自行式平板运输车转向机构的设计研究(中)

第一篇：自行式平板运输车转向机构的设计研究(中)

自行式平板运输车转向机构的设计研究

引

言

自行式平板重型运输车属于专用汽车，是一种多输入多输出、行走桥和转向机构分布式布置、功能复杂的机–电–液一体化地面车辆。自行式平板运输车采用可拼接、模块化组合方式，可以根据所运设备的具体情况和路面条件进行不同形式的组合以适应运输要求。广泛应用于建筑、矿业生产、钢铁冶炼、船舶制造等行业。

国外自行式动力平板车的技术起步早，专业化程度高，其技术已很成熟。目前国际上大型的液压平板车的品牌主要有Cometto（科米托）、Goldhofer（歌德浩夫）、Nicolas（尼古拉斯）和Scheuerle（索爱勒）等。国内有上海电力环保设备总厂有限公司、郑州大方桥梁机械有限公司等。

随着我国造船业和桥梁建筑业的发展，各大运输企业陆续从国外引入了一些大型自行式平板车来满足生产要求，但存在成本高、维护不及时等问题。针对这种情况，有必要研制拥有自主知识产权的国产高性能自行式动力平板运输车。自行式平板车的转向系统是集机械、电子、液压为一体的协同工作的控制系统。目前自行式重型平板车的转向系统国外技术大多采用微电脑控制的液压独立转向，其转向角度可达到180°以上，即实现横向行驶。本文设计的自行式平板车单模块载重100吨，共四轴线，系统最高工作压力为28MPa，工作时要求平板车的每个轮组独立转向，转向角度达到180°，它的转向行驶模式有：直行、斜行、横行，正常转向行驶。

平板车整车采用液压驱动，液压制动、液压升降平台高度，所以转向机构可采用液压马达或液压缸驱动。本文根据平板车的功能要求及结构特点分别设计了液压缸驱动式六杆转向机构和液压马达驱动式齿轮转向机构两种转向方案。并应用Pro/E软件对这两种转向机构分别进行了三维整车建模和运动学仿真验证。1 概述

课题提出的背景、目的和意义

随着世界各国国民经济的增长，公路交通状况不断改善，对汽车的专业化、高速化、重型化的要求越来越明显，世界各国对专用汽车的需求逐年增加。近年来，专用汽车增长率均大于载货车增长率，各国专用车的产量占载货车产量的比率逐年递增，发达国家尽量以专用车替代载货汽车。目前专用汽车占载货汽车市场的半壁江山。从世界各国专用汽车的技术含量看，专用汽车技术含量比普通载货汽车高，而重型专用汽车属于高技术、高附加值产品，其附加值达40%以上。近年来我国专用车辆伴随着汽车工业的进步得到迅速发展。国民经济的发展对专用车辆的专用工作装置的要求越来越高,专用工作装置呈现功能多样化、控制自动化、产品系列化等技术发展趋势。另一方面随着社会的进步和经济的发展，建设性行业及运输业也随之发展，人们对车辆的使用性能要求越来越高，尤其是对专用汽车提出了越来越高的要求。普通的运输车已不能满足社会需要，因此专用车厂家迅速发展起来，世界上大多数商用车辆为专用汽车，因此专用汽车生产量较大。而基型载货车产量所占比重较小。在一些发达国家，由于高速公路非常发达，铁路运输逐渐萎缩，专用汽车成了商用运输及各种特殊用途运输的主力，并正在朝着大型化方向发展，特别是专用半挂、专用运输车，其发动机功率越来越大，车速越来越高，性能也越来越完善

伴随经济的增长和工程技术的发展，专用汽车市场已经进入了快速成长时期，城市化进程不仅会拉动经济发展，也会拉动专用车行业的发展，企业开始重视产品质量的提高、性能的完善、技术的不断进步。人们关注车辆实用性的同时，更加关注其安全可靠性和操作舒适性等特性。汽车转向系统是控制其行驶路线和方向的主要装置，它直接影响汽车的操纵性和稳定性。采用液压动力转向取代传统的液压助力转向或机械转向代表了当今工程专用汽车和其他重型车辆转向机构或系统的发展方向。正确合理地设计和使用液压转向系统，对于提高各类液压机械设备及装置的工作品质和技术经济性能都具有重要的意义[3]。自行式重型平板运输车采用可拼接、模块化组合方式，可以根据所运设备和路面条件进行不同形式的组合以适应运输要求，被广泛应用于建筑、矿业生产、钢铁冶炼、船舶制造、石油化工等行业，国际上大型的液压平板车的品牌主要有德国索埃勒、法国尼古拉斯、国内有上海电力环保设备总厂有限公司、郑州大方桥梁机械有限公司等。

本文设计的自行式平板运输车载重100吨，自身重量为30吨，轴距1 550mm，轮距1 820mm，共四轴线，系统工作压力28MPa，其转向系统是集机械、电子、液压为一体的协同工作的控制系统。工作时要求平板车每个轮组独立转向，转向角度达到180°，即可以正负转向90°，实现横向行驶。它的转向行驶模式有：直行、斜行、横行、正常转向行驶。整车采用液压驱动，液压制动、液压升降平台高度，所以转向机构可以采用液压缸或液压马达驱动。本文分别对上述两种转向机构进行了设计研究，并根据车架结构设计出了满足转向要求的六杆转向机构和齿轮转向机构，并对设计出的机构进行运动仿真和强度分析验证，从而为自行式平板车独立转向机构的设计制造做出了可靠的分析依据和实验结果。

1.1 专用车概述

1.1.1 专用汽车的概念

目前，关于“专用汽车”术语世界各国尚无统一的标准，各国对“专用汽车”这一术语的理解也不尽相同。在美国和英国的汽车资料中称为“特种汽车”（Special Type of Vehicle），它包括客车、平头货车、柴油货车、市政送货车、三轮、大轮货车、救护车和殡仪车等，也有称为“专用汽车”（Special Purpose of Vehicle），主要指消防车、救护车、机场用车和银行用车等。

日本在JIS（日本工业标准）的D0101-1967（1973年批准）汽车术语中把在汽车上装有专用设备，由汽车本身动力或专用发动机驱动的汽车称为特殊装备车（特装车），它包括自卸车、液罐车、消防车、混凝土搅拌车和垃圾车等；把普通汽车底盘上安装特种车身的汽车称为特种用途汽车（特用车），它包括救护车、宣传车和邮政车等；把专门为特殊作业使用而制造的具有特殊结构的汽车称为特种汽车（特殊车），如履带车、农耕作业车和超重车等。日本运输性的公路车辆运输法中将汽车分为三类：货车运输车，包括长头货车、平头货车、自卸车、厢式货车、三轮货车、全挂车、半挂车等；特殊用途车，包括消防车、警车、救护车、医疗防疫车、冷冻车、冷藏车、宣传车、液灌车、洒水车、工程车、邮政车、混凝土搅拌车、垃圾车等；大型特殊车，包括推土机、铲运机、装载机、叉车、沥清车、长货运输车、农用拖拉机等。

综上所述，国外所谓的专用汽车或专用车辆是一种在许多特征上不同于基本型汽车或经过特殊改装之后才能用于运输货物或人员的车辆，以及只用于完成特定任务的车辆。在我国，专用汽车一般是指装有专用设备，具有专用功能，用于承担专门运输任务或专项作业以及其他专项用途的汽车或汽车列车。GB-9417-88标准还将国产专用汽车划分为厢式汽车、罐式汽车、专用自卸汽车、超重举升汽车、仓栅汽车、特种结构汽车和汽车列车等。

第二篇：即热式电水壶研究及设计

即热式电水壶研究与设计

摘要：传统的电热水壶的控制方式是由英国人发明的，已有将近15年左右的历史。中国的产量最大，每年将近8000万台的产量，大多数出口到欧美国家。由于饮水机有很多缺点，体积大，移动不方便。存在二次污染等问题，人们开始购买小巧，方便的电热水壶。即热式电热水壶是由我们国人发明的，中国拥有知识产权。他摒弃了所谓由英国人发明的蒸汽开关，并完全超越了它。传统的电热水壶具有等待时间长（一般4—5分钟）噪音大，费电等缺点，而即热式电热水壶能在瞬间（大概3—8秒）能把冷水烧开，而且想喝多少烧多少，绝不浪费一点点能源和水。

关键词：即热；消费者；新趋势；用户

一、研究背景 1.随着中国消费者生活水平和生活品味的逐步提高，人们对快速获得新鲜水的需求日渐凸显，单纯的电水壶已经无法满足。前期我们已经对市场和消费者进行了调研，对城市家庭饮用水行为进行了人群类型分类,如图一：

（图一）目标用户分析

期望通过创新的技术实现人们对快速获得新鲜水的需求，在细分

市场寻找到产品开发的方向和机会点。

二、研究目的

通过研究用户使用产品的场景、需求和使用行为，探索用户在样机上完成若干任务中来发现产品在使用过程中的可用性问题，并观察遇到的使用障碍、不满足点和非预期性行为，以更好的寻找和发现产品的定位及用户对产品的使用期待.（一）目标用户研究：

通过目标消费者用户对现有产品和产品模型手板的使用体验，研究用户使用产品的场景、需求和使用行为。如图二：

1.收入：家庭人均收入相对较高 2.人口：家庭人口相对较少 3.时间:家庭集中在早晚和周末 4.知识:知识水平相对较高 5.独立:家庭个人相对独立

（图二）目标用户分析

（二）可用性测试：

探索用户在样机上完成若干任务中来发现产品在使用过程中的可用性问题，并观察遇到的使用障碍、不满足点和非预期性行为。

（三）概念测试：

收集消费者对产品的分别评价，以更好的寻找和发现产品的定位及用户对产品的使用期待，并为下一代的产品开发提供设计方向。

三、研究执行概况

（一）覆盖城市：上海、广州、北京

（二）调研方式：入户深访，体验观察

（三）样本构成：8个

（四）样本条件：原点用户：潜在用户=5:3

（五）潜在用户的要求： 1.主要水工具；

家里使用的水工具：饮水机、净水设备、电水壶、电水瓶、即热式工具、传统方式、2.主要使用者：

（1）单身青年；(2)俩口之家；(3)其他；(4)三口之家；(5)三代同堂；(6)办公室； 3.年龄，25-58岁； 4.以左边象限的群体为主； 5.能用普通话进行沟通；

6.家庭月收入6千以上，单身群体3000以上； 7.自有住房；

四、项目成果与结论

（一）目标用户行为分析 1.水源选择:（1）8个用户中，其中6个用户使用过滤水，1个用户使用桶装水，1个用户使用自来水；

（2）用户越来越注意饮用水的水源，大部分家庭尤其是新婚家庭净水设备属于必备家电；

（3）对于该类机器的目标用户群大部分都不直接采用自来水烧水因此水垢问题不明显。

2.开水的用途及工具

(1)该8名用户的工具有针对性的进行配合工作，区别以往暖水瓶解决家中一切开水使用：

(2)暖水瓶与煤气壶或者电水壶配合，完成家中非直接饮用开水的工作；

(3)家中日常饮用水基本上是专配工具，即热类机器或者电水瓶；

(4)电水壶主要是应急时使用，比如家中客人比较多，过滤水来不及等情况；如图三：

（图三）产品用途及工具分析

3.即热的用途

(1)即热类机器主要解决日常的饮用水的需求。“平时我跟宝宝两个人主要用这个机器，喝水冲奶，一天加一次水就够了”

(2)即热类机器在用途上可以完成冲剂咖啡机、调温壶等专业机器的工作；“这个机器避免千滚水，可以烧开还可以调温，我喝茶老公喝咖啡都可以搞定”“冲奶很方便，量和温度都很好把握，不用倒点再看看刻度再兑水试试什么的”

4.购买原因

(1)即热式概念最吸引消费者的利益点是：有效避免千滚水——健康(2)“现在都讲究健康嘛，到处都说千滚水不好”

(3)其次是烧水速度快“20S就烧好了，很快，很方便”“速度快不耽误事，现在在网上搜即热或者快速烧水，网上好多”

5.购买渠道

(1)8个用户的主要烧水工具6个通过网购，2个电视购物。“电视上介绍的很详细，而且送货上门，像苏宁那样的卖场只有大家电才会送”

“在网上逛逛就找到了，然后看看哪款评价比较好，挺方便的，送货上门”

(2)其中有2名用户反馈逛卖场但是并没有见到类似产品。“听朋友说挺好的，我还特意在卖场看看怎么样，但是没有见过这种产品”“如果在卖场看到这么小巧的机器还700块，估计我连了解的兴趣都没有了”

(3)其中网购的5个机器里有4个都不是自己购买，由老公或者孩子帮忙选购

注：现淘宝、京东和地方台的大型电视购物占据了新品类产品的主要

6.使用地点

(1)客厅:厨房小没地方放了，而且有油烟。这个机器放在客厅也挺好看的”

(2)厨房: 这个设计的风格就适合放在厨房，如果是这款（北鼎），我应该会放在客厅”

(3)饭厅: 杯子都放在饭厅，机器放在旁边正好，喝水很顺手，况且厨房很小没地方搁”

(4)卧室: “给宝宝冲奶方便，不用大老远跑厨房去，我们主要在这边活动，而且厨房油烟多大，对机器不好”

(5)办公室: 我在家的时间少啊，早上6点就出门了，平时喝茶都在办公室”

注：不放在厨房的原因：厨房油烟大，机器很容易脏，不好清洗、厨房面积小和呆在厨房的时间少

7.每天饮水量

(1)早上用水量：起床后的第一杯水，150ML-200ML “每天早上起来洗漱后我就会先喝这么一杯水然后去上班”

(2)晚上用水量：泡茶、咖啡、饮水，为全天用水量的高峰“晚上回来看看电视的时候喝水比较多，或者泡花茶、咖啡什么的”(3)

用户一般全天水箱加水1-2次，周末在家一般全天加水2-3次

如图四：

（图四）饮水量分析

8.概念测试结果

(1)测试概念，如图五：

（图五）测试概念分析

(2)动作分解，如图五：

（图六）动作分解分析 8.测试概念(1)沸腾可视化

用户认为98度和100度都是开水, 用户相信机器，机器告知用户.(2)温度调节方式

温度调节功能很有必要,温度调节的范围要从常温到沸腾都包含,温度调节的值不用太细分，保证常用几个温度值供选择就可以了,最好有图标表示此温度值的用途建议.(3)水量选择方式

定量出水方式是即热类机器的最佳搭配方式,连续出水方式可以作为定量出水的补充选择，但是前提是定量出水过程中无法暂停，否则此功能重复。如果专为大量热水设计，则使用频率会很低，意义和价值都不大.定量出水的量可以提供多选择，100ML-300ML内，150ML和200ML使用频率最高.定量显示键建议大小杯和毫升数都能体现.(4)时间等待容忍度

即热类机器是烧水和接水两个过程一气呵成，减少用户的工作环节（电水壶解放人们烧水过程的看守工作，即热类水壶解放人们烧水和倒/接水的劳动）同时在保证出水流量均匀的前提下，对于小流量用户是可以容忍的（相对机器带来的其他利益，这种问题用户可以包容）。

10.配件实用方式

如果实现水嘴的高低调节来适应容器，要先保证易清洁和抗菌性.沥水盘要与水嘴对应，给用户明确的放置接水容器的指示.放置接水容器的区域设计在高度、宽度、深度和稳定性上考虑多一些常用容器，比如奶瓶、泡茶壶等水箱设计要考虑到安装拆卸方便，易清洗，易观察水位及耐用性

11.界面实现方式

机械式按键手感好，耐用；电脑式按键手感和耐用性需要提升.旋钮式在操作过程中需要注意咔咔的声音，如果太清脆会传递不耐用的感觉机械式操作简单明了，电脑式方式更显科技感按键功能分区，常用键和重要按键要区别其他键

12.模式人性化

锁定解锁功能设计人性化：比如10秒自动锁定，3秒解锁光圈、光屏的亮度参照夜间使用操作，以不开灯就能安全操作为佳.机器工作烧水和出水过程用声音或者光来为用户提示辨识.机器内部清洗频率低，设置专门键或者专门清洗方式会提醒用户清洗痛点.报警模式启动的前提是产品确实没法实现正常工作而且状态合理.(二)现有产品分析 1.以水箱类型分

（1）.水箱分离式即水箱与机体分开，加水时只要提起水箱加水即可。其优点是加水方便，缺点是水箱与机体的链接容易漏水。

（2）.整体式即水箱与加热体一体化设计，此类水壶加水方便，不易漏水，符合人们的使用习惯（与传统的电热水壶相似）。.以加热类型分

(1).通过控制水泵的流量与发热体的功率来达到出水的温度此类加热方式很难精确控制，由于电压的波动，会导致出水温度的不稳定。在海拔地区，由于费点降低，会出现只出蒸气不出水的现象。而且由于使用的水泵为电磁泵，使用时噪音会很大。

(2).采用水加热后体积膨胀的原理，此种方式目前最科学的。只有在水烧开时才会出来，保证喝到的是开水，而且与费电无关，无论在高海拔还是在平原地带都一样，由于不需要采用电磁泵，也没有噪音。

(3).逐杯加热的方式，此类水壶的优点是成本低，是在原有水壶的基础上稍作修改即可。缺点是只能一杯一杯烧，不能烧半杯水，而且在烧的过程中需要等待比较长的时间（半分钟左右）此类水壶的加热方式还有一个最大的缺点，是等一杯水烧好，出水快完时会有最大的蒸气冲出，噪音很大，而且可能会有烫伤的危险。选购指南：尽量选择加水口大的产品，加水容易而且容易清洗。3.材料分析

除了价格因素之外，选择购买时，人们还注重电热水壶的外形和

材质，普通材质的电热水壶难以得到高消费层的青睐。今年最新的流行款式由原来的企鹅形转变为时尚的圆弧形，壶身和电源底座可以相互分离，作时不需整机移动，壶身可360度旋转，可以从任意方向取放。三重安全保护装置，能有效保护使用者的安全。

还有要是想用普通热水器时要用铁合金的,不要用铝的,铝服用过量会钝化大脑.4.加热体分析

电热水壶的加热器在水壶接近底部,水壶的面积大水烧的能更充分;普通热水器长短不一,要是壶大热水器短,冷热水在做对流运动的时候,暖瓶底部水温度会达不到100度.所以要是普通热水器和暖壶大小相似的话,就都差不多,否则还是用电热水壶好.另外从节电角度考虑用电热水壶省电，(1).因为加热器短，(2).因为一次可以多做一些水.（三）关键习得 1.饮用水消费趋势

第一阶段：一种烧水工具，处理所有用水需求

第二阶段：饮用水和非饮用水的界限分得越来越明显，并为饮用水专配烧水工具.第三阶段：水的质量决定生命的质量，饮用水健康意识越来越强.2.替代竞争品类（针对目标用户），如图七：

更新换代

退居次位

（图七）替代产品对比分析

(1).重复加热和容量太大的原因，换掉饮水机和电水瓶。

(2).保温是消费者的痛点，目的是为了想用热水的时候就有，如果不

保温就能实现这个目的，用户会换掉暖水瓶。

(3).调温壶主要是为了调有合适温度的水，类似的功能单一的竞争品类都可以被替代。

(4).电水壶不保温，一次性烧好的水用不完，倒掉或者重烧。(5).电水壶易生水垢（眼不见为净），而且口小难清洗。

(6).家中偶尔需要一次性用大量热水的时候，可以拿来应急。因此水壶退居其次。

（四）即热类产品利益点

（图七）即热类产品利益点分析

6.4 USP

（图七）USP分析

为您提供最佳的日常健康饮用水加热解决方案

五.产品设计方向

（图八）产品系统分析

（一）外观

1.原则--以为占用空间面积尽量少为设计原型。

2.造型--由于使用地点基本脱离厨房，设计适当精致，考虑美观性、装饰性，不要太传统。3.体积--体积小巧，不宜太大

4.色彩--易于与家居风格搭配；大众化色彩，接受度较高（如：黑白红）

（二）烧水系统

1.水量实现定量出水--定量出水系统更符合消费者使用习惯，建

议增加“手动停止”功能配合使用水量可选--采用多档烧水量（精准水量）小杯：150ml 中杯：230ml 大杯：300ml 2.单位时间出水量--单位时间出水量要均匀，不能断断续续，更不能溅水；水温实现水温可选--水温选择，不用很复杂，不用精确到

具体温度，实现常温、温水、热水、沸腾 4档常用水温 烧水时间--烧水时间20S-30S之间； 3.清洗--不需要可拆卸清洗，但须增加清洗功能 沸腾可视化--不需要透明窗口和蒸汽7.3

（三）操作与互动

1.主要按键

水量选择--小杯、中杯、大杯、停止为主要烧水功能 水温选择--实现方式不限，但按键更为方便，更显科技感 水温选择按键--须对应其温度，并指示其功能

（如：温水40°--冲奶；热水85°--冲咖啡；沸腾--泡茶）锁定/解锁功能--设定一定时间，机器自动进入锁定状态 解锁操作需要有反馈提示，减少新用户操作疑虑或误操作（如童锁键闪烁）按下3秒解锁（时间不要太长不能太短）

2.界面显示

水温屏幕显示--可有可无，根据设计或成本需要选择； 水量提示--水量选择功能（大杯、中杯、小杯），需要有精确的水量提示，如150ml，200ml等

开机反馈--开启电源后，需要有声音或灯光的提示

（四）电源开关

位置和单独电源开关，不常用，与常用按键分离。位置需隐蔽，但要易识别。

（五）水箱

原则--清洗方便，无死角；安装拆卸方便易操作构造水箱体--可拆卸，并且拆卸安装方便易用 水箱盖--建议选择不拆卸方式

水箱提手--提手扣避免松松晃晃，要稳固

（六）材质

水箱体--透明、安全、易清洗 水箱盖--透明、安全 水箱提手--透明、厚实

（七）接水区域

沥水盘--可拆卸，方便清洁，对应位置--沥水盘中间小孔与出水嘴对应。材质--沥水盘与出水嘴对应都要采用不锈钢。接水区域--除了适合一般的水杯之外，常用的茶壶和奶壶同样可以放置使用，不用人工手扶。

六、设计与实现

（一）最终产品 1.设计特点

(1).采用了单纯、柔和感的白色，几何形态和简约的造型。(2).内部结构清洁非常方便，可拆卸水箱、可更换滤芯，材料环保易降解。

(3).白色家居形象，搭配局部五金件，营造整体素雅的品质感，区别于目前同类型产品。

(4).人性化功能，简易快捷的操作，切合现代便捷的快饮生活方式.本产品是环保、小型、便利的个人用热水机，是小规模的企业 或家庭台桌上使用的产品，主要以喜欢喝咖啡-茶为主的对象。

2.功能特点

（1）LED显示板，直观灯光变化指示烧水温（2）温度条可控制水温度（室温~100℃）

（3）一次操作可接小杯(150ml)和大杯(250ml)温水（4）40S快速烧水可连续供水（5）锁定功能可以控制误操作（6）缺水温馨提醒防干烧

（图八）产品细节说明

（图九）产品面板细节介绍

七、总结：

（一）取得成绩：

1.美的新款高端即热电热水壶，即将上市 2.给客户 松下 贴牌，预计年出货10万台。

（二）产品优点：

1.即开即饮，无需等待

即热式电热水壶比传统电热水壶功率稍大（一般为2000W左右，传统电热水壶为1500—1800W），能在数几

秒内（3秒—8秒）把水烧开，十分适合快节奏的现代化生活，为人们节省了宝贵的时间，因为是即热即饮，也能确保水质的新鲜。

2.节能省电

虽然即热式电热水壶要比传统电热水壶功率稍大，但由于加热时间短，反而节约了能源，传统的电热水壶必须把整壶水烧开以后才能饮用，等到要去喝下一杯水的时间，壶内的水可能已经冷下来了，所以又要重新烧开，浪费了水能源而且多次饮用烧开的水（所谓的千沸水）很不新鲜，对人体不利。

3.体积小，移动方便

即热式电热水壶与传统的电热水壶体积差不多，而它的使用习惯与我们的饮水机相似，适用于很多环境，办公室，卧室，客厅。

4.可调节出水的温度

与传统的电热水壶不同，非要等水烧开后加热才会停止。即热式电热水壶不但能做到即热即饮还能调节水温。更能适合不同的茶和饮料，比如泡奶粉要用60度左右的水，泡绿茶要用80度左右的水，红茶要100度的水等等。

5.无噪音

传统的电热水壶在说将要烧开的时候会有很大的噪音，而即热式电热水壶由于使用了全新的加热方式，几乎听不出任何噪音。

6.更加先进的防干烧功能

传统的电热水壶有防干烧的功能，能在没有水的情况下按下加热开关，发热管还是照常工作，如果这时温控失灵，水壶可能着火。可即热式电热水壶采用全新的防干烧功能，只要水壶里没有水数量很少时，无论开关是否处于开启状态，加热管都不会工作，确保安全。

注释：

[1] 即热式电热水壶，即不是传统电热水壶的更新换代，也不是简单的技术改变，而是一种全新概念的电热水壶，它能把冷水瞬间烧开，喝多少烧多少，不需要把整壶水烧开了再饮用，做到即开即饮，节能，环保，健康。

参考文献

（1）](日)原研哉.设计中的设计[M].山东：山东人民出版社，2006.55～57.（2）]威廉 阿伦斯著，丁俊杰，程坪，苑菲，张溪.当代广告学[M].北京：华夏出版社，2001.（3）（英）莱夫特瑞；欧美工业设计5大材料顶尖创意；上海人民美术出版社，2007-1

第三篇：参与式教学设计的研究

参与式教学设计的研究

（作者：李华

富源县第一中学）

1、教学设计的内涵

教学设计,是运用教学技术分析教学问题,确定解决方法和途径,然后评价教学结果的系统计划过程。由于教学既是教师的教和学生的学组成的一种教学活动,又是一种特殊的信息传播活动,视听教育在课堂教学中占中有重要地位,是一个较复杂的系统。因此,学习理论、传播理论、视听理论、系统科学理论、认识论和教育哲学共同构成了教学设计的理论基础。①

学习理论是指在阐明行为变化何以产生,并揭示学习依据的心理机制而形成的理论,它是从学习的实际和实验研究中概括总结出来的。传统的学习理论,基本上分为联结派和认知派，联结派基本上是美国人的观点,认为学习是刺激与反应间的联结,注重学习者的外部现象与外在条件的探索,其代表理论有:桑代克的“试误说”、华生的“刺激反应说”、斯金纳的“操作条件说”等等。认知派是德国格式塔派的观点,它强调知觉的整体性,认为学习是个体对情景的了解,是认知的结果。其代表理论有:柯勒的“顿司论”,托尔曼的“认知——目的论”、莱温的“场”理论等等。认知学习理论,其代表理论有:加涅的学习的层次与条件。加涅将智慧技能的学习分为连锁——辨别——具体概念——定义概念——规则——高级规则六个层次,每个高一级的层次都以低一级的层次为基础。他将学习结果分为言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度五种类型,各种类型的学习条件是不同的;在他的学习结构模式中,明确地指出了认知策略同智慧技能的区别②。这些理论对教学设计具有深远的意义。布鲁纳的认知发现说，在教学中常用的“发现学习”或“指导发现学习”,是指由例证到概念和规律的教学法。但是这一方法的外部条件是:教师必须列举若干体现概念或规律的例证,内部条件是学生已掌握相关的概念为基础,学生的心理过程要经过辨别、提出假设、检验假设和进行概括几个阶段。

传播理论：教学中的大量事例表明，学生所接受的教学信息并不完全取决于教师所讲授的信息输出量,即教学信息在传输与转换中受到了众多因素的影响。20世纪40年代兴起的传播学,通过对传播模式、传播者和受播者的研究、传播的信息、传播的符号、传播的媒介、传播的效果等的研究,使人们对大众传播有了较清晰的认识。同时也给教育研究者以启示,因为教学过程也是信息传播过程,是特殊的传播过程,它遵从传播学的规律。所以,教学设计体系理论的一个重要方面是以传播理论为基础发展起来的。

视听理论：视听理论产生于40年代,比较成熟的是戴尔的“经验之塔”理论,他将学习分为活动的(直接经验的)学习模式、图像的(模糊经验的)学习模式、符号的(高度抽象经验的)学习模式三种类型,并按由具体到抽象排成一个塔状③,形成了从实际活动到观察、再到抽象的完整过程。戴尔的“经验之塔”理论,对教学是很有启发的。首先,教学应从具体经验入手,随着学生知识和年龄的增长,逐步走向抽象,抽象的概念,应以具体经验为基础。其次,塔中的视听教具,它比语言更具体和易于理解,而且它能冲破时空的限制,弥补学生的经验不足,所以教学中应大力提倡利用各种媒体进行教学。

系统科学理论：控制论、信息论、系统论统称为系统科学。近几年来,三论的许多原理被广泛地运用在教育系统分析、课堂教学的信息加工、反馈与控制等方面。这些研究使人们对复杂的教学过程的信息传递、反馈与控制等问题有了新的认识。

①② 冯学斌,万勇.教学设计的理论基础[J].电化教育研究.1998年第1期

邵瑞珍.学与教的心理学[M].华东师范大学出版社,1990：P101~P103 ③ 尹俊华.教育技术导论[M].北京师范大学出版社,1992P18~P20 认识论、教育哲学：教学过程是一种特殊的认识过程,必须接受辩证唯物主义认识论的指导。在教学设计中,教学活动必须符合认识规律,处理好传统与现代、教与学、直观与抽象、直觉与逻辑知识与方法、理论与实践、重点与全面、集体与个别的各种关系,将教师的主导作用与学生的主体作用很好地结合起来。哲学无疑对教育设计具有指导意义,但对教学设计更直接作用的是教育哲学,到现在,五种不同的教育哲学对世界各国的教育起着不同的影响,这就是:传统的文科教育、进步教育、学科结构运动、新行为主义、人文主义心理学①。对教学设计有重要影响的还有美育理论,在教学中,不仅要将学科知识的科学美渗透出来,还应提倡教学美艺术美,从而使学生在振奋、愉快的环境中接受教育。

2、“参与式”教学设计

2．1参与式教学的涵义②

“参与”的概念产生于20世纪40年代末，60年后逐渐形成“参与式方法”。.在《语言大典》(王同亿主编，1990年版)中，“参与”一词有八种含义，其中最基本的含义为“参加(指事业或活动)”。《辞海》(光明日报出版社，2003年版)中“参与”一词的含义是“参加到里面去进行活动”。《现代汉语词典》(商务印书馆，1990年版)中“参与”一词的解释是“参加(事务的计划、讨论，处理)”。从这些工具书的解释可知，“参与”意为“参加”（Participate in)另外还有“同别人一起干或分享某事(Partake)”等意思。

“参与式方法”产生于20世纪60年代，最初主要用于一些国际发展组织和发达国家帮助发展中国家进行基础设施建设，调动当地群众自立、自强和自我解放。20世纪90年代以来，成为国际发展组织和一些国家政府性、非政府性机构倡导的一种重要方法。它是指参与者主动积极地投入进去，与其他参与者共同合作，完成任务的方法。它是一种培训和教育的方法。

“参与式教学”是将一般的参与式方法的基本思想及具体方式运用到课堂教学领域而创造出来的一种全新的教学模式或教学方法。它要求教师不仅关注教学的结果，而且要关注教学的过程，更确切地说，要关注教学过程中教育和教养因素的发挥;同时，必须从根本上转变“以教师为中心”、“以课堂讲授为中心”、“以书本知识为中心”的教学观，视学生为教学的主体，给学生以学习的主人的地位。它强调运用参与式方法教学的过程不再是单纯的知识传授和技能培养的过程，同时也是智力开发和创造力生成的过程、个性养成的过程等。在实施这种教学方法的课堂上，“教师不再是课堂的主宰者，而是学生学习的指导者和协作者、教学情境的创设者、学生活动的伙伴;学生也不再仅仅是知识的被动的接受者，而是自主的学习参与者，是问题的发现者、思考者、解决者”。

参与式教学的宗旨是在活动中充分发挥学生的主体性、能动性和创造性，要求教师在教学中充当组织者、引导者和促进者的角色，与学生建立平等的师生关系，激发学生的学习兴趣，教给学生学习的方法，培养学生良好的学习习惯，使学生积极地参加各种学习活动，促进学生个性、态度和情感的健康发展。要求学生充分发挥其自主性、能动性和创造性，积极参与各种活动，在活动中摸索适合自己的独特的学习方法。

“参与式教学设计”是在教师的精心组织引导下，以学习者为中心，以活动为主，倡导平等参与的一种教学设计。它是围绕研讨的问题，以活动的形式师生共同参与教学问题，确定解决问题的方法，评价教学的结果，共同促进师生发展，树立一种民主平等、和谐发展的学习观念。

2．2参与式教学的主要特点③

①② 美罗伯特·梅逊.西方当代教育理论[M].文化教育出版社,1984 陈向明.在参与中学习与行动[M].教育科学出版社，2000年 ③ 祁丽娟.参与式教学在小学数学课堂中应用状况的调查研究[D]西北师范大学，2005(1)参与性。参与式教学注重发挥学生的主体作用，通过活动，让学生积极参与到教学中去。学生在活动中，他们的身体一心理一精神高度投入，体验着一种生命的意义，或者说他们是用这种活动让释着生命的价值，表达着生命的激情。因此，主体参与过程就是学生生命体验的过程，这种体验使学生在教学运行中不断获得发展自己的动力。

(2)互动性。互动性指主体行为的因果性、依存性、共振性。师生、生生互动会形成一个有利于学生发展的课程场。而活动是这个课程场的载体，离开活动就谈不上互动。课堂上通过师生互动，学生得到多方面的满足，教师的创造才能和主导作用也得到充分的发挥。因此参与式教学强调学生对活动的亲自性、卷入性，它是展示人、发展人的重要途径。

(3)民主性。民主是现代课程中的重要理念。民主最直接的体现是在课程实施中学生能够平等地参与。教师与学生之间的交流是平等的，教师尊重学生独特的认识和感受。在交流中教师以平常心对待学生提出的问题:在交流中教师如果有错要勇于在学生面前承认自己的错误.在各种交往活动中，学生之间也是平等的，男生与女生是平等的，尤其是“学优生”与“学困生”是平等的。只有平等地对待每一个学生、尊重每一个学生，学生才会感到安全，才能积极主动地参与教学活动。

(4)合作性。参与式学习提倡分组活动形式，这种形式为教师与学生、学生与学生、小组与小组之间提供了更多的合作机会。教学过程是师生交往、共同发展的互动过程，在这个过程中，人人参与，平等对话。教师帮助学生制定适当的学习目标，并确认和协调达到目标的最佳途径，指导学生形成良好的学习习惯，掌握学习策略.。

(5)开放性。从教室内桌凳的摆放、墙壁的布置、教师的行为举止到活动的内容和方式都是开放的。开放的课堂，形式是活泼的，气氛是活跃的，对学习内容的理解也是多元的。参与式活动为每个学生提供发现与创造的机会。

(6)激励性。参与式学习评价注重发挥激励功能。这里没有失败，只有不断的探究。每个学生在大家的热情期待中体验了学习的全过程。

(7)发展性。参与式学习过程期待每一个学生的发展，只要你努力探究了，只要你在他人的帮助下进步了，只要你在学习中获得了自信的体验，你就获得了发展。发展有快慢之分，却没有高低之分。

(8)反思性。参与式学习的最高境界在于反思，在于顿悟，在于通过群体交流不断发现自身之外的知识世界来构建新的经验体系。

3．参与式教学的理论基础

（1）素质教育的思想

实施素质教育，必须全面贯彻党的教育方针，端正教育思想，转变教育观念，面向全体学生，加强学生思想品德教育，重视培养学生的创新精神和实践能力，为学生全面发展和终身发展莫定基础。有学者提出:①素质教育的出发点和立足点是面向现代化、面向世界、面向未来;②素质教育的基本内涵是全面贯彻教育方针，全面提高国民素质;③素质教育的工作重点是培养受教育者的创新精神和实践能力。

（2）建构主义学习理论和多元智力理论

新课程改革的理论基础是现代教育理论和学习理论，其中，多元智力理论和建构主义学习理论对新课程改革具有重要意义。

1建构主义学习理论： ○建构主义在对知识的看法问题上，一般强调知识并不是唯一现实的准确表征，它是一种解释、一种假设。科学的知识包含真理性，但不是绝对的唯一答案。学习活动要发生则必须满足两个条件：学生的背景知识与新知识有一定的相关度;新知识的潜在意义能引起学生情感的变化。学习活动发生后:学生通过与其他学生和教师的不断交流和沟通，在自己原有背 景知识的基础上完成新知识的意义建构。

2多元智力理论的学生观、教学观和评价观： ○美国哈佛大学教授霍华德·加德纳在《心智的结构》一书中把智力定义为“是在某种社会和文化环境的价值标准下，个体用以解决自己遇到的真正难题或生产及创造出某种产品所需要的能力。”认为智力并不是一种能力，而是一组能力，智力不是以整合的方式存在，而是以相互独立的方式存在的。据此提出了多元智力理论(认为人的智力至少包括八种)①.它所倡导的学生观是一种积极的学生观，他认为每个学生都有自己的优势智力领域，有自己的学习类型和方法，学校里不存在差生，全体学生都是具有自己的智力特点、学习类型和发展方向的可造就人才。

它所倡导的教学观是一种“对症下药”的因材施教观，有两个方面的含义:①是针对不同智力特点的“对症下药”;②是针对不同学生的“对症下药”。

新的教学观要求教师选择和创设多种多样适宜的、能够促进每个学生全面充分地发展的教育方法和手段。

（3）后现代知识观：

后现代知识观兴起于20世纪60年代，它作为一种新的知识观，是对传统知识观的批判、反思与超越。后现代主义认为，课堂教学活动不仅是一种认知过程，更是师生、学生之间的交往过程。教师不是知识的传授者、解惑者，而是知识的促进者、引导者;学生不是知识的接受者、复制者，而是知识的发现者、创造者。

（4）情感教学理论

人本主义心理学家认为，真正的学习涉及到整个人，而不仅仅是为学习者提供事实。教学的本质是促进学生成为一个完善的人。美国心理学家罗杰斯(C.R.Rogers 1902-1987)的非指导性教学就是这一流派的代表，其基本主张是:教学目标应该是充分发挥作用人、自我发展的人和形成自我实现的人；教学过程以解决学生的情感问题为目的；学习具有个人参与的性质，学习是自我发起的，学习是渗透的，学习是由学生自我评价的。教师作为“促进者”在教学过程中发挥作用，关键不在于课程设置、教师知识水平及视听教具，而在于“促进者”和学习者之间的人际关系的某些态度品质。这种态度品质包括三个方面:真诚、接受、理解。其中，真诚是第一要素，是基本的品质。情感教学的理论是参与式教学思想的重要依据。（5）活动教育思想。

杜威的活动教育理论强调“做中学”，知识与活动不可分离，欲知必行。20世纪70年代以后，美国流行“开放教育”，其具体实施有许多与杜威的“做中学”相似。英国、日本的“开放教育”源于杜威的“做中学”。杜威的这些思想，对我国当前开展的活动教学与素质教育实验研究有着重要的启发意义。皮亚杰正是在杜威的活动教育理论基础上，重新肯定了活动教育的地位和价值。提出了教育要发展儿童的主动性；重视儿童的实际活动。20世纪90年代初，国家教委正式将活动课程纳入了九年义务教育课程计划。

4、参与式教学设计的意义和存在的一些问题

4．1参与式教学设计的意义

教师方面：通过反思教师设计教学活动的过程，充分调动学生的主动性和积极性，使学生积极有效地参与;促进教师的专业发展。学生方面：促使学生切实参与到数学教学活动中，促进学生的自主发展；在参与式教学活动中学生的经验得到激活和提升，智力得到开发和运用，学生独立思考问题的能力得到培养和提高。建立民主、平等的师生关系和生生关系。教师作为促进者、指导者，在课堂上要倾听学生的意见，鼓励学生发表自己的见解，做到教学相长。具体表现在：

① 袁振国主编.当代教育学[M]北京,教育科学出版社.2004（1）有助于提高教学质量，学生通过独立思考将外在的教学内容内化为自己的知识体系。（2）有助于活跃课堂气氛学生主动参与教学会形成多边的教学交流，使得课堂气氛活跃和保证教学效果。

（3）激发了学生的学习兴趣，提高学生的综合能力。通过主体参与教学，学生可以获得主动表现的机会，使得课堂教学中充满学习的热情。

（4）满足学生实现自我价值的需要，有利于学生真正成为教学的主人。

（5）有利于形成和谐的课堂人际关系，参与式教学提供许多教学形式，学生在小组讨论中会得到更多的合作和交流，使学生之间的认识更加深刻。

（6）有利于提高学生的社交技能和合作意识。学生在主动参与的交往中与人相处，与人合作，其合作意识和交往技能会得到提高。

（7）有利于促进学生个性的发展，培养学生的创新精神和创新能力。（8）有利于学生自我设计能力的培养和知识面的拓展。

课堂教学中学生主体的参与，激发了学生对课堂教学强烈的参与欲望，充分发挥学生的主体性、积极性和创造性。学生只有积极主动地参与教学过程，才能使外部的教学活动逐步内化成为自身内部的努力活动，从而获得知识，发展多种能力，提高综合素质。

4．2参与式教学存在的一些问题

(1)教师在参与式教学中的活动设计问题

参与式教学活动是有目的、有计划、有组织的活动，它以问题为导向，通过问题引导活动，围绕解决问题组织、开展活动，其根本目的是促进学生的全面发展。在教学过程中，如何设计问题，如何提出问题，是一个关系到能否激活学生的潜力，能否引发学生的学习动机，能否顺利开展学习活动，能否提高教学效率的关键问题。

(2)客观条件的限制和评价体制也影响着参与式教学的实施。由于受到客观条件的限制，有些教学活动难以实施，参与式教学评价体系还没有完善，对参与式教学的结果还不能做出标准的评价。

(3)教师对“问题情境”的创设存在形式化的倾向 随着课改的不断深入，利用现代教育手段创设问题情境，不仅调动了学生对学习的热情，激发了学生的学习兴趣，而且为学生营造了一个提出问题、探究问题、解决问题的现实情境，促进了学生对“数学来源于生活，又服务于生活”的体验。但是，在课堂教学过程中，存在部分教师过分追求“华丽生动”，远离实效性的情形。

(4)小组活动缺乏实质性

小组合作学习是数学课堂上常见的形式，而合作学习总是围绕某些问题来进行的，学生学习和掌握的内容通常是以讨论问题的形式出现的.但有的教师由于对问题、目的、时机、过程没有进行认真的设计，使得学生的合作有形式而无实质。

主要参考文献: [1] 冯学斌,万勇.教学设计的理论基础[J].电化教育研究.1998年第1期 [2] 邵瑞珍.学与教的心理学[M].华东师范大学出版社,1990：P101—P103

[3] 陈向明.在参与中学习与行动[M].教育科学出版社，2000 [4] 祁丽娟.参与式教学在小学数学课堂中应用状况的调查研究[D]西北师范大学，2005 [5] 尹俊华.教育技术导论[M].北京师范大学出版社,1992P18—P20 [6] 美罗伯特·梅逊.西方当代教育理论[M].文化教育出版社,1984 [7] 袁振国主编.当代教育学[M]北京,教育科学出版社.2004

[8] 喻平.数学教育心理学[M].广西教育出版社,2004 5

第四篇：参与式教学中实验教学及课堂研究

参与式教学中实验教学及课堂研究 【摘要】当今社会人才的培养，不仅仅只是传授理论知识，最为重要的是要培养全面发展的高素质人才，尤其是实践动手能力和实验探究能力的培养与提高。实验教学中实验探究教学作为培养学生动手能力、创新能力的有效手段和必要途径，是理论教学不能替代的。大力积极推进小学实验室建设和实验教学最为迫切。

【关键词】科学实验教学 实验探究能力 “0.5+2+1+0.5”教学模式

【正文】

一、课前准备要充分

（一）课前认真检查实验器材

实验器材要认真细致的检查。如在分离食盐和水的实验中，要首先检查食盐是否纯净，酒精灯是否有充足的酒精，石棉网是否还好，蒸发皿是否干净，三脚架是否生锈等都是实验准备当中不可缺少的部分。只有真正的做到事无巨细才能保证实验的成功概率，实验教学才能正常开展，实验效果最为准确。

（二）导学案的编制

导学案在当代教育中具有十分重要的意义，让学生在家中可以预习的更加充分，这样避免了传统教学中盲目的预习，没有目标的预习。也在逐渐的培养了学生的自主探究的能力，养成探究的习惯。

（三）备课好课是教学成功的基础

要给学生一滴水，教师必须要有一桶水。要提高科学实验教学效果，指导学生进行熟练地实验操作，教师必须在课前试做实验，分析学生在实验中可能发生的一些突发情况进行预设。使自己在课堂上做到有的放矢，并得心应手地指导学生的实验与观察，从而获得最佳教学效果。

(四)鼓励学生参与实验准备

让学生自己动手准备实验，不仅能弥补教学器材的不足，且还能提高学生的学习兴趣。在《各种各样的岩石》观察实验中，教师只负

汇报是学生发现事物本质、科学真谛的必要途径。实验汇报力求做到“求同存异”。让学生有一个充分的对比，知道自己在哪些方面还得努力改进，哪些方面是自己的优势。

三、课堂模式研究

通过几年的探索研究，我们从中归纳出带规律性的成分，逐步构建小学自主创新性学习教学模式——课堂教学“0.5+2+1+0.5”。即5分钟实验前交流加上20分钟自主实验加上10分钟实验后的交流加上5分钟实验报告的完成。

（一）5分钟实验前交流

我们的学在教师编制的导学案引导下先通过自主预习即个体单独预习。由于学校的自身条件的限制，在实验的过程中我们不可能根据个人的意愿为每一位学生都准备好实验的材料，所以我们要求以小组实验的形式展开实验，这就要求学生要有一个统一的行动路线。在个人预习的基础上形成团体预习，让学生对知识预习插缺补漏，在实验的工程中节约实验时间。

（二)20分钟实验操作

20分钟的实验操作，在整节实验课中占据一半的时间，这是实验的重点，只有在成功实验的基础上，我们才能更好的分析我们的实验现象，这就要求我们的学生在预习的时候必须要预习充分，实验前的5分钟就显得特别重要了。只有学生在实验前有一个明确的思路才能做为一个成功实验的保障。

（三）10分钟的实验后交流

根据小学生的学习特点，他们的自我约束能力很差，可能一大部分学生完成实验后就跑出去玩了，把我们的实验忘得一干二净了。所以为了能够让学校对本实验加深认识，这10分钟就显得珍贵了，我们有一个成功的实验后，还要让学生学会积累成功的经验，这才是一次真正的成功的实验课。在这10分钟的交流时间内，学生可以加深对实验的理解认识，交流成败经验，形成一个集体探究意识。

（四）5分钟完成实验报告

其实这5分钟的完成实验报告时间也是对知识的在加深认识，学生个

自己负责的同时还要对学生负责，（二）构建了“0.5+2+1+0.5”的学习方式。

1.要想指导学生卓有成效地自主探究学习，关键是构建科学的课堂学习操作模式。通过具体的模式环节和操作策略规范学生的学习行为和教师的引导行为，从课内的规范延伸到课外的发展，确保学生自主学习的效果。

2.“0.5+2+1+0.5”自主学习模式的研究转变了教师的观念。旧的教学思想是以教师为中心，只重知识的传授、不重能力的培养和思维的训练，这反映在教学方法上就是教师讲、学生听。其结果是压抑和限制了学生的学习积极性和创造性，使学生不能具有自主独立的探究实验习惯。

[1]徐学军.实验教学要加强学生创新能力的培养[J].经济师，2004，（4）.[2]熊善平，白萍.新时期实验室建设与管理[J].湖北财经学校学报，2005，（17）

麻栗坡县铁厂村中心小学 姓名：张廷磊 性别：男 教学科目：科学

第五篇：中学生物探究式教学设计研究

中学生物探究式教学设计研究

【摘要】：目前,我国教育改革在全面有序地推进。伴随着教育改革对探究式教学的提倡与要求,如何设计和实施探究式教学活动日益得到关注,成为当前教育研究的热点。本论文通过研究实践学校的初中生物教材,后以微生物与食物保存为主题,对七年级学生进行了访谈。访谈过程中发现这个内容的探究活动可以在该年级开展,访谈同时了解到学生存在的理解难点：微生物的生命性和腐烂食物中微生物的来源。笔者根据在访谈过程中了解到的学生理解的难点,查阅了相关文献,并对此进行了探究式教学设计研究。论文设计了两种形式的探究式教学,分别是压缩版和详细版。压缩版的以解决学生的困惑为主要目的,占用两个课时。详细版的共有七个活动,活动的设置的顺序符合学生的认知水平和学习的科学性,活动的目标在于培养学生的探究学习能力及掌握科学方法。压缩版与详细版设计简介：压缩版中有两个主要的活动,即如何证明微生物是有生命的和腐败食物中微生物的来源,最后是关于食物保存方法的一些扩展。详细版的探究式教学设计共有七个活动,第一个活动是对生命的探究,主要目的是区别生物与非生物,了解生物的生命特征；第二个活动是对给出的几种生物进行分类,随着分类的变化,逐渐培养学生的分类思想；第三个活动是探究食物变质的原因,让学生了解微生物是食物腐败的主要原因,通过设计实验培养其探究技能；第四个活动是探究霉的生命,解决学生理解的难点;第五个活动是探究腐烂食物中的微生物的来源,让学生消除食物中能产生微生物的错误认识；第六个活动是探究减缓食物变质的速度,这个活动的目的在于引导学生善于从身边收集信息,了解储存食物的各种方法,培养学生关注身边事物的习惯；第七个活动主题是利用微生物,学生在了解了微生物的生命特点与来源后,鼓励学生深入到生活中,以实际行动去发现并探究如何利用微生物为人类造福。本论文对压缩版和详细版的异同进行了分析比较,对这两种形式设计的适用情况进行了说明：压缩版适用于学科课程中解决学生理解的难点,从而不影响课时计划与进度,又能让学生经历探究学习的过程,激发学生的对生物的兴趣,培养其乐于探究、主动学习的习惯；详细版适用于学校的校本课程中,侧重于对学生探究学习能力的培养。论文还对本设计与教材中关于微生物与食物保存的设计进行了分析比较,最后对教学设计实施情况作了总结和反思,并探讨了研究设计进一步改进的方案。研究结果表明,通过探究式教学：解决了学生在微生物与食物保存上理解的难点,学生体会了科学家研究问题的过程和思想；提高了学生学习的主动性,学生的学习态度由先前的消极应付变为积极主动的投入；学生处于宽松、和谐、愉快的课堂气氛中思维更加活跃,他们争相发表个人的观点,对问题及他人的结果勇于提出质疑,学生的表达能力和批判思维得到了锻炼；学生对生物的学习产生了极大的兴趣,对未知的问题探索由先前的胆怯与不屑变为积极地探究与寻求解决方法；学生的实验设计能力也得到了相应的锻炼和提高；学生之间由先前的不善交流变为主动的进行交流,增强了学生的合作意识；在情感上学生通过探究合作增加了他们之间的友谊,教师与学生的关系也变得相当融洽。通过研究笔者认为,在探究式教学中教师的角色是探索者,只有不断地摸索与研究探究式教学的教学方法,不断完善自己的教学知识与技能,才能引导学生进行积极有效的探究学习；教师要注重提高个人的素质,更新教学思想与观念,在教学过程中重新定位自己的职能与作用。建议教师在探究式教学设计时,先分析判断教学内容是否适合探究式的教学,有些教学内容不适合探究,将知识直接告诉学生教学更加有效；探究式教学设计前要先了解学生在教学内容上的前概念以及学生的困惑,在此基础上进行的探究教学设计更有意义。