“全息3D投影塔制作”在《設計的一般過程》教學設計中的應用

宗亞鵬

【摘 要】全息3D投影技術是一項現代技術，學生對這一技術興趣濃厚，結合通用技術必修一《設計的一般過程》一節進行教學培養了學生一定的設計和制作的能力，讓學生在制作過程中領悟設計的一般過程，提高了學生的技術素養。

【關鍵詞】全息3D投影塔制作；設計過程；教學設計

本節《設計的一般過程》是蘇教版高中通用技術必修一第3章的第1節。本節是在前一章介紹了“技術的性質”、“技術世界中的設計”后正式進入到了設計環節的過渡性和概括性的一節，本節著重介紹了設計的基本程序，是技術設計過程教學的起始課。

1.教材中的主要觀點分析

設計必須從調查需求、分析信息、發現及明確需要解決并值得解決的問題開始，并以此為基礎提出合理的設計項目及設計要求。而運用不同的材料、選擇不同的結構可產生不同的設計方案，好的方案應該具有多樣性，當然要明確設計的方案是否可行，還必須進行各種測試、評估，以優化方案，完善設計。正確地使用和維護，既可以使產品更好地滿足人們的需求，又能延長其使用壽命。

2.教學目標

知識與技能目標包括：①掌握設計的一般過程；②知道設計過程中有可能產生多個方案；③理解設計過程需要不斷優化。情感目標方面旨在培養學生在設計活動中遵循科學合理的基本工作程序及不斷優化嚴謹的態度。

3.教學重難點

教學的重難點：設計的一般過程。

4.教學策略與方法及媒體的運用

本節的教學內容采用“情境導入、合作探究、能力提升”模式展開，以全息3D投影的設計與制作為案例貫穿整個教學過程中，讓學生在實踐中體驗設計的一般過程。在媒體上主要使用投影儀和實物展示的方式。教學方法：實驗法、講授法、探究式討論法等。

5.課時：2課時

6.教學過程

情境導入：

播放2013年9月6日周杰倫在臺北小巨蛋演繹的一場與鄧麗君穿越時空對唱的視頻，周杰倫把“復活”的鄧麗君請到了舞臺上“合唱”。

【教師問】視頻中大家看到了什么？

【學生答】太神奇了，視頻中看到了“復活”的鄧麗君了。鄧麗君“復活”是怎么做到的呀？

【教師問】這就涉及到今天我們要設計和制作的“全息3D投影塔”。這節課我們就以“全息3D投影塔”為例學習設計的一般過程。

新課講解：

【新課講解】設計是一個有計劃的創新活動，它有著科學合理的基本工作程序。剛才同學們看到視頻片段中，發現了“復活”的鄧麗君，這個“復活”的鄧麗君怎么做這個問題，明確了制作“全息3D投影塔”的要求，這就是設計的一般過程的第一步。

（1）發現與明確問題

設計是一個由問題引起的逐步求解的過程，它是從問題出發，并圍繞問題展開各項活動。因此，設計必須從調查和發現人的需求、分析信息、發現與明確需要解決的問題開始，并在此基礎上提出設計項目，明確設計要求，即明確問題：“全息3D投影塔”結構如何？用什么材料？成本如何？

（2）制定設計方案

在發現問題和明確問題的基礎上，就要制定設計方案了。制定設計方案不能平空想象，盡可能地通過各種渠道如網絡、報刊雜志等收集設計所需的信息，通過對信息的歸納和分析，大膽創新，對各種想法進行篩選，確定最終的設計方案。

【學生討論探究】以小組為單位對“全息3D投影塔”的信息收集、設計分析、方案構思、方案呈現、方案篩選等進行討論探究，小組內自評設計的方案。鼓勵學生提出多個解決問題的方案，體驗方案的多樣性。

【展示方案】以小組為單位，推選一位代表，向同學們介紹自己小組的設計方案，要求從結構、使用材料、連接方式等幾個方面來說明設計方案。

教師根據學生的展示情況及時進行總結和點評，引出制作模型或原型。

（3）制作模型或原型

當完成方案篩選以后，利用教師提供的材料，學生親自動手制作“全息3D投影塔”，10分鐘后進行成果展示。一般而言，制作包括兩個階段：繪制圖樣和制作模型或者原型。材料和工具課前準備： 筆、直尺、剪刀、銼刀、播放器（手機、平板電腦等）、有機玻璃亞克力或者塑料膜（手機貼膜等）、木方條、膠水等。若制作模型可直接利用硬質手機貼膜（或投影膠片）取代有機玻璃，尺寸根據播放器（手機或IPAD）寬度而定。

【學生操作】學生分組親自動手制作“全息3D投影塔”。

（4）測試、評估及優化

各組學生對制作好的“全息3D投影塔”及放置播放器的木架進行測試，體驗效果。要明確設計方案是否可行，我們還必須進行各種測試、評估，以優化設計方案、完善產品原型。

各小組學生分別親自動手遮蓋投影塔的三個面，這時同學們立刻發現了遮蓋了三個面，這時只能看到一個面的平面像，沒有先前我們所觀察的“立體效果”了，所以我們看到的立體影像實際上是“全息3D投影塔”的四個面，反射了架子上的視頻源后形成的一種錯覺，這本質上是投影塔四個面將播放器中的四幅圖反射在了一起，形成了一個錯覺效果，讓觀察者有一種“立體”的感覺。

7.教學反思

這部分內容以“全息3D投影塔”的制作為載體，將普通高中通用技術必修一“設計的一般過程”一節在實踐中得到了應用，充分發揮了學生的學習積極性，并提高了學生實踐操作能力，使學生在動腦設計、動手制作等一系列實踐操作過程中，有效地形成了創新精神和創造能力，提高了學生的技術素養。

（作者單位：江蘇省如皋市通用技術教育實驗學校）