2.1设计的创造性思维和工程思维

高一—粤教版—通用技术—必修一第二章第一节创造性思维和工程思维（一）教学设计一、教学对象分析学生已经学习了第一章，了解了技术和设计的关系，但是尚未开始技术设计的实践。

在开始技术设计学习之前，先熟悉技术设计中的思维方式，为后期开展技术设计打好思维方法的基础。

通过学生熟悉的案例，让学生能够开展独立思考，尽快具备进行设计的能力二、教学内容分析本节主要内容是“创造性思维”。

首先以港珠澳大桥建设为例，在技术设计中应用创造性思维和工程思维解决各种技术难题。

其中创造性思维包括发散思维、逆向思维、联想思维等，创造性思维可以产生很多创新技法，从而帮助进行创新设计。

定势思维是按照以往经验思考和处理问题的思维方式，在一些问题的解决中会造成障碍。

在技术设计中，需要关注以上这些思维方法三、教学目标1.技术意识：了解发散思维、逆向思维、联想思维等设计中常剧的创造性思维方法，启迪创新设计意识。

2.工程思维：以港珠澳大桥和二峡t程的设计和建设为例，对其技术系统分析，体悟工程思维的特点，认识系统和工程的多样性和复杂性。

3.创新设计：分析港珠澳大桥“桥一岛一隧”的结构和人工岛建设的构思方案，领悟其中的创新设计。

通过穿插的思维训练，开拓创造性思维，进行创新设计。

4.物化能力：运用工程思维分析蔬菜大棚太阳能自动浇水系统内四、教学设计过程教学环节教师教学学生活动设计意图新课导入 1.观看港珠澳大桥介绍视频，分析港珠澳大桥建设采用桥岛隧结构设计方案的原因。

2.提出问题：设计方案采用了哪些设计思维方式？3.教师总结：“桥-岛-隧”结构是创造性思维和工程思维的结晶，从而引出本节课学习的内容。

欣赏纪录片，了解在港珠澳大桥设计中遇到了哪些难题，使用了什么方案解决问题，从而简单了解有关的思维方式通过伟大的技术工程，提高学生学习技术的兴趣，感悟技术设计需要各种思维方法去解决技术难题。

创造性思维1.发散思维（1）发散思维是以思维的问题为中心向外扩展各种想法，包括多角度的思考和多样性的构思，是思维的不断发散。

【设计的创造性思维和工程思维】学案【学习目标】1、了解技术设计的一些创造性思维和工程思维。

2、能应用创造性思维结合具体项目提出解决问题的方法，并进行初步的系统分析。

【自主学习】一、创造性思维1、发散思维（1）发散思维又叫辐射思维，它以思维的问题为中心向外扩展各种想法，即多角度、多层次探讨问题的解决方法，并由此引起思路的转移和思想的跃进。

（2）思维的发散可从材料、结构、功能、形态、方法、关系和因果等多方面进行思考。

（3）讨论：应用发散思维，思考空的矿泉水瓶可以有哪些用途？2、逆向思维（1）逆向思维又叫反向思维，它是采用与正向思维完全不同甚至相反的方法来思考问题，提出解决问题的方法。

（2）运用逆向思维，必须深刻认识事物的本质，才能真正做出独到的、科学的、令人耳目一新的成果。

（3）案例：诸葛亮空城计；研究人员热衷于提高某种金属的纯度，从而使该金属具有新的特性和新的用途，而另一些研究人员则逆向思考，在该金属中掺入其他金属或“杂质”，使新的合金产生了许多新的特性和用途。

（4）讨论：野生动物的“人类观赏园”3、联想思维（1）联想思维是人们在脑海中，将一种事物与另一种事物联系起来，从而帮助解决问题的一种思维方法。

（2）阅读34页拓展学习（3）案例：仿生4、其它思维方式：抽象思维、形象思维、移植思维、类比思维等。

5、实践：解决紧固螺栓断裂的办法有哪些？二、工程思维1、阅读课本案例：三峡工程中的工程思维，体会三峡工程设计中考虑了哪些系统要素？如何进行系统分析，比较权衡，综合决策的？2、实践：蔬菜大棚太阳能自动浇水系统项目的工程思维【巩固练习】1、小明准备自己设计一个台灯，他对台灯的设计进行了大胆的设想，开关能否设计成更加方便的形式，能否人不在台灯前就自动关灯，能否方便的控制合适的亮度，能否改变原来支架的方式，这种思维方式属于（）A.逆向思维B.发散思维C.定式思维D.联想思维2、破冰船最初都是依靠自身重量向下压迫冰的，这时船头需要做的很厚重，后来人们改为从冰下向上破冰，效率大大提高，请问这个设计利用了什么思维（）A.逆向思维B.发散思维C.定式思维D.联想思维3、根据蝙蝠利用超声波定位的原理，人类发明了声呐，请问这种思维方法是（）A.逆向思维B.发散思维C.定式思维D.联想思维4、请你设计一个放在书桌上的小书架，在项目设计中，可以利用哪些工程思维？【知识拓展】1、其它常见思维方式抽象思维：人们在认识活动中运用概念、判断、推理等思维形式，对客观现实进行间接的、概括的反映过程。

《通用技术》必修1第二章第一节设计的创造性思维和工程思维教学设计教学背景党的二十大报告指出，“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。

必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”。

通用技术是一门与科学技术息息相关的学科。

回顾人类的发展历程，从石器时代、青铜时代、蒸汽机时代直到当今的信息时代，技术进步改变着人类的生活和生产方式。

我们的生活、工作、生产处处都要用到技术，例如我们手中拿的圆珠笔和钢笔就是多次技术改造的结果，使我们足不出户就可以了解世界的电视机也是技术发明的成果。

认识技术、善用技术，已成为现代人必须具备的素质。

教学目标：知识与技能目标:了解技术设计的一些创造性思组,和工程思维。

了解并掌握几种思维方式的特点，培养学生正确的思维方式!针对这些应具备的素质在日常生活中不断的锻炼自己。

增强学生创新的精神和勇气，并养成应用优良思维方法解决实际问题的习惯，为以后学习设计打下坚实的基础。

情感、态度、价值观目标:1、通过了解技术发明与技术革新的关系，增强学生对技术的理解，培养学生对技术应以人为本的理念。

2、加深对技术的艺术美、技术美及文化性的理解，增强技术设计的道德责任观念。

3、通过对设计原则的理解，形成全面的、联系的、发展的技术原则观。

教学内容分析:本书的第二章让同学们了解技术设计学习需要形成的核心素养，学会技术设计中常用的思维方法，通过学习设计的基础知识，为开展技术设计活动做准备。

技术的目的在于改善人类的生活。

人类在满足生活的需求与愿望时，会遇到许多问随，因此解决问题的程序与方法、探索与实践成为技术的重要内涵。

学情分析:通过前一章的学习，对设计与技术有了一定的认识，对设计一样自己的作品充满激情，但对设计的要求还不深入。

本课培养学生良好的思维方式，进一步的提升学生学习设计的兴趣。

教学重难点:重点:1.熟悉并培养正确的思维方式。

工程师的设计思维和创意能力在当今的社会中，工程师扮演着至关重要的角色。

他们不仅需要具备扎实的专业知识和技术能力，还需要发展出卓越的设计思维和创意能力。

本文将深入探讨工程师的设计思维和创意能力，并讨论其在实际工作中的重要性。

一、设计思维的重要性1.1 提高问题解决能力设计思维是指一种从问题出发，以解决问题为导向的思考方式。

工程师面临着复杂的问题和挑战，需要从多个角度去分析和解决。

通过运用设计思维，工程师能够更全面地理解问题，并提出创新的解决方案。

例如，在设计机械设备时，工程师需要考虑到各种力学、材料等方面的因素，并根据最终的需求进行综合考量，才能达到最佳的设计效果。

1.2 激发创新能力创新是工程师的核心能力之一，而设计思维是创新的基础。

工程师需要运用设计思维来挖掘问题背后的潜在需求和机会，并提供独特的解决方案。

通过不断地思考和迭代，工程师能够激发创新潜能，推动技术和工艺的发展。

比如，汽车工程师在设计新款车型时，需要根据市场趋势和用户需求，提出更节能环保、智能化的设计方案，从而增强汽车的市场竞争力。

1.3 优化用户体验用户体验是产品成功的关键因素之一。

工程师的设计思维需要更加关注用户的需求和体验，将用户放在设计的核心位置。

通过深入了解用户的使用习惯和需求，工程师能够提供更加人性化、便捷和舒适的产品。

比如，电子产品的设计需要考虑到用户与设备的互动方式，以提高用户的操作体验。

二、创意能力的重要性2.1 激发团队创新创意能力是驱动团队创新的关键。

工程师需要在团队中发挥创意能力，为项目提供独特的解决方案。

通过充分发挥个人的创意能力，并与团队成员进行有效的沟通和合作，工程师能够激发团队的创新活力，推动项目的成功实施。

2.2 解决复杂问题在工程项目中，经常会遇到复杂的问题，需要工程师具备创意能力来进行解决。

创意能力可以帮助工程师从不同的角度思考问题，提供非传统的解决方案。

例如，在城市交通规划中，工程师需要考虑到交通拥堵、环境保护等多个因素，通过创意的设计来改善交通状况。

工程设计中的创新思维与方法工程设计是一项涉及创造、规划和实施工程项目的复杂任务。

在现代社会中，要想在激烈的市场竞争中脱颖而出，工程师需要运用创新思维和方法来解决各种挑战和问题。

本文将讨论工程设计中的创新思维与方法，并探讨如何将其应用于实际工程项目中。

一、创新思维创新思维是指以不拘一格的思考方式来寻求全新的解决方案。

在工程设计中，创新思维可以帮助工程师发现新的设计理念和解决问题的方法。

以下是几个促进创新思维的方法：1. 提出问题：工程师应该养成质疑一切的习惯。

通过提出问题，可以激发思维，寻找突破传统的新思路。

例如，当设计一个桥梁时，可以提出以下问题：如何减轻材料重量？如何应对自然灾害？如何提高耐久性？2. 多元思考：创新需要多元化的思考方式，工程师可以从不同的角度和领域获取灵感。

例如，可以借鉴艺术、自然科学、社会学等领域的理念，来创造独特的设计方案。

3. 逆向思维：逆向思维是从不同的角度去寻找问题的解决方案。

例如，当设计一个交通系统时，可以逆向思考如何减少交通堵塞，而不是仅仅关注增加道路容量。

4. 聚焦用户需求：在工程设计中，用户需求是一个关键的因素。

通过聚焦用户需求，工程师可以设计出极具创新性和实用性的解决方案。

例如，在设计一款智能手机时，需考虑用户对于便携性、功能多样性以及易用性的需求。

二、创新方法除了创新思维外，工程师还可以利用一些创新方法来促进工程设计的创新性和效率。

以下是几个常用的创新方法：1. 原型设计：原型设计是快速验证和改善设计方案的方法。

通过制作简化或模拟的原型，可以更快地发现问题并进行调整。

这种方法能够帮助工程师在早期阶段批判性地评估和改进设计。

2. 设计思维：设计思维是一种以用户为中心的方法，通过观察和洞察用户需求，从而引发创新设计的灵感。

它强调以人为本，注重用户体验，并通过不断的迭代和反馈来实现最佳设计。

3. 智能化设计：随着人工智能技术的发展，智能化设计逐渐受到关注。

通过使用机器学习、数据挖掘和人工智能等技术，工程师可以从大数据中获得有价值的洞察，并应用于设计和优化过程中。

设计方案的创造性思维与实践设计方案的创造性思维在实践中起着重要的作用。

创造性思维是指通过独特的观点、创新的思维方式和灵活的思维方法，产生具有创造性的解决方案。

在设计领域，创造性思维是设计师必备的能力之一，它可以推动设计的发展和创新。

本文将探讨设计方案的创造性思维与实践的关系，并提供一些创造性思维的方法和技巧。

一、创造性思维的重要性创造性思维在设计方案的制定和实践中具有重要的意义。

首先，创造性思维可以激发设计师的想象力和创造力，帮助他们产生独特的设计理念。

一个好的设计方案需要有独特的创意和新颖的设计思路，只有通过创造性思维，设计师才能超越传统的设计模式，创造出与众不同的设计作品。

其次，创造性思维可以帮助设计师解决问题和应对挑战。

在设计过程中，设计师常常面临各种各样的问题和困难，只有通过创造性思维，才能找到切实可行的解决方案。

创造性思维可以帮助设计师从不同的角度思考问题，找到新的解决思路，从而克服困难，实现设计目标。

最后，创造性思维可以推动设计的发展和创新。

设计是一个不断发展和变化的领域，只有通过创造性思维，设计师才能不断创新，推动设计的发展。

创造性思维可以帮助设计师发现新的设计理念和方法，引领设计的潮流，推动设计的进步。

二、创造性思维的方法和技巧创造性思维是一种可以培养和提高的能力，设计师可以通过一些方法和技巧来培养和发展自己的创造性思维能力。

首先，多角度思考是培养创造性思维的重要方法之一。

设计师应该从不同的角度思考问题，避免陷入传统的思维模式。

可以通过提问自己一系列问题来激发思维，例如“为什么要设计这个产品？”、“有没有其他的设计方案？”等等。

通过多角度思考，设计师可以找到更多的设计可能性，产生创造性的解决方案。

其次，跨界融合是培养创造性思维的有效途径之一。

设计师可以从其他领域获取灵感，将不同领域的思维方式和方法应用到设计中。

例如，可以从艺术、文学、科学等领域获取灵感，将它们与设计相结合，产生新颖的设计理念和创意。

第一节：设计的创造性思维和工程思维一、学习目标1.了解技术设计的一些创造性思维和工程思维。

2.能够打破思维的约束，运用创造性思维和工程思维思考、分享问题，运用工程思维分析蔬菜大棚太阳能自动浇水系统。

二、素养目标技术意识：了解发散思维、逆向思维、联想思维等设计中常用的创造性思维方法，启迪创新设计意识。

分析港珠澳大桥“桥—岛一隧”的结构和人工岛建设的构思方案，领悟其中的创新设计。

通过穿插的思维训练，开拓创造性思维，进行创新设计。

工程思维：以港珠澳大桥和三峡工程的设计和建设为例，对其技术系统分析，体悟工程思维的特点，认识系统和工程的多样性和复杂性，能运用工程思维分析蔬菜大棚太阳能自动浇水系统。

三、教学重点、难点重点：理解什么是创造性思维和工程思维。

难点：能够运用创造性思维和工程思维思考我们日常生活中的问题。

四、教材情况本节先以港珠澳大桥建设为例，在技术设计中应用创造性思维和工程思维解决各种技术难题。

其中创造性思维包括发散思维、逆向思维、联想思维等，创造性思维可以产生很多创新技法，从而帮助进行创新设计。

定势思维是按照以往经验思考和处理问题的思维方式，在一些问题的解决中会造成障碍。

最后以三峡工程的设计和建设为例体悟工程思维的特点。

工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维，各种技术思维方法都是工程思维的基础，工程思维中的许多特点，是其他思维方式没有的。

在技术设计中，需要关注以上这些思维方法。

五、学生情况学生已经了解了技术和设计的关系，但是尚未开始技术设计的实践。

通过具体的案例，学生先熟悉技术设计中的思维方式，为后期开展技术设计打好思维方法的基础。

让学生能够开展独立思考，尽快具备进行设计的能力。

六、教学过程观看电影《厉害了我的国》中港珠澳大桥的建设部分。

提出问题：港珠澳大桥的的海底部分建造，设计方案采用了哪些设计思维方式?从上空俯瞰，全长55km的港珠澳大桥宛若蛟龙，蜿蜒腾越于蔚蓝的海面上，在离岸20多km处倏忽隐没，再在6km外腾空而起，连接两端的小岛状似蚝贝，这优美的“桥—岛一隧”结构是创新思维和工程思维的结晶。