探究壳体结构的受力情况教学设计

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刘丽萍 科目 高中通用技术第一单元《构造与设计》第一节《常见构造的生疏》探究壳体构造的受力状况试验探究课试验：验证方案的可行性与合理性，并实现优化试验：验证假设，行成结论高二〔7〕班 课时 3课时完成，第3课时粤教版通用技术教材《技术与设计2》苏教版通用技术教材《技术与设计2》地质版通用技术教材《技术与设计2》贵州省数字图书馆期刊、中国知网期刊、设计网络课程平台等网络资源。本节是粤教版《技术与设计2》第一单元“构造与设计”的第一节“常见构造的生疏”内容。具体包括3局部内容:1.无处不在的构造2,构造与力3.构造的类型及其受力状况。通过呈现形形色色的构造图片以及对这些构造分析和争论,学生已经知道构造的广义，力学角度的含义〔构造是小转变的力。〕让学生体会技术存在的广泛性，明确构造的重要性；构件的五种根本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力及简洁构造的受力分析，接着通过图片和小试验,强化从力学角度生疏不同构造类型：实体构造、框架构造、壳体构造，本课时重点探究壳体构造的分析教学内容对进展学生核心素养的功能价值分析，蕴含的正确价值观念，实现课标的核心要求。学生已学习过技术试验及其方法，知道技术试验在技术活动中的重要性，会应用相关的技术试验方法。同时，学生在生活中见过很多壳体构造的案例。所以，学问贮存和感性生疏是足够的，只是学生没有系统地完成过有针对性的技术试验，未能将见到过的案例与壳体构造的受力联系起来，不能将感性阅历上升到理性高度，不清楚构造在物品形态、强度、稳定性等方面的巨大作用。本试验能够帮助学生生疏壳体构造的受力状况，进而真正理解构造形态对技术设计的重要意义。同时，技术试验能够激发学生对技术课的兴趣，提升学生的学科归属感。与与试验教学内容

能通过技术试验分析壳体构造的受力特点，知道壳体构造具有格外良好的承载性能，明确其原理，初步生疏构造外形对构造强度的影响作用。经受壳体构造受力的技术试验过程，把握该试验中使用的技术方法。通过对技术试验活动的体验，进一步生疏技术试验在技术活动中的重要性，提高技术素养；通过试验材料的选择，培育学生利用常见物品和废旧物品开展技术试验的意识。本试验的内容是了解壳体构造的受力状况，用到的技术试验方法是强化试验法和模拟试验法。主要目的是通过壳体构造的受力试验，让学生感受原本以为脆弱的壳体构造鸡蛋的巨大承载力气，使学生生疏壳体构造具有格外良好的承载性能，初步理解构造外形与构造强度之间的关系，真正理解构造形态对技术设计的重要意义。试验设计思路

壳体构造具有格外良好的承载性能，能用很小的厚度承受相当大的荷载。外力作用于壳体构造时，外力分布在整个表面，并利用壳体构造几何外形〔曲面〕的合理性，以材料直承受压来代替弯曲内力，大大减小了弯矩，从而充分发挥了材料的潜力。当杠铃片和A4纸的重力通过胶带圈传递到鸡蛋上时，被均匀地分散到了蛋壳外表上，所以鸡蛋可以承受较大的压力。1：3A446试验器材 质量的杠铃片假设干。试验2：自制教具〔1〕。创点1：内容创。对试验内容进展了拓展改进。粤教版对这个问题只是简洁描述，通过对苏教版和地质版本节内容的横向比较，把三只生试验 鸡蛋受压试验引入进来，我以此试验为核心，进展了拓展，共创要点 设置了二个试验。其中，试验1为三只生鸡蛋受压试验，试验2则是拓展的摔不破的鸡蛋试验。试验目的是直观地让学生看到壳体构造对力的分散方式，激发学生对鸡蛋受压试验的兴21给学生不同的试验体验；二是使学生产生探究该现象背后缘由的猛烈兴趣，将本试验的内容延长到课外，为将来技术课的学习奠定良好根底。创点2：材料改进。材料切近生活，可提高试验的准确度，同时可以教育学生从现实生活中取材，利用废旧物品，对技术试验进展改进和补充。本试验课本上用的是瓶盖来帮助鸡蛋直立，由于瓶盖中间会向上凸起，不够平坦，这会对试验结果造成影响，因此，我将瓶盖替换成了使用完的废旧胶带圈，胶带是学生常常会使用到的文具，格外易得，同时，胶带圈格外平坦，试验的说服力更强。课本上使用的重物是石板、砖块，看似易得，但是城市中比较难找到，学校里就更难找到了。我将其改成了整包的A4A4体育器材室里可以借到。更重要的，杠铃片的重量标示明确，与砖块相比，可以给学生更直接的承力体验。自制教具可以实现框架构造与壳体构造受力的比照，使学生生疏到壳体曲面的优势。试验教学过程教师将课前学习资源上传到群文件，并通过、QQ群、微信等公布试验课的相关材料预备。学生接到预习通知后，下载电子课本、教师录制的微课、教学动画等信息化教学资源进展自主学习，拓展了学习的时间与空间。学生任务课上：教师针对学生试验进展共性化的辅导，实现差异化的教学，并利用课前编写好的评价量规进呈现场评价，最终教师总结并布置课后作业。课后：学生通过课程平台完成课后作业，并通过QQ群进展提问，教师进展答复、补充。使用谈话法进展试验导入，提升学生的兴趣，保证课堂的流畅度。〔我们学习了构造的三种类型，知道了每种构造的受力特点，大家也列举了很多生活中常见的实体构造、框架结〔一〕 构、壳体构造的事例，那么，这些构造的受力状况到底怎么样试验导入 呢？不同的构造形态对构造的强度有着怎样的影响，在技术设计中，我们又该如何利用不同构造的特点呢？这些，我们都可以通过技术试验来了解。今日，我们就借助生活中格外常见的物品——鸡蛋，来分析壳体构造的受力状况。〕1：三只鸡蛋受压试验【试验目的/设计意图】了解壳体构造的受力状况，生疏壳体构造巨大的承载力气。【试验预备】大小根本一样的生鸡蛋三只、A44带圈六只，不同质量的杠铃片假设干。【试验过程】将3只胶带圈在桌面上摆放成三角形，将鸡3用强化试验法试验。先放A4纸，渐渐将杠铃片放置在A4纸上，杠铃片应放在鸡蛋所组成的三角形的中部〕。记录鸡蛋所能承受的重量〔一包A4纸重量为2.25kg，杠铃片上有相应的重量标示〕。【试验结论】壳体构造具有格外良好的承载性能，能用很小的厚度承受相当大的荷载。【学生反响】学生对本试验格外震惊，他们没有想到三只小小的鸡蛋竟然能承受29kg的重量，试验中学生惊呼连连，对壳体构造的承压力气有了深刻的生疏。本试验开展的过程中，我与学生争论技术试验的重要作用、本试验用到的技术试验方法，提示学生技术试验应当留意的问题，比方尽量使用废〔二〕 旧材料、保持严谨的试验态度、留意试验记录等，以此来提升试验开展 学生的技术素养。本试验完成后，我会让学生计算承重量，提示学生，环境不同，试验的操作者不同，每次试验的结果也不尽一样〔几个班的技术试验中，承重量最少的是27.75kg,最大的是40kg〕，承重量有差异并不能说试验失败了，技术试验与科学试验不同，目的不是验证，而是改进和优化。尽管有差异，但都向我们呈现了壳体构造具有格外良好的承载性能。然后让学生沟通试验的感受，观看鸡蛋裂开后在塑料圈上留下的印记，思考鸡蛋为什么能承受那么大的力？外力作用于壳体构造时，外力分布在整个外表，并利用壳体构造几何外形〔曲面〕的合理性，以材料直承受压来代替弯曲内力，大大减小了弯矩，从而充分发挥了材料的潜力。当杠铃片和A4纸的重力通过胶带圈传递到鸡蛋上时，被均匀地分散到了蛋壳外表上，所以鸡蛋可以承受较大的压力。本试验的最终，请学生列举见过或知道的壳体构造应用案例，体会壳体构造的应用范围，使学生进一步理解构造形态对技术设计的重要意义。试验2：摔不破的鸡蛋学生对蛋壳的强度有了的生疏，学生赞美于蛋壳的“坚强2。【试验目的/1试验体验；二是使学生产生探究该现象背后缘由的猛烈兴趣，将本试验的内容延长到课外，为将来技术课的学习奠定良好根底。【试验预备】一般鸡蛋一个，其他材料不限。【试验过程】让装置从高处下落，让学生观看蛋壳的变化。【操作留意】做任何试验，要把安全作为第一要求。【试验结论】同样高度落下，装置完好，质量最轻〔动量定理〕。【学生反响】学生比照试验1之后感慨，太惊奇了，简直跟变魔术一样。运用其他学科学问来解决技术中的问题，表达技术的综合性。顺理成章地将这两个问题留给学生课后探究。〔三〕教学反思

在了解壳体构造的受力状况中，我围绕鸡蛋的受力问题，12探究试验。通过试验，让学生分析了壳体构造的受力特点，知道壳体构造具有格外良好的承载性能，并理解了壳体构造能够承受巨大压力的原理，初步生疏到了构造外形对构造强度的影2间，激发并保持了学生对壳体构造受力状况的兴趣。本试验的效果是格外显著的，学生反响吵闹、受益明显，教学成效突出。整个试验充分激发、调动了学生的乐观性，不仅让学生完全明白了壳体构造的受力特点，知道了构造在设计中的重要意义，还提升了学生对通用技术学科的兴趣。1鸡蛋裂开时，学生大声惊叫，纷纷表示没想到几乎每天吃的鸡蛋有这么大