江西省九江市少年宫科学动力机械课程（教学设计）-吊桥

江西省九江市少年宫科学动力机械课程（教学设计）—吊桥授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析哈喽，同学们！今天我们要来探索的是《科学动力机械》课程中的“吊桥”这一章节。咱们都知道，吊桥是古代智慧的结晶，它不仅展现了我国古代工匠的智慧，更是力学和工程学的完美结合。在这一节课里，我们将一起揭开吊桥的秘密，看看它是如何利用力学原理来实现跨河而建的壮举。

咱们教材中，关于吊桥的内容主要分为三个部分：吊桥的结构、吊桥的工作原理以及吊桥在工程中的应用。同学们，你们还记得我们之前学过的杠杆原理吗？吊桥的设计中就巧妙地运用了杠杆原理。今天，我们就来一起看看吊桥是如何巧妙运用这些原理，成为连接两岸的桥梁的！🌉🔧🌳核心素养目标本节课的核心素养目标旨在培养学生的科学探究能力、工程实践意识和创新思维。通过学习吊桥的结构和原理，学生将学会观察、分析、解决问题的能力，增强对力学知识的理解。同时，学生将体会到工程设计的严谨性和创新性，激发他们对科学技术的兴趣和热爱，培养他们成为具有社会责任感和创新精神的时代新人。教学难点与重点1.教学重点：

-吊桥的结构分析：重点讲解吊桥的构成部分，如缆绳、桥板、支架等，以及它们之间的连接方式和作用。

-力学原理的应用：强调吊桥设计中涉及的力学原理，如张力、重力、杠杆原理等，并举例说明这些原理如何影响吊桥的稳定性和承重能力。

2.教学难点：

-结构稳定性分析：难点在于理解吊桥如何通过合理设计来保证在承受重量和风力作用下的稳定性。例如，学生可能难以理解缆绳的张力分布和如何通过调整缆绳的长度和张力来保持平衡。

-材料选择与强度：难点在于分析不同材料对吊桥强度和耐久性的影响。学生需要理解不同材料的物理性质，如钢铁和木材的弹性模量和强度极限。

-实际案例分析：难点在于将理论知识与实际案例相结合，例如，分析历史吊桥的设计和建造过程中可能遇到的问题及解决方案。学生需要学会从历史资料中提取信息，并将其与所学知识相联系。教学资源准备1.教材：确保每位学生都拥有《科学动力机械》课程中关于吊桥的教材章节。

2.辅助材料：准备与吊桥结构相关的图片、图表以及历史吊桥的建造视频，帮助学生直观理解。

3.实验器材：准备模型吊桥搭建材料，如塑料管、绳索、重物等，以便学生动手操作，体验力学原理。

4.教室布置：设置分组讨论区，让学生在小组内合作完成吊桥模型搭建，并在实验操作台旁预留空间进行力学实验。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：我会通过班级微信群发布关于吊桥结构和工作原理的PPT和视频，要求学生预习并完成一个简单的思维导图，概述吊桥的组成部分和力学原理。

设计预习问题：我会提出如“吊桥的缆绳是如何承受重量的？”等问题，引导学生思考吊桥设计的巧妙之处。

监控预习进度：我会通过查看学生的思维导图和在线讨论的参与情况来监控预习进度。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生根据预习任务阅读资料，了解吊桥的基本知识。

思考预习问题：学生针对预习问题进行思考，记录下自己的疑问和想法。

提交预习成果：学生将思维导图和疑问提交至在线平台。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：通过预习任务，培养学生的自主学习能力。

信息技术手段：利用微信群和在线平台进行资源分享和进度监控。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：我会通过展示著名的吊桥图片和视频，激发学生的兴趣，引出吊桥的主题。

讲解知识点：我会详细讲解吊桥的结构、力学原理以及材料选择等知识点，并结合历史案例说明。

组织课堂活动：我会让学生分组讨论，设计一个简易的吊桥模型，并尝试解决模型中的力学问题。

解答疑问：在小组讨论和模型设计过程中，我会及时解答学生的疑问。

学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，积极思考吊桥的相关知识。

参与课堂活动：学生积极参与小组讨论和模型设计，尝试应用所学知识。

提问与讨论：学生在活动中提出问题，与其他同学进行讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过讲解，帮助学生理解吊桥的核心知识。

实践活动法：通过小组讨论和模型设计，让学生在实践中学习。

合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队协作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：我会布置一个设计吊桥的作业，要求学生根据所学知识设计一个具有特定功能的吊桥模型。

提供拓展资源：我会推荐一些关于桥梁设计和力学原理的书籍和网站，供学生课后进一步学习。

反馈作业情况：我会及时批改作业，并提供个性化的反馈。

学生活动：

完成作业：学生根据作业要求，完成吊桥设计作业。

拓展学习：学生利用推荐资源进行拓展学习。

反思总结：学生对自己的设计进行反思，总结经验教训。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：通过完成作业和拓展学习，巩固学生的知识。

反思总结法：通过反思，帮助学生提高自我评估能力。教学资源拓展1.拓展资源：

a.历史上的吊桥：介绍世界各地的著名吊桥，如中国的泸定桥、美国的金门大桥等，以及它们的历史背景、设计特点和建筑成就。

b.吊桥的力学原理：深入探讨吊桥设计中涉及的力学原理，如张力、重力、杠杆原理等，以及这些原理在实际应用中的体现。

c.吊桥的材料选择：分析不同材料（如钢铁、木材、混凝土等）在吊桥建造中的应用，以及它们各自的优势和局限性。

d.吊桥的维护与保养：介绍吊桥的日常维护和保养方法，以及如何确保吊桥在长期使用中的安全性。

e.吊桥的环保与可持续发展：探讨吊桥在设计和建造过程中如何考虑环保和可持续发展因素，以及相关案例。

2.拓展建议：

a.阅读相关书籍：《桥梁工程概论》、《桥梁设计原理与实践》等，了解吊桥的工程原理和设计方法。

b.观看纪录片：推荐《中国桥梁》、《世界著名桥梁》等纪录片，了解吊桥的历史、文化和科技成就。

c.参观桥梁：鼓励学生参观当地或周边的吊桥，实地观察吊桥的结构和设计，并与所学知识相结合。

d.小组讨论：组织学生进行小组讨论，探讨吊桥在不同历史时期的设计特点、材料选择和建筑成就。

e.设计吊桥模型：让学生动手设计一个简易的吊桥模型，通过实践加深对吊桥结构和工作原理的理解。

f.研究案例：选取国内外著名的吊桥案例，分析其设计特点、材料选择和施工技术，了解吊桥在不同环境下的应用。

g.环保与可持续发展：引导学生思考吊桥在设计和建造过程中如何实现环保和可持续发展，提出自己的见解。

h.撰写论文：鼓励学生撰写关于吊桥的论文，总结所学知识，提高写作能力。

i.参加竞赛：鼓励学生参加与吊桥相关的科技竞赛，锻炼实践能力和创新能力。

j.拓展实践：组织学生参与吊桥的实地考察、设计、建造和维护等实践活动，提高学生的实际操作能力。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天，我们一起探索了吊桥的奥秘，了解了吊桥的结构、工作原理以及它在历史和现代工程中的应用。通过学习，我们掌握了以下关键知识点：

1.吊桥的基本结构：缆绳、桥板、支架等部分如何协同工作，形成稳定的桥梁结构。

2.力学原理在吊桥中的应用：张力、重力、杠杆原理等如何影响吊桥的稳定性和承重能力。

3.吊桥的历史与发展：从古代的简易吊桥到现代的高科技桥梁，吊桥如何随着时代的进步而不断发展。

4.吊桥的材料选择：不同材料（如钢铁、木材、混凝土等）在吊桥建造中的应用及其优缺点。

在接下来的时间里，我们通过小组讨论、模型搭建和实验操作等活动，将这些知识点付诸实践。现在，让我们来回顾一下今天的课程内容，并进行当堂检测。

当堂检测：

1.选择题：

（1）以下哪项不是吊桥的基本组成部分？（）

A.缆绳B.桥板C.支架D.桥墩

（2）吊桥设计中最重要的力学原理是？（）

A.张力B.重力C.杠杆原理D.以上都是

（3）以下哪座桥梁不是吊桥？（）

A.金门大桥B.桥梁C.马来半岛大桥D.鹅潭大桥

2.判断题：

（1）吊桥的稳定性主要取决于缆绳的强度。（）

（2）吊桥的设计原理可以应用于其他类型的桥梁建设。（）

（3）吊桥的承重能力与桥板材料无关。（）

3.简答题：

请简述吊桥的基本结构及其各自的作用。

4.应用题：

假设你正在设计一座吊桥，请说明你会如何选择合适的材料，并解释你的选择理由。内容逻辑关系①吊桥的基本结构：

①.缆绳：承受吊桥重量，提供必要的张力。

②.桥板：提供行走和载货的平面。

③.支架：支撑桥板和缆绳，分散重量。

②力学原理的应用：

①.张力：缆绳的拉力，保持吊桥的稳定性。

②.重力：吊桥和载荷的重量，影响吊桥的负载能力。

③.杠杆原理：通过调整缆绳的长度和张力，实现力的平衡。

③吊桥的历史与发展：

①.古代吊桥：简易的木结构，主要用于跨河和山谷。

②.现代吊桥：采用高强度材料，设计更为复杂，承载能力更强。

③.