探究殼體結(jié)構(gòu)的受力情況教學(xué)設(shè)計(jì)

授課教師授課單元課程名稱授課類型授課年級(jí)關(guān)心資源教材分析學(xué)情分析

劉麗萍 科目 高中通用技術(shù)第一單元《構(gòu)造與設(shè)計(jì)》第一節(jié)《常見構(gòu)造的生疏》探究殼體構(gòu)造的受力狀況試驗(yàn)探究課試驗(yàn)：驗(yàn)證方案的可行性與合理性，并實(shí)現(xiàn)優(yōu)化試驗(yàn)：驗(yàn)證假設(shè)，行成結(jié)論高二〔7〕班 課時(shí) 3課時(shí)完成，第3課時(shí)粵教版通用技術(shù)教材《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》蘇教版通用技術(shù)教材《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》地質(zhì)版通用技術(shù)教材《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》貴州省數(shù)字圖書館期刊、中國(guó)知網(wǎng)期刊、設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)等網(wǎng)絡(luò)資源。本節(jié)是粵教版《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第一單元“構(gòu)造與設(shè)計(jì)”的第一節(jié)“常見構(gòu)造的生疏”內(nèi)容。具體包括3局部?jī)?nèi)容:1.無處不在的構(gòu)造2,構(gòu)造與力3.構(gòu)造的類型及其受力狀況。通過呈現(xiàn)形形色色的構(gòu)造圖片以及對(duì)這些構(gòu)造分析和爭(zhēng)論,學(xué)生已經(jīng)知道構(gòu)造的廣義，力學(xué)角度的含義〔構(gòu)造是小轉(zhuǎn)變的力?！匙寣W(xué)生體會(huì)技術(shù)存在的廣泛性，明確構(gòu)造的重要性；構(gòu)件的五種根本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力及簡(jiǎn)潔構(gòu)造的受力分析，接著通過圖片和小試驗(yàn),強(qiáng)化從力學(xué)角度生疏不同構(gòu)造類型：實(shí)體構(gòu)造、框架構(gòu)造、殼體構(gòu)造，本課時(shí)重點(diǎn)探究殼體構(gòu)造的分析教學(xué)內(nèi)容對(duì)進(jìn)展學(xué)生核心素養(yǎng)的功能價(jià)值分析，蘊(yùn)含的正確價(jià)值觀念，實(shí)現(xiàn)課標(biāo)的核心要求。學(xué)生已學(xué)習(xí)過技術(shù)試驗(yàn)及其方法，知道技術(shù)試驗(yàn)在技術(shù)活動(dòng)中的重要性，會(huì)應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)試驗(yàn)方法。同時(shí)，學(xué)生在生活中見過很多殼體構(gòu)造的案例。所以，學(xué)問貯存和感性生疏是足夠的，只是學(xué)生沒有系統(tǒng)地完成過有針對(duì)性的技術(shù)試驗(yàn)，未能將見到過的案例與殼體構(gòu)造的受力聯(lián)系起來，不能將感性閱歷上升到理性高度，不清楚構(gòu)造在物品形態(tài)、強(qiáng)度、穩(wěn)定性等方面的巨大作用。本試驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生生疏殼體構(gòu)造的受力狀況，進(jìn)而真正理解構(gòu)造形態(tài)對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)的重要意義。同時(shí)，技術(shù)試驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生對(duì)技術(shù)課的興趣，提升學(xué)生的學(xué)科歸屬感。與與試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

能通過技術(shù)試驗(yàn)分析殼體構(gòu)造的受力特點(diǎn)，知道殼體構(gòu)造具有格外良好的承載性能，明確其原理，初步生疏構(gòu)造外形對(duì)構(gòu)造強(qiáng)度的影響作用。經(jīng)受殼體構(gòu)造受力的技術(shù)試驗(yàn)過程，把握該試驗(yàn)中使用的技術(shù)方法。通過對(duì)技術(shù)試驗(yàn)活動(dòng)的體驗(yàn)，進(jìn)一步生疏技術(shù)試驗(yàn)在技術(shù)活動(dòng)中的重要性，提高技術(shù)素養(yǎng)；通過試驗(yàn)材料的選擇，培育學(xué)生利用常見物品和廢舊物品開展技術(shù)試驗(yàn)的意識(shí)。本試驗(yàn)的內(nèi)容是了解殼體構(gòu)造的受力狀況，用到的技術(shù)試驗(yàn)方法是強(qiáng)化試驗(yàn)法和模擬試驗(yàn)法。主要目的是通過殼體構(gòu)造的受力試驗(yàn)，讓學(xué)生感受原本以為脆弱的殼體構(gòu)造雞蛋的巨大承載力氣，使學(xué)生生疏殼體構(gòu)造具有格外良好的承載性能，初步理解構(gòu)造外形與構(gòu)造強(qiáng)度之間的關(guān)系，真正理解構(gòu)造形態(tài)對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)的重要意義。試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

殼體構(gòu)造具有格外良好的承載性能，能用很小的厚度承受相當(dāng)大的荷載。外力作用于殼體構(gòu)造時(shí)，外力分布在整個(gè)表面，并利用殼體構(gòu)造幾何外形〔曲面〕的合理性，以材料直承受壓來代替彎曲內(nèi)力，大大減小了彎矩，從而充分發(fā)揮了材料的潛力。當(dāng)杠鈴片和A4紙的重力通過膠帶圈傳遞到雞蛋上時(shí)，被均勻地分散到了蛋殼外表上，所以雞蛋可以承受較大的壓力。1：3A446試驗(yàn)器材 質(zhì)量的杠鈴片假設(shè)干。試驗(yàn)2：自制教具〔1〕。創(chuàng)點(diǎn)1：內(nèi)容創(chuàng)。對(duì)試驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)展了拓展改進(jìn)?；浗贪鎸?duì)這個(gè)問題只是簡(jiǎn)潔描述，通過對(duì)蘇教版和地質(zhì)版本節(jié)內(nèi)容的橫向比較，把三只生試驗(yàn) 雞蛋受壓試驗(yàn)引入進(jìn)來，我以此試驗(yàn)為核心，進(jìn)展了拓展，共創(chuàng)要點(diǎn) 設(shè)置了二個(gè)試驗(yàn)。其中，試驗(yàn)1為三只生雞蛋受壓試驗(yàn)，試驗(yàn)2則是拓展的摔不破的雞蛋試驗(yàn)。試驗(yàn)?zāi)康氖侵庇^地讓學(xué)生看到殼體構(gòu)造對(duì)力的分散方式，激發(fā)學(xué)生對(duì)雞蛋受壓試驗(yàn)的興21給學(xué)生不同的試驗(yàn)體驗(yàn)；二是使學(xué)生產(chǎn)生探究該現(xiàn)象背后緣由的猛烈興趣，將本試驗(yàn)的內(nèi)容延長(zhǎng)到課外，為將來技術(shù)課的學(xué)習(xí)奠定良好根底。創(chuàng)點(diǎn)2：材料改進(jìn)。材料切近生活，可提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確度，同時(shí)可以教育學(xué)生從現(xiàn)實(shí)生活中取材，利用廢舊物品，對(duì)技術(shù)試驗(yàn)進(jìn)展改進(jìn)和補(bǔ)充。本試驗(yàn)課本上用的是瓶蓋來幫助雞蛋直立，由于瓶蓋中間會(huì)向上凸起，不夠平坦，這會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成影響，因此，我將瓶蓋替換成了使用完的廢舊膠帶圈，膠帶是學(xué)生常常會(huì)使用到的文具，格外易得，同時(shí)，膠帶圈格外平坦，試驗(yàn)的說服力更強(qiáng)。課本上使用的重物是石板、磚塊，看似易得，但是城市中比較難找到，學(xué)校里就更難找到了。我將其改成了整包的A4A4體育器材室里可以借到。更重要的，杠鈴片的重量標(biāo)示明確，與磚塊相比，可以給學(xué)生更直接的承力體驗(yàn)。自制教具可以實(shí)現(xiàn)框架構(gòu)造與殼體構(gòu)造受力的比照，使學(xué)生生疏到殼體曲面的優(yōu)勢(shì)。試驗(yàn)教學(xué)過程教師將課前學(xué)習(xí)資源上傳到群文件，并通過、QQ群、微信等公布試驗(yàn)課的相關(guān)材料預(yù)備。學(xué)生接到預(yù)習(xí)通知后，下載電子課本、教師錄制的微課、教學(xué)動(dòng)畫等信息化教學(xué)資源進(jìn)展自主學(xué)習(xí)，拓展了學(xué)習(xí)的時(shí)間與空間。學(xué)生任務(wù)課上：教師針對(duì)學(xué)生試驗(yàn)進(jìn)展共性化的輔導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)差異化的教學(xué)，并利用課前編寫好的評(píng)價(jià)量規(guī)進(jìn)呈現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)，最終教師總結(jié)并布置課后作業(yè)。課后：學(xué)生通過課程平臺(tái)完成課后作業(yè)，并通過QQ群進(jìn)展提問，教師進(jìn)展答復(fù)、補(bǔ)充。使用談話法進(jìn)展試驗(yàn)導(dǎo)入，提升學(xué)生的興趣，保證課堂的流暢度?！参覀儗W(xué)習(xí)了構(gòu)造的三種類型，知道了每種構(gòu)造的受力特點(diǎn)，大家也列舉了很多生活中常見的實(shí)體構(gòu)造、框架結(jié)〔一〕 構(gòu)、殼體構(gòu)造的事例，那么，這些構(gòu)造的受力狀況到底怎么樣試驗(yàn)導(dǎo)入 呢？不同的構(gòu)造形態(tài)對(duì)構(gòu)造的強(qiáng)度有著怎樣的影響，在技術(shù)設(shè)計(jì)中，我們又該如何利用不同構(gòu)造的特點(diǎn)呢？這些，我們都可以通過技術(shù)試驗(yàn)來了解。今日，我們就借助生活中格外常見的物品——雞蛋，來分析殼體構(gòu)造的受力狀況。〕1：三只雞蛋受壓試驗(yàn)【試驗(yàn)?zāi)康?設(shè)計(jì)意圖】了解殼體構(gòu)造的受力狀況，生疏殼體構(gòu)造巨大的承載力氣?！驹囼?yàn)預(yù)備】大小根本一樣的生雞蛋三只、A44帶圈六只，不同質(zhì)量的杠鈴片假設(shè)干?！驹囼?yàn)過程】將3只膠帶圈在桌面上擺放成三角形，將雞3用強(qiáng)化試驗(yàn)法試驗(yàn)。先放A4紙，漸漸將杠鈴片放置在A4紙上，杠鈴片應(yīng)放在雞蛋所組成的三角形的中部〕。記錄雞蛋所能承受的重量〔一包A4紙重量為2.25kg，杠鈴片上有相應(yīng)的重量標(biāo)示〕?！驹囼?yàn)結(jié)論】殼體構(gòu)造具有格外良好的承載性能，能用很小的厚度承受相當(dāng)大的荷載?！緦W(xué)生反響】學(xué)生對(duì)本試驗(yàn)格外震驚，他們沒有想到三只小小的雞蛋竟然能承受29kg的重量，試驗(yàn)中學(xué)生驚呼連連，對(duì)殼體構(gòu)造的承壓力氣有了深刻的生疏。本試驗(yàn)開展的過程中，我與學(xué)生爭(zhēng)論技術(shù)試驗(yàn)的重要作用、本試驗(yàn)用到的技術(shù)試驗(yàn)方法，提示學(xué)生技術(shù)試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)留意的問題，比方盡量使用廢〔二〕 舊材料、保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)態(tài)度、留意試驗(yàn)記錄等，以此來提升試驗(yàn)開展 學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。本試驗(yàn)完成后，我會(huì)讓學(xué)生計(jì)算承重量，提示學(xué)生，環(huán)境不同，試驗(yàn)的操作者不同，每次試驗(yàn)的結(jié)果也不盡一樣〔幾個(gè)班的技術(shù)試驗(yàn)中，承重量最少的是27.75kg,最大的是40kg〕，承重量有差異并不能說試驗(yàn)失敗了，技術(shù)試驗(yàn)與科學(xué)試驗(yàn)不同，目的不是驗(yàn)證，而是改進(jìn)和優(yōu)化。盡管有差異，但都向我們呈現(xiàn)了殼體構(gòu)造具有格外良好的承載性能。然后讓學(xué)生溝通試驗(yàn)的感受，觀看雞蛋裂開后在塑料圈上留下的印記，思考雞蛋為什么能承受那么大的力？外力作用于殼體構(gòu)造時(shí)，外力分布在整個(gè)外表，并利用殼體構(gòu)造幾何外形〔曲面〕的合理性，以材料直承受壓來代替彎曲內(nèi)力，大大減小了彎矩，從而充分發(fā)揮了材料的潛力。當(dāng)杠鈴片和A4紙的重力通過膠帶圈傳遞到雞蛋上時(shí)，被均勻地分散到了蛋殼外表上，所以雞蛋可以承受較大的壓力。本試驗(yàn)的最終，請(qǐng)學(xué)生列舉見過或知道的殼體構(gòu)造應(yīng)用案例，體會(huì)殼體構(gòu)造的應(yīng)用范圍，使學(xué)生進(jìn)一步理解構(gòu)造形態(tài)對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)的重要意義。試驗(yàn)2：摔不破的雞蛋學(xué)生對(duì)蛋殼的強(qiáng)度有了的生疏，學(xué)生贊美于蛋殼的“堅(jiān)強(qiáng)2?！驹囼?yàn)?zāi)康?1試驗(yàn)體驗(yàn)；二是使學(xué)生產(chǎn)生探究該現(xiàn)象背后緣由的猛烈興趣，將本試驗(yàn)的內(nèi)容延長(zhǎng)到課外，為將來技術(shù)課的學(xué)習(xí)奠定良好根底?！驹囼?yàn)預(yù)備】一般雞蛋一個(gè)，其他材料不限?！驹囼?yàn)過程】讓裝置從高處下落，讓學(xué)生觀看蛋殼的變化?！静僮髁粢狻孔鋈魏卧囼?yàn)，要把安全作為第一要求?！驹囼?yàn)結(jié)論】同樣高度落下，裝置完好，質(zhì)量最輕〔動(dòng)量定理〕?！緦W(xué)生反響】學(xué)生比照試驗(yàn)1之后感慨，太驚奇了，簡(jiǎn)直跟變魔術(shù)一樣。運(yùn)用其他學(xué)科學(xué)問來解決技術(shù)中的問題，表達(dá)技術(shù)的綜合性。順理成章地將這兩個(gè)問題留給學(xué)生課后探究?！踩辰虒W(xué)反思

在了解殼體構(gòu)造的受力狀況中，我圍繞雞蛋的受力問題，12探究試驗(yàn)。通過試驗(yàn)，讓學(xué)生分析了殼體構(gòu)造的受力特點(diǎn)，知道殼體構(gòu)造具有格外良好的承載性能，并理解了殼體構(gòu)造能夠承受巨大壓力的原理，初步生疏到了構(gòu)造外形對(duì)構(gòu)造強(qiáng)度的影2間，激發(fā)并保持了學(xué)生對(duì)殼體構(gòu)造受力狀況的興趣。本試驗(yàn)的效果是格外顯著的，學(xué)生反響吵鬧、受益明顯，教學(xué)成效突出。整個(gè)試驗(yàn)充分激發(fā)、調(diào)動(dòng)了學(xué)生的樂觀性，不僅讓學(xué)生完全明白了殼體構(gòu)造的受力特點(diǎn)，知道了構(gòu)造在設(shè)計(jì)中的重要意義，還提升了學(xué)生對(duì)通用技術(shù)學(xué)科的興趣。1雞蛋裂開時(shí)，學(xué)生大聲驚叫，紛紛表示沒想到幾乎每天吃的雞蛋有這么大