1、STEM课程创意笔筒的设计与制作STEM课程 创意笔筒的设计与制作【课程简介】利用身边的旧书、塑料瓶、纸盒等废旧材料,通过小组合作、探 究实践,设计并制作出结实、耐用、功能多样、实用性强且富有创意 的笔筒。【适用对象】 高中二年级学生(配合高中通用技术课程结构与设计教学) 【教学时间】2 课时( 80 分钟)【STEM知识点】1.科学( S)S1:笔筒是生活中常见的一种结构;S2:结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形 式的能力,它与结构的重心高低、支撑面大小和形状有关;S3:结构的强度是指材料或构件具有的抵抗被外力破坏的能力, 它与结构构件的材料、形状和连接方式有关。S4:美学
2、,作品设计要符合绝大多数人的审美需求。2.技术( T)T1:日常生活中常见工具(小刀、剪刀、直尺等)的使用方法与 技巧;T2:粘合剂的正确使用方法与技巧;T3:了解笔筒所选制作材料的基本性能。3.工程( E)E1:笔筒结构的选择、设计与实现;E2:笔筒各构件之间合理连接的实现;E3:笔筒外观设计与整体结构符合大众审美情趣的实现;E4:笔筒的功能应满足人们的基本需求。4.数学( M )M1:绘制笔筒的结构三视图,标明各部分尺寸及所用材料;M2:测量笔筒或笔筒各功能区的空间大小,了解笔筒可放置物品 清单及其容量。M3:按标注尺寸加工笔筒的各个构件。【教学目标】1理解影响结构稳定性、强度的各种因素;
3、2巩固设计的基本知识, 在实际操作中理解机械制图的基本规范, 掌握设计图、草图的基本画法;3提升学生学习技术课程的兴趣,学会方法的迁移, “废物回收 利用”提,高利用身边的废旧物设计制作生活学习用品、美化生活的情 趣,懂得变废为宝、物尽其用;4通过活动,培养学生认真细致地制作习惯以及团队之间合作交 流的能力。【学习成果】1绘制笔筒及其构件三视图,并标记零部件尺寸;2创意笔筒实物、草图及其功能说明书。【材料准备】1必备材料:包装纸、剪刀、小刀、直尺、胶带、胶水等;2可选材料:矿泉水甁、广告宣传单、废旧报纸、卷纸芯、各种 身边容易找到的包装物、彩笔、针、线等。【课前准备】1材料准备:提前让学生按要
4、求收集制作的工具和材料;2信息收集:上网查询有关笔筒的创意、 制作及人们的需求信息;3资源的整理与展示:展示所收集到的资料和成果。【教学流程】1.情景导入在古代 ,笔筒以其艺术个性和较高的文化品位 ,受到文人墨客的青 睐。在同学们的学习中,有的时候文具总是找不到放哪里了?如果我 们有一个笔筒的话,那找东西就方便多了。多媒体屏幕展示一些古代和当今的创意笔筒图片。学生欣赏。笔筒用处很大,不仅可以用来盛放文具,还可以作为储物盒盛放 杂物。不知道咱们同学想不想自己动手做一个呢?今天咱们就来进行 创意笔筒的设计与制作。2.笔筒的设计分析:(1)选材分析全世界都在倡导环保, “回收利用好再生 ”和“低碳生
5、活 ”成为当今 世界的主题。本次活动制作的材料, 主要选择生活中的一些废旧材料。PPT展示变废为宝材料做成的笔筒。 学生欣赏笔筒,并讨论思考:生活中哪些材料可以再利用制作笔 筒?任务 1:小组讨论,找出生活中可做笔筒的可再利用材料,填写 在活动记录表的相关空格里上并回答。教师总结归纳: 矿泉水甁、广告传单、 废旧报纸、卷纸芯、旧书、 牙膏盒及其纸盒等, 这些材料符合我们现在的环保理念, 而且能够变 废为宝。设计意图:一方面联系目前所倡导的 “回收利用好再生 ”的环保理 念和低碳生活方式, 体现建构主义教学观的社会性; 另一方面激活学 生的思维和求知欲。(2)结构分析 由于不同的使用者使用笔筒盛
6、放的东西不一样,这就对笔筒的稳 定性和强度的提出了要求。任务 2:请同学们思考归纳笔筒的设计要满足什么要求?学生小 组讨论并回答。教师总结归纳学生的发言,列出笔筒设计的三个基本要求: (1) 能方便地取放笔,安全。( 2)具有一定的稳定性和强度,笔筒不易变 形,不易倾倒。(3)具有一定的装饰性。教师实物展示用笔筒盛放不同的物品,让学生思考影响笔筒的稳 定性和强度的相关因素。教师引导学生进一步的设计分析,提出笔筒稳定性和强度的基本 判断标准:笔筒做完后,笔放下去,易倾倒,说明稳定性不好,而如 果是易变形或散架, 说明强度不好, 要用影响稳定性和强度的几个基 本因素进行分析解决问题设计意图:引导学
7、生学会分析(3)方案构思 根据刚才的设计分析和我们现有的材料、工具来构思笔筒的设计 方案,并用草图来表现设计方案。任务 3:小组交流讨论,把最终的方案用草图的形式画在活动记 录表的相应位置,并向同学们展示一下。设计意图:用草图的方式记录方案构思,让学生养成好习惯。(4)绘制设计图 根据方案构思画出创意笔筒及其零部件的三视图,并标明零部件 的尺寸及其构件之间的连接方式。任务 4:小组交流讨论,画出创意笔筒及其零部件的三视图,并 标明零部件的尺寸及其构件之间的连接方式。设计意图:了解机械制图规范,会绘制三视图,学会选择结构构 件之间合理的连接方式。3.小组合作实践教师简单介绍制作模型或原型的基本步
8、骤,布置实践任务。任务 5:根据小组的最终方案构思,按照草图或三视图的设计要求动手制作创意笔筒实践要求:(1)时间 15 分钟,操作过程注意安全。(2)要体现团结协作的精神。(3)作品完成后,用笔作一下简单的试验,稳定性和强度没达到 要求的,小组讨论解决方案。 (把操作过程中遇到的问题及解决方法 记录在活动记录表的相应空格里。 )(4)学生根据构思方案的实践,教师巡视指导,发现问题及时解 决,并强调在操作的过程中注意安全。设计意图:实践要求( 3)的提出,是为了让学生及时检验发现作 品的优缺点,采取措施及时修正,培养学生科学严谨的科学态度;要 求(4)的提出为了让学生在评价交流阶段交流心得,有
9、利于学生共 同积累大家的经验。4.技术试验 小组制作完作品以后,对其结构强度和稳定性进行测试。将测试 情况填写在活动记录表的相关空格处。5.作品展示,交流评价 各小组选出小组代表上台展示介绍作品,可以从从选材、结构构 思、心得体会等方面介绍。任务 6:小组的代表上台展示、介绍小组的作品,交流心得。教 师展示评价标准,学生个人、小组内、小组间进行评价,并将评价结 果填写在作品评价表的相应空格处。教师总结:肯定的设计制作中,大多数同学态度认真,相互协作 的较好,设计制作的笔筒有创意, 针对稳定性和强度处理得好的予以 表扬,做得不够好的,拿出来让大家共同讨论解决。设计意图:结合过程评价和结果评价,尽
10、可能地肯定每个小组的 作品,教师针对本节的难点,作最后的强化。5.总结 本次我活动我们利用同学们自备的废旧材料完成了笔筒的模型的 制作,用更直观的方式呈现了同学们构思的方案。 通过本节课我们发 现同学们都很有创新意识, 且能结合我们身边使用物品的特点去设计、 构思,把设计和生活联系起来。其实设计无处不在,用心观察,用心 体会,让设计为我们的生活服务,使我们的生活绚丽多彩。创意笔筒的设计与制作活动记录单班 级 : 组 别 : 小 组 成 员 :项目 内容 小组分工 搜集相关信息生活中可制作笔筒的废旧材料 笔筒设计应考虑的因素 材料清单工具清单设计方案创意说明及构件连接方式的选择(附草图)创意笔筒
11、及其零部件三视图(含零部件尺寸) 制作过程中遇到的问题及解决办法 遇到的问题解决办法活动体会序号评价内容组内自评 (30%)组间互评 (30%)教师评价 (40%)实际得分1设计方案( 30 分)草图( 5)2作品三视图( 10)3零部件三视图( 10)4连接方式选择( 5)作品制作(30 分)工具的使用( 10)6工艺的选择( 15)7解决问题的能力( 5)8技术试验( 10 分)试验方式的选择( 5)9试验效果( 5)10评价与交流( 30)作品整体效果( 20)11小组组内交流( 5)12 小组参与公开交流( 5) 小组最后得分 序号 评价项目评价意见1外观造型2色彩搭配3材料选择4结构性能5创新性6实用性7使用效果8总体评价创意笔筒的设计与制作活动评价表班 级 : 组 别 : 小 组 成 员 :创意笔筒的设计与制作作品评价表班 级 : 组 别 : 小 组 成 员 :
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