认识设计（教案）-高中技术必修技术与设计1（豫科版2019）

.2认识设计（教案）年级高一年级授课时间1课时课题1.1认识设计教学目标1.理解设计的概念。2.懂得技术目标的实现要靠精心设计来完成。3.了解技术与设计的相互关系。教学重难点重点：1.理解设计的概念。2.懂得技术目标的实现要靠精心设计来完成。难点：1.掌握技术与设计的相互关系。教学准备多媒体课件、多媒体教室教学过程教师活动学生活动新课导入一、课堂导入1.以一个发散式思维问题导入：同学们站在大街上，看到最多的是什么？大街上形形色色的汽车给我们的出行带来了极大的便利，除了运输和代步功能外，汽车的各项性能指标及款式、颜色、商标等特性，无不体现着设计者的意图。汽车发展到今天，每一阶段的进步，都是结合当时的技术水平运用设计而促成的。同学们畅想一下你们脑中20年后的世界是什么样子呢？汽车的发展历程在此基础上，在抛出一个问题：一提到“设计”，你会想到什么？你觉得什么是“设计”呢？在日常生活中你有“设计”过什么东西吗？技术设计：功能、材料、结构、程序、工艺艺术设计：色彩、造型、欣赏、审美程序设计：工业设计：教学设计：技术的发展历程告诉我们，从人类早期的简单技术到现代技术，都是通过不断改进来提升其功能的。设计是人类的一种重要创造活动，是把各种先进技术成果转化为生产力的一种手段和方法。具体地说，设计是把预定的目标经过一系列的规划、分析和决策，产生相应的文字、数据、图形、实物的过程。以一个问题提问的方式，吸引学生新知讲授一、技术目标通过精心设计实现“核桃好吃壳难剥”。大家在平时的生活中是如何剥核桃的啊？右图是我们日常用到的家用夹核桃工具，它简单、实用，凝聚了设计者的智慧。但是，这样的核桃夹每次只能剥一个核桃，如要实现批量剥壳以满足工厂生产的要求，显然必须重新研究设计方案了。我们先从工作原理来分析，是否可参考其他坚果或谷物的破壳方法，进而拟订核桃剥壳机的工作方式？先来考察几种常用的破壳方法。1.撞击法坚果以较大的速度υ撞击打板（或衬板），经反复撞击后使外壳破碎而实现脱壳。1.料斗2.带轮3.加速盘4.打板5.卸料器撞击法及实验装置2.挤压法在花生、稻谷等的去壳设备中，多使用一对转向相反、间距可调的平行放置的轧辊，将其调整到适当的间隙，使花生或稻谷等通过间隙时受到轧辊的挤压而破壳。运用同样的原理，也可以实现核桃破壳。挤压法的工作原理3.搓碾法坚果在两片相对运动着的齿盘1、齿盘2间受到强烈的搓碾和剪切作用，外壳破碎并脱离，达到去壳目的。搓碾法的工作原理4.高真空度法将坚果放在真空爆壳机中，在真空条件下，将具有一定水分的坚果加热到一定温度，在真空泵的抽吸下，坚果吸热使外壳的水分不断蒸发，其韧性与强度降低，脆性大大增加；真空作用又使壳外压力降低，壳内部处于较高压力状态，在内外压力差的作用下，外壳爆裂，从而使外壳脱去。小贴士真空度是指容器内或深空中的气体的稀薄程度。若所测容器内气体压强低于大气压强，其压强测量需要用真空表，从真空表读得的数值称为真空度。真空度数值是容器内气体压强低于大气压强的数值，即真空度=大气压强-容器内气体压强。5.燃烧法该法利用火焰在高温下将坚果物料外壳烧焦，然后对未烧尽的物料进行挤压刮除。之后将仁、壳一起送进分离器，使仁、壳分离，再将仁进行清洗即可。这种方法虽脱壳率高，但燃烧温度较难控制，很容易使物料熟化甚至焦化。6.化学腐蚀法在花生、稻谷等的去壳设备中，多使用一对转向相反、间距可调的平行放置的轧辊，将其调整到适当的间隙，使花生或稻谷等通过间隙时受到轧辊的挤压而破壳。运用同样的原理，也可以实现核桃破壳。每一种方法用于核桃去壳都不够理想。为此，需要我们在总结分析的基础上，充分发挥自己的想象力和创新意识，设计开发出相对完美的剥壳设备来。总结出三种较优方案。①将多种方法组合使用，提高破壳的效果。下图所示的实验装置即是搓碾法与撞击法的组合使用。甩料盘将核桃甩出，核桃高速撞击机壳，使核桃仁与壳结合松动，以减少搓碾时核桃仁的破碎。1.带轮2.甩料盘3.动齿盘4.定齿盘5.卸料器6.机壳7.喂料器搓碾法与撞击法组合实验装置②对挤压法进行改进，使挤压和搓碾同时起作用，增大核桃壳的裂缝。这种方法如下图所示，核桃在齿盘的旋转带动下挤入，一定间距的齿尖不断沿着壳表面施压，裂缝不断扩大，最后果壳基本上完全破裂，碎壳和果仁通过最小间隙处掉落下来。双齿盘-齿板式破壳设备③离心式核桃破壳设备。离心式核桃破壳设备是对撞击法的改进，使核桃高速甩出并撞击导向板，利用离心力所产生的撞击作用完成核桃破壳。这种方法如下图所示。1.出料口2.传动轴3.导向板4.转盘5.入料斗6.机架离心式核桃破壳设备7.探讨与交流核桃虽小，但破壳技术至今仍不成熟。请你开动脑筋，也许会设计出更便捷、更简单、效果更好的方案！也许可以从核桃的品种改良来解决问题，如纸皮核桃的推广种植等。精心周到的设计是实现预期功能、满足预定需求的保证。反过来，设计的任何疏忽都可能导致产品失效，甚至造成灾难性的损害或破坏。二、设计与技术相互促进设计是技术发展的驱动力，是技术成果转化为现实的桥梁和纽带。人们通过设计可以把技术的潜在价值发挥出来，拓展技术应用的空间，同时也使科技成果更贴近人们的生活，更好地为人类服务。许多设计都是创新活动，但设计并不等同于创新，重复的设计（如重复设计另一座大厦）、侵犯他人版权的设计、落后的设计都不是创新活动。设计驱动技术发展、拓展技术应用空间的例子不胜枚举。技术的发展也为设计提供了更多的可能性和手段，推动了设计水平的提高。试分析讨论雅西高速公路“天梯高速”路段方案设计。(1)工程技术人员为什么不采用前三个方案?(2)第四个方案解决了哪些技术难题，从而达到了高速公路的设计要求?(3)如果要求再降低高速公路的上升坡度，你会如何修改这个设计方案?

扼要叙述你的方案，并说明理由。观看视频三、课堂练习1.传统塑料不可降解给环境带来危害，塑料可否回收利用?为此研究人员研制出一种可回收利用的新型塑料。该案例说明()A.技术的发展与设计没有关系B.设计是技术发展的重要驱动力C.设计其实是不需要技术参与的D.有了好的设计就必然产生好的技术2.纯电动车的设计理念是用电代替用石油驱动车辆，具有环保的作用，纯电动汽车的根本问题在于电池技术的进步，如果电池技术可以在短时间内取得突破，纯电动汽车时代将会提前到来，这一实例说明了()A.技术总是能满足设计的需求B.技术更新对设计产生重要影响C.设计制约技术的发展D.我们只要掌握技术，就可完成任何事情3.1884年英国的沃特曼设计了一种用毛细管供给墨水的钢笔.此笔的端部可以卸下用一个小的滴管即可将墨水注入毛细管，这样，钢笔就可以自由吸水了.钢笔的设计是对鹅毛吸水技术的改进，而小圆珠代替笔尖的设计则使圆珠笔技术得以诞生.这个案例说明了技术与设计的关系是()A.技术的发展离不开设计B.技术更新对设计产生重要影响C.设计的丰富内涵D.设计制约技术的发展4.“嫦峨奔月”是中华民族早期的伟大飞天设想，为什么这一设想当时不能实现，这说明了技术与设计的什么关系?()A.技术的发展离不开设计B.技术更新对设计产生重要影响C.设计共有丰富的内涵D.技术进步制约设计的发展四、小结1.技术目标通过精心设计实现（1）撞击法（2）挤压法（3）搓碾法（4）高真空度法（5）燃烧法（6）化学腐蚀法（7）混合方法①将多种方法组合使用，提高破壳的效果。②对挤压法进行改进，使挤压和搓碾同时起作用，增大核桃壳的裂③离心式核桃破壳设备。2.设计与技术相互促进设计是技术发展的驱动力，是技术成果转化为现实的桥梁和纽带。大家在平时的生活中是如何剥核桃的技术目标通过精心设计实现都不够理想。引导同学们总结分析，充分发挥自己的想象力和创新意识，设计开发出相对完美的剥壳设备来。在同学们讨论之后，总结出三种较优方案。技术目标通过精心设计实现探讨与交流，得出精心周到的设计是实现预期功能、满足预定需求的保证。反过来，设计的任何疏忽都可能导致产品失效，甚至造成灾难性的损害或破坏。设计与技术设计是技术发展的驱动力，是技术成果转化为现实的桥梁和纽带。人们通过设计可以把技术的潜在价值发挥出来，拓展技术应用的空间，同时也使科技成果更贴近人们的生活，更好地为人类服务。课堂练习（有题有答案有解析）1.设计是人类的一种重要，是把各种先进技术成果转化为的一种手段和方法。2.设计是把经过一系列的规划、分析和决策，产生相应的文字、数据、图形、实物的过程。通过这个过程，把创新构思转化为符合人类需要的某类产品或工程，所以说设计的本质是一个的过程。3.真空度是指容器内或深空中的气体的。4.真空度数值是容器内气体压强低于大气压强的数值，即真空度=-。5.设计是技术发展的，是技术成果转化为的桥梁和纽带。6.技术的发展也为设计提供了更多的可能性和手段，推动了的提高。7.传统塑料不可降解给环境带来危害，塑料可否回收利用?为此研究人员研制出一种可回收利用的新型塑料。该案例说明()A.技术的发展与设计没有关系B.设计是技术发展的重要驱动力C.设计其实是不需要技术参与的D.有了好的设计就必然产生好的技术8.纯电动车的设计理念是用电代替用石油驱动车辆，具有环保的作用，纯电动汽车的根本问题在于电池技术的进步，如果电池技术可以在短时间内取得突破，纯电动汽车时代将会提前到来，这一实例说明了()A.技术总是能满足设计的需求B.技术更新对设计产生重要影响C.设计制约技术的发展D.我们只要掌握技术，就可完成任何事情答案：1.创造活动、生产力2.预定的目标、创新3.稀薄程度4.大气压强、容器内气体压强5.驱动力、现实6.设计水平7.答案：B[解析]通过设计可回收利用的新型塑料来代替传统塑料带来的危害，体现了设计及技术发展的重要驱动力，选项B符合题意。故选:B。8.答案：B[解析]“如果电池技术可以在短时间内取得突破，纯电动汽车时代将会提前到来”说明了技术更新对设计产生的重要性，电动汽车减少了污染，更加绿色环保，说明技术更新对设计产生重要影响。故选:B。课堂小结课堂小结1.技术目标通过精心设计实现（1）撞击法（2）挤压法（3）搓碾法（4）高真空度法（5）燃烧法（6）化学腐蚀法（7）混合方法①将多种方法组合使用，提高破壳的效果。②对挤压法进行改进，使挤压和搓碾同时起作用，增大核桃壳的裂③离心式核桃破壳设备。2.设计与技术相互促进设计是技术发展的驱动力，是技术成果转化为现实的桥梁和纽带。作业设计1.1884年英国的沃特曼设计了一种用毛细管供给墨水的钢笔.此笔的端部可以卸下用一个小的滴管即可将墨水注入毛细管，这样，钢笔就可以自由吸水了.钢笔的设计是对鹅毛吸水技术的改进，而小圆珠代替笔尖的设计则使圆珠笔技术得以诞生.这个案例说明了技术与设计的关系是()A.技术的发展离不开设计B.技术更新对设计产生重要影响C.设计的丰富内涵D.设计制约技术的发展2.“嫦峨奔月”是中华民族早期的伟大飞天设想，为什么这一设想当时不能实现，这说明了技术与设计的什么关系?()A.技术的发展离不开设计B.技术更新对设计产生重要影响C.设计共有丰富的内涵D.技术进步制约设计的发展3.随着激光技术的不断发展，激光唱片被设计出来。它采用激光束照射唱片上的音槽，不会发出摩擦声，播放的乐曲优美纯洁、自然动听。并且采用激光技术后，唱片的信息量也大大增加。这说明()A.技术的发展离不开设计B.技术更新对设计产生重要影响C.设计具有丰富的内涵D.技术进步制约设计的发展4.为解决塑料袋“白色垃圾”问题，研究人员研制出了一种新型塑料，它像纸张一样可回收利用，为塑料产品的设计提供了新的材料。根据这个案例，以下说法正确的是()A.技术与设计是相互促进相互制约的关系B.技术的发展与设计没有关系C.设计其实是不需要技术参与的D.有了好的设计就必然产生好的技术5.电动剃须刀发明之初体积很大，携带不方便，于是有人设计出一种小巧、便携式的电动剃须刀。这一设计推动了电机微型化技术的发展。这个案例说明()A.设计是技术发展的重要驱动力B.技术的发展与设计无关C.技术的发展对设计不产生影响D.技术的丰富内涵6.由中央广播电视总台等单位主办的《2024中国·AI盛典》活动展示了许多人工智能创作的视频作品，为全球观众献上高水准的视听盛宴。借助多模态AI大模型，沉睡2000多年的兵马俑与当代歌手“跨时空阔台”，永乐宫壁画《朝元图》中的人物形象在数字世界里重归完整，短片《百家争鸣》拓展了人们对孔子、老子、韩非子、苏格拉底的常规想象。这表明()①新质生产力通过实践活动转化为作品感染力和文化传播力②人工智能为作品创意提供新的源泉并丰富作品的文化内涵③科技的革新为优化劳动成果产出提供了更有力的支撑④科学技术的更新拓展了文化创新的主体A.①③B.①④C.②③D.②④7.下面选项中，不属于仿生的选项是()A.根据长颈鹿的血液循环发明了宇航服B.人们学习青蛙的游泳方法C.利用萤火虫的冷光原理发明了冷光灯D.利用蝙蝠的回声定位原理发明了雷达8.鼠标形因似老鼠而得名，下图是50年的发展历程中的几款代表作，他们主要体现（）A.技术的发明B.技术的革新C.科学的发现D.科学的传承9.21世纪，随着微型计算机的广泛应用，人类社会逐步进入计算机时代，以计算机为依托的设计层出不穷，这一事实说明（）A.技术的发展离不开设计 B.设计是技术发展的基础 C.技术发展为设计创新提供了条件 D.设计是技术的平台10.为了克服台式电脑体积大，不易携带等问题．于是，有电脑设计师设计出了一种小巧、便携式的手提电脑，俗称“笔记本电脑”．这一设计推动了电脑技术的发展．说明了（）A.技术的发展离不开设计 B.技术的发展和设计无关 C.技术的发展对设计产生影响 D.设计是技术发展的重要推动力11.乐器演奏者通常用乐谱架摆放乐谱，演奏者进行时需人工翻动换页，极为不便．随着液晶显示屏技术的发展，出现了一种电子乐谱，从而使换页变得方便、快捷．这一案例主要说明（）A.设计的核心是艺术设计B.技术是设计实现的平台 C.设计促进了技术的发现D.技术设计就是艺术设计答案：1.答案：A[解析]题干强调的是钢笔、小圆珠代替笔尖的设计推动了笔相关技术的发展，主要体现的是设计对于技术的影响，技术的发展离不开不断改进的设计。故选:A。2.答案：D[解析]“嫦峨奔月”是中华民族早期的伟大飞天设想，但由于当时技术手段的限制，导致人们无法实现飞天梦想.“嫦峨奔月”在当时的社会不能变成现实，主要是飞天技术不够发达所致.故选D.3.答案：B[解析]随着激光技术的不断发展，激光唱片被设计出来。它采用激光束照射唱片上的音槽，不会发出摩擦声，播放的乐曲优美纯洁、自然动听。并且采用激光技术后，唱片的信息量也大大增加。这说明技术更新对设计产生的重要影响。故选:B。4.答案：A[解析]A、普通塑料产品污染环境，可回收利用的新型塑料的产生为设计新塑料产品提供了途径，体现了设计与技术之间相互影响相互制约的关系，故正确。B、技术的发展促进设计的更新，故错误。C、新塑料产品的设计源于新型塑料的诞生，设计需要技术参与，故错误。D、有好的设计，并不一定产生好的技术，要受到当前技术水平的限制，故错误。故选:A。5.答案：A[解析]题干中“这一设计推动了电机微型化技术的发展”说的是技术的发展离不开设计，设计促进技术的革新，故A选项正确;技术和设计关系密切相互影响，故BC选项错误;技术是设计的平台，没有技术作基础，设计将难以表现和实现，可以理解为技术是它们共同发展的主要推动力，故D选项错误。故选:A。6.答案：A[解析]①③:《2024中国-AI盛典》活动借助多模态AI大模型，为全球观众献上高水准的视听盛宴，弘扬和传播了中华优秀传统文化,这表明科技的革新为优化劳动成果产出提供了更有力的支撑，新质生产力通过实践活动转化为作品感染力和文化传播力，①③正确。②:实践为作品创意提供新的源泉，且人工智能没有丰富作品的文化内涵，②不选。④:人民群众是文化创新的