高三通用技术 第五章方案的构思高考分析 学案Word下载.docx
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27
2009年3月
4
14
2009年9月
12
2010年3月
2．试题评析及预测
从历次高考的情况来看，本章的主要考点是“具体产品的设计分析”、“材料和标准件的选择”和“方案的构思方法”。
其能力要求主要体现在具体应用上。
考查的知识点范围基本保持一致，考试的难度有逐次增加的趋势，如2008年10月和2009年3月的第27题分别考查了小书桌的设计和畚箕的设计，小书桌主要要求桌面角度和桌脚角度可调，畚箕主要要求能防风，所以考查重点在于某一具体功能的实现上，而2009年9月考查了简易球架的设计，设计的内容更丰富了，不仅要求能放置排球、篮球和足球，还要求可折叠。
2010年3月的设计题考查多功能厨房用具架的设计，设计内容更开放了，设计难度明显提升。
选择题主要以“具体产品的设计分析”和“设计分析的三个要素”为主，“方案的构思方法”重在方案构思，即四种方法的具体运用。
“方案的比较、权衡并选择”尚未在高考题中明显体现，仅在08年10月出现一道选择题，值得引起注意。
在复习中，要注意多经历设计的过程，特别是方案构思和呈现的过程，注意努力挖掘自己的创造潜力，大胆构思，发挥自己的创造能力和想象能力；
方案形成后，要善于用草图表达自己的构思，设计题要得到高分，在考前要能进行多次强化训练，最好以日常生活经常接触和使用的产品作为载体，在此基础上进行设计方案的优化和构思，以提高自己的创造想象能力。
导练互动
考点一：
基础再现
设计分析要抓住设计需要考虑的主要因素，如功能、结构、安全性、成本、材料等。
以中学生使用的台灯为例，要综合考虑主要因素，如结构、形状、色彩、质地、基本功能、附加功能、材料、散热性能、个性、光线、照明效果、耐用性等。
设计要考虑的因素很多，我们可以根据具体的设计要求进行开放性的思考，将这些因素归结起来，可以分为物、人、环境三个要素。
典例1（2009年9月浙江高考）李莉设计了一只教室用的拖把，在设计的过程中对拖把设计需要考虑的因素进行了分析。
以下设计分析中不合理的是（）
A.拖把布选用吸水性强、耐用的棉布条
B.拖把柄选用质量轻、强度高的木棍
C.拖把布与拖把柄用焊接连接，以防脱落
D.拖把柄上设置挂钩，以便悬挂晾干
解析：
本题属容易题。
教室用的拖把需要考虑结构、功能、材料、连接方式等因素。
焊接常用于连接承受强度大的金属件，拖把布和拖把柄可选择其它连接件进行连接，用焊接明显不合理。
答案：
C
典例2（2009年3月浙江高考）小刚制作了一盏如图所示的家用调光落地灯。
在设计过程中，对调光落地灯设计需要考虑的因素进行了分析。
以下设计分析中不合理的是
A.灯罩既要考虑美观又要考虑安全性
B.从节约用电考虑，可以采用额定电压为36伏的灯泡
C.调光电路要避免产生灯光的闪烁
D.要考虑底座的尺寸和质量
对家用调光落地灯的设计分析可以结合设计的一般原则进行。
底座的尺寸和质量能决定落地灯的稳定性，让台灯实用性更强，所以是需要考虑的因素。
一般家用电器的额定电压都为220伏，所以采用36伏的额定电压是不符合技术规范原则，是不合理的。
B
即时训练
1.（2008浙江会考）汽车的尾灯由多组不同颜色、不同亮度的灯组成，其颜色、亮度等必须符合相应的规范。
下列关于尾灯设置的描述不恰当的是（B）
A.用来传递技术语言
B.主要是为了满足公众和使用者的审美需求
C.满足了一定的人机关系
D.遵循了汽车设计的技术规范
2.（2008浙江会考）李琳准备设计一盏适合高中生使用的台钉，在对台灯进行设计分析时，下列不需要考虑的是（A）
A.灯泡的生产过程
B.底座的大小
C.灯罩的材料
D.支撑架的强度
考点二、设计分析的三个要素
产品
设计
人
物
环境
任何产品的设计分析都应该综合考虑物、人、环境三个要素。
物：
不同的产品有不同的设计要求，要抓住对设计对象的整体分析，也要兼顾对产品各个组成部分的分析。
人：
不同的人对产品有不同的要求，需要从人的工作、学习、生活特点及生理、心理特点出发，分析人与产品的关系。
环境：
任何产品都是在一定的环境中使用的，必然受到环境的制约，并对环境产生影响。
典例1（2010年3月浙江高考）如图所示为一款可以在沙发上使用的笔记本电脑桌，设计该电脑桌时不需要考虑的因素是（）
A.沙发的宽度B.人体的宽度
C.笔记本电脑的尺寸D.沙发的高度
本题有一定的难度，考查设计分析要考虑物、人、环境三个要素，沙发属于环境要素，沙发的宽度能制约该电脑桌的宽度，因为电脑桌放在沙发之上，所以高度对设计没有直接的影响。
D
1.（2009年3月浙江高考）如图所示是通用技术专用教室中用于搬运工具的推车，设计该推车时不需要考虑的因素是（C）
A．推车的形状、尺寸
B．工具的形状、尺寸
C．工具的使用功能
D．推车的结构强度
2.从“人”这个要素对老年人使用的手机进行设计分析，以下不需要考虑的是（A）
A．体积小巧，功能丰富
B．字体显示要大，屏幕要亮
C．按键要大
D．铃声要响
考点三、材料和标准件的选择
对产品的材料，要尽可能选择现有条件下可供使用的材料（实用原则），尽量就地取材（经济原则），尽量使用可再生能源（可持续发展原则），要学会选择标准件（技术规范原则）。
标准件是指经过优选、简化、统一并给以标准代号的零件或部件。
标准件采购方便，可直接使用，易维护，价格相对便宜，能降低产品成本。
学会选择标准件，既可以简化制作过程，又能实现通用通换。
典例1（2009年9月浙江高考）小强设计了一个家用垃圾桶，构思了以下的材料选择方案，其中不合理的是（）
A.塑料外壳、木质内桶B.木质外壳、塑料内桶
C.塑料外壳、塑料内桶D.木质外壳、不锈钢内桶
家用垃圾桶的材料选择要考虑其功能特点，内桶必须防腐，外筒无需防腐要求，可选择环保绿色材料。
1.（2009年3月浙江高考）自行车采用了螺栓、螺母等许多标准件，厂家在设计该类产品时，使用标准件的目的是（B）
A.提高产品的美观性B.实现通用互换，降低生产成本
C.环保和可持续发展D.减少零件数量
2.一般情况下，下列物体不属于标准件的是（B）
A.电脑机箱用的螺丝B.眼镜架C.普通砖块D.眼镜上的螺丝
考点四、方案的构思方法
将设计分析的思路架构成一个完整的抽象物，并用图、模型、语言、文字等方式出现的思维构成就是方案的构思。
方案的构思方法可以采用以下四种：
1.草图法：
包括构思草图、设计草图等。
2.模仿法：
包括仿生、仿形等。
3.联想法。
其所形成的方案要先进行科学论证，在制作实施。
4.奇特性构思法：
其所形成的方案一般具有原创性。
典例1（2010年3月浙江高考）如图所示为一款用不锈钢材料制作的杯架，可悬挂各种带把手的杯子。
现在需要设计一款多功能厨房用具架，设计要求为：
A.适合家庭厨房使用；
B.可存放带把手和不带把手的厨房用具。
请你根据上述要求，参考杯架的设计，完成以下任务：
（1）画出设计草图，必要时用文字说明；
（2）标注长、宽、高三个外形尺寸；
（3）说明使用的主要材料及相应的连接方式；
（4）说明你的设计方案中有创意的两个特色。
从物、人、环境三个要素对多功能厨房用具架进行设计分析。
为使用具架能存放带把手和不带把手的厨房用具，要分析这些厨房用具的形状、结构特征，用具架要实现基本功能，也可增加附带的功能。
厨房用具架的主要使用者是成人，用具架的高度、宽度要考虑人际关系动态的人和静态的人这个因素，用具架的造型、色彩要符合成人的审美观。
厨房一般空间较小，所以用具架尺寸要合理，要稳定牢固，厨房对卫生要求高，用具架的选材要环保，遵循可持续发展原则。
可用草图法结合模仿法进行方案的构思创作。
500
180
ø
300
参考答案：
（1）
（2）
（3）主要材料为不锈钢，连接方式焊接
（4）特色一：
可从四个方向放入不同尺寸的锅具，实用性强。
特色二：
支撑面积大，结构稳定牢固。
典例2（2009年9月浙江高考）小刚发现放在教室地上的排球、篮球、足球会到处滚，于是决定设计一个简易托架，他在网上搜集到一款简易餐盘托架作为参考（如图所示），并提出如下设计要求：
A.至少能存放排球、篮球、足球各2只，其直径分别为：
210mm，246mm，221mm；
B.存取方便，球不能滚出来；
C.可折叠，占地少；
D.有新的创意，不要与参考作品雷同。
请你以此简易餐盘架为灵感，根据上述要求完成以下设计任务：
（2）在草图中标注主要尺寸；
（3）指出你所采用的材料，并说明折叠结构的连接方式；
（4）说明你的设计方案中有创意的两个主要特色。
本题可通过草图法结合模仿法进行方案的构思创作。
本题的阅卷标准如下：
1.画出符合基本要求的图形，清楚表达细节，具有立体感（10分）。
画出图形至少得2分；
在此基础上，有立体感再得2分；
能体现可折叠（用文字描述也可以，文字描述须结合图形，具体描述怎样可折叠）再得2分，只是笼统的用文字说明可折叠，不得分；
能体现存取方便且球不容易滚出来（用文字描述也可以）再得2分；
有一定的创意，表达清楚再得2分。
雷同（完全一样的临摹属雷同，稍作改进不视为雷同）只得4分。
2.在草图中标注主要尺寸，能容纳6个球的且标注规范的得4分，用文字叙述尺寸只得1分。
3.写了材料的得1分，写出能体现折叠、转动的连接方式（用文字详细描述也可）如铰链、套接、松铆接得1分。
写刚连接、榫接、焊接、胶接等不得分。
4.写的特色若是题中的B和C，不得分。
较具体的写出两个特色的，得2分，特色可以是附加功能。
只是笼统的说明特色的，如稳定、美观、环保等，得1分。
根据以上阅卷标准，答题时应该抓住几个要点：
1.图形要清晰，最好表现立体结构。
2.图形和文字要相互印证，形成证据链，不要空对空。
3.尺寸标注要规范、合理、全面。
4.对最终产品的评价要有具体内容，不能笼统表达。
参考方案一参考方案二
（3）使用木材，连接方式为铰连接。
（4）把手有纹路、防滑；
可存放粉笔盒等小物品。
1.（2009年3月浙江高考）某中学科技创新兴趣小组的同学发现畚箕中的垃圾容易被风吹出。
为解决这一问题，从网上收集到2个可供参考的产品图片（如图所示）。
（1）请分别指出这2个产品是如何实现防风功能的？
（2）请你为学校重新设计一个具有防风功能的畚箕，设计要求如下：
A．尺寸大小适合中学生使用；
B．防风装置具有新的创意；
C．结构合理，使用方便和便于制作；
①画出你的设计草图，必要时用文字说明；
②在草图上瓢畚箕的长、宽、高尺寸，指明各部分所用的材料；
③说明你的设计方案是如何实现防风功能的；
④说明你的设计方案中除防风功能以外的两个特色。
（1）通过加盖和直立的方式实现防风
（2）
③通过前面板的上下移动实现防风。
④把手有纹路，方便拿取；
畚斗一侧安装圆柱形的小容器，用来放置可回收的垃圾。
2.（2008年10月浙江高考）在汶川大地震中，张明同学因腿部受伤无法进行正常的学习和生活，于刚同学为他设计了一张适合于在床上看书，写作业的小书桌，如图所示。
（1）请分析该小书桌的设计是如何实现桌面角度可调节的？
（2）请你帮助张明同学重新设计一张小书桌，设计要求：
A．适合于放在长×
宽为2000mm×
1200mm的床上；
B．桌面角度可调节，角度调节方案不要与本题给定的图例完全相同；
C．桌脚可以调节。
请画出设计草图，标出长、宽、高尺寸，并说明你的设计方案中，是如何解决桌面角度和桌脚可调节问题的？
（3）
请说出你的设计方案中除桌面角度和桌脚可调节之外的两个特色。
（1）采用可调的铁支撑架和书桌横档上的凹槽相配合。
（2）桌脚、桌面均通过元宝螺帽固定，可自由转动。
特色：
设计有支架，方便书籍的放置；
桌面设计凹槽，可放置笔、橡皮等文具。
考点五、方案的比较、权衡并选择
多个方案构思形成之后，要从设计的目的出发，根据设计要求与设计原则，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，最后选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。
要比较各方案对设计指标的符合程度，如实用性、美观性、创新性、安全性、环保性、经济性和加工难易等指标，抓住设计的核心和关键进行方案权衡。
对方案的比较和权衡的过程是一个综合考虑的过程，各个指标不是独立的，它们相互关联，相互制约。
典例1（2008年10月浙江高考）公共场所常有人忘记关闭水龙头，为了避免出现这种现象，下列水龙头中，最适合于公共场所使用的是（）
本题考查产品方案的比较和权衡，同时考查观察能力和生活常识。
公共场合使用的水龙头需要能自动关闭，延时关闭就是一种较好的方案。
1.五种不同类型的电子式时钟构思方案如图所示：
时钟1的特点是只有指针，钟的外形可徒手在表盘上绘制任意形状；
时钟2的特点是表盘下方装有温度计和湿度计；
时钟3的特点是表盘下方的小盘可以指示另一时区的时间；
时钟4的特点是指针采用龟兔赛跑的图案；
时钟5的特点是采用水果代替电池进行发电。
根据时钟的这些特点，回答下列问题：
（1）如果给小学二年级的小朋友设计，以上时钟合适的是______（填序号）；
（2）如果是给高中一年级的同学设计，以上时钟合适的是______（填序号）；
（3）如果是给宾馆中的客房设计，以上时钟合适的是______（填序号）。
413
2.如图是四种不同结构的扳手。
普通扳手
普通扳手活络扳手十二角形扳手（梅花扳手）内六角扳手
在旋紧或拧松非标准尺寸螺母的时候，上面四种扳手最合适的是（B）
A.普通扳手B.活络扳手
C.梅花扳手D.内六角扳手
备考模拟训练
一、选择题（在每小题所给出的四个选项中，选出一个最佳选项）
1．小明要设计一个中小学生随身携带的水壶，他对水壶进行了设计分析，你认为对产品进行设计分析应考虑的因素是（A）
A.物、人、环境B.美观、实用、经济
C.结构、功能、安全性D.高效、健康、舒适
2.在设计制作过程中，为了降低制作成本和制作难度，常希望使用一些“标准件”。
下列对于“标准件”的理解，正确的是（A）
A.国家给予统一标准代号的零部件B.国家免检的零部件
C.全国统一定价的零部件D.已经获得专利并得到保护的零部件
3.任何最终产品的设计都要综合考虑物、人、环境三个方面，以下属于环境因素的是（A）
A.可重复利用B.色彩
C.追求个性D.美观
4．理解是记忆的升华，记忆是理解的前提。
随着社会发展步伐的加快，知识爆炸导致学生要记忆的东西越来越多，学习负担也越来越重。
有同学就构思出这样一种芯片，它有像电脑硬盘一样的存储能力，体积小到可以放进人的大脑里，但人脑不会就此颓废，因为芯片只是存储了百科知识，至于归纳、理解、分析与应用等能力仍需要人自己去学习和掌握。
这种构思方法属于（C）
A.模仿法B.联想法C.奇特性构思法D.头脑风暴法
5.浙江杭州市某瓶装饮料公司在选择材料用来盛放饮料时，你向他们推荐使用哪种材料（C）
A.樟木
B.钢化玻璃
C.热塑性塑料
D.陶瓷
6.某企业为了生产不粘锅，需要选择合理的涂料，现在有以下四种涂料，合理的选择应该是（C）
A.涂料1：
有很好的不粘效果，但长期使用可能会对人体健康产生伤害
B.涂料2：
没有不粘效果，对人体也不会有任何伤害
C.涂料3：
有较好的不粘效果，研究试验表明对人体产生伤害的可能性很小
D.涂料4：
不粘效果一般，但价格便宜，对人体伤害未知
7.右图所示是一个门把手，中空的螺旋形把手中配有一个LED手电，可以方便使用者在夜间找到手电。
以下是该门把手的部分设计，不合理的是（B）
A.中空螺旋形把手内孔直径稍大于手电外径
B.把手接220V交流电，可使手电充电
C.把手握柄长度为16CM
D.螺旋形把手材料用高强度的塑料
8.小王想为自己家里设计一张床上用的便携式手提电脑架，他搜集到以下的信息：
电脑的外形尺寸
电脑的重量
床的长度
电脑的生产厂家
电脑的价格
你认为设计电脑架需要的信息有（C）
A.
B.
C.
D.
9.小张构思了一个方案，画出了如图所示的设计草图，下列对该方案的解释，不合理的是（D）
A.可变角支架调节，方便手提电脑的使用
B.挡板的作用，是为了扣住手提电脑
C.支架面板上散热孔，是为了电脑散热的需要
D.可拆卸支架，方便电脑的移动
二、非选择题
10.为了节约木材，现在的食堂大多数采用消毒筷子。
为了盛放消过毒的筷子，小王设计了一个带盖子的筷子盒（图），但这个筷子盒还是存在不足。
（1）对设计的筷子盒进行设计分析（填写带“▲”部分）
对象
特点
对设计的要求
不同类型不同习惯的人
由于个人的为使习惯不同，因此要求筷子盒中取出筷子时，不产生交错污染
筷子盒
材料：
▲
功能：
结构：
食堂
食堂属于公共场所，因此要求筷子盒能达到筷子与外界相对隔离
（2）请对筷子盒的设计进行改进，来满足设计的要求。
画出草图，并简单说明操作过程。
解答：
1.木质、降解塑料
按键式的拿取
经久耐用，稳定性好
2.略
11.作为一名高中学生，请结合你在学校所使用的课桌发现的缺陷和不足，根据设计的创新性、实用性、经济性、美观性等原则，为学校设计一张更适合高中生使用的课桌。
（1）根据你发现和明确的问题，提出具有一定可行性的设计要求；
（2）综合考虑人、物、环境三个方面，提出设计应主要考虑的因素；
（3）请运用草图法、模仿法、联想法、奇特性构思法中的一种或几种，构思出一个方案，并用草图及必要的文字说明你的方案。
分析：
第
（1）小题的设计要求是指，课桌能满足正常的学习使用情况下（普遍性、实用性），注重创新性、经济性和美观性，当然更是现阶段技术条件能够解决的（可行性）。
第
（2）小题中的“人”，指高中生学习任务重，处于生长发育期，安全意识不强；
“物”指课桌的功能、强度、制作材料、外观等等；
“环境”是指环境保护和对教室环境的适应性。
第（3）小题的草图，分构思草图和设计草图，当然在这里肯定是用经过整理、修改和完善的设计草图。
①提出设计要求：
A．功能要求：
具备基本的功能，同时具备桌脚可升降、桌面可倾斜（符合人体工程学）、空间拓展可存放更多书本的功能等等；
B．技术要求：
课桌基本高度适当、木料材质表面处理工艺等等；
C．外观要求：
大方、明快等等；
D．耐用性：
结构稳固，经久耐用等等；
E．成本要求：
200元人民币以内等等；
F．其他方面的要求。
②综合考虑人、物、环境三个方面，提出设计应主要考虑的因素：
产品设计三要素
分析
考虑的因素
人（高中生）
学习任务重
经久耐用、利于高效学习
处于生长发育期
高度适中或可升降调节、桌面可倾斜避免脊柱生长不良（生理上考虑）
明快、大方（心理上考虑）
安全意识弱
各零部件不易造成对人体的伤害
物（课桌）
功能
基本功能、附加功能等
材料
木质、塑料、合金等
造型
形状传统、色彩柔和、质地细腻或其他，等
环境（教室）
适应性
摆放稳定、体积适中等
环境保护
无污染等
③
方案一文字说明：
A．木质材料；
B．桌面通过支架可倾斜放置或水平放置；
C．桌脚可通过活动螺丝调节课桌高度；
D．其他。
方案二方案三其他方案……
12.为了保护环境减少白色污染，建议禁止或减少一次性塑料袋的使用；
因此请你准备设计一种竹蓝子，代替目前使用的一次性塑料袋。
（1）你是怎样设计竹蓝子的功能和结构的？
（2）请你对竹蓝子的筐底、筐架、提手进行设计分析。
（3）用草图展示你的设计。
（4）针对你的设计方案，列出加工所需要的工具。
答：
（1）竹蓝子的功能：
代替一次性袋子，装盛物品
竹蓝子的结构：
以框架结构为主，比较柔性
（2）竹蓝子的筐底：
（如可折、四方、圆形等）
竹蓝子的筐架：
（如可拆、刚性、柔性等）
竹蓝子的提手：
（单提手、双提手、叉提手等）
（3）草图略
（4）结合设计的竹蓝子的具体实际进行说明，如：
工具有木工锯钢丝锯木工刨钢卷尺木工直尺木工铅笔
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