学活动的好素材。兴趣是幼儿自觉学习和发展的动机力量,鉴于此,我生成并设计了《有趣的两面镜》这一教学活动,旨在通过对两面镜的成像操作,培养幼儿对科学活动的兴趣,发展探索、观察、思维以及表达的能力。
【活动目标】
1、观察两面镜夹角的变化所带来的物体成像数量的变化。
2、尝试记录两面镜成像的现象。
3、乐意表述自己的探索过程和实验结果。
【活动准备】
1、一面大的两面镜;每人一面单面镜、两面镜、各种立体小玩具。
2、记录纸、笔若干。
【活动过程】
1、幼儿了解单面镜的成像现象。
(1)教师组织幼儿自由地照小镜子。
师:“小朋友们长得真可爱!老师今天特意为每一位小朋友准备了一面小镜子,让朋友照一照自己可爱的样子。看一看,你在小镜子里面能看到你自己的什么呢?”
(2)幼儿同伴间相互交流。
师:“你发现镜子里有几个自己?”
2、探索两面镜有趣的物体成像现象。
(1)认识两面镜,激发幼儿的探索欲望。
师:“今天老师除了给小朋友们准备了一面小镜子外,还给小朋友们带来了另一种镜子,你们看,它像什么?它是怎样做成的?”(出示特大的两面镜)
(2)师:“这种镜子就叫两面镜。它非常好玩!可以慢慢地打开,还可以。慢慢地合起来。”(老师边讲边演示)接着老师边看边作惊讶状说:“咦!这两面镜真好玩!还可以看到一些有趣的现象,小朋友,你们猜一猜我在两面镜里看到了什么有趣的现象呢?”
(3)师:“那我究竟看到了什么呢?小朋友们想知道吗?请小朋友把你们桌子上的两面镜拿起来玩一玩,看一看你能发现什么有趣的现象呢?”
3、幼儿第一次探索,初步感知两面镜成像的有趣现象。
(1)幼儿照两面镜,老师观察指导。
(2)组织幼儿相互交流。
师:“小朋友,你们刚才在两面镜里发现了什么有趣的现象?和一面镜子里照出来有什么不一样?为什么会这样呢?”
4、幼儿第二次探索,进一步感知两面镜有趣的物体成像现象。
(1)幼儿用各种立方体小玩具和两面镜玩一玩,进行探索,教师注意观察和指导,并鼓励幼儿相互交流。
师:“刚才,小朋友发现了这么多有趣在现象。其实,两面镜还会变更多的戏法呢!看,老师还给小朋友准备了许多小玩具,请小朋友用这些小玩具和你的两面镜一起玩一玩,看看你们还能发现什么更有趣的现象?”
(2)组织幼儿交流探索的结果。
师:“刚才,小朋友用小玩具和两面镜一起玩了玩,又发现了什么更有趣的现象呢?”
5、幼儿第三次探索,感知两面镜夹角的变化所带来的物体成像数量的变化并记录结果。
(1)教师鼓励幼儿继续探索并记录,教师注意观察和指导。
师:“我们的小朋友可真能干,又发现了这么多有趣的现象。现在,老师想请小朋友把这些有趣的发现给记录下来。那么,该怎么记,记在哪呢?请小朋友看黑板上的这张记录表。”
(2)教师介绍记录表格:“第一行是两面镜的标记。第一个图是两面镜完全打开时的标记(边讲边演示);第二个图是两面镜合拢时,张口大一点儿的标记;第三个图是两面镜再慢慢合拢,张口小一点儿的标记。这第二行、第三行是空格,是给小朋友记录用的。如果,你是用小鱼跟两面镜玩的,你就在第二行的第一个空格里面画上小鱼的标记,然后根据上面的标记,看看小鱼在这种情况下(指第一标记)小鱼像的数量是多少,在这种情况下(分别指第二、第三标记)小鱼像的数量又是多少?然后,把你的发现记录下来,可以用数字表示,也可以用画图来表示。下面,请小朋友去试一试,边玩边记录吧。”
(3)展示个别幼儿的记录单,组织幼儿讲述记录结果。
师:“你是用什么跟两面镜玩的?发现了什么规律?”
6、将幼儿作业记录装订成册,结束活动。
师:“今天,小朋友玩两面镜发现了很多有趣的现象,探索出当两面镜完全打开的时候,物体像的数量最少,只有一个,当两面镜慢慢合拢的时候,物体像的数量就越来越多,并把它记录下来。现在,老师把小朋友的记录装订成一本书,取名叫“我们的发现”,在教室挂起来,好吗?”
【活动评析】
幼儿对日常生活中的科学现象和科学问题有着天生的好奇和探究欲望,《有趣的两面镜》就是因幼儿的兴趣生发出来的。在教学活动中,我先诱发幼儿的认知冲突,鼓励他们大胆提问和猜想。幼儿有了猜想和问题,并产生想寻求答案的愿望,主动探究才会进入真正的准备状态。接着在幼儿探究的过程中,我指导他们通过自身的探索,对两面镜进行感知、操作、发现问题、寻求答案。其间,我尊重接纳每个幼儿的观点,积极正确评价每一个幼儿的探究行为,对认真探索、积极动脑的幼儿加以肯定和表扬;对能力差的、依赖性较强的幼儿总是给予鼓励的支持,帮助孩子树立自信心,从而进一步调动幼儿主动学习的积极性,使他们的探究活动真正做到自主,学习的内驱力在探索中得以充分发挥,目标大成度高。
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