设计题的分析、归纳与猜想

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  摘 要:选考题和通考题对比来看,依时间排序它们之间存在着继承关系,同时又都有所改变和创新。我的判断是还是要求画连接件,但其作用又不仅限于连接作用,会包含有或支撑,或旋转,或紧固。不管是画哪一种结构,结构体所要实现的功能可能会有所增加,要么在两个方向上实现有限度伸缩调节,要么在不同维度上实现有限度旋转,还有可能是将有限度伸缩与转动结合起来。
  关键词:继承;创新;连接件
  随着高考选考科目七选三政策的逐步推进与落实,选考考试已经进行了四次,通用技术试题类型与试题结构也逐渐变得稳定和清晰了。设计草图作为结构设计的具体呈现方式之一,且适合于闭卷考试,现已成为了必考的一项重要内容。然而从近四次选考成绩来看,学生的答题情况并不乐观,作图加尺寸标注共有5~6分,学生平均得分大约在2~3分,得分率明显偏低。通过对学生答题情况作统计分析,半数以上学生不会作图,仔细分析,可将这些学生归为三个档次,一是因不理解题意而无从下手,再加上本身没有掌握作图方法,结果是卷面上几乎空白或随便乱画一下;二是学生没有掌握作图方法,即使有想法也无法呈现出来,三是掌握了作图方法,但题目没有理解准确,导致答非所问。不管是哪一种类型,结果都是得分偏低。要解决这些问题,需要从以下几个方面着手,一是要明确选考考什么,二是要清楚怎么考,出题方式和考察重点是什么,三是考虑如何帮助学生学习掌握作图方法。为此,我们需要从考题入手,逐步理清各环节需要解决的问题。
  先来分析自选考开始以来全部的选考卷第15题题目及作图要求。
  分析这五道题,它们的共同之处是要求画出可伸缩变化的支撑件,伸缩限定在一定范围之内,可连续调节,调节方便,紧固后,支撑可靠。其中前面三次的考题中对材料的要求主要都是给定了3毫米厚的钢板,其它辅助材料自选。在2017年4月的考题中根据原结构体的形状,应选用钢管,故只限定是钢材。在2017年考题中又回归了钢板,厚度限定为1.5毫米,辅助材料自选。在支撑件两端的设计上,2015年10月的考题中一端是刚连接,另一端是铰连接;2016年4月的考题中两端都要求是铰连接;2016年10月的考题中一端是连接灯头,螺栓螺母固定,属刚连接,另一端可以设计成刚连接,也可以实现滑动调节。2017年4月的考题中由于是套管式连接,只需要一端套入原支撑脚下端,并对原支撑脚作相应处理即可。为实现调节后可以紧固,前三次的考题中因片状外形而采用了螺栓与元宝螺母紧固,2017年4月考题中选用了直拧式紧订螺钉。2017年11月的考题则在设计上留有更多发挥的空间,既可以选用滑动式连接,也可以选用转动式连接。
  这几道题作图部分的参考答案看下图:
  再对比2013年3月至2016年3月的浙江省统考卷中的设计分析题,这中间有5份试卷,对应5道题中的作图对象都是连接件,连接件能够实现有限度转动或者滑动,比如2014年9月的考题是手推平板车,要求把原来固定式扶手改为可翻到式结构,需要画出能实现可翻到功能的连接件2013年9月的考题是设计家用单杠与墙壁的连接件,同样要求不用时可上翻至与墙壁贴紧,用时放下来呈水平状态且支撑牢固。2015年3月考题中要求设计高铁小桌板与支撑臂的连接件,一边固定于桌板上,另一端与支撑臂形成铰连接,可实现一定的翻转幅度。2014年4月与2016年3月的考题则是设计套在钢管上可实现滑动的连接件,固定后又能实现牢固连接。
  将这9份试卷中的选考题和通考题对比来看,依时间排序它们之间存在着继承关系,同时又都有所改变和创新。
  就继承方面看,五次统考题都是设计连接件,后面的四次都是对前面的继承,这其中列出的三次中的连接件要实现可转动,两次是套在钢管上可实现滑动,包括2017年4月的选考题,支撑件套管式设计也体现出了继承性。选考题前面几次中涉及到的都是支撑件,显然四次中的后三次是对第一次的继承,还有前三次材料上的统一性,伸缩幅度的限制等。这些都充分体现了继承性这一方面。
  在改变和创新方面,同样是很明显。首先,选考题的设计是支撑件,通考题都是连接件,这显然体现出选考的创新性;其次,通考题中连接件的设计要求,一种是有限幅度的转动,并能在终点处限位固定,一种是无明确范围的滑动,且能实现固定。而选考题中的设计要求是有限幅度的滑动,滑动要求是连续的,且在任意位置都可实现有效固定。三是通考题对材料无明显限制,而选考题对材料限制明显。四是在尺寸标注上,通考题中限定范围较小,而选考题中的规定更为严格。
  而把继承与创新结合的比较好的是2017年4月的选考题,它一方面继承了前三次选考题中的设计对象为支撑件,支撑件可实现有限伸缩,连续调节,且可靠固定,同时又变片钢为圆钢。这圆形钢结构又包含了通考题2016年3月通考题中晾衣架连接件结构体的特性。2017年11月试题则同样如此,与此同时,创新性也更为凸显,第一次在设计原理上做了放宽限制,考生拥有了有更多的发挥空间。
  结合这些变与不变,那么2018年4月的选考题又该以怎样的面目示人呢?我的判断是还是要求画连接件,但其作用又不仅限于连接作用,会包含有或支撑,或旋转,或紧固。不管是画哪一种结构,结构体所要实现的功能可能会有所增加,要么在两个方向上实现有限度伸缩调节,要么在不同维度上实现有限度旋转,还有可能是将有限度伸缩与转动结合起来,比如像现在市场上销售的手机自拍杆上连接杆与手机的连接件,它一方面能通過伸缩变换将手机固定在支架上,另一方面又能够使手机呈270°连续旋转,又能够实现可靠固定。对于这种结构体设计草图画法的练习,我们要重点练习。
  通用技术作为高考选考科目还是一个新学科,其考卷出题类型和考察模式还远未成熟,各个题型的出题方式还在不断的探索之中。但继承和发展是永恒的,这就需要我们明确考试大纲要求,仔细分析考题题意,准确把握出题者的考察意图。当然,要想作好设计题,学生必须要具备审题,构思和绘图能力,所有的分析,都是建立在扎实的基本功之上,否则,一切分析都将成为空中楼阁。
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