方案的构思及其方法教学设计

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