简单结构的设计教学设计全解.docx

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1、简单结构的设计教学设计一、教材依据通用技术苏教版技术与设计2 第一单元结构与设计 第三节简单结构的设计。二、课时支配：1课时三、设计思想1、教材分析：本节课是第一单元结构与设计第三节简单结构的设计，这节课有两个方面要求：一是能够对所做的结构进行简单分析，熟识设计一个简单结构所应考虑的主要因素；二是进行一个简单结构的设计，绘制设计图并制作模型或原型。分析教材本单元的前后章节常见结构的相识、稳固结构的探析，这些章节中涉及到结构与力、结构的类型、结构的稳定性、结构的强度等知识点与本节课有很强的持续性，因此本节课重点应放在如何在设计简单结构的过程中，结合这些知识点，让学生发挥自己的创建力，设计出既符合

2、要求又各具特点的简单结构。2、设计理念：简单结构的设计，关键在于这个简单结构“载体”的选择。依据教材上的要求选择简易相框的制作，在实际教学中很难吸引学生的爱好。现在的学生数码相机的运用特别普遍。好的照片他们或许会用来作电脑桌面的壁纸，或许能放在手机中观赏，却很难会再打印出来放在相框中。甚至还有一些学生，他们拥有电子相框、4等电子设备，又怎么会有爱好来制作相框呢？所以必需另选一个新的“载体”来制作简单结构，才能充分调动学生主动性和主动性，培育他们对结构设计的爱好。因为是结构设计，所以我很自然就会考虑到桥梁的设计，考虑到上学期让同学们分组用报纸自由发挥设计过不同结构的桥梁，本学期学习了结构设计以后

3、，提升了难度，让同学们在给定的场景下设计出自己的桥梁，并用电脑软件在交互式白板上当堂设计，用软件当堂测试、评估，达到更好的教学效果，我确定选择用软件在电子交互式白板上设计桥梁。3、教学策略设计：第一个环节：本节课是简单结构的设计，从课题上看包含两部分内容，一是结构，二是设计，因此，为了学生能更好的进入设计的状态，要做好结构与设计基本知识的温习环节，尤其是设计。另外，要讲清晰设计时要考虑的主要因素和桥梁设计的基本知识，由于本节课的时间是40分钟，因此，这个环节安排10分钟。第二个环节：组织同学前后桌分组设计试验。同学前后桌分组，一组46人，每组同学依据导学案完成分组任务，此环节安排16分钟。（小

4、组任务规则：每小组依据导学案完成任务安排，在规定时间内完成桥梁整体结构设计并完成图纸绘制，写出设计分析，模型制作）第三个环节：依据小组完成的状况，让小组指定的人到讲台上利用电子交互式白板完成桥梁的搭建和测试、评估，此环节安排10分钟。第四环节：老师总结点评，此环节4分钟。4、学情分析：在学习完必修一的内容，同学们已经具备设计全过程的基本技术素养，再加上高中阶段的学生已有肯定的物理力学知识和动手实践的基础，完成桥梁的设计状况应当普遍较好。但是由于是第一次接触结构设计，许多很好的结构设计往往在制作过程中会因为设计与制作的脱节而“流产”。但是不断的修正设计动手制作的过程本身就是一个良好的创新实践过程

5、，在这个过程中每个专心的学生都能体会到自己设计的乐趣。限于学生对桥制作的结构相识的不同、驾驭结构设计水平实力的不同，学生们最终制作出的桥完成设计要求的结果差异性也很大。动手实力强、思维敏捷的同学更简单设计出承载比较高的作品，这样可以让他们把自己胜利的阅历向其他同学们共享。动手实力较弱、思维比较迟缓的同学可能更多的体验解决问题过程的艰辛，这个过程同样是一份珍贵的阅历，而且他们对结构设计的理解尤为深刻。四、教学目标1、知识与技能目标：（1）理解结构的涵义、结构与力之间的关系。（2）理解设计一个简单结构应考虑的主要因素。（3）能够对桥进行合理的结构分析。（4）能绘制桥结构的草图，并制作桥结构模型。2

6、、过程与方法目标：（1）在制作过程中，能够对影响桥结构的各个因素进行合理的分析与恰当的修正。（2）初步学会设计给定条件下简单的桥结构，体验发觉问题、解决问题的过程。3、情感看法和价值观目标：（1）形成和保持学生了解结构，探讨结构的爱好与热忱。（2）体验解决问题过程的艰辛和获得胜利的喜悦。（3）相识技术的创建性特征，培育勇于创建的特性。五、教学重点完成桥结构的设计并画出草图；选择合适的构件类型和连接方式搭建桥结构模型。六、教学难点设计出给定条件下具有肯定稳定性和强度的桥。七、教学打算教学资源打算：导学案，多媒体教学设备、教学课件、一次性木筷、橡皮筋等。八、教学过程1、温故而知新（1）设计的一般过

7、程设计的一般过程发觉与明确问题制定设计方案制作模型测试、评估及优化编写规格说明书（2）影响结构稳定性、强度的主要因素影响结构稳定性重心位置支撑面大小结构体的形态 影响结构强度构件的形态构件的材料构件连接方式刚连接铰链接2、新课老师：细致视察下面三幅图片，思索设计以下结构时应考虑的主要因素是什么？ 图二图一图三学生思索并回答（1）结构设计应考虑的主要因素A、结构设计的目标及要求例如：如下图中儿童自行车设计的结构设计的功能是代步，目标是熬炼儿童的手脚协调实力。同时，要满意童车结构设计的国家标准和规范要求。老师：依据以上所学内容，桥的功能和目标是什么？国家规范要求是什么？老师：桥的功能是桥可以作为路

8、的一部分，供车辆行驶，行人行走。桥的目标是跨越自然或认为障碍到达目的地。马路桥涵设计通用规范 （021-89）马路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （023-85）马路桥涵施工技术规范 （041-89）马路工程技术标准 （001-97）城市桥梁设计准则 （11-93）马路工程抗震设计规范 （027-96）老师：桥梁一般讲由五大部件和五小部件组成：五大部件是指桥梁承受汽车或其他车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构,是桥梁结构平安的保证.包括(1)桥跨结构(或称桥孔结构.上部结构)、(2)支座系统、(3)桥墩、(4)桥台、(5)墩台基础。五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件,过去称为桥面构

9、造.包括(1)桥面铺装、(2)防排水系统、(3)栏杆、(4)伸缩缝、(5)灯光照明。桥的资料：一、桥梁的分类：按用途分为马路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥。按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。按结构分为梁式桥,拱桥,钢架桥,缆索承重桥(斜拉桥和悬索桥)四中基本体系,此外还有组合体系桥按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥按运用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥按材料类型分为木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥桥梁分类 多孔跨径总长L（米） 单孔跨径L0（米）特大桥 L500 L0100大桥 L100 L040中桥 30L100 20L040小桥 8L30 5L

10、020涵洞 L8 L05二、各类桥梁的基本特点:梁式桥 包括简支板梁桥,悬臂梁桥,连续梁桥.其中简支板梁桥跨越实力最小,一般一跨在8-20m.连续梁桥国内最大跨径在200m以下,国外已达240m.拱桥 在竖向荷载作用下,两端支承处产生竖向反力和水平推力,正是水平推力大大减小了跨中弯矩,使跨越实力增大.理论推算,混凝土拱极限跨度在500m左右,钢拱可达1200m.亦正是这个推力,修建拱桥时须要良好的地质条件.刚架桥 有T形刚架桥和连续刚构桥形刚架桥主要缺点是桥面伸缩缝较多,不利于高速行车.连续刚构主梁连续无缝,行车平顺.施工时无体系转换.跨径我国最大已达270m(虎门大桥辅航道桥)缆索承重桥(斜

11、拉桥和悬索桥) 是建立跨度特别大的桥梁最好的设计.道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空，缆索悬挂在桥塔之间。斜拉桥已建成的主跨可达890m,悬索桥可达1991m.组合体系桥 有梁拱组合体系,如系杆拱,桁架拱,多跨拱梁结构等.梁刚架组合体系,如T形刚构桥等.桁梁式桥：有坚实的横梁，横梁的每一端都有支撑。最早的桥梁就是依据这种构想建成的。他们不过是横跨在河流两岸之间的树干或石块。现代的桁梁式桥，通常是以钢铁或混凝土制成的长型中空桁架为横梁。这使桥梁轻而坚实。利用这种方法建立的桥梁叫做箱式梁桥。悬臂桥：桥身分成长而坚实的数段，类似桁梁式桥，不过每段都在中间而非两端支承。拱桥：借拱形的桥身向桥两端的地面推压而

12、承受主跨度的应力。现代的拱桥通常采纳灵巧、开敞式的结构。吊桥：是建立跨度特别大的桥梁最好的设计。道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空，钢缆牢牢地悬挂在桥塔之间。较古老的吊桥有的运用铁链，有的甚至运用绳索而不是用钢缆。拉索桥：有系到桥柱的钢缆。钢缆支撑桥面的重量，并将重量转移到桥柱上，使桥柱承受巨大的压力。玻璃桥：纯玻璃制成的一种桥梁。（平板桥）廊桥：加建亭廊的桥，称为亭桥或廊桥，可供游人遮阳避雨，又增加桥的形体变化。三、中国桥梁的历史历史和现状上看，绝大多数桥梁均架设在水面上，只有阁道桥和现代城市的行人天桥和行车天桥，是架设于高楼崇阁之间或通衢大道之上。从对天生桥的利用到人工造桥，这是一个历史的飞跃过

13、程。从简单的独木桥到今日的钢铁大桥；从单一的梁桥到浮桥、索桥、拱桥、园林桥、栈道桥、纤道桥等；建桥的材料从以木料为主，到以石料为主，再到以钢铁和钢筋混凝土为主，这是一个特别漫长的发展过程。然而，中国桥梁建筑都取得了惊人的成就。闻名的科学技术史学家、英国剑桥大学李约瑟博士（ J. ）在中国科学技术史中说，中国桥梁在宋代有一个惊人的发展，造了一系列巨大的板梁桥。到了当代中国，所建立的武汉、南京长江大桥等，更受到世人赞扬。可见，中国的桥梁，经过了一个从童年、少年、青年到壮年的发展过程，愈趋成熟。中国在发展桥梁方面于 14 世纪以前处于领先地位，今日，她依旧是世界上举足轻重的桥梁大国。B、结构设计应考

14、虑的主要因素人的特性化须要美观寿命平安稳定性强度成本功能结构设计（2）依据导学案开始分组任务老师：组织同学前后桌分组设计试验。同学前后桌分组，一组46人，每组同学依据导学案完成分组任务，小组任务规则：每小组依据导学案完成任务安排，在规定时间内完成桥梁整体结构设计并完成图纸绘制，写出设计分析，模型制作。依据小组完成的状况，让先完成任务的小组指定本小组人到讲台上利用电子交互式白板完成桥梁的搭建和测试、评估，并把任务完成状况记录小组完成状况记录在导学案上。小组任务：前后左右桌相邻同学分成若干小组（每小组不超过6人），设计给定条件下的桥梁，并按比例缩小桥的尺寸，绘制在草图上，然后利用一次性木筷，橡皮筋制作桥的模型。在规定时间内完成草图和模型的小组得满分10分，只完成其中一项的得5分，都未完成的得2分。（小组分是小组成员每人得到的分值）九、课堂小结（1）结构设计应考虑的主要因素A、结构设计的目标及要求B、结构设计应考虑的主要因素功能，成本，强度，稳定性，平安，寿命，美观，人的特性化须要，（2）小组任务点评十、教学反思8 / 8