認識設計（教案）-高中技術必修技術與設計1（豫科版2019）

.2認識設計（教案）年級高一年級授課時間1課時課題1.1認識設計教學目標1.理解設計的概念。2.懂得技術目標的實現(xiàn)要靠精心設計來完成。3.了解技術與設計的相互關系。教學重難點重點：1.理解設計的概念。2.懂得技術目標的實現(xiàn)要靠精心設計來完成。難點：1.掌握技術與設計的相互關系。教學準備多媒體課件、多媒體教室教學過程教師活動學生活動新課導入一、課堂導入1.以一個發(fā)散式思維問題導入：同學們站在大街上，看到最多的是什么？大街上形形色色的汽車給我們的出行帶來了極大的便利，除了運輸和代步功能外，汽車的各項性能指標及款式、顏色、商標等特性，無不體現(xiàn)著設計者的意圖。汽車發(fā)展到今天，每一階段的進步，都是結合當時的技術水平運用設計而促成的。同學們暢想一下你們腦中20年后的世界是什么樣子呢？汽車的發(fā)展歷程在此基礎上，在拋出一個問題：一提到“設計”，你會想到什么？你覺得什么是“設計”呢？在日常生活中你有“設計”過什么東西嗎？技術設計：功能、材料、結構、程序、工藝藝術設計：色彩、造型、欣賞、審美程序設計：工業(yè)設計：教學設計：技術的發(fā)展歷程告訴我們，從人類早期的簡單技術到現(xiàn)代技術，都是通過不斷改進來提升其功能的。設計是人類的一種重要創(chuàng)造活動，是把各種先進技術成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的一種手段和方法。具體地說，設計是把預定的目標經(jīng)過一系列的規(guī)劃、分析和決策，產(chǎn)生相應的文字、數(shù)據(jù)、圖形、實物的過程。以一個問題提問的方式，吸引學生新知講授一、技術目標通過精心設計實現(xiàn)“核桃好吃殼難剝”。大家在平時的生活中是如何剝核桃的??？右圖是我們?nèi)粘Ｓ玫降募矣脢A核桃工具，它簡單、實用，凝聚了設計者的智慧。但是，這樣的核桃夾每次只能剝一個核桃，如要實現(xiàn)批量剝殼以滿足工廠生產(chǎn)的要求，顯然必須重新研究設計方案了。我們先從工作原理來分析，是否可參考其他堅果或谷物的破殼方法，進而擬訂核桃剝殼機的工作方式？先來考察幾種常用的破殼方法。1.撞擊法堅果以較大的速度υ撞擊打板（或襯板），經(jīng)反復撞擊后使外殼破碎而實現(xiàn)脫殼。1.料斗2.帶輪3.加速盤4.打板5.卸料器撞擊法及實驗裝置2.擠壓法在花生、稻谷等的去殼設備中，多使用一對轉(zhuǎn)向相反、間距可調(diào)的平行放置的軋輥，將其調(diào)整到適當?shù)拈g隙，使花生或稻谷等通過間隙時受到軋輥的擠壓而破殼。運用同樣的原理，也可以實現(xiàn)核桃破殼。擠壓法的工作原理3.搓碾法堅果在兩片相對運動著的齒盤1、齒盤2間受到強烈的搓碾和剪切作用，外殼破碎并脫離，達到去殼目的。搓碾法的工作原理4.高真空度法將堅果放在真空爆殼機中，在真空條件下，將具有一定水分的堅果加熱到一定溫度，在真空泵的抽吸下，堅果吸熱使外殼的水分不斷蒸發(fā)，其韌性與強度降低，脆性大大增加；真空作用又使殼外壓力降低，殼內(nèi)部處于較高壓力狀態(tài)，在內(nèi)外壓力差的作用下，外殼爆裂，從而使外殼脫去。小貼士真空度是指容器內(nèi)或深空中的氣體的稀薄程度。若所測容器內(nèi)氣體壓強低于大氣壓強，其壓強測量需要用真空表，從真空表讀得的數(shù)值稱為真空度。真空度數(shù)值是容器內(nèi)氣體壓強低于大氣壓強的數(shù)值，即真空度=大氣壓強-容器內(nèi)氣體壓強。5.燃燒法該法利用火焰在高溫下將堅果物料外殼燒焦，然后對未燒盡的物料進行擠壓刮除。之后將仁、殼一起送進分離器，使仁、殼分離，再將仁進行清洗即可。這種方法雖脫殼率高，但燃燒溫度較難控制，很容易使物料熟化甚至焦化。6.化學腐蝕法在花生、稻谷等的去殼設備中，多使用一對轉(zhuǎn)向相反、間距可調(diào)的平行放置的軋輥，將其調(diào)整到適當?shù)拈g隙，使花生或稻谷等通過間隙時受到軋輥的擠壓而破殼。運用同樣的原理，也可以實現(xiàn)核桃破殼。每一種方法用于核桃去殼都不夠理想。為此，需要我們在總結分析的基礎上，充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)新意識，設計開發(fā)出相對完美的剝殼設備來?？偨Y出三種較優(yōu)方案。①將多種方法組合使用，提高破殼的效果。下圖所示的實驗裝置即是搓碾法與撞擊法的組合使用。甩料盤將核桃甩出，核桃高速撞擊機殼，使核桃仁與殼結合松動，以減少搓碾時核桃仁的破碎。1.帶輪2.甩料盤3.動齒盤4.定齒盤5.卸料器6.機殼7.喂料器搓碾法與撞擊法組合實驗裝置②對擠壓法進行改進，使擠壓和搓碾同時起作用，增大核桃殼的裂縫。這種方法如下圖所示，核桃在齒盤的旋轉(zhuǎn)帶動下擠入，一定間距的齒尖不斷沿著殼表面施壓，裂縫不斷擴大，最后果殼基本上完全破裂，碎殼和果仁通過最小間隙處掉落下來。雙齒盤-齒板式破殼設備③離心式核桃破殼設備。離心式核桃破殼設備是對撞擊法的改進，使核桃高速甩出并撞擊導向板，利用離心力所產(chǎn)生的撞擊作用完成核桃破殼。這種方法如下圖所示。1.出料口2.傳動軸3.導向板4.轉(zhuǎn)盤5.入料斗6.機架離心式核桃破殼設備7.探討與交流核桃雖小，但破殼技術至今仍不成熟。請你開動腦筋，也許會設計出更便捷、更簡單、效果更好的方案！也許可以從核桃的品種改良來解決問題，如紙皮核桃的推廣種植等。精心周到的設計是實現(xiàn)預期功能、滿足預定需求的保證。反過來，設計的任何疏忽都可能導致產(chǎn)品失效，甚至造成災難性的損害或破壞。二、設計與技術相互促進設計是技術發(fā)展的驅(qū)動力，是技術成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的橋梁和紐帶。人們通過設計可以把技術的潛在價值發(fā)揮出來，拓展技術應用的空間，同時也使科技成果更貼近人們的生活，更好地為人類服務。許多設計都是創(chuàng)新活動，但設計并不等同于創(chuàng)新，重復的設計（如重復設計另一座大廈）、侵犯他人版權的設計、落后的設計都不是創(chuàng)新活動。設計驅(qū)動技術發(fā)展、拓展技術應用空間的例子不勝枚舉。技術的發(fā)展也為設計提供了更多的可能性和手段，推動了設計水平的提高。試分析討論雅西高速公路“天梯高速”路段方案設計。(1)工程技術人員為什么不采用前三個方案?(2)第四個方案解決了哪些技術難題，從而達到了高速公路的設計要求?(3)如果要求再降低高速公路的上升坡度，你會如何修改這個設計方案?

扼要敘述你的方案，并說明理由。觀看視頻三、課堂練習1.傳統(tǒng)塑料不可降解給環(huán)境帶來危害，塑料可否回收利用?為此研究人員研制出一種可回收利用的新型塑料。該案例說明()A.技術的發(fā)展與設計沒有關系B.設計是技術發(fā)展的重要驅(qū)動力C.設計其實是不需要技術參與的D.有了好的設計就必然產(chǎn)生好的技術2.純電動車的設計理念是用電代替用石油驅(qū)動車輛，具有環(huán)保的作用，純電動汽車的根本問題在于電池技術的進步，如果電池技術可以在短時間內(nèi)取得突破，純電動汽車時代將會提前到來，這一實例說明了()A.技術總是能滿足設計的需求B.技術更新對設計產(chǎn)生重要影響C.設計制約技術的發(fā)展D.我們只要掌握技術，就可完成任何事情3.1884年英國的沃特曼設計了一種用毛細管供給墨水的鋼筆.此筆的端部可以卸下用一個小的滴管即可將墨水注入毛細管，這樣，鋼筆就可以自由吸水了.鋼筆的設計是對鵝毛吸水技術的改進，而小圓珠代替筆尖的設計則使圓珠筆技術得以誕生.這個案例說明了技術與設計的關系是()A.技術的發(fā)展離不開設計B.技術更新對設計產(chǎn)生重要影響C.設計的豐富內(nèi)涵D.設計制約技術的發(fā)展4.“嫦峨奔月”是中華民族早期的偉大飛天設想，為什么這一設想當時不能實現(xiàn)，這說明了技術與設計的什么關系?()A.技術的發(fā)展離不開設計B.技術更新對設計產(chǎn)生重要影響C.設計共有豐富的內(nèi)涵D.技術進步制約設計的發(fā)展四、小結1.技術目標通過精心設計實現(xiàn)（1）撞擊法（2）擠壓法（3）搓碾法（4）高真空度法（5）燃燒法（6）化學腐蝕法（7）混合方法①將多種方法組合使用，提高破殼的效果。②對擠壓法進行改進，使擠壓和搓碾同時起作用，增大核桃殼的裂③離心式核桃破殼設備。2.設計與技術相互促進設計是技術發(fā)展的驅(qū)動力，是技術成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的橋梁和紐帶。大家在平時的生活中是如何剝核桃的技術目標通過精心設計實現(xiàn)都不夠理想。引導同學們總結分析，充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)新意識，設計開發(fā)出相對完美的剝殼設備來。在同學們討論之后，總結出三種較優(yōu)方案。技術目標通過精心設計實現(xiàn)探討與交流，得出精心周到的設計是實現(xiàn)預期功能、滿足預定需求的保證。反過來，設計的任何疏忽都可能導致產(chǎn)品失效，甚至造成災難性的損害或破壞。設計與技術設計是技術發(fā)展的驅(qū)動力，是技術成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的橋梁和紐帶。人們通過設計可以把技術的潛在價值發(fā)揮出來，拓展技術應用的空間，同時也使科技成果更貼近人們的生活，更好地為人類服務。課堂練習（有題有答案有解析）1.設計是人類的一種重要，是把各種先進技術成果轉(zhuǎn)化為的一種手段和方法。2.設計是把經(jīng)過一系列的規(guī)劃、分析和決策，產(chǎn)生相應的文字、數(shù)據(jù)、圖形、實物的過程。通過這個過程，把創(chuàng)新構思轉(zhuǎn)化為符合人類需要的某類產(chǎn)品或工程，所以說設計的本質(zhì)是一個的過程。3.真空度是指容器內(nèi)或深空中的氣體的。4.真空度數(shù)值是容器內(nèi)氣體壓強低于大氣壓強的數(shù)值，即真空度=-。5.設計是技術發(fā)展的，是技術成果轉(zhuǎn)化為的橋梁和紐帶。6.技術的發(fā)展也為設計提供了更多的可能性和手段，推動了的提高。7.傳統(tǒng)塑料不可降解給環(huán)境帶來危害，塑料可否回收利用?為此研究人員研制出一種可回收利用的新型塑料。該案例說明()A.技術的發(fā)展與設計沒有關系B.設計是技術發(fā)展的重要驅(qū)動力C.設計其實是不需要技術參與的D.有了好的設計就必然產(chǎn)生好的技術8.純電動車的設計理念是用電代替用石油驅(qū)動車輛，具有環(huán)保的作用，純電動汽車的根本問題在于電池技術的進步，如果電池技術可以在短時間內(nèi)取得突破，純電動汽車時代將會提前到來，這一實例說明了()A.技術總是能滿足設計的需求B.技術更新對設計產(chǎn)生重要影響C.設計制約技術的發(fā)展D.我們只要掌握技術，就可完成任何事情答案：1.創(chuàng)造活動、生產(chǎn)力2.預定的目標、創(chuàng)新3.稀薄程度4.大氣壓強、容器內(nèi)氣體壓強5.驅(qū)動力、現(xiàn)實6.設計水平7.答案：B[解析]通過設計可回收利用的新型塑料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)塑料帶來的危害，體現(xiàn)了設計及技術發(fā)展的重要驅(qū)動力，選項B符合題意。故選:B。8.答案：B[解析]“如果電池技術可以在短時間內(nèi)取得突破，純電動汽車時代將會提前到來”說明了技術更新對設計產(chǎn)生的重要性，電動汽車減少了污染，更加綠色環(huán)保，說明技術更新對設計產(chǎn)生重要影響。故選:B。課堂小結課堂小結1.技術目標通過精心設計實現(xiàn)（1）撞擊法（2）擠壓法（3）搓碾法（4）高真空度法（5）燃燒法（6）化學腐蝕法（7）混合方法①將多種方法組合使用，提高破殼的效果。②對擠壓法進行改進，使擠壓和搓碾同時起作用，增大核桃殼的裂③離心式核桃破殼設備。2.設計與技術相互促進設計是技術發(fā)展的驅(qū)動力，是技術成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的橋梁和紐帶。作業(yè)設計1.1884年英國的沃特曼設計了一種用毛細管供給墨水的鋼筆.此筆的端部可以卸下用一個小的滴管即可將墨水注入毛細管，這樣，鋼筆就可以自由吸水了.鋼筆的設計是對鵝毛吸水技術的改進，而小圓珠代替筆尖的設計則使圓珠筆技術得以誕生.這個案例說明了技術與設計的關系是()A.技術的發(fā)展離不開設計B.技術更新對設計產(chǎn)生重要影響C.設計的豐富內(nèi)涵D.設計制約技術的發(fā)展2.“嫦峨奔月”是中華民族早期的偉大飛天設想，為什么這一設想當時不能實現(xiàn)，這說明了技術與設計的什么關系?()A.技術的發(fā)展離不開設計B.技術更新對設計產(chǎn)生重要影響C.設計共有豐富的內(nèi)涵D.技術進步制約設計的發(fā)展3.隨著激光技術的不斷發(fā)展，激光唱片被設計出來。它采用激光束照射唱片上的音槽，不會發(fā)出摩擦聲，播放的樂曲優(yōu)美純潔、自然動聽。并且采用激光技術后，唱片的信息量也大大增加。這說明()A.技術的發(fā)展離不開設計B.技術更新對設計產(chǎn)生重要影響C.設計具有豐富的內(nèi)涵D.技術進步制約設計的發(fā)展4.為解決塑料袋“白色垃圾”問題，研究人員研制出了一種新型塑料，它像紙張一樣可回收利用，為塑料產(chǎn)品的設計提供了新的材料。根據(jù)這個案例，以下說法正確的是()A.技術與設計是相互促進相互制約的關系B.技術的發(fā)展與設計沒有關系C.設計其實是不需要技術參與的D.有了好的設計就必然產(chǎn)生好的技術5.電動剃須刀發(fā)明之初體積很大，攜帶不方便，于是有人設計出一種小巧、便攜式的電動剃須刀。這一設計推動了電機微型化技術的發(fā)展。這個案例說明()A.設計是技術發(fā)展的重要驅(qū)動力B.技術的發(fā)展與設計無關C.技術的發(fā)展對設計不產(chǎn)生影響D.技術的豐富內(nèi)涵6.由中央廣播電視總臺等單位主辦的《2024中國·AI盛典》活動展示了許多人工智能創(chuàng)作的視頻作品，為全球觀眾獻上高水準的視聽盛宴。借助多模態(tài)AI大模型，沉睡2000多年的兵馬俑與當代歌手“跨時空闊臺”，永樂宮壁畫《朝元圖》中的人物形象在數(shù)字世界里重歸完整，短片《百家爭鳴》拓展了人們對孔子、老子、韓非子、蘇格拉底的常規(guī)想象。這表明()①新質(zhì)生產(chǎn)力通過實踐活動轉(zhuǎn)化為作品感染力和文化傳播力②人工智能為作品創(chuàng)意提供新的源泉并豐富作品的文化內(nèi)涵③科技的革新為優(yōu)化勞動成果產(chǎn)出提供了更有力的支撐④科學技術的更新拓展了文化創(chuàng)新的主體A.①③B.①④C.②③D.②④7.下面選項中，不屬于仿生的選項是()A.根據(jù)長頸鹿的血液循環(huán)發(fā)明了宇航服B.人們學習青蛙的游泳方法C.利用螢火蟲的冷光原理發(fā)明了冷光燈D.利用蝙蝠的回聲定位原理發(fā)明了雷達8.鼠標形因似老鼠而得名，下圖是50年的發(fā)展歷程中的幾款代表作，他們主要體現(xiàn)（）A.技術的發(fā)明B.技術的革新C.科學的發(fā)現(xiàn)D.科學的傳承9.21世紀，隨著微型計算機的廣泛應用，人類社會逐步進入計算機時代，以計算機為依托的設計層出不窮，這一事實說明（）A.技術的發(fā)展離不開設計 B.設計是技術發(fā)展的基礎 C.技術發(fā)展為設計創(chuàng)新提供了條件 D.設計是技術的平臺10.為了克服臺式電腦體積大，不易攜帶等問題．于是，有電腦設計師設計出了一種小巧、便攜式的手提電腦，俗稱“筆記本電腦”．這一設計推動了電腦技術的發(fā)展．說明了（）A.技術的發(fā)展離不開設計 B.技術的發(fā)展和設計無關 C.技術的發(fā)展對設計產(chǎn)生影響 D.設計是技術發(fā)展的重要推動力11.樂器演奏者通常用樂譜架擺放樂譜，演奏者進行時需人工翻動換頁，極為不便．隨著液晶顯示屏技術的發(fā)展，出現(xiàn)了一種電子樂譜，從而使換頁變得方便、快捷．這一案例主要說明（）A.設計的核心是藝術設計B.技術是設計實現(xiàn)的平臺 C.設計促進了技術的發(fā)現(xiàn)D.技術設計就是藝術設計答案：1.答案：A[解析]題干強調(diào)的是鋼筆、小圓珠代替筆尖的設計推動了筆相關技術的發(fā)展，主要體現(xiàn)的是設計對于技術的影響，技術的發(fā)展離不開不斷改進的設計。故選:A。2.答案：D[解析]“嫦峨奔月”是中華民族早期的偉大飛天設想，但由于當時技術手段的限制，導致人們無法實現(xiàn)飛天夢想.“嫦峨奔月”在當時的社會不能變成現(xiàn)實，主要是飛天技術不夠發(fā)達所致.故選D.3.答案：B[解析]隨著激光技術的不斷發(fā)展，激光唱片被設計出來。它采用激光束照射唱片上的音槽，不會發(fā)出摩擦聲，播放的樂曲優(yōu)美純潔、自然動聽。并且采用激光技術后，唱片的信息量也大大增加。這說明技術更新對設計產(chǎn)生的重要影響。故選:B。4.答案：A[解析]A、普通塑料產(chǎn)品污染環(huán)境，可回收利用的新型塑料的產(chǎn)生為設計新塑料產(chǎn)品提供了途徑，體現(xiàn)了設計與技術之間相互影響相互制約的關系，故正確。B、技術的發(fā)展促進設計的更新，故錯誤。C、新塑料產(chǎn)品的設計源于新型塑料的誕生，設計需要技術參與，故錯誤。D、有好的設計，并不一定產(chǎn)生好的技術，要受到當前技術水平的限制，故錯誤。故選:A。5.答案：A[解析]題干中“這一設計推動了電機微型化技術的發(fā)展”說的是技術的發(fā)展離不開設計，設計促進技術的革新，故A選項正確;技術和設計關系密切相互影響，故BC選項錯誤;技術是設計的平臺，沒有技術作基礎，設計將難以表現(xiàn)和實現(xiàn)，可以理解為技術是它們共同發(fā)展的主要推動力，故D選項錯誤。故選:A。6.答案：A[解析]①③:《2024中國-AI盛典》活動借助多模態(tài)AI大模型，為全球觀眾獻上高水準的視聽盛宴，弘揚和傳播了中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,這表明科技的革新為優(yōu)化勞動成果產(chǎn)出提供了更有力的支撐，新質(zhì)生產(chǎn)力通過實踐活動轉(zhuǎn)化為作品感染力和文化傳播力，①③正確。②:實踐為作品創(chuàng)意提供新的源泉，且人工智能沒有豐富作品的文化內(nèi)涵，②不選。④:人民群眾是文化創(chuàng)新的