《無處不在的結構》教學設計

1、無處不在的結構教學設計一、教學目標分析了解結構的含義。能從力學的角度理解結構的概念。通過學習椅面、簡易橋梁的受力分析案例，分析結構是如何承受力的。展示一些采用架、梁、拱結構的建筑物的圖 片，激發(fā)學生的學習激情和興趣。二、教學內容分析本課時是技術與設計2單元“結構與設計”的節(jié)“無 處不在的結構”的課時。世界上任何事物都存在結構，結構多種多樣且決定著事物存在的性質。本課時要通過放映蜂 窩、蜘蛛網(wǎng)、大樹、動物的身體與器官等結構圖。通過對自 然界中形形色色的結構的分析和研究，使學生明白“結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列”。要讓學生 知道為什么要學習“結構與設計”，自然界中形形色色的結 構

2、給了人們無限的創(chuàng)造靈感和啟示。人們將其成果應用到技 術領域,是為了更好地服務于人類。本課時還要講解構件的 基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力，講 解應力概念。當一個結構受到外力作用時，內部各質點之間的相互作用會發(fā)生改變，產(chǎn)生一種抵抗的力，稱為內力。應力 從認識常見的結構開始，通過學生熟悉的事例，展開技術視 野中的力與結構討論，通過有趣的小試驗，強化對不同類型 結構的特點的理解。教學重點：結構概念教學難點：應力概念三、教學媒體、資源的運用紙板承受壓力試驗需要廢舊紙盒的紙板和給紙板加壓 的重物，由于是個課時，不要求學生準備材料，教師應提供 足夠的材料。四、學生學習狀態(tài)分析學生對結構有

3、一定的了解。對結構的功能和分類也有一 定的基礎。另外，學生在物理課中已學習了有關力學的知識，對物體的受力分析有比較好的基礎。但是由于受力分析是物 理課教學中的難點，多數(shù)學生在受力分析中還是有困難的，所以在教學中還要利用模型演示形變的情況，分析說明拉 力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力等。五、教學策略從認識常見的結構開始，通過學生熟悉的事例，展開技 術視野中的力與結構討論，通過有趣的小試驗，強化對不同 類型結構的特點的理解。教法：在教學過程中，采用講授法、閱讀法、案例分析法和提 問法，讓學生共同討論、分析、交流互動等教學形式交叉和 滲透靈活運用，并始終貫穿于整個課堂教學當中。本課時要 求學生親歷紙

4、板承受壓力試驗并運用多媒體教學設備，將與 教學相關的圖片展示給學生，都是為了讓學生盡快獲得感性 認識，并上升到理性認識。學法：鼓勵學生自主探究和合作交流，引導學生自主觀察、總 結，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體 驗和不同的發(fā)展。引導學生從力學的角度理解結構的概念并 注意基本受力形式與物理學中力的區(qū)別和聯(lián)系。六、教學過程：通用技術必修2學習介紹：通用技術必修2是一門什么課程？同學們，我們生活在科學技術高度發(fā)達的時代。我國載 人航天成功，實現(xiàn)千年邀游太空夢；長江三峽順利截流發(fā)電,高峽出平湖；水稻育種結碩果，世界領先我們今天努力 學習技術，是為了明天把我們的國家建設得更加美好。我們

5、將要學習的通用技術必修2,應用廣泛，具有寬廣的遷移價值。“技術與設計2”中的“結構與設計”“流程與 設計”“系統(tǒng)與設計”“控制與設計”等四個主題都是具體 的、通用的技術，它們具有典型意義，并與技術的發(fā)展密切相 關聯(lián)。學習這些技術與設計的基本思想和基本方法，將使我們終身受益。同時也將使我們適應新世紀的科技發(fā)展、知識經(jīng)濟發(fā)展以及社會可持續(xù)發(fā)展的需要，成為有用的人才學習通用技術必修2課程要注意的幾點：圍繞教材內容，以技術設計為主線索，認真鉆研各主題 的技術與設計要點。充分調動自己的感知、思維、想像，進行調查研究、批判性思考、創(chuàng)新性想像，努力提高技術理論素養(yǎng),增強各種思維能力。參照教材中的案例，觸類旁

6、通，舉一反三。密切聯(lián)系實際 挖掘技術實例，既動腦又動手，做好剖析、試驗、實習、設計 制作、交流、評價各環(huán)節(jié)，努力提高技術實踐素養(yǎng)，培養(yǎng)動手 解決技術問題的能力和技術應用能力。發(fā)揚在老師引導下的團隊合作精神，把學習技術課程的過程，變?yōu)橐粋€創(chuàng)新的過程。在學習過程中要以多種視角、 多種思路、多種方法，去探究一個個技術問題，完成一項項設 計任務，努力造就我們的創(chuàng)造品質，提高我們的創(chuàng)新能力。學習技術課程，尤其是“技術與設計”，會遇到困難，會 感到辛苦，我們要以堅強的意志力，鼓起戰(zhàn)勝困難繼續(xù)前進 的勇氣，努力增強我們的耐挫力，磨煉我們的意志品質。同學們，努力吧！案例引入【單元結構與設計】放映蜂窩、蜘蛛網(wǎng)、

7、大樹、動物的身體與器官等結構圖。【一、無處不在的結構】世界上任何事物都存在結構，結構多種多樣且決定著事 物存在的性質。引導學生觀察結構圖。引導學生分析蜂窩的結構。這種結構的優(yōu)點在哪里？讓學生歸納結構概念：結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。讓學生閱讀案例：蒼耳子與尼龍搭扣；鳥與飛機；鷹眼與導彈跟蹤系統(tǒng)。讓學生思考：為什么要研究結構？思考與分析：啟發(fā)學生回答：通過對自然界中形形色色的結構的分析 和研究，給了人們無限的創(chuàng)造靈感和啟示。人們將其成果應 用到技術領域,更好地服務于人類。討論以上三個案例，重點討論“鷹眼與導彈跟蹤系統(tǒng)” 鷹可以在幾千米的高空準確無誤地辨別地面上的動物 這是因為

8、它的眼部結構比較特殊。人類每只眼睛的視網(wǎng)膜上 都有一個凹槽，叫做中央凹。而老鷹眼中的中央凹卻有兩個 這兩個中央凹的作用不同，其中一個專門用于接收來自鷹頭 側面物體的像，另一個用于接收來自鷹頭前方物體的像。這 樣，老鷹的視覺范圍就寬多了，能兼顧前方和側面。根據(jù)鷹眼 的結構，人們正在研制“鷹眼”導彈系統(tǒng)。這種導彈系統(tǒng)能自動尋找、識別目標并跟蹤攻擊。進一步拓展：除了根據(jù)鷹眼的結構，人們正在研制“鷹眼”導彈系統(tǒng) 以外，你還受到哪些啟發(fā)？如果在人類的視網(wǎng)膜上象鷹一樣有兩個凹槽，世界將會 如何變化？將來運用技術手段在人的視網(wǎng)膜造出兩個凹槽，有這種可能嗎？看來我們人類好多地方不如動物，不能象鳥一樣在空中 自

9、由飛翔，不能象魚一樣在水中歡快游蕩，奔跑速度不如狗， 打斗力氣不如虎。人類憑什么能成為動物界的統(tǒng)治者呢？啟發(fā)學生回答：憑大腦，憑學習，人類把幾千年知識在幾 年十幾年中繼承過來并在原來的基礎上進行創(chuàng)新，現(xiàn)在進入 知識經(jīng)濟時代，人類知識總量幾年就要翻一番。教育學生：人與人之間有競爭，而且可能很激烈，能否 立于不敗之地，在于不斷學習。生產(chǎn)生活中還有哪些產(chǎn)品的結構是受到自然界事物結 構的啟發(fā)而產(chǎn)生的？羊毛衣，潛水艇。讓學生閱讀案例：魁北克大橋的坍塌。大橋坍塌的原因是什么？擅自改變橋的結構。在社會領域,也普遍存在著結構現(xiàn)象。一篇的內容結構影響的表達與質量，一家企業(yè)的人員結構關乎企業(yè)的運行與效率。請分別列

10、舉自然界、技術領域、社會領域給你印象較深 的有關結構的事例？學習“2結構與力”【2結構與力】從力學角度來說，結構是指可承受一定力的架構形態(tài)，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。分析一塊豆腐的受力情況，講解應力概念。當一個結構受到外力作用時，內部各質點之間的相互作 用會發(fā)生改變，產(chǎn)生一種抵抗的力，稱為內力。應力達到某一 極限值時，結構就會遭到破壞。用公式表示應力為a=F/S,其中,F是內力,S是受力面積，a是應力。講解構件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉 力和彎曲力。案例分析：人坐在椅子上，椅面受到的力；行人和車輛 通行的橋面受到的力。指導學生概括五種基本受力形式：拉力物體所承受的拉拽力

11、壓力擠壓物體的力剪切力兩個距離很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物體 上的平行力扭轉力反方向向物體兩端均勻施力，使物體發(fā)生扭轉形變的力彎曲力作用于物體，使它產(chǎn)生彎曲的力學習椅面、簡易橋梁的受力分析案例，分析結構是如何承受力的。展示一些采用架、梁、拱結構的建筑物的圖片。指導學生做“紙板承受壓力試驗”：比較不同形狀的紙板承受壓力的大小。試驗準備、試驗過程回答問題：.哪種情況下紙板的抗壓能力最強？.舉例說明這一結論在實際應用中有什么意義。.如果把紙板折成瓦楞狀，試驗結果會發(fā)生什么變化？探究：觀察右圖，說明石磨的推桿為什么要用一根繩子 吊起來。進一步挖掘：石磨在推動過程中，繩子在空間的軌跡是一個什

12、么圖形？課后作業(yè)：p011練習1、2題七、教學反思：我反思本課時的閃光點主要有三點：對教材進行了挖掘。顧建軍主編的江蘇教育版的教材精選了一些很好的案例?！苞椦叟c導彈跟蹤系統(tǒng)”就是其中之 一，很值得深挖。我讓學生自學了這個案例之后，并不是要學生回答案例中的相關知識就完事。而是要學生討論并回答 三個問題：一是為什么要研究鷹眼的結構？這個問題較易回 答,通過對鷹眼結構的分析研究把成果運用到技術領域，開 發(fā)出新的產(chǎn)品，如導彈跟蹤系統(tǒng)，更好地為人類服務。第二個 問題是如果在人類的視網(wǎng)膜上象鷹一樣有兩個凹槽，世界將 會如何變化。問題一提出，教室里非常安靜，隨后課堂氣氛 開始活躍，同學們議論紛紛，幾個同學迫

13、不及待地回答：“人會具有老鷹的辨別力”?！叭藭兂沙恕??！皶霈F(xiàn)新的犯罪”。第三個問題是：將來運用技術手段在人的視網(wǎng)膜上造出 兩個凹槽，有這種可能嗎？課堂氣氛進一步活躍，又是幾個 同學搶著發(fā)言：“有這種可能，現(xiàn)在我們能夠破譯人的遺傳密碼”“可以通過把老鷹的基因移植到人體上來，使人類視網(wǎng)膜具有兩個凹槽”。課上到這里我仍然繼續(xù)發(fā)揮：“看來我們人類好多地方 不如動物，不能象鳥一樣在空中自由飛翔，不能象魚一樣在水中歡快游蕩，奔跑速度不如狗，打斗力氣不如虎。人類憑 什么能成為動物界的統(tǒng)治者呢？學生回答，憑大腦，憑學習，人類把幾千年知識在幾年十幾年中繼承過來并在原來的基 礎上進行創(chuàng)新，現(xiàn)在進入知識經(jīng)濟時

14、代，人類知識總量幾年 就要翻一番。然后乘機教育學生，人與人之間有競爭，而且可能很激烈，能否立于不敗之地，在于不斷學習。對教材進行了拓寬。高一學生已對物體受力分析有了較好的基礎，我出了一道這樣的題，當在一個水平桌面上的A物 體上面加上一個B物體時,A物體所受的合外力與未加B物體 前一樣仍然是零，從所受的合外力來看似乎與它上面不加B物體是一樣的。這時我提出問題，對于A物體來說，上面加了B物體,難道真的對它沒有影響嗎？學生回答有影響，然后我再問，會影響到A物體的什么，引導學生回答出“架構形態(tài)”。 如果A物體是塊豆腐，上面的物體又很重，那么它原來的架構 形態(tài)將不復存在。在這里，我通過對教材進行了拓寬讓

15、學生 較好地理解了架構形態(tài)。同時進一步指出，物理學與通用技術研究力的角度不同，物理學往往研究外力，把物體當質點，哪怕是地球，在研究它繞太陽轉動時，仍把它當作質點。而技 術學則關注一個物體內部受力情況。培養(yǎng)學生的空間想象能力。在探究石磨的推桿為什么要 用一根繩子吊起來時，我進一步提問，石磨在推動過程中， 繩子在空間的軌跡是一個什么圖形？啟發(fā)學生回答出“圓錐 形”，有意識培養(yǎng)學生的技術空間想象能力。不足的是在小試驗中給紙板加壓的重物不規(guī)范，也未對重物的質量進行測量，應盡快建立試驗室，購足試驗儀器， 為教師教學提供方便。八、案例點評：拓寬深挖法就是通過適當?shù)闹v授，拓展教材的廣度，挖 掘教材的深度。徐老師這節(jié)課除拓展教材的寬度外，還挖掘 了教材的深度。徐老師通過分析一塊豆腐的受力情況，講解 “架構形態(tài)”和應力概念，對教材進行了拓寬。通過“鷹眼 與導彈跟蹤系統(tǒng)”的案例分析，對教材進行了深挖。通過探 究石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來，啟發(fā)學生回答石 磨在推動過程中，繩子在空間的軌跡是一個“圓錐形”，有 意識培養(yǎng)學