“木结构(桥梁)模型设计承重赛”科技创新设计

“木结构（桥梁）模型设计承重赛”科技创新设计摘要：科技创新设计也可称为条件式技术创新活动。本文以“木结构（桥梁）模型设计承重赛”为案例，通过学生观察分析问题、发挥创造想象、探索创新设计、动手操作改进、表达交流展示等过程，实现创新思维提升、创造潜力开发、创新精神培养和实践能力锻炼的目标。

关键词：科技创新设计；创造潜力开发

中图分类号：g642 文献标识码：a 文章编号：1006-3315（2013）01-011-002

一、活动目标

1.通过观察不同造型的桥梁，了解不同造型的桥梁及特点；通过设计、制作和演示，体验技术设计的一般过程。

2.初步学会平面示意图的画法，用草图表达自己的构思设计，正确画出作品的示意图和结构图；初步学会从作品的功能、结构、工艺三个方面进行作品设计；初步学会按图制作作品，初步养成技术素养。（知识与能力目标）

3.通过作品的设计与制作，发展学生的创造性思维，培养创新精神和实践能力；通过独立或与他人合作完成作品设计、制作，培养合作意识和团队精神。（情感态度价值观目标）

二、方案设计

1.活动背景

技术课程中的通用技术课程，是对以往的劳动技术课程的一次

质的突破，是本次高中新课程改革的重要亮点，对学生的创新精神和动手实践能力的养成产生深远的影响。学习了《技术与设计》，需要一次实践的检验，木结构（桥梁）模型设计承重赛。

2.参加对象：高一同学参与

3.时间安排：ⅹⅹ年3月至6月

4.活动准备

（1）器材：铅笔、尺、量角器、剪刀、松木条、美工刀、胶水等

（2）学生准备：学习有关技术与设计的知识和方法。

三、活动内容

1.了解规则，明确问题

2.制定设计方案

3.制作模型

4.成果展示：测试、评估及优化承重比赛

四、活动过程

1.了解规则，明确问题

1.1静压承重具体细则

（1）指定材料为松木条，规格：2.5mm×2.5mm×550mm，材料数量：12根。

（2）制作完成的模型须能使80mm×80mm的承重台（图1）平稳放置其中心处（公差±5mm；（图2）；无法放置者，竞赛成绩计为零。承重测试距离：400mm。

（3）承重测试使用的支架（课桌）、测试装置（包括承重台、挂钩、电子秤、承重容器等）、承重物，均由组委会统一提供。

（4）承重测试赛前，裁判员对模型进行称重等检测和记录，大于规定重量22g的取消参赛资格。

1.2桥梁违反规则现象

（1）参赛者不得使木条有任何形式的平行重叠粘接，两根木条之间的平行距离不得小于10mm。

（2）参赛者可以对木条进行弯曲处理，但不得使用明火、化学方法进行处理。

1.3思考

（1）桥的造型和特点？

（2）影响桥的强度的因数有哪些？

（3）桥的制作工艺怎样？

2.制定设计方案

2.1学会收集。组织学生在课前上网浏览，并观察收集家乡的桥的资料，各组根据自己提出的设计要求，搜集有关资料，了解更多有关桥的功能及结构的情况。

2.2学会分析

（1）要求学生能将所搜集的资料（文字资料和图片资料等）进行下载，并相互交流。

（2）各组根据搜集的资料，用制定表格或文字的形式进行分析比较，寻求最适合自己模型制作“初步设想”的有价值资料。

2.3学会构思

（1）平面草图画法；

（2）对自己的构思用草图进行设计表达。

2.4学会设计。应充分发挥学生的主体性，组织学生交流，表达各自的设计意图，相互指出草图设计的合理性、新颖性以及提出可以改进的地方，通过引导和帮助，让学生获得好的创意进行“再设计”。

教师在学生确定构思中，可适当给予一些提示，使学生的作品更具有亮点，并及时对这个过程中出现的问题加以分析指导，让学生顺利地找准设计创作的入口。创新是从设计开始的，学生通过活动，把最初的“初步设想”提升为“设计方案”，学会了用绘制草图来表达自己的设计意图，并通过交流，进行再设计，确定最后的方案。3.制作模型

3.1讨论模型制作的工艺过程，使学生对制作过程有一个基本的了解，熟悉制作的一般顺序、制作模型所需要的材料和用途等。

3.2引导学生在制作过程中进一步修改模型的设计草图，并提请学生注意以下一些问题：

（1）模型各部分的连接粘合：桥面和拱架或斜拉索的交叉拼接、直角拼接和有角度拼接等等，请学生根据自己的设计进行制作，连接必须牢固；

（2）拼接时，一般按先桥面，然后按装各部件和零配件的顺序。

（3）模型拼装好以后，还必须进行总体整形和外观修正美化，

做到结构科学合理，外观美丽端庄。

说明：在这一环节中，教师要注意及时对学生制作过程中出现的问题加以分析、指导，实现师生间的互动，通过多边活动，培养了学生的创新意识和合作能力，使学生的个性特长得以充分发挥。要求学生在学会独立思考的同时还要充分发挥小组集体智慧，在关注自己的同时，也关注他人的学习，强化合作意识，创设一种多边活动的互动氛围。

4.成果展示：评估及比赛

4.1学会评价

（1）自评：请同学们展示制作好的桥梁纸模型，看看哪一组结构造型好，在展示和欣赏作品同时，向每组代表介绍所制作的桥模型的特点，交流经验和感受。

（2）互评：组织学生对被展示的作品分别进行评价，指出作品的合理性、新颖性以及尚可改进的地方，提出具体、实用、具有特色的改进意见或建议。对每组作品进行承重测试，并记下成绩。

（3）师评：坚持以鼓励为主，允许学生对问题的解决提出不同的方案，引导学生从多角度评价，善于捕捉学生作品的亮点加以表扬。

4.2学会比赛。比赛进行流程

（1）参赛者出场顺序由抽签决定

（2）参赛者入场并将桥梁按照图3要求放置完后举手示意，裁判员开始计时，参赛者在3分钟内向承重容器内加入沙子增加桥梁