必修2技术与设计2《三影响结构强度的因素》公开课教案.docx

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1、课题名称：结构的强度教材版本：地质版技术与设计2教师姓名：学校： 职称：教学指导思想与理论依据以通用技术考试大纲为指导，以学生亲身体验，亲历情境为基础，让学生首 先进行定性认识，继而定量认识，最后参与实验探究获得真实的体验。教学背景分析教学内容分析：本课是地质版技术与设计2第一单元结构与设计 第三节结构的强度与稳定性的第二课时，是本章的重点。课时内容由“认识 结构的强度”和“探究影响结构强度的主要因素”两部分组成。其中探究“影响 结构强度的主要因素”是本课的重点，在探究“影响结构强度的主要因素”部分 主要是通过“结构的形状”、“结构的材料”、“结构的连接方式”三方面展开说明 的。本节内容承前启

2、后，不仅可使学生对结构的基本知识有更深的认识与巩固， 领悟结构基本思想和方法的实际运用；而且也为以后结构的设计、结构的赏析的 学习打下基础。学生情况分析：本节课的实施对象是高二的学生，在此前学生己学过了与结 构相关的结构类型、结构的受力情况、结构的稳定性等知识，加上在初中的物理 课程中已有相关的知识介绍，学生有较好的知识基础，这些对于探究影响结构强 度是有利的。虽然学生在生活中也有强度的直观认识和感受，但缺少理性的判断, 对影响结构强度的几个因素理解不全面，很难领悟结构基本思想和方法的实际运 用。教学策略和手段:教学过程采取情景导入一一定性认识一一定量认识一一实 验探究一一综合分析这一模式，遵

3、循学生认知规律，实现重点和难点的突破，鼓 励学生主动参与、乐于探究、勤于思考，以培养学生获取新知识，领悟结构基本思想和方法的实际运用。教学资源：教师演示文稿、“石墨烯”视频、试验用品教学目标1 .知道结构强度的定义和了解应力的概念。2 .经历简单技术试验的过程，从而分析影响结构强度的主要因素。初步掌握 影响结构强度的因素7领悟结构基本思想和方法的实际运用的关键核心素养。形 成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望。教学重点和难点教学重点：影响结构强度的主要因素。教学难点：结构的构件截面形状对强度的影响。教学流程示意图结构的强度：情景导入 定性认识 定量认识实验探究 综合分析板书设计结构的强度一、结

4、构的强度二、应力：。=N/S三、影响结构强度的因素材料、形状（架构与截面形状）和连接方式教学过程设计教师活动学生活动设置意图创设 情境， 引入 新课先带着学生观看视频-美国科 学家发明新材料：目前地球已知强度 最大、最轻（主要介绍新材料石墨烯， 它的最大优点是强度大），让学生感 受到科技的魅力，引出课题一一结构 的强度。观看视频通过 视频感受 科技，引出 结构的强 度定性 认识一、结构的强度结构的强度就是指结构具有抵 抗被外力破坏的能力。案例说明。案例选择3个形变变 化明显的动态图（如：海绵，弹簧等）案例剖析：可以表述强度的物理 量（应力）是导出物理量：因素之一， 强度的定义中找寻，因素之二，

5、教科 书25页图1-42中花架的支柱随着上 方用力的增大，哪个部分先受到破 环？看图通过 具体，生动 的受力形 变变化，形 成深刻的 对强度的 定性认识。定量 认识二、应力构件单位截面面积所受的内力 称为构件的应力。应力的计算o = N/S其中，N为内力，S为构件受力 面积。应力的计量单位为N/mnr, N/cm2o容许应力：力的承受者所容许承 受的最大应力。温馨提示：应力不是力。案例巩固：领着学生观看视频- 创意科学实验：气球的钉子床（全英 文版，但容易理解）。加深对应力、 内力的认识。听讲观看通过 定义认识 和视频认 知定量的 理解应力 和容许应 力的概念 和应用试验探 究与 综合 分析此

6、时此刻，学生对强度也有一定的 认识，加上己有的生活经验，请学生 写出可能影响结构的三因素，分组讨 论进行。写出三因素通过 预先猜想， 继而实验， 归纳，比 较。三、影响结构强度的主要因素 （一）、实验体验：木料材质和金属 材质的强度对比（如图1）0实验用品：两个材料不同（木料和金属）， 形状相同的细长的圆柱棍棒。生活案例两个加以巩固。探究实验：测试它们的受力后的变形效果。 （二）、实验体验：挤压式连接和捆 绑式连接的强度对比（如图二）。图2实验用品：形状、材料、长度相同的细长的 椭圆柱形棍棒（内有圆柱形空心，是 通用技术实验室结构稳定性套件）六 根，胶圈3个，塑料螺丝3个。 探究实验：用胶圈、

7、塑料螺丝和棍棒拼接： 一种是挤压式连接，一种是捆绑式链 接。挤压式连接三边形受到力，观察 形变。捆绑式连接三边形受到力，观 察形变。说明构件的连接方式（引入图片 案例）：活动连接（钱连接）：被连接的 构件在连接处不能相对移动，但可相 对转动。（举例）实验探究一实验探究二看图通过 实验操作、 记录、思考 交流，最终 进行总结， 归纳，得出 材料与强 度的一般 规律。通过实 验操作、记 录、思考交 流，最终进 行总结，归 纳，得出连 接方式与 强度的一 般规律。在已有 实验的基 础上，通过 图片案例 加以领会。 认识较连 接和刚连 接。刚连接：被连接的构件在连接处既不 能相对移动，也不能相对转动。

8、（举 例）（三）、实验体验：三角形材料和四 边形材料的强度对比。实验探究三通过 两个小组 实验操作、 记录、思考 交流，最终 进行总结， 归纳，得出 形状与强 度的一般 规律。培养 学生综合 考虑的思 考习惯。图3实验用品：形状、材料、长度相同的细长的圆 柱棍棒七根，塑料螺丝七个。探究实验：用塑料螺丝和棍棒拼接：一种是三 角形，一种是四边形。四边形受到力， 观察形变。三边形受到力，观察形变。通过教师补发实验材料：工字形和 近圆形的两根塑料棒（主要不同的是 截面形状）。引导学生归纳出形状对 结构的影响有两点，一是结构的外部 形状，二是构件的截面形状。结构的 外形相同，构件的截面不同，其强度 也不

9、一样。案例巩固：钻石的生长。小结：具体案例中的强度比较 时，应该怎么考虑主导的影响因素。观看演示实验思考课堂 拓展石墨烯作为一种前景应用强的材 料，带领学生一起学习很有必要。边看边思考陶冶 学生科学 情操，领略 结构的思 想和方法。教学设计的特点本节课采取情景导入一一定性认识一一定量认识一一实验探究一一综合分 析这一模式，积极调动学生学习情绪，学生能够主动参与、乐于探究、勤于思考, 教学过程中主要采用试验探究的方式来帮助学生理解影响结构强度的因素。首先 通过新材料石墨烯的视频，提高学生认识到结构强度的积极性和重要性，再对结 构的强度进行定量描述，借助应力为导出物理量以及气球的钉子床视频来理解强

10、 度；接下来通过学生预先猜想强度影响三因素并尝试体验三组学生分组对比试验 来引导学生探究影响结构强度主要因素，最后，让学生分析生活的案例，观看石 墨烯的应用前景视频，从而进一步加强学生对于影响结构强度主要因素的理解和 应用，逐步领悟结构基本思想和方法的实际运用。教学反思本课是地质版技术与设计2第一单元结构与设计第三节结构的强 度与稳定性的第二课时（先学习结构的稳定性），是本章的重点。课时内容由 “认识结构的强度”和“探究影响结构强度的主要因素”两部分组成。其中探究 “影响结构强度的主要因素”是本课的重点。本节课开始通过观看石墨烯的视频, 提高学生学习强度的兴趣，继而展示学习目标。生动，活泼的动

11、画案例帮助学生 定性认识结构的强度。对于定量认识结构的强度，引用带有英文字幕的创意科学 实验一一钉子床视频。一方面降低学生理解难度，另一方面提高对语言魅力的敬 畏。针对本节课的重点，通过学生预先猜想强度影响三因素并尝试体验三组学生 分组对比试验来引导学生探究影响结构强度主要因素。从而加深学生对强度影响 因素的认识和体验。对于教学难点的处理，采用教师补发实验用品，学生分析实 验互助完成。最后通过学生参与实例（观看石墨烯的应用前景视频）思考、分析 与交流，检验学生的学习效果。借助各种媒介，最终实现结构基本思想和方法的 实际运用的领悟。如果条件允许，关于结构强度的材料影响因素对比实验设计： 可选用3D打印机打印纸质模型和生活中同模样大小的塑料、金属、木质的实物 进行对比实验，有利于培养学生对科技的认识。