必修2技术与设计2《三影响结构强度的因素》课教案设计.docx

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1、“结构的强度与稳定性”教学设计【教材版本】通用技术必修2技术与设计2（地质出版社）【设计理念】1 .通过PPT静态图片、动态图片和实物试验展示，让学生有亲身体会和感受，激发学生的学习兴趣和促进对相关 概念的理解。2 .结合案例分析，激发学生探究热情，提高学生掌握相关知识的稳定性。3 .立足学生的直接经验和亲身经历。通过问题引导”式教学，启发学生分析问题探究问题，并将所学知识应用于 实际问题的解决。【教材分析】.知识结构分析本课是技术与设计2第一单元“结构与设计”的第三节“结构的强度与稳定性”。本节讲述了结构的两大重要 性质：强度和稳定性。教材首先介绍了几个技术试验，然后伴随着对于技术试验的回顾

2、与思考，首先从结构的形状、 材料、连接等方面分析了影响结构强度的主要因素，然后再指出了影响结构的稳定行的主要因素。1 .知识学习意义分析结构的强度和稳定性是影响结构质量的重要因素，是结构设计是必须考虑的基本问题。2 .教学建议与学法指导说明通过适当的概念讲解，教师把影响结构的强度和稳定性的几个主要因素在一些技术小试验后讲授给学生，让学生 掌握较为系统的知识点，再来进一步指导学生知识的内化，知识的拓展。3 .教学课时安排：1课时。【学情分析】.原有认知发展分析在本课时之前，学生已经学习过了常见结构的基本知识。学生已经初步明白了 “结构是指事物的各个组成部分之 间的有序搭配和排列”，并且对于结构的

3、受力情况有了初步的分析能力，所以本课是在第一、二节认识结构的基础上, 具体对结构的两个重要性质：强度和稳定性再做详细分析。1 .原有知识结构分析学生对结果已经有了一定的了解，对结构的功能和分类也有了一定的基础。另外，学生在物理课上已经学习了有 关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础，可以说物理的力学知识和第一、二节所学的结构基本知识为本课 做好了知识的准备。在教学中尽量多举些生活中的案例，进行师生互动探讨，帮助学生加深对知识的理解。【教学目标】.知识与技能1）理解结构的强度与结构稳定性的概念。2）掌握影响结构强度和结构稳定性的因素。3）能运用影响结构稳定性的因素来判断结构的稳定性，并能就

4、如何增加结构稳定性的问题提出自己的看法。1 .过程与方法通过观察生活和技术实验等方法使学生懂得结构的相关理论知识。2 .情感、态度与价值观I）培养学生的观察分析能力和探究学习能力，增强主动学习意识，也激发学生的集体荣誉感。2）培养学生探究思想意识，在学习掌握结构强度和稳定性相关知识的过程中，有必要也比较容易渗透安全教育。【教学重点】掌握结构稳定的基本条件；掌握影响结构强度和稳定性的主要因素。【教学难点】能对如何增加简单结构强度和稳定性的问题提出自己的看法；也能理解结构不稳定性的应用。【教学资源】本节课的教学最好在通用技术多媒体教室中进行，通过演示试验，幻灯片呈现诸多的图片、实物，借以 加深学生

5、对本节知识的掌握。麻绳圈、皮筋圈、弹簧称、白纸、陀螺、不倒翁教具、两脚插头、三脚插头与插座、RJ45网线接头与RJ45坏网 卡插座、杆状三角形和杆状四边形教具、板状三角形和板状四边形教具、合页、一头支撑面积大另一头支撑面积很小 的长杆零件、本节课的学案。【教学方法】读书指导法、演示法、讲授法、多媒体教学法、练习法、提问法、分组竞赛法等。教学过程教师活动学生活动设计目的时间( )结构的形状 材料 支撑面积 大小物体重心的位置A、 B、(2X3)C、 D、9、我们常用的A形梯不采用单薄的 铝合金片，而是采用长方形截面的构 件，这说明以下哪个因素 ()这时候最大程度地影响着A形梯的结构强度？A、材料

6、B、形状C、构件D、连接方式积极思考抢答为团队得分观看PPT展示，拿出学案思考 选择题答案并积极抢答为团队 得分再次强化巩固影响结 构稳定性的因素突破学习中的难点： 强化巩固影响结构强 度的因素：截面形状课 堂 小 结一、结构的强度相关的影响因素：结构的形状、结构 的材料、连接方式、时间二、结构的稳定性基本条件 重心的垂线，一定要落在结构底面的范围内。相关的影响因素：重心位置、支撑面 积大小、结构的形状、旋转速度不能孤立地看待以上因素，进行结构 设计时,通常必须综合考虑各种因素 来获得理想的强度和稳定性。观看PPT展示，积极回味记忆 本堂课内容，消化总结本堂课 所思所学归纳，总结本堂课所 学内

7、容，帮助学生巩 固学习成果课1、寻找用过的纸杯十个左右，套叠后后倒扣在地上。然后看自己能否稳稳引导学生亲身去做一作站立在这些套叠的纸杯上？要做这种并不复杂的试业求：设计一个至少三列的表格，分别验，培养学生的探究记录踩一个纸杯、两个纸杯，三个纸 杯是否成功或失败的记录；再去测 量出自己最近的体重数值后，探究一 个纸杯能承受的极限重量是多少？2、寻找用过的食品包装盒或者易拉能力罐空筒等材料制作自己的简易笔筒。引导学生进行简单结要求：稳定性、创新性、经济性、实构作品的制作，培养用性、美观性（重点是如何增加笔筒学生“做中学”的第50分的稳定性）良好学习习惯和一定 的动手能力钟内完成温 习 回 顾PPT

8、展示学习目标把学生从中间分为左右两组播放PPT文字内容：结构的定义：事物的各个组成部分之 间的有序搭配和排列结构的功能本质：承受力和抵抗变 形结构的常见分类：实心结构、框架结 构、壳体结构播放PPT多媒体内容：温习扩展蜉蟾成虫生命结构的稳定性只能维 持一天中华国运当兴-2019年5月4 日的内心感慨展示2019年6月2日中国成功试射 潜射战略导弹的图片展示2019年6月5日中国运载火箭 海上发射圆满成功的图片展示2019年6月6日中国工信部提 前发放5G商用牌照的图片展示组成系列的一代又一代人民英 雄和功勋科学家的多张图片踩鸡蛋和灯泡的表演播放PPT选择题内容并及时给学生 们阅读题目文字判断学

9、生抢答是否正确，并分别给左 右两个组记分给出参考答案：打足气的篮球胀满水的气球,它们 的整体，从结构的类型来看，应当是 实心结构？了解学习目标分坐正中线两边， 不能坐在正中间 观看PPT展示，思考，回忆观看PPT展示，加深印象和理 解观看PPT展示，听老师讲解观看PPT展示，听老师讲解观看PPT展示，（拿出上课前或 刚一上课时就领到的学案）思考 选择题答案并积极抢答为团队 得分观看PPT展示并且可能在思考 中惊讶分组竞赛法准备温故而知新，巩固己 学过的重要知识点彰显时间和生命的短 暂和珍贵激发学生们内心的爱 国热情鼓励置疑探讨第8分钟 内完成情 景 导 入播放PPT针扎气球、针扎篮球？图 片时

10、说：篮球皮糙肉厚，篮球比气球 结实多了。一、怎样理解“结实” P20“结实”是通俗的说法，“强度”是理论化的书面语概念运用奇特有趣图片语 言，尤其是GIF动态 图片，采用这种受学 生喜欢的形式，呈现 主题，导入新课播放PPT静态动态图片：吃柿子捡软的捏,这些年气球惨遭无 数次“踩踏”与批量“屠杀”气球太不结实，强度太差受很小力就 变形，变形太多就爆炸。很少有人敢乱踩篮球、足球，因为怕“坐球车”篮球很结实，“强度”很大，变形小， 有人用篮球当轮胎造成了平衡车。我们探究“强度”就老是跟气球、 篮球纠缠？看PPT同时听讲思索看PPT同时听讲，感觉动态图片比较奇特有趣让学生直观地感觉 到：物品材料强度

11、的差 异，导致物品的表现 差别很大结构的强度关系到人们的生命、财产 安全播放PPT图片：上海“楼倒倒”、地 震废墟房屋结构抵抗破坏的能力弱，就很难 抵抗地震的摇晃看PPT同时听讲并引起警觉让学生直观地感觉 到：房屋结构强度差 的危害播放PPT图片：彭州市白鹿镇学校 最牛教学楼,房屋结构抵抗破坏的能 力强看PPT同时听讲并引起惊叹让学生直观地感觉 到：房屋结构强度好 的巨大优势第11分 钟内完成新 课 学 习播放PPT:.二、影响结构强度的因素P26的概 括提示对比：麻绳圈、皮筋圈分别在弹 簧称上的变形实验在学生答对后显示PPT:,1、结构的材料看演示实验同时思考：材料应 当是影响结构强度的因素

12、并积 极抢答为团队得分引出学习的重点：材 料提示对比：平坦白纸与形状U形弯曲 后白纸的承重实验在学生答对后显示PPT:,2、结构的形状看演示实验同时思考：形状应 当是影响结构强度的因素并积 极抢答为团队得分引出学习的重点：形 状提示对比：两脚插头、三脚插头分别 和插座连接的实验对；RJ45_网线接第17分头一锁紧松开的卡扣实验 在学生答对后显示PPT:,看演示实验同时思考：连接方 式应当是影响结构强度的因素引出学习的重点：3、结构的连接方式提示：真正考验探究能力的时候到 了，有没有同学能找出书也没提到的 因素？提示：纸寿千年，绢八百提示：港珠澳大桥设计寿命120年并积极抢答为团队得分听提示同时

13、思考：时间也应当连接方式引导培养学生的思考 探究能力并找到教材在学生答对后显示PPT:是影响结构强度的因素并积极上也没提出的一个影4、时间播放PPT:进一步探究影响结构强度的因素1、结构的材料（应力与强度P23） 结构为什么能抵抗破坏呢？ 因为结构可以产生内力 （同时做橡皮筋的拉伸变形）外力使结构发生变形的同时，结构材 料内部质点（分子或者原子）之间随 之产生一种抵抗变形的抵抗力一 内力物体结构承受外力时,抵抗破坏的能 力结构的强度P24播放PPT动态图片：内力比拼：西瓜 对阵 橡皮筋 一 大堆700根左右橡皮筋内力很大！请勿轻 易模仿而受伤！？内力比拼：西瓜家族输了，但是不服抢答为团队得分结

14、合对教材的阅读，参考PPT 的演示和教师的讲解，动笔划 出学习重点的同时思索记忆响因素：时间进一步理解掌握学习 的重点：材料提醒学生不要轻易模 仿动态图片的事情， 千万要注意安全运用奇特有趣的图片气！看PPT同时听讲，感觉动态图语言，尤其是GIF动确实，这种内力比赛要公平，就必须 引入一个科学的客观公正的标准： 应力：作用在单位面积上的内力 P24对应内力最大值,应力也有一个最大 值，称为容许应力，即结构所能承受片比较奇特有趣结合对教材的阅读，参考PPT态图片，采用这种受 学生喜欢的形式，呈 现主题，导入新课的最大应力。的演示和教师的讲解，动笔划运用奇特有趣的图片结构受到的应力大于容许应力时，

15、就 会被破坏。出学习重点的同时思索记忆语言，尤其是GIF动 态图片，采用这种受播放PPT动态图片：看PPT同时听讲，感觉动态图学生喜欢的形式，呈超过容许应力播放PPT:进一步探究影响结构强度的因素2、结构的形状回顾材料“强度”：材料承受外力 而不被破坏的能力同样是碳元素，为什么石墨很软很容 易变形？金刚石很硬，除非被破坏而 很难变形？石墨微观结构层状结构，每一层上碳片比较奇特有趣回顾材料“强度”：材料承受外力而不被破坏的能力回忆思考材料的微观结构形状现主题，导入新课进一步理解掌握学习 的重点：形状钟内完成原子排成六边形播放两者PPT图片金刚石微观结构四面体结构，每个面 上碳原子排成三角形不论是

16、微观结构，还是宏观结构，三 角形都是强度大结实不变形的稳定 结构；四边形以上的多边形如果不分隔成 小的三角形都是强度小，易变形的不 稳定结构；演示:杆状三角形和四边形教具结构形状的横截面积也很重要一根头发能承受的内力的大小肯定 不同于一把头发能承受的内力的大 小播放一根头发和一把头发图片判断：对？错？只要构件的横截面积相等，不论构件 的截面形状如何地千差万别，其强度 都一样。错具体哪一种截面形状的构件强度最 大？不能够随便下结论，还要看它具 体使用的环境及受到外力方向等等 情况进一步探究影响结构强度的因素3、结构的连接方式较连接：允许两者之间转动，不允许 两者之间移动钱链？合页刚连接：既不允许

17、两者之间转动也不 允许两者之间移动强度大：焊接、胶接、禅接人体所有关节都可认为是“锐链” 播放相关图片较连接：具体有合页、松螺栓、松钟 等强度大的刚连接:具体有焊接、胶接、 桦接等播放相关图片连接方式多种分类方法P26- 27从连接的具体施工工艺过程来看：一 体式、挤压式、插接式从被连接部件之间是否可动来看:可 相对运动式、不可相对运动式（刚性） 从连接的具体接触来看：点连接、线 连接、面连接连接方式：接插式（掘扣、气针和篮 球气门芯、笔帽签字笔）播放相关图片思考比较微观结构形状和宏观 结构形状得出令人信服的结论：不论是微观结构，还是宏观结 构，三角形都是强度大结实不 变形的稳定结构看PPT同

18、时听讲，感觉动态图 片比较有趣积极思考抢答为团队得分看PPT同时听讲，感觉图片比 较奇特有趣看PPT同时听讲，感觉动态图 片比较奇特有趣看PPT同时听讲看书，感觉图 片比较奇特有趣引导学生注意到形状 的横截面积大小也很 重要承上启下引导学生注意到形状 的横截面形状同样也 很重要引导学生学习有关结 构连接的更多知识内 容灵活连接方式：既可锁紧成刚性连 接，也可解锁成非刚性连接 刹车装置-作用于一车轮（车轴） 锁死装置-作用于一万向轮（轴） 灵活连接方式=可控连接方式 人体的肘关节、网线插座和插头 （RJ45型）播放相关图片 进一步探究影响结构强度的因素 4、时间用不了百年或者千年,一些塑料制品

19、在几年或者十来年后其强度的衰减 就可使实用性丧失殆尽播放相关PPT很长的时间流逝过去以后不仅是 “材料”性质发生变化，连接”的可 靠程度甚至是结构“形状” 都会 发生变化5、展示“锡疫”的相关图片和文字说 明6、展示干燥饼干和浸湿饼干相关图 片和文字说明播放相关PPT大风过后翻倒的广告牌 货装太多，车翻倒难行三、（结构的）稳定性概念 物体的结构稳定性 P29 结构具有阻碍翻倒或移动的特性,这 就是结构稳定性单摆、不倒翁、逍遥椅都是典型稳定 结构不稳定：当扰动消失后，不能重新返回原平衡 状态。四、影响结构稳定性的因素P26 1、影响因素提示对比：三角形与四边形 演示:板式三角形和四边形教具 在学

20、生答对后显示PPT:, （1）、结构的形状演示:支撑面一头大另一头小的零件 在学生答对后显示PPT:,（2）、结构的支撑面大小演示：不倒翁教具重心调整对比补充教材上没有的内容（这些内容是经过探窕思考不难想到的内容）补充教材上没有的内容（这些内容是经过探究思考不难想到的内容）看PPT同时听讲思索补充教材上没有的内容（这些内容是经过探究思考不 难想到的内容，且这些内容贴 近生活）观看PPT演示时同步思考观看PPT演示时同步思考观看PPT展示观看PPT展示并且可能在思考 中惊讶看演示实验同时思考：形状应 当是影响结构稳定性的因素并 积极抢答为团队得分看演示实验同时思考：支撑面 大小应当是影响结构稳定

21、性的 因素并积极抢答为团队得分看演示实验同时思考：重心的引导学生学习有关结 构连接的更多知识内 容进一步补充理解影响 结构强度的一个因 素：时间引出影响结构强度的 一个因素：温度引出影响结构强度的 一个因素：湿度准备引出结构稳定性教学内容引出学习的重点：形 状引出学习的重点：支 撑面大小引出学习的重点：重 心的高低在学生答对后显示PP， （3）、重心的高低演示：自制陀螺，提示：世界非静 止，总是运动变化中在学生答对后显示PPT:, （4）、旋转速度、陀螺效应 旋转的物体有保持其旋转轴的方向 的惯性。判断：对？错？只要实体结构的重心降低了，其稳定 性就肯定更好了。错在学生答对后显示相关PPT.结

22、构稳定的基本条件：重心所在点的垂线，一定要落在结构 底面的范围内这才真正的领军将帅、核心要点，重 心高低等等因素只是拱卫核心的车 马象士显不相关PPT接触面W支撑面接触面：是物体与地面接触形成的 面。支撑面:是物体与地面接触形成支撑 点的连线与地面构成的面。显不相关PPT2、巧妙地增加结构的稳定性P30 （1）增大结构支撑面积三角架、辅助木棍张得很开播放PPT紧紧关闭的书（合页）对比张开一 个角度的书（合页）在桌面上摆放（2）降低结构整体重心轮船压舱物放在最底层;塞车底盘尽 可能低播放PPT（3）减小长细比以前的农作物个子高,遭遇暴风骤雨 容易倾覆，造成减产；现在培育出的 农作物普遍秸杆矮。播

23、放PPT（4）利用三角形框架及其组合结构 东方明珠电视塔下部三角形框架支 撑结构高低大小应当是影响结构稳定 性的因素并积极抢答为团队得 分看演示实验同时思考：旋转（自 行车、轮子、陀螺效应）应当是 影响结构稳定性的因素并积极 抢答为团队得分积极思考抢答为团队得分看PPT同时听讲思索看PPT同时听讲思索看PPT同时听讲思索马上拿出自己的教科书在桌面 上进行实验看PPT同时听讲思索看PPT同时听讲思索探究出地质版教材里 没有的内容：旋转速 度、陀螺效应也影响 结构的动态稳定性准备引出“结构稳定 的基本条件”： 重心所在点的垂线， 一定要落在结构底面 的范围内进一步强化巩固学习 的重点：重心高低也是

24、在强化巩固学习 的重点：重心高低的 另一表现形式进一步强化巩固学习 的重点：形状第38分 钟内完成播放PPT杂技反做，技术不好会损失很大 人类的直立姿态牺牲了一些稳定性 播放Gif动态图片PPT（5）增大物体自旋速度 播放相关图片PPT从“让屏风站稳不倒”到“墙 的安全性”屏风为什么摆成Z字型， 而不摆成一字型？播放相关图片PPT 注意弯矩（力矩）的作用Z字型不方便，有墙柱的一字型围墙 结构相对稳定播放相关图片PPT结构相对不稳定的一字型围墙（没有 墙柱）播放相关图片PPT判断：对？错？所有的结构设计，都应当千方百计地 增强结构的稳定性,从而更好地保护 人们的生命、财产安全。错在学生答对后显示

25、相关PPT.走极端基本上都是错,还是要具体情 况具体分析3.巧妙应用结构的不稳定性P30 倒置啤酒瓶检测地震、跳高的标杆、 跷跷板、在打水的桶口边挂重物， 桶在水面能更容易翻倒打水 播放相关图片PPT看PPT同时听讲思索感觉Gif动态图片比静态图片 有更令人深刻的印象看PPT同时听讲思索看PPT同时听讲思索积极思考抢答为团队得分看PPT同时听讲思索记忆进一步强化补充学习 内容：旋转准备引出围墙结构安 全性的问题理解有墙柱的一字型 围墙结构相对稳定安全警惕没有墙柱的一字 型围墙结构相对危险培养“不走极端”的 良好思维品质引导学生也能理解结 构不稳定性的应用第41分钟内完成1、图中的花杆支柱，最薄

26、弱的地方是处观看PPT展示，拿出学案思考理解掌握学习中的一 个难点：应力概念课 堂 练甯选择题答案并积极抢答为团队 得分习 / 1r I mMHHC一巩 固 新 知2、材质相同，截面粗细不同的两个 杆件，在相同的拉力作用下，遭受破 坏的程度不一样，细截面的杆件先被破坏，原因是（）A、截面越大，杆件的内力越大B、截面越大，杆件单位面积承受的 应力越大C、截面越小，杆件的内力越小D、截面越小，杆件单位面积承受的 应力越大3、相同截面积、相同长度、相同材 质、形状不同的六种钢梁，如图所示， 其承重能力最好的是（）积极思考抢答为团队得分积极思考抢答为团队得分进一步突破学习中的 难点：应力概念指导学生融

27、会贯通： 外力来袭如同外敌来 进攻，敌人主力的进 攻方向就应当是防守T+oLOu主力应当去重点防御 对抗的方向ABCDEF4、我国塔式建筑的结构一般都是由 上到下越来越大,这主要是考虑它的积极思考抢答为团队得分突破学习中的难点： 影响结构稳定性的因（）A、稳定性B、强度c、祭文厚面积美观性D、经济性5、走钢丝的人手拿一条长棒的目的是（）A、美观B、重心低C、保护 D、支撑积极思考抢答为团队得分突破学习中的难点： 影响结构稳定性的因 素一重心高低6、可以用受力结构的稳定性来解释 的事实是（）A、拔河的绳子断裂B、鸡蛋可以承受很大的外力C、广告牌被台风吹倒D、耳机接触不良，听不到音乐7、以下哪一个属于利用稳定的结构实现某些功能的（）A、游乐设施的跷跷板功能结构B、房间门口的活页功能结构C、学校运动场的篮球架结构 D、圆珠笔的笔嘴结构。积极思考抢答为团队得分积极思考抢答为团队得分突破学习中的难点： 必须为了保障安全必 须认真地去找到增强 结构稳定性的方法突破学习中的难点： 必须为了保障安全必 须认真考察身边设施 的结构稳定性8、影响结构稳定性的因素有突破学习中的难点：