(技术规范标准)普通高中通用技术课程“技术与设计”标准解读

苏教版必修二课程标准解读

“技术与设计2”模块是在“技术与设计1”模块的基础上，对技术与设计过程中所涉及的一些基本问题的进一步深入，其目的是培养学生对技术与设计的思想和方法的理解以及应用技术解决实际问题的能力，使他们具备利用和评价技术的方法和策略，以及受用终身的技术管理能力。模块内容构成了技术设计过程中特有的、具有广泛的应用价值和可以有效迁移的思想方法，它远超出了人们一般意义上的习得性的知识和技能，使对事物的事实认定，上升为指导实践的规律并渗透在人们处理各种问题的过程中，即对事物的价值认定。

一、简要说明

“技术与设计2”模块共设“结构与设计”、“流程与设计”、“系统与设计”、“控制与设计”等四个主题。尽管从技术角度来看，这4个主题分属不同的专业，但是这些环节是一个技术设计过程必不可少的基本内容，它们自成体系，相对独立，但又相互呼应，具有内在的联系。结构是系统的组成形式，流程是系统按时间顺序的描述。被控制的事物和控制装置本身是一个系统，控制就是对系统状态所施加的干预。因此，将它们集中放在这一个模块中进行讲述，既能体现出技术与设计的整体性，有能体现出各部分的联系与侧重点，其目的是让学生从宏观和微观两个层次把握技术与设计的基本内容与思想方法。

“结构与设计”强调从力学的角度理解结构、结构的强度和稳定性等问题，关注简单的结构设计；“流程与设计”强调对流程和流程优化的理解，以及简单流程和流程改进的设计；“系统与设计”则侧重对系统的理解，以及运用系统的思想解决一些生活中问题的设计；“控制与设计”应注重理解控制的涵义和控制的应用，以及生活生产中的简单控制系统的设计。

本课程内容的四个主题之间既有一定的独立性，又具有一定的关联性。其中所运用的一些思想与方法：例如，“系统与设计”中整体与部分、独立与关联、优化思想与方法；“控制与设计”中的反馈调节方法；“流程与设计”中流程改进的思想等等具有广泛的应用价值和可迁移性，均可运用在其他主题的一些技术问题的解决中。这些思想与方法使技术与设计由经验上升到了理性，由单纯的展现设计技巧提升到了形成设计的思想和方法。本模块与“技术与设计1”共同构成了本课程的选修模块的基础。

二、内容标准及相关活动的说明

（一）结构与设计

本主题共有5条标准。

1、了解结构的涵义，能从力学的角度理解结构的概念和一般分类

从不同的角度理解结构的涵义与作用：

广义上讲，结构是指物体各个组成部分之间的搭配和排列。结构的作用：结构决定了事物的性质和形态。

从力学角度的理解：结构是指可承受一定应力的架构形态。结构的作用：结构可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

结构的一般分类有：实心结构、框架结构、壳体结构。

本标准不要求学生对这三种结构类型的特征进行定性地描述，但应能对生活中常见的简单结构实例进行归类，并指出这三种结构的不同应用场合。教学中，教师可用简单的材料制作的不同结构的物体给学生作演示，也可在课前布置学生自带材料进行不同结构类型的简单制作。

在我们周围，有各种各样不同形状、不同用途的物体和结构。实心结构如铅球或砖石、大坝等；框架结构如大桥、自行车、铁塔等；壳体结构如汽车、建筑工人用的安全帽、气罐、油罐等。不同的结构类型，具有不同的特征和受力特点。

2、能结合1～2种简单的结构案例，分析结构是如何承受应力的

张力或压力的解释与说明：当一个构件承担负载时，就可能受到张力、压力或扭力的作用。张力（拉力）是拉伸材料的力，组成材料的粒子被拉开；压力是压缩材料的力，组成材料的粒子被推近。

例：桥墩、房屋的柱子承受压力；拉索桥的钢丝承受拉力；一根两端被托住的梁，受到弯曲力；梯子、大坝承受压力、剪切力；当大风或冰雪等外力作用在桥上，桥则受到扭力、拉力、压力等等。

对结构承受应力的分析，应根据学生已有的知识水平，分析生活中常见结构的应力，可进行一些定性的分析，不要求学生作进一步的定量分析，不要求画物体结构的受力图。

3、能通过技术实验分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出实验报告

强度概念的解释与说明：强度是指构件在载荷作用下，抵抗破坏的能力。一个结构的强度取决于它对张力和压力两方面的反应能力。

决定强度的因素：强度取决于形状，形状略作改变，强度就会改变；强度还取决于材

料以及材料的连接方式，了解应力对不同材料的影响可以帮助我们选择正确的材料建造坚固的结构。

稳定性概念的解释与说明：稳定性就是结构保持原有平衡状态的能力。稳定性阻碍翻倒或被移动，是很多结构的重要性质之一。影响结构稳定性的因素主要有：结构的形状、结构重心位置、结构所受的运动和力等等。例如，人们利用三角形或由三角形组成的多面体来增加结构的稳定性，底面越大、重心越低结构就越稳定。

应引导学生通过生活观察和技术实验，对简单结构进行强度与稳定性分析，解释它的强度高或低、稳定或者不稳定的原因。教师可以引导学生进行实验，也可以让学生自己根据生活经验、兴趣爱好和已有条件，自行设计和制作实验，并得出结论。

教师应指导学生对技术实验与观察的过程进行记录，并按照比较规范的格式写出实验报告，从而培养良好的实验作风与习惯。

4、能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型

学生可以根据生活中的需要和个人的爱好，选择一个设计对象或项目，进行一个实际的设计过程。要注意引导学生养成良好的设计习惯，在设计方案的构思时，应从外观、重量、大小、强度和稳定性等方面综合考虑，尽量做到既满足功能要求又做到轻便、美观等。还要学会画草图，所画草图应能清晰地显示出设计对象的骨架形式、尺寸比例等，然后就草图的方案与小组同学共同商讨，吸取大家智慧，培养协作意识。

设计方案确定之后，应绘制出比较规范的设计图纸（图纸应含通用的技术符号、精度要求、尺寸标注、文字说明等等），对于简单的设计对象，可以依据图纸直接制作出原型，若是比较复杂的结构设计对象，如新居室的衣柜、书柜等，不能在短时间内做出原型，可以因地制宜地选择材料做出其模型。

5、能从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计的案例

技术设计要避免走向功利化的极端。设计不仅仅要从满足人的物质需求出发，同时需要关注人的审美准则、民族特色、生态文化等精神领域的需要。结构设计的人文色彩尤为浓烈，古今中外，从若干经典的建筑物设计中，我们就可以看到不同时期不同文化背景的烙印。

学习结构与设计，需要引导学生学会欣赏和评价经典的、有特色的结构设计的杰作。教师可以通过带领学生参观本地的特色建筑，从各类教学资源中筛选有价值的结构设计实例介绍给学生，引导学生学习对作品进行欣赏和评价的角度和方法，比如从”形”“意”“神”