第一单元《3 智能垃圾箱我设计》教学设计-2026-2027学年人民版（新教材）初中劳动技术七年级上册

第一单元《3智能垃圾箱我设计》教学设计-2026-2027学年人民版（新教材）初中劳动技术七年级上册教学背景本课属于工程技术类劳动项目，是单元第三课时，承接教室整理、树木修剪劳动学习。七年级学生已经掌握项目式劳动学习流程，具备方案设计、小组协作经验。学生熟悉校园垃圾分类要求，日常使用普通垃圾箱，但发现普通垃圾箱存在异味扩散、垃圾混投、忘记盖盖子等现实问题。学生想象力丰富，乐于创意设计，但工程设计思维不足，容易只关注酷炫功能，忽略制作可行性、成本、使用场景等现实约束；绘制设计图纸、梳理结构方案能力有待提升。本课紧扣单元主题《劳动创造美好生活》，以校园智能垃圾箱为设计载体，开展工程技术类创意劳动。引导学生发现校园垃圾投放的真实问题，综合运用观察、调研、方案设计、图纸绘制、功能优化完成创意作品设计。学生在劳动中理解工程设计需要兼顾需求、功能、成本、使用场景，培养创新思维与工程劳动能力，体会科技劳动改善生活的价值。2022版劳动课程标准要求开展工程设计类劳动实践，引导学生针对真实生活问题进行方案构思、原型设计与优化。教材分析本课选自2026秋新教材人民版初中劳动技术七年级上册第一单元《劳动创造美好生活》第三课时，属于工程技术创意劳动。教材分为校园垃圾投放问题调研、智能垃圾箱功能构思、结构方案设计、设计图纸绘制、方案优化迭代、作品展示交流六个板块。教材以校园垃圾投放痛点切入，列举普通垃圾箱常见问题：开盖不便、异味溢出、垃圾混投、缺少满溢提示；引出设计智能垃圾箱的劳动任务。教材区分“智能”和普通功能，介绍基础智能方案：感应开盖、满溢提醒、分类分区；引导学生立足校园真实需求构思功能，避免功能冗余；讲解箱体结构设计要点，包含分区布局、材料选择、尺寸规划；介绍简易工程草图绘制方法，标注结构、尺寸、功能模块；强调工程设计需要考虑材料成本、制作难度、校园户外使用环境；教材最后设置方案答辩、互评优化环节，鼓励学生根据评价意见迭代修改设计方案。本课作为单元收尾课，劳动类型为工程创意设计劳动，和前面日常生活劳动、农林生产劳动形成三类劳动实践完整学习链条。本课重点不是制作实体成品，而是完整经历工程设计劳动流程：发现问题、需求分析、方案构思、图纸表达、迭代优化。教材鼓励学生立足校园真实场景，平衡创意想法与现实可行性，落实工程劳动思维培育。核心素养教学目标劳动观念：认识工程创意设计是解决生活问题的劳动，智能产品源于劳动创造；理解科技类劳动可以优化校园生活，改善公共环境；树立用创新劳动解决身边真实问题的意识。劳动能力：能够调研校园垃圾投放现存问题；围绕真实需求构思智能垃圾箱功能；掌握简易工程草图绘制方法；小组合作完成垃圾箱整体方案设计，能够依据现实条件优化设计方案。劳动习惯和品质：设计前期充分调研，不凭空想象；设计过程反复对比、推敲方案；小组讨论尊重不同创意想法；方案修改理性取舍冗余功能，养成严谨务实的劳动品质。劳动精神：在方案构思、修改迭代的设计劳动中，体会工程设计精益求精的特点；面对设计矛盾（创意与成本、功能与难度）主动寻找折中方案，培养创新求实的劳动精神。教学重难点教学重点：调研校园垃圾投放痛点，结合真实需求构思智能垃圾箱功能；完成垃圾箱结构方案与设计草图绘制。教学难点：平衡创意设想与材料、成本、使用场景限制；根据评价意见迭代优化设计方案。教学过程情境导入，引出工程创意劳动任务教师展示校园普通垃圾箱实拍照片，展示垃圾混投、箱盖敞开、垃圾外溢等场景。

师：同学们，我们校园设置了分类垃圾箱。大家观察图片，说一说普通垃圾箱在使用过程中存在哪些问题？

生1：手接触箱盖不卫生，盖子经常忘记关上，异味飘出来。

生2：垃圾装满了没人发现，容易堆在外面。

师：很好，请大家阅读教材本课开篇段落，想一想教材提出设计智能垃圾箱，目的是什么？

生：针对校园垃圾投放的真实问题，设计带有智能功能的垃圾箱，方便垃圾分类投放，改善校园环境。

师：没错。今天我们开展工程创意劳动项目，设计校园智能垃圾箱。我们完整经历调研问题、构思功能、绘制图纸、优化方案的工程设计流程，用创意劳动解决校园垃圾投放难题。

设计意图：依托校园垃圾投放真实场景创设工程设计情境，借助教材文本明确本课任务属于工程创意劳动，区分普通手工绘画和工程方案设计，激发学生创新设计兴趣。研读教材，调研校园垃圾投放问题师：请同学们阅读教材“校园垃圾投放问题调研”板块，小组交流：开展调研，我们要收集哪些信息？

生：垃圾箱使用人群、常见垃圾类型、现存问题、投放地点环境。

师：老师提问，设计智能垃圾箱，我们设计的产品给谁使用？使用场景在哪里？

生：在校师生，放置在校园道路、教学楼门口等户外或者半户外位置。

师：老师发放校园垃圾投放调研记录表，表格栏目包含投放地点、现存问题、使用者需求。各小组回忆校园垃圾箱使用情况，完成调研记录，小组汇总发现的问题。

学生完成调研表格，小组汇报调研结果。

师：大家汇总问题：箱盖触碰不卫生、异味扩散、无法提示垃圾已满、分类标识不醒目。我们设计智能垃圾箱，所有功能都要围绕解决这些真实需求展开，不能凭空增加无用功能。

设计意图：依托教材调研板块，使用调研表格辅助学习，问答互动引导学生建立“需求先行”的工程设计思维，避免设计脱离真实场景。研读教材，构思智能垃圾箱功能与结构师：请同学们阅读教材“智能垃圾箱功能构思”板块，教材推荐了哪些基础智能功能？

生：感应开盖、垃圾满溢提示、分类分区存放。

师：老师提问，是不是智能功能越多越好？比如增加显示屏、语音交互功能，请大家结合校园场景思考利弊。

生：功能太多成本高，户外容易损坏，维护难度大，很多功能没有必要。

师：总结教材要点：功能设计优先解决核心痛点，精简智能模块，兼顾实用性、成本、耐用性。接下来阅读教材“结构方案设计”板块，垃圾箱结构设计需要考虑哪些要素？

生：箱体尺寸、分类隔间布局、材料选择、智能模块安装位置、防雨设计。

师：展示两份设计方案案例。方案一：大量智能模块，结构复杂，成本高；方案二：保留感应开盖、满溢提醒两大核心功能，结构简洁，适合校园户外。小组对比评价两份方案。

生：第二个方案更贴合校园实际，容易落地实现。

师：小组结合调研结果，构思本组智能垃圾箱功能清单、箱体结构，确定制作备选材料。完成方案构思之后，绘制简易设计草图，标注箱体尺寸、分区、智能模块位置。小组互相审阅草图方案，提出修改意见。教师巡视指导各组图纸绘制。

设计意图：深入研读教材功能与结构板块，搭配案例对比辨析，落实工程方案设计知识点，小组完成草图绘制，落实本课教学重点。研读教材，学习方案迭代优化思路师：请同学们阅读教材“方案优化迭代”板块，教材提示我们，工程设计方案不是定稿就不能修改。优化方案可以从哪几个维度评估？

生：功能实用性、制作难度、材料成本、户外耐用性、安全性。

师：老师展示一组学生设计草图，垃圾箱没有防雨设计。大家思考，放在校园露天环境，缺少防雨结构会造成什么问题？

生：雨水进入箱体，垃圾浸泡腐烂，加重异味，损坏电子感应模块。

师：很好，请各小组对照评估维度，自查本组设计方案，找出方案存在缺陷，修改草图，调整功能或者结构设计，完成方案迭代优化。教师巡回指导学生修改方案。

设计意图：依托教材方案优化板块，引导学生学会多角度评估工程作品，主动发现设计缺陷，修改完善方案，突破本课教学难点，培养工程设计严谨务实的品质。成果展示答辩，方案交流评价师：方案修改完成，请阅读教材“作品展示交流”板块。各小组依次上台展示智能垃圾箱设计图纸，介绍调研发现的问题、设计思路、功能亮点，同时说明方案存在局限。其他同学作为评审，从需求匹配、创意性、可行性、图纸完整性进行评价提问。

小组依次进行方案答辩，开展互评。教师总结各组方案亮点，指出共性设计问题，引导学生认识工程设计是不断完善的过程。

设计意图：落实教材成果交流板块，以方案答辩形式开展评价，引导学生完整复盘工程设计全过程，锻炼表达能力，深化工程劳动认知。课堂小结师：本节课我们完成智能垃圾箱的工程创意设计劳动。我们调研校园垃圾投放真实问题，构思智能垃圾箱核心功能，设计箱体结构，绘制工程草图，并且根据评