通用技术必修ⅱ苏教版22流程的设计教学设计1.docx
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通用技术必修ⅱ苏教版22流程的设计教学设计1
第二节 流程的设计
【设计理念】
结合学生和生活实际，以大量学生熟悉或易接受的事例进行理论知识的教学，然后让学生分组亲历一次简单流程设计的全过程，并进行相互学习、讨论、交流和评价，从而逐步体会和掌握简单流程设计的基本思路和方法。
通过具体的事例来总结出流程设计应该考虑的基本因素，和能达到的目标。
在整个过程让他们体会流程设计所经历的过程。
【教材分析】
1.知识结构分析
本单元研究的是生活和生产中的流程，相对于其他三个单元而言，内容较易理解，重要概念不多，其中流程优化的思想为后一单元的学习作了必要的铺垫。
这里不是仅仅教给学生有关流程的知识，还要与学生一起探究有关流程所蕴涵的思想和方法，以及这些思想和方法在我们的生活和生产中的运用。
“流程的设计”是该单元的第二节内容，有承上启下的作用。
本节教材由“1.流程设计应考虑的基本因素”、“2.流程设计的步骤”、“3.流程设计举例”等3小节组成。
本节首先提出了生活和生产中流程设计的基本目标以及设计时需要考虑的主要因素，接着在讲述流程设计应遵循的一般步骤的基础上，以小铁锤的两种加工流程为例，进一步说明流程设计所需考虑的因素和设计步骤。
“而合理流程对于生活、生产中的意义也就是流程设计时应明确的基本目标，第一节与第二节之间的知识点有了呼应。
2课时。
2.知识发生发展过程分析
设计流程以分析事物的内在性质、规律和相关因素为基础，以时序和环节为设计的主要线索将事物按一定的时序分解成若干环节。
不同的流程设计需考虑的因素各有侧重，各因素之间相互关联相互制约，需慎重分析。
生活、生产中的流程有“显性”和“隐性”两种情况，“显性”流程相对比较容易描述，“隐性”流程相对复杂，需要大量的试验和探究才能得出。
流程设计中，时序和环节的设定和表达要简要、明确、操作性强，并且前后连续，衔接紧密，同时环节与环节之间必须是可以切分的。
3.知识学习意义分析
流程的设计一是要深入理解该流程应遵循的内在规律，明确影响流程的主要因素，二是要对过程的环节和时序进行科学合理的安排。
流程的设计具有不唯一性，已经设计的流程还可以改进、优化，这一点也是对下一节知识流程的优化做引领。
4.教学建议与学法指导说明
为了能够比较直观的让学生对流程设计的分析有所体验，又不能显得太复杂和神秘，可以以一些学生生活中可能遇到的问题让学生进行流程设计分析。
【学情分析】
1.原有认知发展分析
学生通过第一节知识的学习，已经从时序、环节两个角度，围绕着时间这个核心理解了流程的概念，知道了流程是技术的核心之一。
2.原有知识结构分析
对于中学生来说，他们所接触的大多数都是来自生活中的流程，目前他们能设计的流程也是生活中的流程多些。
3.非认知因素分析
作为高中学已经对生活、生产中的流程有一定认识。
能从技术角度理解了“流程就是效率”、“流程就是质量”等技术思想。
同学们在前一节知识的学习都是对已有流程进行理解、认识和描述，他们也想尝试下如何去对身边的事进行流程的设计。
【教学目标】
1.知识与技能:
1）熟悉流程设计的一般过程；学会分析流程设计中应考虑的基本因素。
2）能对生活、生产中的简单对象进行流程设计或流程改进设计，并用文字或图表说明流程设计方案的特点。
2.过程与方法:
通过对具体流程的设计，能分析流程设计中应该考虑的基本因素，并画出流程设计的框图；通过对流程的分析，与学生一起探究有关流程所蕴涵的思想和方法，以及这些思想和方法在实际的生活和生产中的运用。
3.情感、态度与价值观
培养学生自主探究，主动学习的能力；在学习过程中，培养同学们就所学习到的技术设计的思想和方法向其它领域迁移；习惯用理性思维安排我们生活；在讨论过程中，让同学们体会到互助学习的愉快感觉。
【重点难点】
1.教学重点
分析流程设计中应考虑的基本因素，并画出流程设计的框图。
能对生活、生产中的简单对象进行流程设计或流程的改进设计。
”
2.教学难点
（1）分析流程设计应考虑的因素。
分析流程设计中应考虑的主要因素，是进行流程设计的重要前提，不同的流程设计需考虑的因素各有侧重，各因素之间相互关联相互制约，需慎重分析。
（2）流程的设计。
流程的设计一是要深入理解该流程应遵循的内在规律，明确影响流程的主要因素;二是要对过程的环节和时序进行科学合理的安排。
教学器材：
铣床、小铁锤。
【教学环境】
本节课的教学在通用技术专用教室完成。
通过幻灯片呈现诸多的图片、案例，借以加深学生对本节课知识的掌握。
【教学方法】
案例教学法 体验式教学法
【教学思路】
通过第一节练习1的提问，这个流程不是自然就存在的，是人们在生活中研究和设计出来的，我们的生活和生产都离不开流程。
因此，为了提高工作效率，提高生活和生产的质量，我们有必要进行流程设计，引出课题。
然后提出了生活和生产中流程设计的基本目标以及设计时需要考虑的主要因素，接着在讲述流程设计应遵循的一般步骤的基础上，以小铁锤的两种加工流程为例，进一步说明流程设计所需考虑的因素和设计步骤。
【教学过程】
（一）[导入新课]
问：
小黄在修理被扎破的自行车后轮胎时，由于工具不全，就没有研磨周围的胎皮，用胶直接就把补丁贴上去。
这样做可以吗？
师：
自行车补胎的流程中，用锉子将洞口四周的胎皮锉毛，是必不可少的一个环节，目的是为了增大摩擦力，使补丁与胎皮的附着力更强。
完整的补胎流程框图是：
问：
这个流程是不是自然就存在的呢？
师：
不是的，是人们在生活中研究和设计出来的，人们发现，在自行车补胎过程中，按照这个流程做事，不但节省时间，而且补出的轮胎质量更好。
不但补胎需要流程，我们的生活和生产都离不开流程。
因此，为了提高工作效率，提高生活和生产的质量，我们有必要进行流程设计。
（板演课题）
第二节 流程的设计
第三节
那么流程设计应该考虑什么因素呢？
（二）新课教学
1.流程设计应考虑的基本因素：
设计流程首先应明确要实现的目标。
一方面，因为在流程设计中往往会因为只注意环节、时序而忘了目标，不能根据目标去统筹安排、调整、改革环节、时序。
另一方面，设计的目标可以是多种多样的，对于一个流程可以实现多个目标，有时需要对这些目标进行权衡，选出其中最主要的目标，并综合考虑其他目标。
因此目标的确定是需要认真考虑的问题。
（1）流程设计的目标与要求：
①工作和生活中流程设计的目标：
节省时间、提高工作效率、提高工作质量、生活变得更有序、使生活更安全等。
②生产活动中流程设计要实现的具体目标。
思考：
1.在生产流程的设计中，除了上述所列设计目标外，还应考虑哪些目标？
环境保护、方便操作工作等。
2.生产家具要考虑到的目标是什么？
提高设计工艺、节省资源、安全生产，提高经济效益。
（2）流程设计中的基本因素
生产活动的流程设计的基本因素主要有材料、工艺、设备、人员、资金和环境。
不同行业的流程有不同的特点，所以流程设计中应考虑的基本因素也各有差异。
例如，农业生产的流程设计还应考虑气候、季节、自然灾害、生态平衡等因素。
“马上行动”：
1.处于城乡结合地带的某乡，现要在乡里新建一个小化肥厂，在流程设计上应考虑哪些因素？
流程设计上需要考虑提高效率，提高产品的质量，降低能源和原材料消耗、减少污染排放、在资金允许的情况下选用精良设备和技术人员以提高生产效率以及安全生产等。
对工业方面的，要特别注意环境因素，要有环保意识。
2.要把北方的大豆移栽到南方，在流程设计上需要考虑哪些相关因素？
将北方大豆移栽到南方，从种植流程上需要考虑适合种植的季节、气温、湿度、土壤、病虫害等因素，还有，要注意是否会引起生态不平衡。
补充由于动植物引进而引起的生态不平衡的例子。
（见后面小资料部分）
生活和生产中流程的设计有两种情况：
一是流程的若干环节是显性的，也就是事物发展的规律较容易描述，如上一节课的案例“洗衣、煮饭与烧菜的流程安排”中的流程，洗衣机洗衣服的流程，邮寄包裹的流程，邮局邮件的分捡流程设计等。
（学生描述邮寄包裹的流程设计，教师板演框图。
）
然而，另一种流程的设计是隐性的，要通过进行大量的试验和漫长的探究才能得出的，例如，上一节课的案例“轴承的连续式淬火的工艺流程”、合成氨的工艺流程案例等。
“案例分析：
合成氨的生产工艺流程”
首先用适当的方法生产出合成氨的原料-------氮气和氢气。
氮气和氢气的混合气体在合成塔内500℃和300atm条件下，通过催化剂的作用产生氨气，再通过氨分离气不断地把生成的氨分离出来，同时未转化的反应气体再进入合成塔循环加工，这就是合成氨的工艺流程。
合成氨的工艺流程的产生是一个对其内在属性和规律探索的过程。
19世纪初，经过化学家上万次的试验，最终才得出在500℃高温下和300atm的条件下能合成出氨，但转化率仅有2%~8%的试验结论，后来又经过不断的试验才形成现在工业生产上使用的较为成熟的合成氨生产工艺流程。
要求学生仔细阅读案例，并思考：
问题1.这个案例包括了哪些环节，它们的时序如何？
合成氨生产流程包括了以下的环节和时序——
（1）先进行原料气（N2、H2）的制取-----制取环节；
（2）气（N2、H2）的净化，除杂质-----净化环节；
（3）用压缩机压缩（至高压状态）------压缩环节
（4）氨合成----合成环节；
（5）最后进行氨的分离，得到浓氨并将未完全反应的N2、H2送回合成塔，再循环加工利用----分离环节。
问题2.如何将氨合成的流程图画出来，可以用什么方式来表达这个流程？
如果用框图表达流程，合成氨的流程设计可以如下图：
问题3.画流程图关键要注意什么？
画流程图关键是要把环节以及各个环节的时序找出来。
问题4.合成氨的流程设计与前面提到的洗衣机洗衣服的流程，邮寄包裹的流程设计相比，有什么特点？
合成氨的流程设计是化学家通过进行大量的试验和漫长的探究才能得出的，它的规律是不容易描述的。
2.流程设计的步骤
第一步：
首先要明确设计的目的和任务，明确流程所应遵循的内在变化规律。
第二步：
要分析现有材料、设备、资金、人员、工艺和环境等因素。
第三步：
列出流程涉及的主要事项，并进行初步的排列。
第四步：
分析各事项（步骤）之间先后顺序，合理地安排流程的时序和环节。
第五步：
选择一个合适的表达方式画出流程图，对于有严格时间的时序，要标注时间。
注意：
流程设计的基本要素是环节和时序。
流程图中最常用的形式是框图，因为这种形式既简单又明确。
绘制框图的常用符号：
3.流程设计举例
（1）工作和生活中的流程设计
学生练习一：
请设计出一个去长安区人民医院看病的流程图，为第一次去看病的同学提供方便。
学生练习二：
有某一化妆品公司要生产一种面膜，给某一年龄层的女性使用，现在请你为该公司设计一个以这一产品为中心的企业业务流程图：
学生练习三：
设计纸袋的制作流程
你要给同学送礼物，希望制作一个装礼物的礼品纸袋，请设计制作流程。
Ø 目标：
制作一个纸袋
Ø 基本因素：
材料为厚纸等；个人手工制作；使用剪刀；胶水等工具。
Ø 明确主要步骤：
准备材料、画线、裁纸、折叠、粘贴、制作手提绳、制作装饰、打孔、固定手提绳和装饰物。
Ø 画出流程图
（2）生产活动中的流程设计
案例分析：
“小铁锤的加工流程设计”（见苏教版第52页）
注意小铁锤加工的流程设计的步骤，并比较手工制作和批量生产的流程各用什么方式表达。
手工制作小铁锤的加工流程用框图表达，而批量生产的流程则用表格法表达。
表格法是说明零件加工或机器装配步骤的常用形式，它的主要特点是过程严谨明确。
1）确定目标，明确任务——制作小铁锤。
2）分析基本因素——工艺、设备、材料。
工艺（采用手工加工、铁锯下料、锤头部分的加工用锉刀锉平面、台钻钻孔、手工攻丝、锤柄部分的圆头有砂轮机磨削、螺纹用板牙套丝。
热处理：
淬火）、设备（常用的金工工具、台钻、砂轮机、热处理设备等）、材料（45号钢和q235棒料）。
3）明确主要事项——制作锤头、柄、装配。
4）确定时序，划分环节
锤头的加工流程：
下料→划线→锯削→锉削→划螺孔中心线→钻孔→攻丝→倒角→淬火→电镀。
锤柄的加工流程：
下料→磨削圆头→板牙套丝→电镀。
前面讲到的活动，如“下料、攻丝、倒角、淬火、电镀、套丝”，这些时序能颠倒吗？
批量生产小铁锤的流程设计
1）理解：
什么是铣床
它是一种很多个刀刃同时进行工作的设备。
铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。
２）提问：
如果教室里有一台铣床，同学们会用吗？
“在批量生产的流程设计中，设备和人员是一个很重要的基本因素，工作人员懂不懂操作设备，是批量生产流程设计中一定要考虑的。
”
问题1.案例中的两种加工流程批量生产小铁锤的流程设计和手工生产流程各有什么特点？
·各具特点：
批量加工流程的特点，一是大多数工序可由机床完成，机械化程度提高，节省人力资源；二是有的工序可以在同一时间内进行，可以提高工作效率。
·手工生产：
人员较多，生产速度较慢，效率低。
工厂加工零件的基本流程分成三个流程:
问题2.在设计批量加工流程时，你认为批量加工流程可以划分为哪些环节？
在批量加工流程中，可分为锤头加工、锤柄加工两大环节，各环节还可分为若干道工序。
（三）小结
1.生产活动的流程设计，主要以提高生产效率、提高质量、节省资源、安全生产、提高经济效益、提高管理水平等方面为设计目标。
2.流程设计应考虑的基本因素有：
材料、工艺、设备、人员和资金、环境。
3.流程设计的步骤为明确目标、分析因素、明确事项、确定时序、画出流程图、检验是否达到目标、修改设计等。
（四）布置课后作业：
1．略。
2．略。
3．小木锤的制作流程也可分为垂头加工、锤柄加工两大环节。
不同的是，锤头的加工工艺发生了变化，它的工序主要包括下料、划线、钻孔、刨面等，锤柄加工的工序除不需要电镀、攻丝外，其它基本与小铁锤相同。
八、教学反思:
补充资料：
①“昔日农家宝今朝成公害”——水葫芦
水葫芦原产于南美洲巴西，是一种多年生水生杂草，根系像羽毛，十分发达。
它本是六十年代前后作为家畜饲料引进我国的，但随着替代饲料的出现，这种含水量高达95％的青饲料再也引不起家畜的“食欲”，加之发现其普遍含有寄生虫，于是水葫芦作为青饲料退出了历史舞台，并逐渐成为野生。
虽然水葫芦能吸附潜藏在水中的磷等有毒有害化学物质，少量分布还可能具有一定的观赏价值，而一旦过量生长，成片的水葫芦就像条被子覆盖在水面，遮挡住阳光对水体的照射，影响水生物质的正常生态环境；在生长区内形成优势物种，排除异己，从而剥夺其他水生物种的“生存权”；此外，大量的水葫芦漂浮在水面上，不但影响城市河道景观，而且还会阻塞航道，影响船舶的正常航行与停靠。
②水花生
水花生又叫空心莲子草，原产于南美洲巴西，是一种多年生宿根性杂草，耐盐力强，适应性广，水陆均可生长，遍布于水稻田及田埂、河道、蔬菜田、果园、林地及草坪地。
一些地方的农户和养殖场，从外地引进水花生野生种苗，放养在水面上作为家禽饲料。
不料，落户后的水花生疯狂生长，并导致农作物减产；更为严重的是堵塞沟渠水道，影响农业灌溉和防汛排涝。
水花生的生长速度和对环境的适应性均超过一般作物，有水花生危害的地段，其地下茎常可深达50-60cm，危害严重时，地下茎纵横密布，以致作物无法生长；长有水花生的沟河渠道，其植物能铺满水面，影响灌排，严重影响水上交通和水产养殖。
同时还能传播多种寄生虫病（涤虫、水蛭、肝片吸虫、姜片吸虫、日本血吸虫），因此饲用价值也不高。
水花生根系发达，地上部分繁茂，在农田中生长会与作物争夺阳光、水分、肥料以及生长空间，造成严重减产。
在田埂和田间水花生成片生长还会影响农事操作。
水花生在鱼塘等水生环境中生长繁殖迅速，其覆盖在水面会影响沉水植物的光合作用，导致水中溶解氧含量降低；水花生腐败后污染水质，水体中生物耗氧量和化学耗氧量升高，鱼虾等水产生物会因溶解氧的消耗而窒息；腐败后水中有机质含量的增加会促进微生物的滋生，从而导致鱼病的发生或产生有毒物质毒害水产生物；水花生在鱼塘中的层积还会影响水产捕捞。
水花生在河道和沟渠中的生长会堵塞水道，限制水流，增加沉积，对水运输和农田灌溉造成极为不利的影响。
水花生在路边、公用绿地、居民区等生长蔓延，严重影响环境的美观和卫生。
因此，分布广泛、危害严重的水花生已成为当前亟待研究和解决的草害。
③食人鱼：
食人鱼又名食人鲳，原产亚马逊河，共有20余个不同品种。
其中具有代表性也是目前在国内各市场俏销的品种被称为红腹食人鱼，它们体型小巧，一般为25公分左右，色彩美丽，拥有墨绿色的鱼背，浅绿色的鱼体，火红色的腹部，性格却极为残暴。
食人鱼长着锐利的牙齿，一旦被咬的猎物溢出血腥，它就会疯狂无比，用其锋利的尖齿，像外科医生的手术刀一般疯狂地撕咬切割，直到剩下一堆骸骨为止。
食人鱼一旦流入自然环境，其“嗜杀成性”的本性会对本地的生态平衡造成严重破坏。
亚马逊河流域的气候与我国南方许多地方的气候相似，加之食人鱼对环境的要求比较粗放、而且繁殖速度快。
一旦在某一流域达到一定的规模时，它们就会大量地“屠杀”水中其他的鱼类，造成不可估量的损失。
④“清道夫”鱼
“清道夫”鱼原产拉丁美洲，属鲇鱼科，又名吸盘鱼、垃圾鱼、琵琶鱼、琵琶鼠鱼。
这种鱼常以别的鱼的粪便和藻类为食，由此得名。
最初人们是在养热带鱼时，将这种外来鱼作为“水中清洁工”一同引进的，由于不值钱，常被一些养鱼人随意丢弃。
近来这种鱼在我国一些流域泛滥成灾，繁殖能力极强的清道夫，在成长过程中吃掉其他鱼类的卵，威胁着其他鱼类的繁殖生长，已开始影响河流的生态平衡。
目前尚无有效手段控制清道夫继续蔓延。
⑤澳洲的兔子
澳大利亚原本没有兔子，140多年前英国人托马斯•奥斯汀引进了24只兔子，为打猎而放养了13只。
结果在那个几乎没有天敌的土地上，兔子们至今已繁衍6亿多只后代，成群的野兔常常把数万平方公里的植物啃个精光，导致其他种类野生动物面临饥饿的危机，许多野生植物也濒临绝种。
生物入侵的危害性可见一斑。
⑥福寿螺
福寿螺原产于亚马逊流域，广泛分布于湖、池塘、沼泽等区域，水陆双栖，食多种新鲜植物。
1981年由一位巴西籍中国人引人到广东，1984年开始在广东广为养殖。
由于养殖过度，又被随意放到野外，结果迅速扩展到广西、福建、上海、江苏等地。
福寿螺极易适应地方环境，繁殖能力强，食量大。
刚孵化不久的小螺就能啃食水稻等水生植物，尤其喜欢幼嫩的秧苗。
它散布很快，破坏粮食作物、蔬菜和水生农作物的生长。
从1988年开始，福寿螺在广东省37个县的土地上造成了巨大损失。
1985年，它又从广东被引人到福建的晋江县养殖，其中一部分逃到了野外，从1992年开始产生危害。
据报道，2006年，在南宁市的一些稻田间，福寿螺数量每平方米少的有40个，多的达到177个，整个广西稻田受灾面积达到250万亩。
人侵到农田中的福寿螺可快速散布到湿地及其他自然淡水环境中，可能造成对原生水生植物的破坏，改变原始栖息地，往往成为与当地原生螺类等水生动物互相竞争的胜者。
⑦黄顶菊
黄顶菊也是来自异国他乡的“生态杀手”，暂时还不知道它是通过什么渠道来的。
和许多外来生物一样，黄顶菊繁殖能力强，扩散速度快，植株根系发达，高大的植株和释放的化学物质严重影响其他植物的生长。
目前，河北邯郸等5个市大的植株和释放的化学物质严重影响其他植物的生长。
目前，河北邯郸等5个市都不同程度发现了黄顶菊，面积10余万亩，重灾面积两万亩。
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