數(shù)學(xué)第三節(jié)第七章模型或原型的制作教案
第三節(jié)制作模型
【教材版本】
通用技術(shù)必修1《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》（江蘇教育出版社）
【設(shè)計(jì)理念】
以“做中學(xué)、學(xué)中做”為落腳點(diǎn)，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐的過程中體驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過程，經(jīng)歷挫折和失敗，品味成功的喜悅，感受“想”與“做”的差異，激發(fā)技術(shù)設(shè)計(jì)的靈感。
【教材分析】
立足實(shí)踐是通用技術(shù)課程的一個(gè)特色。學(xué)生親歷技能學(xué)習(xí)的實(shí)踐過程，從中可以體驗(yàn)和領(lǐng)悟技術(shù)操作的要領(lǐng)和方法。《制作模型》是蘇教版第七章《模型或原型的制作》動(dòng)手操作的章節(jié),其內(nèi)容也包含著思想和方法，模型或原型的制作是技術(shù)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)學(xué)生掌握技術(shù)設(shè)計(jì)的過程，實(shí)現(xiàn)方案到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化具有重要作用。這一節(jié)課要上得好，有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)以后學(xué)習(xí)有很大的影響。
本節(jié)內(nèi)容是本教材中學(xué)生親歷動(dòng)手操作實(shí)踐最多的章節(jié),是學(xué)生經(jīng)過發(fā)現(xiàn)和明確問題、方案構(gòu)思、方案呈現(xiàn)等設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)后，把抽象的紙介設(shè)計(jì)實(shí)體化的過程，是極大激發(fā)學(xué)生興趣、和創(chuàng)造力的過程，其過程不僅包含著技術(shù)及其設(shè)計(jì)的重要思想和方法，還蘊(yùn)藏著能遷移到學(xué)生日常生活、學(xué)習(xí)等廣泛領(lǐng)域的思想和方法，況且模型或原型的制作還是技術(shù)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)中的測(cè)試、試驗(yàn)、評(píng)估交流起著實(shí)體化的支撐。故本節(jié)課應(yīng)屬于本章的重點(diǎn)章節(jié)；教材在介紹了制作模型的一般步驟后，以三組臺(tái)燈的制作加工過程為例展開，由于其既不能吸引學(xué)生，也很難激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲望。為了加強(qiáng)書中內(nèi)容前后章節(jié)的連貫與交融，本章的制作項(xiàng)目選擇了多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）作為示例。它以生動(dòng)形象的方式向?qū)W生展示了模型的制作過程。多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）案例貼近學(xué)生實(shí)際，讓學(xué)生在親切自然的氛圍中獲得知識(shí)。
【學(xué)情分析】
學(xué)生對(duì)模型概念有一定的認(rèn)識(shí) 如：生物中所用的人體模型、人體器官的模型，物理中用到的彈簧振子等模型。本節(jié)應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用前面所學(xué)的知識(shí)，選擇合理的加工工藝，完成一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品模型或原型的制作，并對(duì)產(chǎn)品的外觀，加以潤(rùn)色。由于學(xué)生的動(dòng)手能力不同，應(yīng)加強(qiáng)巡視和指導(dǎo)，并強(qiáng)調(diào)操作的安全性。
學(xué)生在經(jīng)歷了前期的發(fā)現(xiàn)和明確問題、方案構(gòu)思、方案呈現(xiàn)等設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，又經(jīng)歷了本章第一節(jié)對(duì)模型的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)體驗(yàn)了工藝的常見加工方法，有了初步的加工制作模型的可能性，受工藝中操作的形象，學(xué)生有強(qiáng)烈的把自己原來構(gòu)思的圖紙變?yōu)閷?shí)體模型的愿望，這些都成為本節(jié)課教學(xué)的有利環(huán)節(jié)；但由于學(xué)生的年齡特點(diǎn)，學(xué)生脫離實(shí)際的以自我為中心的不受任何約束的空想，在保證了創(chuàng)新靈感的的同時(shí)，又經(jīng)常使學(xué)生的設(shè)計(jì)制作落空，挫傷其對(duì)技術(shù)的熱情，因此允許學(xué)生失敗和變更設(shè)計(jì)方案，合理、恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，便成了本節(jié)課成功與否的關(guān)鍵，故本部分內(nèi)容擬用2節(jié)自然課時(shí)完成。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能
（1）能根據(jù)設(shè)計(jì)方案和已有條件選擇加工工藝，并能正確、安全地操作。
（2）能根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品的模型或原型。
（3）制作成功后，能對(duì)產(chǎn)品的外觀加以潤(rùn)色。
2.過程與方法
（1）學(xué)生親歷技能學(xué)習(xí)的實(shí)踐過程，從中體驗(yàn)和領(lǐng)悟技能操作的要領(lǐng)和方法。
（2）通過實(shí)踐和交流，切身感受“以人為本”的設(shè)計(jì)理念，
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
（1）通過模型與原型的制作，形成認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖鍪聭B(tài)度，提高探究和創(chuàng)造能力。
（2）培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神與團(tuán)隊(duì)精神。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
1.教學(xué)重點(diǎn)：
根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品的模型或原型。制作成功后，對(duì)產(chǎn)品的外觀加以潤(rùn)色并對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，完成設(shè)計(jì)報(bào)告。
2.教學(xué)難點(diǎn)：
對(duì)模型制作把握的準(zhǔn)確性，會(huì)能根據(jù)實(shí)際的限制進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的變更；根據(jù)自己的設(shè)計(jì)方案合理地編排制作步驟。
【教學(xué)方法】
講授法、引導(dǎo)探究法教學(xué)法等。
【教學(xué)資源】
教學(xué)器材收集：
教學(xué)器材以60人為一個(gè)班級(jí)，分為6組，每組一套以下配置：
劃線工具：鉛筆、直尺、角尺、橡皮
粘貼工具：雙面膠、透明膠、厚紙、五合板。
裁剪工具：剪刀、木工刀
木制多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）一個(gè)。（都可以折分的）
教學(xué)資源準(zhǔn)備：
1．做好共用工具，如臺(tái)鉆、切割機(jī)等準(zhǔn)備工作。
2．學(xué)生會(huì)因缺少某些材料和零件而使制作停頓下來，教師要有預(yù)見的眼光，為學(xué)生準(zhǔn)備一些諸如螺絲釘之類的材料和零件，以便學(xué)生急時(shí)之需。
3．檢修好供電線路，保證制作時(shí)的正常供電。
4．因?yàn)閷W(xué)生多，執(zhí)教老師照看不過來，可能出現(xiàn)學(xué)生割傷手指等情況。有條件的話最好事先多安排幾個(gè)安全員，以杜絕事故的發(fā)生。
【教學(xué)過程】
【導(dǎo)入新課】
提問模型的概念？
模型（del）是根據(jù)實(shí)物、設(shè)計(jì)圖樣或構(gòu)思，按比例、生態(tài)或其他特征制成的與實(shí)物相似的一種物體。
再引導(dǎo)學(xué)生想不想自己親自動(dòng)手制作模型？
【新課學(xué)習(xí)】
模型制作是運(yùn)用木材、石膏、塑料等材料，采用合適的結(jié)構(gòu)、相應(yīng)的加工工藝和三維實(shí)體表現(xiàn)的方法，來表現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)構(gòu)思和模擬產(chǎn)品的形態(tài)結(jié)構(gòu)。模型制作既是一種設(shè)計(jì)表達(dá)方式，又是設(shè)計(jì)過程中不可缺少的分析、評(píng)價(jià)、評(píng)論手段，甚至某些工藝環(huán)節(jié)只有通過模型制作，才能確定其設(shè)計(jì)變?yōu)楫a(chǎn)品的可能性。產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案通過平面表達(dá)將意圖表達(dá)出來，同時(shí)用透視、光影與色彩形象化地表現(xiàn)圖形，預(yù)示未來的發(fā)展，為方案的討論交流以及進(jìn)一步發(fā)展設(shè)計(jì)提供了一定的信息和技術(shù)依據(jù)。模型制作則是在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用三維形態(tài)，真實(shí)地反映三維空間中物體的尺度、比例、細(xì)節(jié)、材料、技術(shù)、表面處理等合理性，提供了產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)估所需要的、更全面的信息和技術(shù)數(shù)據(jù)。模型制作不但能夠?qū)⒚篮玫膭?chuàng)意變?yōu)榫唧w的、生動(dòng)的形體，而且在模型制作中，通過不斷研究、分析整體形態(tài)的各個(gè)角度，各個(gè)方面，各種線條，各種連接構(gòu)造原理，各種材料以及它們之間的關(guān)系等，能直觀地檢驗(yàn)自己的設(shè)計(jì)意圖，并在對(duì)模型的修改中，使其設(shè)計(jì)方便、快速地得到信息。
展示多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）模型：
（一）制作模型的基本知識(shí)：
1.制作模型的一般步驟：
1）選擇合適的材料。
2）根據(jù)本地的條件，準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)墓ぞ吆图庸ぴO(shè)備。
3）按設(shè)計(jì)圖樣劃線。
4）對(duì)材料進(jìn)行鋸割、切削等加工。
5）裝配。
6）對(duì)模型進(jìn)行表面處理。
7）對(duì)產(chǎn)品的外觀造型和色彩進(jìn)行評(píng)議；對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)，檢驗(yàn)是否符合設(shè)計(jì)要求。
8）對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，做成模型。
2.多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）模型過程中的應(yīng)注意的事項(xiàng)：
1）選擇廢、舊材料來做，這樣可節(jié)省制作成本。如各種飲料瓶等。
2）選擇易加工的材料來做，這樣可節(jié)省制作時(shí)間，提高制作的成功率。如各種沐浴露的塑料瓶等。
3）選擇特型材料來做，這樣不但可以節(jié)省成本，還可使作品有個(gè)漂亮的外觀。如各種玩具的塑料外殼等。
4）強(qiáng)調(diào)在制作多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）的過程中應(yīng)遵守的安全操作規(guī)程。
（1）刀、鋸、錘、鉗、鉆等利器的安全操作要領(lǐng)。
（2）安全用電的基本常識(shí)。
3.制作多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）模型：
學(xué)生分組分工，合作模型的制作。
學(xué)生從理論到實(shí)踐，既能提高興趣，又增強(qiáng)操作的能力。老師邊走邊觀察能夠及時(shí)解決學(xué)生的疑惑。
讓學(xué)生講解多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）模型的制作過程。
各小組由一名代表展示自己的模型以及講解制作過程。
在制作模型之前，首先欣賞一組同學(xué)的多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）的制作過程，或許對(duì)你們的制作有所幫助和啟迪。
（一）看圖備料：
根據(jù)圖樣作形體分析，多功能學(xué)習(xí)用品盒由一塊底板，前、后、左、右四塊圍板和中間一塊隔板組成，外加一個(gè)現(xiàn)成的筆筒。筆筒用一個(gè)合適的`廣口玻璃瓶代替。板材選用中密度纖維板（也可選用松木、梓木等軟質(zhì)或軟硬適中的木料），聯(lián)接方式采用釘聯(lián)接，筆筒用膠粘在底板上。各構(gòu)件的形狀、尺寸如下：
根據(jù)上述分析和選擇，列出配料單以方便操作。
（二）下料：
⒈ 畫線
按照毛料尺寸，在板材上畫線。畫線時(shí)要利用角尺以一條平直的邊為基準(zhǔn)，將垂直線、平行線畫準(zhǔn)確。（圖4-49）
⒉ 鋸割
根據(jù)畫線，將各構(gòu)件依次鋸下來。（可用中、小齒的木工據(jù)，也可用粗齒鋼鋸代替。）
要練習(xí)對(duì)鋸割技術(shù)，才能保證鋸割質(zhì)量。
鋸割時(shí)應(yīng)注意的要領(lǐng)是：
⑴ 注意姿勢(shì)正確（模仿老師的正確姿勢(shì)，包括握鋸、身姿、腳姿）。
⑵ 工件必須把持牢靠，可利用左手和左腳壓踩，如用夾壓工具更好。
⑶ 起鋸時(shí)，左手大拇指靠著鋸片以定位，右手持鋸輕輕拉推幾下（先拉后推），開出鋸路，再進(jìn)行正常推鋸。
⑷ 鋸割時(shí)用力要均勻，動(dòng)作要流暢，眼睛要注意看劃線，時(shí)刻保持鋸片沿著畫線走。將要鋸?fù)陼r(shí)，左手要抓住鋸下的部分，右手力度減小，輕輕將料鋸下。
（三）構(gòu)件制作：
⒈確定聯(lián)接方式
在構(gòu)件制作前，先要想好構(gòu)件的聯(lián)接方式，以便確定構(gòu)件的具體形狀尺寸。
現(xiàn)確定聯(lián)接方式為：
四圍板的四個(gè)角聯(lián)接處，采用邊搭榫加釘和膠的方法聯(lián)接。先把四塊圍板聯(lián)接成框，然后將底板釘在框上，再將隔板插入框中、加釘即可，最后將筆筒膠合在底板上。
邊搭榫聯(lián)接的制作方法是將對(duì)接的兩塊圍板端部，一炔上半邊留榫下半邊去掉，另一塊下半邊留榫上半邊去掉，然后合起來加膠釘牢（圖4-50）。
⒉刨削
如果是用自然板材制作，先要將板材的兩個(gè)平面刨至規(guī)定厚度并刨光。現(xiàn)用人造板來做，就不需要刨削平面，只需要將側(cè)邊刨光刨直即可。
因?yàn)橹谱鞒绦蚴窍葘迓?lián)接成框，所以先將四塊隔板的兩個(gè)側(cè)邊刨光，并刨至成品尺寸寬。底板可以在釘上去以后再處理。
前后圍板有一條側(cè)邊是階梯形，部分地方用刨子難以刨到，可用鑿削、砂磨的辦法處理。前圍板的弧線用刮刨刨出。
刨削時(shí)，刨刀要磨利。纖維板的邊角處容易崩壞，刨削時(shí)應(yīng)特別小心。如果工件較小，可以將其夾持在扳鉗中固定，也可以左手把持工件立放在工作凳端，右手持刨進(jìn)行刨削（圖4-51）。
⒊榫頭畫線
畫線要按成的尺寸畫，毛料長(zhǎng)出的部分待做好之后再去掉。示意如下（圖4-52）。
將四塊圍板都畫好，注意每塊圍板哪半邊去掉，哪半邊做榫留下，要分清楚，不能弄錯(cuò)。
⒋做榫頭
按照畫好的榫頭線，用細(xì)齒據(jù)將榫頭鋸出。然后再用鑿修平整。注意在鋸的時(shí)候，下要鋸掉多了，宜稍微留一點(diǎn)鑿削余量。
將四塊圍板的榫頭做好，再將隔板刨成成品尺寸，構(gòu)件就做好了。
（四）組裝
⑴ 將四塊圍板釘成框（圖4-53）。釘前先要把元釘?shù)尼斆卞N扁，然后在釘釘處用鉆子鉆個(gè)小孔（不必鉆穿），在接合處涂上乳白膠。釘子釘人后，用釘沖將釘了沖人木料內(nèi)。
⑵ 將底板釘在框上。同樣要將釘帽錘扁，并用鉆子先引小孔。
⑶ 將隔板插人框中，加釘固定。
⑷ 將四角和底板多出來的余料鋸掉并刨平，然后用砂紙打磨光潔。
⑸ 應(yīng)在油漆之后再安放筆筒，這里省略掉油漆工序。將玻璃瓶底部涂以乳白膠，安放在柜角。瓶口上用卵石等重物壓住，不要?jiǎng)樱稳毡憧烧忱危ㄈ缬每旄赡z，也可當(dāng)即粘牢）。
至此，原型制作完畢。省略掉的表面涂飾工序，建議以后將作品集中請(qǐng)專業(yè)人員做噴漆處理，也可自學(xué)油漆工藝自己處理（圖4-54）。
制作模型的一般步驟僅供參考。因各人的設(shè)計(jì)不同，制作步驟會(huì)有所不同。學(xué)生在制作的過程中會(huì)有自己的制作步驟，不一定要形成書面的制作步驟。
模型制作的拓展：
同學(xué)們根據(jù)自己的設(shè)計(jì)要求，可以根據(jù)本章介紹的有關(guān)知識(shí)，選擇其他的材料、工具和工藝來制作你們的作品。如果牽涉到其他材料工藝問題可通過自學(xué)或求助他人解決。
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