高中通用技術(shù)《結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、安徽省蕪湖市繁昌縣二中高中通用技術(shù)結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1、通過案例分析和實(shí)踐活動(dòng)，理解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的含義。2、了解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性在日常生活中的廣泛應(yīng)用。3、通過金屬塑料組合體、人字梯、桌子等探究活動(dòng)，分析影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素。過程與方法1、 通過金屬塑料組合體、人字梯、桌子等探究活動(dòng)，使學(xué)生經(jīng)歷觀察、分析、設(shè)想、搭建、測(cè)試等簡單的技術(shù)實(shí)踐過程，學(xué)會(huì)簡單的技術(shù)試驗(yàn)方法。2、 通過觀察并提出假設(shè)，構(gòu)建驗(yàn)證假設(shè)的方案，煅煉學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。情感、態(tài)度、價(jià)值觀1、通過探究活動(dòng)的開放性，使學(xué)生熟悉從事技術(shù)活動(dòng)必須具備的嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)、進(jìn)取的良好品質(zhì)。2、通過本節(jié)教材內(nèi)容的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)

2、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的意識(shí)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和社會(huì)責(zé)任感，促進(jìn)學(xué)生之間的相互交流與合作。二、教學(xué)分析1、教材分析 本單元內(nèi)容屬于技術(shù)與設(shè)計(jì)2 的第一個(gè)主題，該單元中“結(jié)構(gòu)”和“設(shè)計(jì)”共同構(gòu)成本單元兩個(gè)核心概念。結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了“空間”的概念，而結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性又是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一，因此，本節(jié)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)中起到舉足輕重的作用，所以教材通過馬上行動(dòng)、案例分析、探究、小試驗(yàn)及閱讀等手段引導(dǎo)學(xué)生理解結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、探究影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素，這樣不僅可以使學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)的基本概念有更深的認(rèn)識(shí)，而且也為以后結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等奠定了良好基礎(chǔ)。2、學(xué)情分析 學(xué)生通過第一節(jié)“常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)”的學(xué)習(xí)，對(duì)結(jié)構(gòu)的概念，結(jié)

3、構(gòu)的受力、及結(jié)構(gòu)的一般分類有了初步的認(rèn)識(shí)，這部分內(nèi)容對(duì)于他們來說難度不大，因此對(duì)哪些主要因素影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生濃厚的興趣，也有了一定探究的欲望。因此采用激趣法，合理引導(dǎo)，通過典型案例、探究試驗(yàn)、圖片導(dǎo)入、多媒體手段等方法 ，學(xué)生完全能夠達(dá)到本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)目標(biāo)。三、教學(xué)重難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)：、通過技術(shù)試驗(yàn)，能理解重心位置與結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的關(guān)系。、通過技術(shù)試驗(yàn)，能理解結(jié)構(gòu)與地面所形成的支撐面大小與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)系。2、教學(xué)難點(diǎn)：、理解接觸面與支撐面的區(qū)別。、理解重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本條件。四、教學(xué)方法“教無定法，貴在得法”，選擇有效的教學(xué)方法是取得良好教學(xué)效果的保證

4、。 根據(jù)課標(biāo)要求結(jié)合本節(jié)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)情分析，我采取以下教學(xué)方法：1、情境創(chuàng)設(shè)：通過圖片展示和探究實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、交流、探討影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素。2、引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)：在學(xué)生參與演示實(shí)驗(yàn)的過程中，激發(fā)學(xué)生對(duì)技術(shù)理論知識(shí)掌握和學(xué)習(xí)的興趣。通過動(dòng)手制作激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，鞏固課堂所學(xué)的理論知識(shí)。3、總結(jié)評(píng)價(jià)：在課堂教學(xué)中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行過程評(píng)價(jià)及總結(jié)評(píng)價(jià)。 五、教具準(zhǔn)備教學(xué)課件、金屬構(gòu)件與塑料構(gòu)件組合體1個(gè)、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)2試驗(yàn)器材一套、技術(shù)與設(shè)計(jì)2活動(dòng)手冊(cè)一本。六、教學(xué)過程（一）、新課導(dǎo)入（引入課題） PPT1-PPT2教師：同學(xué)們都知道法國的巴黎有座舉世聞名的埃菲爾鐵塔，請(qǐng)看圖片，那這座鐵塔

5、的設(shè)計(jì)原理是什么呢？相信學(xué)習(xí)完這節(jié)課后，大家就會(huì)明白了。 (二)、新課教學(xué)第一部分：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性PPT3PPT4教師：播放8月7日甘肅舟曲縣災(zāi)難性泥石流的視頻，很多結(jié)構(gòu)受到破壞，給人民帶來了無比的恐慌和傷害。不勘重負(fù)的拖拉機(jī)在轉(zhuǎn)彎處因重心不穩(wěn)誘發(fā)了翻倒，這些原本穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)因受到外力的作用，原有的平衡狀態(tài)被打破而變成了不穩(wěn)定。那么什么是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性呢？PPT51、什么是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性？（讓學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的概念有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)）教師：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下，維持其原有平衡狀態(tài)的能力。教師：它是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。如果一個(gè)結(jié)構(gòu)不能有效的抵御常見外力的作用，那么該結(jié)構(gòu)是很難承受負(fù)載而保持其

6、原有平衡狀態(tài)的。教師：請(qǐng)同學(xué)們思考一下日常生活中有哪些結(jié)構(gòu)看起來是不穩(wěn)定？學(xué)生：搖擺的 傾斜的 轉(zhuǎn)動(dòng)的等等。PPT6-PPT7教師：不倒翁搖而不倒，比薩斜塔斜而不倒說明結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性光靠眼睛和我們的常識(shí)是無法正確判斷的。那哪些結(jié)構(gòu)式穩(wěn)定的？哪些結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的？影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素主要有哪些呢？下面讓我們一起來探究。第二部分：影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素PPT8探究活動(dòng)1：金屬構(gòu)件與塑料構(gòu)件的組合體活動(dòng)步驟：1)、制作金屬構(gòu)件與塑料構(gòu)件的組合體教師：分別取出9塊塑料元件（A）和3塊金屬元件(B)，采用1B+9A+2B的方式組合在一起。2）、觀察組合體兩端分別作為底面時(shí)，在相同力作用時(shí)穩(wěn)定性的強(qiáng)弱學(xué)生：

7、2B端作為底面時(shí)穩(wěn)定性強(qiáng)些。教師：用2B作為底面，其實(shí)組合體的重心低于與用1B作為底面的組合體。由此可以看出重心在豎直方向的位置會(huì)影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。結(jié)論1：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與重心在豎直方向上的位置有關(guān)。重心越高，結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定；重心越低，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。通過降低重心來增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性在生活中有很多應(yīng)用實(shí)例。PPT9教師：如水壺、陶瓷杯等。教師：除了重心高低會(huì)影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還會(huì)有什么因素會(huì)影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性呢？下面我們?cè)賮磉M(jìn)行一個(gè)探究活動(dòng)人字梯的穩(wěn)定性測(cè)試（通過探究活動(dòng)提高學(xué)生的探究欲望和觀察、分析能力）。PPT10探究活動(dòng)2：人字梯活動(dòng)步驟：第一步：觀看人字梯結(jié)構(gòu)，并測(cè)試其穩(wěn)定性。教師：展示人字梯，請(qǐng)

8、學(xué)生上講臺(tái)測(cè)試其穩(wěn)定性。學(xué)生：穩(wěn)定性較差（不穩(wěn)定）。教師：請(qǐng)你回想一下生活中見過的人家梯，再和我展示的人字梯比較下有什么區(qū)別？學(xué)生：少東西（少拉桿）第二步：在人字梯的上安裝拉桿，再將梯子豎立起來，測(cè)試梯子的穩(wěn)定性。教師：現(xiàn)在請(qǐng)大家再來觀察人字梯的結(jié)構(gòu)有沒有什么變化，穩(wěn)定性和之前相比有何變化？師生：加拉桿后形關(guān)變成了三角形，穩(wěn)定性比之前增強(qiáng)。教師：將沒有拉桿的人字梯豎立起來時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)其非常不穩(wěn)定，加拉桿后其穩(wěn)定性增強(qiáng)了很多；加上拉桿后人字梯形狀發(fā)生了改變，穩(wěn)定性也發(fā)生了改變。正是因?yàn)槿俗痔菪螤畹母淖冇绊懥巳俗痔莸姆€(wěn)定性。結(jié)論2：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)的形狀有關(guān)。PPT11-PPT12教師：在生活中我

9、們常通過改變結(jié)構(gòu)的形狀來增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如鳥巢的外觀結(jié)構(gòu)、鋼性大橋的結(jié)構(gòu)組成等等。PPT13探究活動(dòng)3：一組桌子穩(wěn)定性的試驗(yàn)活動(dòng)步驟：PPT20教師：請(qǐng)大家參照投影屏幕上桌子圖片，分別搭建A、B、C、桌子，并分別用砝碼測(cè)試桌子的穩(wěn)定性，并作簡要記錄。教師：巡視學(xué)生搭建桌子、測(cè)試其穩(wěn)定性的過程教師：現(xiàn)在我們來對(duì)A、B、C桌子進(jìn)分析： 通過提問學(xué)生來完成下列表格板書：穩(wěn)定性桌腿數(shù)支撐面積A差2B較好3C好4變化1：穩(wěn)定性 A：差 B：較好 C：好變化2：桌腿數(shù)由2條增加為3條到4條猜想1：桌腿越多 (與地面的接觸面積越大),結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定？教師：這個(gè)猜想是否正確呢？（如果不正確能否舉出反例？）請(qǐng)搭建

10、桌子結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)教師：巡視發(fā)現(xiàn)有同學(xué)為了說明猜想是錯(cuò)誤的，采用將桌子的四條腿集中在桌子的某個(gè)邊角，從而說明猜想是不成立的。教師：我們來看看這組同學(xué)的搭建的桌子對(duì)不對(duì)？我們這樣搭建的桌子穩(wěn)定性還受到了什么因素的干擾？這樣搭建的桌子和之前我們搭建的三條腿桌子的前提條件是否還一致了？（重心問題）學(xué)生：改變搭方案，重新搭，四條腿集中在桌面的中心位置附近，并且能驗(yàn)證其穩(wěn)定性不如三條腿分在桌面邊緣的桌子。教師：剛才通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，四條腿的桌子不一定比三條腿的桌子穩(wěn)定性好。雖然增加了桌腿（增大與地面接觸面積），但是其穩(wěn)定性并沒有增加，說明了接觸面積不是影響穩(wěn)定性的主要因素。那么會(huì)與什么因素有關(guān)呢？下面我們

11、接著來分析。PPT21變化3 支撐面積（支撐點(diǎn)所形成的面積）師生：觀察A、B、C支撐面大小的變化板書：在上表中大致畫出A、B、C支撐面積猜想2：桌腿與地面所構(gòu)成的支撐面積越大，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定教師：這個(gè)猜想是否正確呢？請(qǐng)搭建桌子結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)巡視學(xué)生搭建桌子教師：有沒有同學(xué)搭建出支撐面積小其穩(wěn)定性更好的桌子？我們無法搭建出支撐面積小而其穩(wěn)定性好的桌子來。支撐面積的大小影響了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。結(jié)論3：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)和地面接觸所形成的支撐面的大小有關(guān)。教師：然而再不穩(wěn)定的桌子只要我們移動(dòng)砝碼到合適的位置也能穩(wěn)定，穩(wěn)定的桌子，在移動(dòng)砝碼時(shí)也會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，難道桌子的穩(wěn)定與砝碼移動(dòng)的位置也有關(guān)系？現(xiàn)在我

12、們?cè)賮碜鰝€(gè)探究PPT14探究活動(dòng)4 砝碼的位置與穩(wěn)定性關(guān)系學(xué)生：搭建A、B、C、D、E型桌子并在上移動(dòng)砝碼測(cè)試其穩(wěn)性，注意觀察移動(dòng)的范圍。教師：同學(xué)觀察砝碼在桌子上移動(dòng)穩(wěn)定時(shí)大致的范圍在哪里？板書：畫出A、B、C、D、E型桌子的底面形狀。教師：通過試驗(yàn)，當(dāng)砝碼位于底面內(nèi)部或附近時(shí)，桌子是穩(wěn)定的，在地面外部，桌子就不穩(wěn)定了。結(jié)論4：對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)而言，如果重心所在的垂線落在結(jié)構(gòu)底面范圍內(nèi)，就是穩(wěn)定的。PPT15第三部分:小結(jié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基本條件：重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：1）、重心位置的高低2）、結(jié)構(gòu)的形狀3）、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小教師：我們?cè)谠O(shè)計(jì)中盡可能增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，那么凡是不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都沒有價(jià)值嗎？（培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思維能力，主動(dòng)參與意識(shí)、一分為二的看待問題）PPT16第四部分：拓展討論與分析：凡是不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都應(yīng)該放棄嗎？ 案例：1）、利用