高一通用技术《常见结构的认识》学案2苏教版

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高一通用技术《常见结构的认识》学案2苏教版

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高一通用技术《常见结构的认识》学案2苏教版

章  节:第一单元 结构与设计    第一节 常见结构的认识
课    时:第2课时
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 理解并巩固结构的一般分类。
(2) 了解不同结构类型具有不同的受力情况。
2. 过程与方法目标
(1) 能指出不同类型的结构具有不同的应用场合。
(2) 能对生活中常见的简单结构的实例进行归类。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 通过结构的组装形成和保持学生了解结构,研究结构的兴趣与热情。
(2) 体验组装过程获得成功的喜悦。
(3) 提高动手实践和操作能力。
二、教学重点
三种结构及其受力情况。
三、教学难点
壳体结构力的分析。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本小节介绍了三种基本结构类型,同时指出了生产生活实际中结构的复杂性,多数物体的结构是这三种基本结构形式的组合。教材通过学生熟悉的实例,展开技术视野中结构的基本分类的讨论,通过有趣的小试验,强化对不同类型结构的特点的理解,重点是把握不同类型的结构的受力特点及其具体应用。
2. 设计理念
在结构与力的基础上提出结构的类型,能够加深学生对结构的理解,教学中要注意与前面一节内容的联系和整合,在让学生理解结构类型的同时,更要让学生学会类型的选择和应用。
适当拓展,除了使用书本上提到的长城、大坝、脚手架等图片,也可以是锯条、桥梁模型、及当前社会的热点如世博会的中国馆、国家体育场“鸟巢”等。通过有创意的工业设计作品,丰富和拓展本节内容。
在进入“稳固结构的探析”之前,让学生动手实践是很有必要的,对消化结构决定事物的性质,结构与力、结构的类型有着重要的促进作用。在载体的选择上要把握几个原则:首
先,学生要喜闻乐见;其次,简单易操作,学生在有限的时间里能顺利完成指定的任务;再次,要能够体现本节课的主要内容和重点。
3. 教学策略设计
(1)查阅有关结构力学和理论力学书籍,明确“壳体”、“框架”等概念。
(2)使用简单材料制作不同结构类型的实体给学生做演示,学生可能难以理解壳体结构为层状的结构,教学中可以从“壳体结构是由曲面型板与梁、柱等边缘构件所组成的结构”这个角度来解释。壳体结构的受力比较复杂,可以先讲拱的受力,然后借用拱的受力特点来说明壳体的受力特点。
(3)准备若干未组装的星空投影灯及其说明书,分组进行说明书的阅读和组装,在规定时间内考查哪个小组最先完成,要求学生分析投影灯主要构件的受力情况。
4. 学情分析
学生对结构类型的分类,往往只注意到一种结构形态,容易造成分类的混淆。这一节从力的角度对不同类型的结构进行分析,相对比较抽象,对于学生来说难度加大,所以最好采用实验的方法,让学生亲自感受不同类型结构承受力的特点与不同。
六、教学准备
准备不同结构类型的实物和图片,生鸡蛋3个,合适的瓶盖6个,木板1块,砖头或石板若干,多媒体课件PPT,若干星空投影灯。
七、教学过程
1.导入
上节课我们做了“比较不同形状的纸板承受压力的大小”的试验,这节课,我们来做一个更有趣的试验“鸡蛋承受压力试验”。
【教师演示】将3只瓶盖以三角形状摆放在桌面上,将鸡蛋分别立于瓶盖上,再在鸡蛋上盖上另外3只瓶盖。取一块木板放在上面,轻轻将砖头或石板压在木板上(砖头或石板应放在鸡蛋所组成的三角形的中部)。试验过程中记录鸡蛋所能承受的砖头或石板的块数。
为什么鸡蛋能够承受如此大的压力?
【师生互动】这跟结构的类型有关,鸡蛋的承压面呈现拱形,而拱形的承压能力是比较好的。结构的分类多种多样,从力学架构与形态方面考虑,通常有实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。这节课我们来研究结构的类型,并通过结构的组装来体验结构的受力和结构的类型。
2.结构的类型
【教师演示】三把不同的凳子。这三把凳子有什么不同?其受力有什么特点?
【师生互动】石凳子是实心的,外力分布在整个体积中;木凳子是由细长的构件组成的,其受力特点比较复杂;塑料凳子是一次注塑成型的,成本最低,结构是层状的,外力作用在结构体的表面。这三把凳子其实代表了三种不同类型的结构,其受力特点不一样。
【投影展示】不同类型的结构图片。
请将这些结构与凳子的结构进行对比分析,是否有共同点?
【教师总结】
(1)实体结构:实体结构通常是指结构体本身是实心的结构。它的受力特点是外力分布在整个体积中,如实心墙、大坝等。
(2)框架结构:框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构,如铁塔架、建筑用脚手架、厂房的框架等。它的受力特点是既能承受竖向重力荷载、也能承受水平方向的荷载。

(3)壳体结构:壳体结构通常是指层状的结构。它的受力特点是,外力作用在结构体的表面上,如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
【投影展示】不同类型的结构图片。
请区分这些结构的类型。
【投影展示】视频动画“疯狂实验室—纸牌结构试验”
在生产和生活中,很多物体并不是单一的结构体,而是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。
【案例分析】世界上最大的教堂——圣彼得大教堂的结构类型。
分析要点:其结构整体往往采用框架结构,而地基、支撑柱则是实体结构,屋顶通常采用壳体结构,这也是大多数结构体所采用的结构类型。
3.体验结构
【投影展示】星空投影灯整体造型、投影效果。
操作要求:仔细阅读说明书,清点配件,按组装说明进行构件的组装,分析体会主要构件的受力情况,分析体会结构底座、支柱、灯罩的结构类型。
操作流程:以4~5位同学为一个小组,分组完成任务,在指定的时间内,看哪个小组组装效率和效果最佳?
星空投影灯的底座属于什么结构类型?灯罩属于什么结构类型?其支柱的主要受力是什么?
4.作业
观察身边的结构,尝试辨别其结构类型,并进行受力分析。
  
八、教学反思
这节课选择了学生比较感兴趣的“载体”,所以学生参与程度和热情相当高,但在实际实施过程中还存在不足:
1. 学生参与度仍待提高,在介绍结构的类型时,要时刻注意让学生参与讨论和探究。
2. 要对学生提出的“为什么”保持较高的警觉性和敏感性,课堂教学不应死守教学设计,应该学会变通。比如关于结构的类型,不能一概而论,其实生活中的许多物体的结构是很复杂的,为了分析问题的方便,往往略去一些不重要的细节,抓住主要因素,分析其基本的受力情况。
3. 除了自己收集素材展示以外,是否可以尝试让学生自己收集结构类型的图片,然后互相交流,这样学生的参与度会提高,教学效果会更理想。

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