探究结构教学设计.doc

第二节探究结构单位：蒲城县尧山中学 姓名：任县利 学段：高中 学科：通用技术 版本：广东科技出版社年级：高二 模块：必修二 章节：第一单元第二节 内容：探究结构【教材内容分析】能结合简单的结构案例，如赵州桥，故宫,来分析结构是如何承受应力的。能通过技术实验分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出实验报告。例结构的类型、材料的选择、连接处的强度等影响着结构的强度和稳定性。首先要了解什么是结构的强度和稳定性，而技术实验的设计和操作过程是本节重点，目的是探究影响结构的强度和稳定性的因素，会写实验报告，提高学生动脑、动手的能力，培养学生实事求是的科学精神，使学生认识到技术实验是解决技术问题的重要方法和手段，加深对结构知识的理解。本节在第一节“认识结构”的基础上进一步对结构知识的深入“探究”。教材内容从一个工程事件引入，加深学生对工程设计中质量安全重要性的理解；教材从学生日常生活熟悉的事物入手，引导学生从以下几个方面探究结构的性质：1、结构的稳定性。2、结构与强度。3、结构的连接。【教学目标】 知识与技能1、了解结构的稳定性的概念，知道结构三边确定的三角形构成稳定的几何图形；2、知道强度的概念以及结构的强度与材料和所用材料本身的形状有关，了解什么是内力、应力、刚度；3、知道构件连接处的强度是影响整个结构强度和稳定性的重要因素，并了解不同的连接方法特点；4、在实验中让学生体会学习的乐趣，培养学生善于发现和解决问题的能力。过程与方法通过简单的实验讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识情感态度与价值观1、 培养学生的观察、思维能力主动参与意识体验学习乐趣 2、 培养学生认真进行实验的科学态度 3、 培养学生良好环保意识养成学生良好的道德观念 【教学重点】掌握结构的稳定性、强度的概念。【教学难点】通过指导学生的技术实验，加深对影响结构强度和稳定性的多种因素的了解；使学生认识技术试验是解决技术问题的重要方法。【教法与学法】实验法、讨论法、归纳总结法【学生情况分析】通过第一节的”认识结构“的了解结构、结构与力、结构的分类和设计与实践的活动，再结合高一物理的力学知识的学习和学生日常生活对结构的了解，学生对结构并不陌生，对系统、深入探究结构的知识有比较大的兴趣，但对结构的稳定性还停留在感性认识的阶段，对联系结构知识的实际应用还存在不少困惑（片面和错误识）。 通过学习让他们对原有的认识进行纠正、完善、提高和应用，尤其亲自动手感受和掌握试验解决技术问题的方法，培养他们对技术问题的敏感性和探究欲望。【课程安排】1课时【教学策略】 教师在教学时,应引导学生通过技术实验加深对知识结构的理解，能够依据实际生活案例和技术实验，对简单结构进行强度，稳定性分析，能够运用相应知识内容解决实际问题。采取以小组为单位的形式进行分工合作, 引导学生打开思路,通过实验对比验证、评价、分析在其中选择最优方案。要求学生在实验过程中能够写出有关技术实验报告，并得出相应的实验结果。 【教学过程】 一、课堂引入学生观看ppt “彩虹桥坍塌事故”（从一个工程事故引入，以其加深学生对工程设计中质量安全重要性的理解）。二、讲授新课（一）稳定性1、稳定性定义 结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力，叫作结构的稳定性。2、影响结构稳定性因素小试验 （1）、实验目的：探究影响结构稳定性的因素重心的高低、支撑面的大小和几何形状（2）、实验器材啤酒瓶两个，两个空矿泉水瓶，水若干 （3）、实验过程 实验A两个啤酒瓶分别以正立、倒立放置在课桌上，观察其稳定性 实验B空水瓶和装半瓶水的矿泉水瓶放置在课桌上，由一个同学分别向两个瓶子施力，比较两个瓶子中那个瓶子较易推倒。 分组讨论：同学们分组讨论A字形梯子的稳定性及影响A字形梯子稳定性的因素（4）、要求学生学生记录实验据实验结果探究其中的原因，并依据实验过程写出相应的实验报告。 实验名称实验器材结论稳定性啤酒瓶正反站立实验结构的稳定性与支撑面大小有关，支撑面越大，越稳定，反之就不稳定。两个矿泉水瓶，一个是空的，另一个是倒半瓶水的，结构的稳定性与中心的高低有关，重心越低越稳定，反之就不稳定。讨论A字形梯子的结构形状三角形具有稳定性，结构越靠近三角形，越稳定。（二）强度1、强度的定义 在工程技术中，不允许任何构件在正常工作情况下被破坏，这就要求构件和材料必须具有抵抗破坏的能力，这种能力称作强度。2、应力创设情境：下水井盖，飞机上的舷窗为什么设计成圆的？ 同学们分组讨论，得出结论A组：省材料B组：美观C组:受力均匀师：受什么力？生：拉力、内力师：应该是应力师生共同总结什么是应力定义：构件在单位横截面积所受的内力称为构件的应力。 应力=N/A由此可见在内力不变的情况下，单位截面积越小，应力越大，越容易被破坏。所以井盖和飞机上的舷窗没有很尖锐的棱角。3、影响结构强度的小实验 （1）实验目的探究影响结构强度的因素材料，结构形状与结构连接 （2）实验器材纸杯和玻璃杯若干，A4纸若干张 4、实验过程实验A：每组各出一名同学用双手捏纸杯和玻璃杯，感受不同的材料对杯子的强度的影响 实验B：每组各出一个同学，分别拿两张A4纸，第一张是平整的，另一张是卷起来的或者正反折起来的。（如大屏幕PPT）现在开始撕两种不同的纸，看那种容易撕烂？ 同学们继续观看大屏幕，为什么要建成不同形状？生A：好看 生B：省材料 生C：提高耐用性（强度）师生共同总结：不同的形状，的确影响结构的强度。实验C：观看大屏幕，看几种不同的经典结构：故宫，埃菲尔铁塔，门活页，雨伞等，再讨论目前都有哪些连接方式？什么材质适合哪些连接方式？怎么分类？ 铰接 被连接的构件在构件处不能相对移动，但可以相对转动。 连接方式 如：剪刀、手钳、雨伞 刚接 被连接的构件在连接处既不能相对移动，又不能相对转动。 如：焊接、榫接、胶接4、要求学生记录实验据实验结果探究影响结构强度的因素并依据所实验过程写出相应的实验报告。实验名称实验器材结论强度材料结构的强度与材料有关，材料越好，强度越好，反之就容易被破坏。结构的形状结构的强度与结构形状有关连接方式合适的连接方式会增强结构的强度【课堂实练】1、（ ） 就是结构的强度，影响强度的因素有（ ）（ ）（ ）。2、影响结构稳定性的主要因素有（ ）A材料的种类和重心的位置 B重心的位置和物体的质量C结构的形状和材料的种类D结构的形状，重心的位置 和支撑面积 3、如图一张圆桌，不能使它更加稳固的方法是A使用较重的大理石做桌子与地面的接触部分，木材做桌面 B使用较重的大理石做桌面C如使用木材制作桌子，各部分大量采用榫接的方式D增大桌子底部的支撑面面积探究结构稳定性强度影响强度的因素定义应力定义影响稳定性的因素【板书设计】【教学反思】本堂课在教学设计上采取“任务导学型”课堂模式，做到了课堂教学即思路清晰又实现了教学任务目标明确。在教学方式上采取分组讨论、实验研究的形式。在教学手段上，运用多媒体现代教学手段，引用了大量的文字资料、图表、图片和视频，创设情境，调动了学生参与课堂的意识和积极性，充分体现了学生课堂教