第七章模型或原型的制作
第三节制作模型
【教材版本】
通用技术必修1《技术与设计1》（江苏教育出版社）
【设计理念】
以“做中学、学中做”为落脚点，让学生在动手实践的过程中体验产品设计的一般过程，经历挫折和失败，品味成功的喜悦，感受“想”与“做”的差异，激发技术设计的灵感。
【教材分析】
立足实践是通用技术课程的一个特色。学生亲历技能学习的实践过程，从中可以体验和领悟技术操作的要领和方法。《制作模型》是苏教版第七章《模型或原型的制作》动手操作的章节,其内容也包含着思想和方法，模型或原型的制作是技术设计的重要环节，它对学生掌握技术设计的过程，实现方案到产品的转化具有重要作用。这一节课要上得好，有利于激发学生对以后学习有很大的影响。
本节内容是本教材中学生亲历动手操作实践最多的章节,是学生经过发现和明确问题、方案构思、方案呈现等设计环节后，把抽象的纸介设计实体化的过程，是极大激发学生兴趣、和创造力的过程，其过程不仅包含着技术及其设计的重要思想和方法，还蕴藏着能迁移到学生日常生活、学习等广泛领域的思想和方法，况且模型或原型的制作还是技术设计的重要环节，它对技术设计中的测试、试验、评估交流起着实体化的支撑。故本节课应属于本章的重点章节；教材在介绍了制作模型的一般步骤后，以三组台灯的制作加工过程为例展开，由于其既不能吸引学生，也很难激发学生的创造欲望。为了加强书中内容前后章节的连贯与交融，本章的制作项目选择了多功能学习用品盒（架）作为示例。它以生动形象的方式向学生展示了模型的制作过程。多功能学习用品盒（架）案例贴近学生实际，让学生在亲切自然的氛围中获得知识。
【学情分析】
学生对模型概念有一定的认识 如：生物中所用的人体模型、人体器官的模型，物理中用到的弹簧振子等模型。本节应指导学生运用前面所学的知识，选择合理的加工工艺，完成一个简单产品模型或原型的制作，并对产品的外观，加以润色。由于学生的动手能力不同，应加强巡视和指导，并强调操作的安全性。
学生在经历了前期的发现和明确问题、方案构思、方案呈现等设计环节，又经历了本章第一节对模型的认识和学习体验了工艺的常见加工方法，有了初步的加工制作模型的可能性，受工艺中操作的形象，学生有强烈的把自己原来构思的图纸变为实体模型的愿望，这些都成为本节课教学的有利环节；但由于学生的年龄特点，学生脱离实际的以自我为中心的不受任何约束的空想，在保证了创新灵感的来源的同时，又经常使学生的设计制作落空，挫伤其对技术的热情，因此允许学生失败和变更设计方案，合理、恰当的引导，便成了本节课成功与否的关键，故本部分内容拟用2节自然课时完成。
【教学目标】
1.知识与技能
（1）能根据设计方案和已有条件选择加工工艺，并能正确、安全地操作。
（2）能根据设计方案制作一个简单产品的模型或原型。
（3）制作成功后，能对产品的外观加以润色。
2.过程与方法
（1）学生亲历技能学习的实践过程，从中体验和领悟技能操作的要领和方法。
（2）通过实践和交流，切身感受“以人为本”的设计理念，
3.情感、态度与价值观
（1）通过模型与原型的制作，形成认真严谨的做事态度，提高探究和创造能力。
（2）培养学生的协作精神与团队精神。
【重点难点】
1.教学重点：
根据设计方案制作一个简单产品的模型或原型。制作成功后，对产品的外观加以润色并对其进行综合评价，完成设计报告。
2.教学难点：
对模型制作把握的准确性，会能根据实际的限制进行设计方案的变更；根据自己的设计方案合理地编排制作步骤。
【教学方法】
讲授法、引导探究法教学法等。
【教学思路】
从测试前两节课内完成的“惯性演示仪”开始，讲评学生的操作及作品，直接引题，进入制作模型，引导学生理解ppt展示的制作模型的一般步骤，结合步骤的辨析渗透设计必须考虑主、客观的限制、环境保护等思想及复习相关工艺操作方法；根据ppt展示的动手操作实践的注意事项，强调安全意识，协作精神及做事的心态静心、自信等，建议小组要有分工，指导各个小组重新讨论本组准备制作的模型，以及需求的工具，跟集体提供的工具对比，提出学校可能提供的辅助工具，根据工具和可能找到的材料，对要制作的模型方案进行可行性研究及相应的变更等，大概2节半自然课时的学生动手操作过程，最后对部分产品进行简单的交流、评价。
【教学资源】
教学器材收集：
教学器材以60人为一个班级，分为6组，每组一套以下配置：
划线工具：铅笔、直尺、角尺、橡皮
粘贴工具：双面胶、透明胶、厚纸、五合板。
裁剪工具：剪刀、木工刀
木制多功能学习用品盒（架）一个。（都可以折分的）
教学资源准备：
1.做好共用工具，如台钻、切割机等准备工作。
2.学生会因缺少某些材料和零件而使制作停顿下来，教师要有预见的眼光，为学生准备一些诸如螺丝钉之类的材料和零件，以便学生急时之需。
3.检修好供电线路，保证制作时的正常供电。
4.因为学生多，执教老师照看不过来，可能出现学生割伤手指等情况。有条件的话最好事先多安排几个安全员，以杜绝事故的发生。
【教学过程】
【导入新课】
提问模型的概念？
模型（model）是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。
再引导学生想不想自己亲自动手制作模型？
【新课学习】
模型制作是运用木材、石膏、塑料等材料，采用合适的结构、相应的加工工艺和三维实体表现的方法，来表现产品的设计构思和模拟产品的形态结构。模型制作既是一种设计表达方式，又是设计过程中不可缺少的分析、评价、评论手段，甚至某些工艺环节只有通过模型制作，才能确定其设计变为产品的可能性。产品设计方案通过平面表达将意图表达出来，同时用透视、光影与色彩形象化地表现图形，预示未来的发展，为方案的讨论交流以及进一步发展设计提供了一定的信息和技术依据。模型制作则是在此基础上，运用三维形态，真实地反映三维空间中物体的尺度、比例、细节、材料、技术、表面处理等合理性，提供了产品设计评估所需要的、更全面的信息和技术数据。模型制作不但能够将美好的创意变为具体的、生动的形体，而且在模型制作中，通过不断研究、分析整体形态的各个角度，各个方面，各种线条，各种连接构造原理，各种材料以及它们之间的关系等，能直观地检验自己的设计意图，并在对模型的修改中，使其设计方便、快速地得到信息。
展示多功能学习用品盒（架）模型：
（一）制作模型的基本知识：
1.制作模型的一般步骤：
1）选择合适的材料。
2）根据本地的条件，准备适当的工具和加工设备。
3）按设计图样划线。
4）对材料进行锯割、切削等加工。
5）装配。
6）对模型进行表面处理。
7）对产品的外观造型和色彩进行评议；对产品的结构、功能进行检测和试验，检验是否符合设计要求。
8）对设计方案进行修改，做成模型。
2. 多功能学习用品盒（架）模型过程中的应注意的事项：
1）选择废、旧材料来做，这样可节省制作成本。如各种饮料瓶等。
2）选择易加工的材料来做，这样可节省制作时间，提高制作的成功率。如各种沐浴露的塑料瓶等。
3）选择特型材料来做，这样不但可以节省成本，还可使作品有个漂亮的外观。如各种玩具的塑料外壳等。
4）强调在制作多功能学习用品盒（架）的过程中应遵守的安全操作规程。
（1）刀、锯、锤、钳、钻等利器的安全操作要领。
（2）安全用电的基本常识。
3.制作多功能学习用品盒（架）模型：
学生分组分工，合作模型的制作。
学生从理论到实践，既能提高兴趣，又增强操作的能力。老师边走边观察能够及时解决学生的疑惑。
让学生讲解多功能学习用品盒（架）模型的制作过程。
各小组由一名代表展示自己的模型以及讲解制作过程。
在制作模型之前，首先欣赏一组同学的多功能学习用品盒（架）的制作过程，或许对你们的制作有所帮助和启迪。
（一）看图备料：
根据图样作形体分析，多功能学习用品盒由一块底板，前、后、左、右四块围板和中间一块隔板组成，外加一个现成的笔筒。笔筒用一个合适的广口玻璃瓶代替。板材选用中密度纤维板（也可选用松木、梓木等软质或软硬适中的木料），联接方式采用钉联接，笔筒用胶粘在底板上。各构件的形状、尺寸如下：
根据上述分析和选择，列出配料单以方便操作。
编号
名称
成料尺寸
毛料尺寸
数量
备注
1
底板
340×220
350×220
1
中密度纤维板，厚10
2
前围板
340×100
350×110
1
中密度纤维板，厚10
3
后围板
340×100
350×110
1
中密度纤维板，厚10
4
左围板
210×50
220×60
1
中密度纤维板，厚10
5
隔板
190×100
200×110
1
中密度纤维板，厚10
6
右围板
210×100
220×110
1
中密度纤维板，厚10
7
笔筒
约φ70×100
1
用广口玻璃瓶代用
8
元钉
适量
规格15~20
9
白乳胶
适量
（二）下料：
⒈ 画线
按照毛料尺寸，在板材上画线。画线时要利用角尺以一条平直的边为基准，将垂直线、平行线画准确。（图4-49）
⒉ 锯割
根据画线，将各构件依次锯下来。（可用中、小齿的木工据，也可用粗齿钢锯代替。）
要练习对锯割技术，才能保证锯割质量。
锯割时应注意的要领是：
⑴ 注意姿势正确（模仿老师的正确姿势，包括握锯、身姿、脚姿）。
⑵ 工件必须把持牢靠，可利用左手和左脚压踩，如用夹压工具更好。
⑶ 起锯时，左手大拇指靠着锯片以定位，右手持锯轻轻拉推几下（先拉后推），开出锯路，再进行正常推锯。
⑷ 锯割时用力要均匀，动作要流畅，眼睛要注意看划线，时刻保持锯片沿着画线走。将要锯完时，左手要抓住锯下的部分，右手力度减小，轻轻将料锯下。
（三）构件制作：
⒈确定联接方式
在构件制作前，先要想好构件的联接方式，以便确定构件的具体形状尺寸。
现确定联接方式为：
四围板的四个角联接处，采用边搭榫加钉和胶的方法联接。先把四块围板联接成框，然后将底板钉在框上，再将隔板插入框中、加钉即可，最后将笔筒胶合在底板上。
边搭榫联接的制作方法是将对接的两块围板端部，一炔上半边留榫下半边去掉，另一块下半边留榫上半边去掉，然后合起来加胶钉牢（图4-50）。
⒉刨削
如果是用自然板材制作，先要将板材的两个平面刨至规定厚度并刨光。现用人造板来做，就不需要刨削平面，只需要将侧边刨光刨直即可。
因为制作程序是先将围板联接成框，所以先将四块隔板的两个侧边刨光，并刨至成品尺寸宽。底板可以在钉上去以后再处理。
前后围板有一条侧边是阶梯形，部分地方用刨子难以刨到，可用凿削、砂磨的办法处理。前围板的弧线用刮刨刨出。
刨削时，刨刀要磨利。纤维板的边角处容易崩坏，刨削时应特别小心。如果工件较小，可以将其夹持在扳钳中固定，也可以左手把持工件立放在工作凳端，右手持刨进行刨削（图4-51）。
⒊榫头画线
画线要按成的尺寸画，毛料长出的部分待做好之后再去掉。示意如下（图4-52）。
将四块围板都画好，注意每块围板哪半边去掉，哪半边做榫留下，要分清楚，不能弄错。
⒋做榫头
按照画好的榫头线，用细齿据将榫头锯出。然后再用凿修平整。注意在锯的时候，下要锯掉多了，宜稍微留一点凿削余量。
将四块围板的榫头做好，再将隔板刨成成品尺寸，构件就做好了。
（四）组装
⑴ 将四块围板钉成框（图4-53）。钉前先要把元钉的钉帽锤扁，然后在钉钉处用钻子钻个小孔（不必钻穿），在接合处涂上乳白胶。钉子钉人后，用钉冲将钉了冲人木料内。
⑵ 将底板钉在框上。同样要将钉帽锤扁，并用钻子先引小孔。
⑶ 将隔板插人框中，加钉固定。
⑷ 将四角和底板多出来的余料锯掉并刨平，然后用砂纸打磨光洁。
⑸ 应在油漆之后再安放笔筒，这里省略掉油漆工序。将玻璃瓶底部涂以乳白胶，安放在柜角。瓶口上用卵石等重物压住，不要动，次日便可粘牢（如用快干胶，也可当即粘牢）。
至此，原型制作完毕。省略掉的表面涂饰工序，建议以后将作品集中请专业人员做喷漆处理，也可自学油漆工艺自己处理（图4-54）。
制作模型的一般步骤仅供参考。因各人的设计不同，制作步骤会有所不同。学生在制作的过程中会有自己的制作步骤，不一定要形成书面的制作步骤。
模型制作的拓展：
同学们根据自己的设计要求，可以根据本章介绍的有关知识，选择其他的材料、工具和工艺来制作你们的作品。如果牵涉到其他材料工艺问题可通过自学或求助他人解决。
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