“全息3D投影塔制作”在《设计的一般过程》教学设计中的应用

宗亚鹏

【摘 要】全息3D投影技术是一项现代技术，学生对这一技术兴趣浓厚，结合通用技术必修一《设计的一般过程》一节进行教学培养了学生一定的设计和制作的能力，让学生在制作过程中领悟设计的一般过程，提高了学生的技术素养。

【关键词】全息3D投影塔制作；设计过程；教学设计

本节《设计的一般过程》是苏教版高中通用技术必修一第3章的第1节。本节是在前一章介绍了“技术的性质”、“技术世界中的设计”后正式进入到了设计环节的过渡性和概括性的一节，本节着重介绍了设计的基本程序，是技术设计过程教学的起始课。

1.教材中的主要观点分析

设计必须从调查需求、分析信息、发现及明确需要解决并值得解决的问题开始，并以此为基础提出合理的设计项目及设计要求。而运用不同的材料、选择不同的结构可产生不同的设计方案，好的方案应该具有多样性，当然要明确设计的方案是否可行，还必须进行各种测试、评估，以优化方案，完善设计。正确地使用和维护，既可以使产品更好地满足人们的需求，又能延长其使用寿命。

2.教学目标

知识与技能目标包括：①掌握设计的一般过程；②知道设计过程中有可能产生多个方案；③理解设计过程需要不断优化。情感目标方面旨在培养学生在设计活动中遵循科学合理的基本工作程序及不断优化严谨的态度。

3.教学重难点

教学的重难点：设计的一般过程。

4.教学策略与方法及媒体的运用

本节的教学内容采用“情境导入、合作探究、能力提升”模式展开，以全息3D投影的设计与制作为案例贯穿整个教学过程中，让学生在实践中体验设计的一般过程。在媒体上主要使用投影仪和实物展示的方式。教学方法：实验法、讲授法、探究式讨论法等。

5.课时：2课时

6.教学过程

情境导入：

播放2013年9月6日周杰伦在台北小巨蛋演绎的一场与邓丽君穿越时空对唱的视频，周杰伦把“复活”的邓丽君请到了舞台上“合唱”。

【教师问】视频中大家看到了什么？

【学生答】太神奇了，视频中看到了“复活”的邓丽君了。邓丽君“复活”是怎么做到的呀？

【教师问】这就涉及到今天我们要设计和制作的“全息3D投影塔”。这节课我们就以“全息3D投影塔”为例学习设计的一般过程。

新课讲解：

【新课讲解】设计是一个有计划的创新活动，它有着科学合理的基本工作程序。刚才同学们看到视频片段中，发现了“复活”的邓丽君，这个“复活”的邓丽君怎么做这个问题，明确了制作“全息3D投影塔”的要求，这就是设计的一般过程的第一步。

（1）发现与明确问题

设计是一个由问题引起的逐步求解的过程，它是从问题出发，并围绕问题展开各项活动。因此，设计必须从调查和发现人的需求、分析信息、发现与明确需要解决的问题开始，并在此基础上提出设计项目，明确设计要求，即明确问题：“全息3D投影塔”结构如何？用什么材料？成本如何？

（2）制定设计方案

在发现问题和明确问题的基础上，就要制定设计方案了。制定设计方案不能平空想象，尽可能地通过各种渠道如网络、报刊杂志等收集设计所需的信息，通过对信息的归纳和分析，大胆创新，对各种想法进行筛选，确定最终的设计方案。

【学生讨论探究】以小组为单位对“全息3D投影塔”的信息收集、设计分析、方案构思、方案呈现、方案筛选等进行讨论探究，小组内自评设计的方案。鼓励学生提出多个解决问题的方案，体验方案的多样性。

【展示方案】以小组为单位，推选一位代表，向同学们介绍自己小组的设计方案，要求从结构、使用材料、连接方式等几个方面来说明设计方案。

教师根据学生的展示情况及时进行总结和点评，引出制作模型或原型。

（3）制作模型或原型

当完成方案筛选以后，利用教师提供的材料，学生亲自动手制作“全息3D投影塔”，10分钟后进行成果展示。一般而言，制作包括两个阶段：绘制图样和制作模型或者原型。材料和工具课前准备： 笔、直尺、剪刀、锉刀、播放器（手机、平板电脑等）、有机玻璃亚克力或者塑料膜（手机贴膜等）、木方条、胶水等。若制作模型可直接利用硬质手机贴膜（或投影胶片）取代有机玻璃，尺寸根据播放器（手机或IPAD）宽度而定。

【学生操作】学生分组亲自动手制作“全息3D投影塔”。

（4）测试、评估及优化

各组学生对制作好的“全息3D投影塔”及放置播放器的木架进行测试，体验效果。要明确设计方案是否可行，我们还必须进行各种测试、评估，以优化设计方案、完善产品原型。

各小组学生分别亲自动手遮盖投影塔的三个面，这时同学们立刻发现了遮盖了三个面，这时只能看到一个面的平面像，没有先前我们所观察的“立体效果”了，所以我们看到的立体影像实际上是“全息3D投影塔”的四个面，反射了架子上的视频源后形成的一种错觉，这本质上是投影塔四个面将播放器中的四幅图反射在了一起，形成了一个错觉效果，让观察者有一种“立体”的感觉。

7.教学反思

这部分内容以“全息3D投影塔”的制作为载体，将普通高中通用技术必修一“设计的一般过程”一节在实践中得到了应用，充分发挥了学生的学习积极性，并提高了学生实践操作能力，使学生在动脑设计、动手制作等一系列实践操作过程中，有效地形成了创新精神和创造能力，提高了学生的技术素养。

（作者单位：江苏省如皋市通用技术教育实验学校）