简单结构的设计

简单结构的设计

自动冲厕器模型的设计和制作

作者：翁文雄

【教授对象】高中

【教材分析和处理】

本节课的内容是苏教版《技术与设计》2第一单元第三节，这一单元的教学内容的结构是：［认识结构］→［探析结构］→［设计结构］→［欣赏结构］，在前面的学习中学生已经认识了常见的几种结构并学习了结构中的两个重要特性：结构的稳定性和结构强度。本课是在此基础上通过设计和制作一个简单的结构（相框）来使学生领悟设计中的目标要求与应考虑的具体因素的关系。本节的内容位于单元的第三个环节［设计结构］，既是对前面知识点的提升，使学生获得了简单结构的设计的基本思路和基础知识，又为往后设计和制作复杂的结构打下基础，是学生由理论到实践的过渡。

教材要求学生设计和制作一个简单的相框，笔者在给前两届学生上这堂课时，完全按原教材让学生设计制作简单相框，课堂效果不尽人意，这一次笔者改为设计制作一个自动冲厕器，课堂效果颇佳，经分析有以下原因：（1）前者是一种“静”的结构，过以简单通俗，不能引起学生的兴趣。后者是一种“动”的结构，内涵物理学原理，给人神秘感，能吸引学生的好奇心。（2）前者对结果的评价模糊，后者只有成功和不成功两种结果，成功者兴高采烈，有成就感。不成功者继续努力，不甘落后。（3）后者制作简单，制作时间短，材料（泉水瓶、废弃圆珠笔芯）易得。所

以把相框的制作改为冲厕器的制作后教学过程得到进一步的简化，学生的主动性和积极性得到大大的提高。

【教学设计】

1课时安排1课时

2教学策略

（1）学生是学习的主体,教师是引路人，本节课通过教师的讲解和启发让学生将结构设计的内涵内化到自己所制作的模型中去，使学生学到的知识得到应用和升华。

（2）承接上一节课《稳固结构的探析》中学习到的一个内容：“结构不稳定性的应用”并结合教师课前收集到的自动冲厕器的使用图片或视频，引导和要求学生设计制作一个自动冲厕器模型。在教学过程中，教师只提出设计的目标和要求，而让学生根据目标和要求去考虑设计中的具体因素，在制作中自我感悟，以达到授人于渔的教学目的。

3重点和难点

（1）重点：让学生根据目标和要求去考虑设计中的具体因素，指导学生学习从不同角度思考问题，鼓励学生多方案解决问题。引导学生思考，不同的设计所要重点考利的因素是什么。

（2）难点：模型的制作。

4教学用具

（1）通用技术专用教室（有多媒体），常用的金工、木工工具。

（2）学生自备大小矿泉水瓶、废弃圆珠笔芯。

5教学过程

【课后小结】

这一课以贴近学生生活的自动冲厕器为题，重点放在让学生自己想、自己做、自己评。从诱导学生的好奇心开始，好奇心是促进学生创意设计的强大动力，学生在构思中，将其整理加工成与众不同的创意，经过亲历动手完成一件自己满意的作品，不仅提高了学生的动手操作能力，更重要的是提高了学生的学习能力，使学生有了挑战自我，超越自我，追求成功的动力，这对今后学生的创新实践起到巨大的作用。

【收获和反思】

自动冲厕器模型的制作分为两部分：支架和转动桶，原来的设计是用三块木板来钉成一个支架，如果让同学们上课时才开锯木板显然时间是不够的。所以在课前老师必须把大块木板按设计的大小尺寸锯开，以便学生使用。记得第一个班上课时笔者就提前一个小时去锯木板，虽然使用了电锯，但为一个班的实验要锯上三十块小木板也把我累个汗流浃背。给第二个班上这堂课时，学生们在制作中产生了一个创新的作法：用大号的矿泉水瓶制作支架，制作工具仅用到剪刀。这一创新的改良大大地简化了支架的制作过程，降低了制作难度，缩短了制作时间，使用的效果也比用木板做的好。我内心禁不住发出由衷的赞叹：实践出真知，学生们的智慧是无穷的啊！

在这一课的教材处理上，我用冲厕器的制作代替了原教材上的简易相框的制作，并特意安排学生写一篇课后感，作为本课的课后作业。以便检验这一改动后的课堂效果。上一学期也安排过这样的作业，当时上交作文的为数不多，上交来的作文大都只写一、二百字，没有深度，显然学生不重视通用技术课，采取敷衍的态度。这一次为了避免这种情况的发生，我及时与语文老师进行了沟通，请他们也以此作为一次语文课的作文作业，语文科的老师们都欣然答应。果然，有了语文老师的帮忙，这一次每个班的上交率都超过了95% ，作文的字数多，质量好，同学们这次很认真。这一结果，给我的感受颇深：教学过程中，学科组间的合作是很有必要的啊。

附件1：课堂实况

上通用技术课去只给老师三分钟我们已经迫不及待

我们当主角老师当配角你给我闭嘴

你耕田来我织布我的心跳了出来成功的喜悦

耶*V 老师也来沾咱们的光“喂”就剩你们了

附件2：课堂效果反馈

一堂通用技术课后感

高二（6）刘晓军

上周的通用技术课，我们到实验室，做了一项＂伟大的发明＂――厕所自动冲水器。

别看它的名字那么有“气魄”，其实它的结构很简单，做起来也比较容易，不过用到的科学道理还真不少，老师给我们的要求是：在冲厕所的水桶未满时,直立正放,水满时,水桶自动翻转,倒出里面的水,而后水桶恢复原位继续接水.

我们的材料是废弃的矿泉水瓶,废弃的笔芯,安全又环保.

我们小组是五个成员,暝思苦想后,我们制定了一套设计方案:剪下矿泉水瓶的底部约2厘米做底盆,用来接水桶翻转后倾倒出来的水;再从瓶身上剪下两条长约6厘米,宽1.5厘米的长方形薄片,分别粘在底盆的两侧做支架,为防止支架太软而变形,可多剪几片粘在一起,增强其硬度;水桶就用瓶口的锥形部分来代替.然后找准重心,在水桶上钻两个小孔,把笔芯穿进去,架在做好的支架上,这样一个简易的厕所自动冲水器就完成了.

确定了方案后,我们开始分工动手制作,我的任务是做水桶部分,并找出重心钻空.做水桶其实很简单,只要动动剪刀,剪掉矿泉水瓶上面部分就完成了.有难度的是找重心,一旦找不好,整个装置就失败了.

我先是用手指轻轻镊住水桶的两边,然后往里面倒水,观察在水倒满时水桶能否自动翻转,经过几次试验,我确定了重心,并钻了孔,穿上笔芯,然后架在其他成员已经做好的支架上.

看着完成的作品,我们兴奋了好一阵子,我们小心翼翼地捧着作品,像捧着一件稀世珍宝,可是作品却没有通过测试,因为在水满时,水桶翻转的角度太小,水不能完全倾倒出来.

此时,我们五个人像霜打的茄子,一下子就焉了.看着大家失望的表情,我打气的说:“大家别放弃啊,现在还有时间,我们可以再做一个.”听我这么一说,大家立马来了精神,