稳固结构的探析1

凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计稳固结构的探析教材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）文档内容：稳固结构的探析章节：第一单元结构与设计 第二节 稳固结构的探析课 时：第1课时作 者：徐金林 (江西省新余市教科所)一、教学目标1. 知识与技能目标(1)让学生了解稳定性的概念。(2) 能够分析影响简单结构的稳定性的主要因。(3) 掌握初步的技术试验的操作技能。(4) 能进行基本的技术测试，会写简单的技术测试和技术试验报告。2. 过程与方法目标(1) 通过观察和动手操作等简单的技术试验过程，学会简单的技术试验方法。(2) 形成初步的技术实验能力和表达能力。3. 情感态度和价值观目标(1)形成和保持对技术问题的探究欲望。(2)培养良好的合作与交流的态度。(3)体验解决结构稳定性问题的艰辛，感受解决结构稳定性相关困难所带来的愉悦。二、教学重点1. 分析影响一个简单结构稳定性的主要因素；2. 进行技术试验，并撰写试验报告。三、教学难点分析影响结构稳定性的主要因素。四、教学方法教授、任务驱动、小组合作。五、设计思想1. 教材分析“结构与稳定性”是苏教版技术与设计2第一单元第二节稳固结构的探析中的内容，教材介绍了稳定性的概念，影响结构稳定性的主要因素，并有一些简单结构的稳定性问题的案例分析、思考与探究。“稳固结构的探析”这一节教学内容按照本书教学参考书的建议总学时为三学时。按教学内容分配，本教学设计的教学时间为45分钟，是“稳固结构的探析”第课时的教学设计。2. 设计理念通用技术课程的学习主要是基于技术问题的解决，在进行技术试验、解决技术问题的过程中，培养学生个性化的想象力和创造力，从而掌握解决技术问题的思想和方法，提高技术素养，提高探究意识和创新能力。课堂上倡导多样化的学习方式，注重互动与交流、合作与探究，营造民主的、活跃的教学氛围，形成积极的情感态度与价值观，促进终身学习能力的发展。课堂教学中，把握好课程的“七性”： “实践性”通用技术立足实践，联系实际，强调要学生亲历技术的设计与创造过程；“创新性”通用技术课程要激发学生的创造欲望，培养学生的创新精神与探究意识，开发其创造潜能；“综合性”通用技术要高度综合科学、技术、人文、社会等方面的知识；“生活性”通用技术要紧密联系生活实际，是日常生活中普遍应用的技术；“先进性”通用技术要反映先进的理念，体现先进的思想和技术；“全体性”通用技术关注的是全体学生而不是少数学生的发展，是大众教育而不是精英教育；“多样性”通用技术学习方法的多样。 3. 教学策略设计采用表演杂技进行教学导入，以引起学生的注意并激发学生的兴趣；使用“请”、“愿意”等商量的语言和协商的语气，营造平等的、民主的教学氛围，提高学生参与的积极性；课堂真正体现以学生为主体，把课堂交给学生，把时间还给学生，提高教学效果；安排适量的“学生思考”、“马上行动”与分组技术试验，让学生始终处于一种手脑并用的积极的思维状态；既注意培养学生独立思考，主动探究，也注意培养学生合作学习；教学所展示的图片都是身边随处可见的，自制的演示结构也是生活中常见的悬臂式结构，让教学贴近生活，提高学生的学习兴趣。准确把握教学要求，但教学内容和教学案例又不拘泥于教材，把教材中的一些实例作为学生的阅读内容以扩大学生知识面。新课导入通过“神五”、“神六”、“神七”进行爱国主义教育，通过图片五（摩托车一边载物一边载人，用人来进行平衡）进行安全教育。4. 学情分析本节课的教学对象是普通高中一年级或二年级的学生，他们在物理学中学习了物体受力分析与力矩等知识，同时对稳定性也有一定的感性认识。教学中对简单结构进行受力分析学生有基础，但要较为全面、正确地分析影响一个简单结构稳定性的主要因素，对这个阶段的学生来说存在一定的困难。所以教学中这个部分要讲细讲清，并通过生活中一些简单结构的幻灯片、实物模型等手段进行直观形象的辅助教学。 六、教学准备1. 教学资源的准备多媒体教学设备、空矿泉水瓶、废纸、可以装入矿泉水瓶的形状相同的小铁块、可以开合的装光盘的塑料盒、形状相同的方木块、可以构成平行四边形和三角形的竹条、容易弯曲的电线（长40厘米左右）、乒乓球等若干。2. 教学课件的准备收集、拍摄相关图片，制作教学课件。七、教学过程1.新课导入将一个两头为圆锥形的物体下端顶在左手的食指上保持平衡5秒钟。请同学（2至3人）表演一个杂技（如图一）：经过几次努力，杂技宣告失败。“老师原来还想在顶部放置一个乒乓球的，看来难度太大，但有没有可能成功呢？”请同学们发表意见。结合同学们意见，给予引导：一切都有可能。西游记中孙悟空像鱼一样在海底龙宫自由穿梭，但在200多年前，只能是人们的梦想。是潜水艇的发明圆了人们的这个梦。我们的先人早就想能像嫦娥一样飞天奔月，从“神五”、“神六”到“神七”，伟大的中国航天人正在把这个愿望一步步变成现实。只要我们不懈探究，不断创新，所有美好的愿望都能实现。回到我们刚才的杂技，要表演成功比较难。是什么原因呢？引出本次课的课题稳固结构的探析。我们今天学习第一个内容：结构与稳定性。2.探讨新课结构稳定性的概念请同学们观看图片：新移栽的树木（图二）与电线杆的结构（图三），提出问题：新移栽的树木的支撑和电线杆的斜拉索的主要作用是什么？请二至三个学生回答。教师进行点评与分析。图一图二 图三【思考一】除了上述新移栽的树木、电线杆以外，同学们还能举出一些与稳定性有关的结构和事例吗？（交通讯号灯杆、高层建筑用的塔吊，悬挂式空调、抽油烟机，幼儿走路，自行车支撑，阳台晾衣架、太阳能热水器） 图四左图（图五）所示，为了摩托车的载重平衡，在左边坐一个人。这样做，摩托车的稳定性提高了，但出现了什么大问题？（请同学回答，引导同学们回答出安全问题）。进行安全教育。由此可见，结构与稳定性是生产与生活中十分广泛的问题。结构的稳定性：结构在外力作用下维持其原有平衡状态的能力。这种性质是结构的重要性质之一，也是一个结构能够安全、正常发挥其作用（功能）的前提。例如，刚才显示新移栽的树木，若不加支撑，遇上刮风天，便可能翻倒，影响树木的成活与生长；交通讯号灯杆，若没有足够的稳定性，就会栽下来，压伤行人和车辆；上述头上的电线杆，若没有优良图五 的稳定性，就有可能造成触电等严重的安全事故；我们居住的房屋，若总是摇晃，我们就会提心吊胆。中央电视台2009年9月8日今日说法报导了江苏省常州市江北区春江镇的圩塘新村有21幢楼房一天到晚摇晃，造成这些居民没有安全感。 一个结构，其稳定性的好坏，用使其失去原有平衡状态的力的大小来衡量。相同的结构，使其失去原有平衡状态的力越大，就说明这个结构的稳定性好，维持稳定的能力越强；反之，则稳定性不好，维持稳定的能力越弱。（例如塑料脸盆和塑料水桶，使脸盆侧翻的水平力比水桶要大，因而我们说脸盆的稳定性比水桶要好）。影响结构稳定性的主要因素影响结构稳定性的因素有很多，同学们自己来找一找。【马上行动一】查找影响结构稳定性的主要因素。（将学生就近每46人分成一组，将全班分成810组，每组提供的物品：两个一样空矿泉水瓶，一些废纸，几块可以装入矿泉水瓶的形状相同的小铁块，可以开合的装光盘的塑料盒，几个形状相同的方木块，几根可以构成平行四边形和三角形的竹条，让每组学生通过这些物品构成的结构，比较其稳定性大小，自己找出影响结构稳定性的主要因素，并请几位学生代表到讲台上演示操作）。学生操作，教师指导，学生通过对自己动手试验的结果进行总结归纳，教师引导得出结论：结构重心的位置；结构与地面接触所构成的支承面的大小；结构的形状。运动结构的稳定性及不稳定结构的应用运动结构的稳定性以上我们讨论的是静止结构的稳定性问题。稳定性既然是指结构在外力作用下维持平衡状态的能力，而由物理学我们知道，平衡状态包含静止的平衡与运动的平衡两种状态。结构在运动状态下的稳定性与静止时是不同的。例如：自行车在不骑时要有支撑（见教材P14页图）才能保持稳定，而在骑行时，只有前、后轮两点与地面接触就能保持稳定不倒。同样的事例还有（见图六）：我们儿时玩的陀螺，静止时没有特殊措施是立不住的，但转起来后它就能立住了。军事上的枪膛、炮膛，其内孔表面加工有来复线（螺旋线）槽，也是使子弹或炮弹飞出时产生旋转，使它们在飞行过程中保持稳定，从而准确击中目标。运动结构的稳定性问题比较复杂，有兴趣的同学课后可以去探究。图六不稳定性结构的应用并不是不稳定的结构都是不好的结构，在有些领域，人们利用不稳定的结构来实现某些功能。【思考二】生产和生活中有哪些利用不稳定结构的事例？（如将一枚硬币竖放在某一机械上，可以估计、判断该机械的振动情况；多米诺骨牌，是利用其不稳定性进行娱乐；杂技的平衡性表演，地震仪等）。课堂探究【马上行动二】课堂制作：两个学生为一组，每组提供的物品：长度为40厘米的电线一根，乒乓球一个，钢丝钳一把。要求：根据刚才已学的知识，用电线做成一个结构，把乒乓球稳定地支撑起来。完成后都摆在讲台上，由学生互评或教师点评。课堂小结。布置作业：课外试验：探究结构稳定性与形状的关系，并填写试验报告一、试验目的：探究结构的稳定性与结构形状的关系。二、试验准备：（教师提供）尺寸为903020毫米的板1块，直径为2.5毫米、长度为10毫米的铁杆1根（上端钻孔），直径为2毫米、长度为85毫米的铁杆1根，吊篮1个，配重块若干。三、试验装置：见图七、图八和图九。图七 图八 图九四、试验过程与结果：分别按图七、图八、图九装好试验装置后，按顺序分别给三个装置添加配重块，直到装置翻倒，记录翻倒时的配重块的数量（重量），填入下表（表三）试验结果一栏内，对试验结果进行科学分析，把分析内容填入表三。表三试验方案试验装置试验结果原因分析一见图七配重块加到？块时翻倒二见图八配重块加到？块时翻倒三见图九配重块加到？块时仍不翻倒五、试验总结：教学小结这节课我们一起学习了结构稳定性的概念（结构在外力作用下维持其原有平衡状态的能力），一起探究了影响简单结构稳定性的主要因素（结构的重心位置、结构与地面接触形成的支承面积、结构的形状等），了解到运动结构与静止结构的稳定条件不同，生产和生活中可以利用结构的不稳定实现一些功能要求，做了一个小试验并学习了试验报告的撰写。通过这堂课的学习，若同学们能够自己提出问题，并自己设计试验装置来进行探究和验证，写出试验报告，这堂课就达到了目的。在通用技术的课堂上，学习过程是一个不断提出问题、发现问题，并不断多方案解决问题的过程。在多方案解决问题的过程中，蕴含着许多奇思妙想，也就蕴藏着许多创造和发明的契机。大家要知道：多一种设想，就多一个解决问题的方案，就多一条通往成功的途径。知识拓展已知底板重量G1、横梁重量G2和各部分尺寸（如图十二），求图七、图八、图九几种情况下结构保持稳定的临界重量G八、教学反思1使用“请”