資源簡介

第三節 結構設計
一、教學內容分析
1.教學內容在教材中的地位
本節屬于粵教版通用技術必修二《技術與設計2》第一章第三節的《結構設計》的內容，教材內容包括能夠對所做的結構進行簡單分析，明確設計與制作的目標，制訂設計方案，模型制作，檢測、優化和改進設計，交流與評價，本節是前兩節理論知識的綜合應用與實踐延伸。結合教材內容，本節課以“橋梁模型設計與制作”項目活動開展教學，使學生親身經歷一個完整的結構設計與模型制作的過程。
新課標對本節教學內容的要求是：學生應能結合生活中的實際需求進行簡單的結構設計，并繪制設計圖，做出模型或者原型，并能進行交流與評價。
2.教學重點：能夠分析結構設計中應考慮的主要因素，體驗結構設計的過程。
3.教學難點：能夠進行簡單的結構設計，進一步理解本章前面所學的理論知識。
二、教學對象分析
在“技術與設計1”課程中，學生已經學過了設計的技術語言、一般設計過程及模型或原型制作的基本方法和手段，并且經過本章的前兩節的內容認識了一些常見的結構，學習了結構的相關理論知識，知道了結構穩定行和強度的主要影響因素，他們對于結構設計與制作產生了較大的興趣，但在進行具體的結構設計時還不能全面考慮各種因素，也不太能對設計方案進行權衡和決策，對真正的結構設計缺乏實踐。
三、教學目標
技術意識：通過案例分析，意識到技術對結構設計的影響。
創新設計：通過觀摩、學習有創新性的作品，構思橋梁設計方案， 提升創新設計能力。工程思維：通過橋梁結構設計的案例分析，綜合考慮結構穩定性、強度等多方面的因素，
形成結構模型的設計方案，進行方案的比較、權衡、優化。
圖樣表達：繪制結構設計圖紙，養成良好的設計習慣，提升圖樣表達能力。
物化能力：在“橋梁模型結構設計與制作”項目實踐中，親歷結構模型制作的過程，學會多方面考慮材料的使用和掌握基本工具的使用方法。
四、教學策略
通過“橋梁模型設計與制作”項目活動開展教學，學生親歷制訂設計方案、繪制圖紙，制作模型、檢測、優化和改進設計，交流與評價的整個結構設計的過程。
五、教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
一、復習舊知 1.影響結構穩定性的因素：結構的幾何形狀、重心的位置、支撐面大小。 2.影響結構強度的因素：構件的形狀、構件的材料、構件的連接方式 二、新課導入 1.播放視頻《趙州橋》 2.簡述趙州橋的設計特點 3.趙州橋的設計過程 三、引出課題：以“橋梁模型設計與制作”為例，學習如何進行結構設計 溫故知新
回顧
新課導入 視頻導入，
觀看視頻 激發學生的
學習興趣
一、PPT 展示橋梁模型結構設計實踐設計及制作目 標 1.用木質材料制作橋梁模型，結構形式不限，造型美觀 2.能承載一定的重物 3.具有一定的穩定性和強度 4.橋長不限，橋梁的總跨度≥30CM，橋面的寬度≥ 10CM，橋孔高度≥15CM 二、結構設計屬于設計的一種類型，它必須遵循一般的設計方法和過程。 回顧設計的一般過程 三、橋梁結構設計與制作的過程 （一）制訂設計方案 1．設計分析 （1）橋梁結構設計應考慮的因素 ①案例分析：《趙州橋》 ②小結：在結構設計中，不但要考慮它的功能要求，還應考慮結構的受力情況、穩定性、強度、連接方 聽講 以學生熟悉
的橋梁設計
案例引入，
激發學生的
學習興趣
結構設計
的過程
回顧舊知 引導學生回
顧和運用舊
知
聽講
式和材料的選擇等，除此之外，還要考慮實用性、 安全性、經濟性、美觀性和人性化等方面。 在結構設計中還有一些需要考慮的因素，如材料、民俗文化、地域特點等。案例：客家土樓、長廊橋、吊腳樓、廣州騎樓 不同的結構設計，應考慮的因素各有側重， 但無論在哪一類用途的結構設計中，安全都是至關重要的因素。 ③橋梁結構設計應考慮的因素： 橋梁的橋型、橋梁的長度、跨度、橋梁的承重能力、橋梁的材料、制作的難易程度、橋梁的使用壽命、橋梁的周邊壞境…… （2）設計要求分析： ①實現橋梁的基本功能。 ②具有一定的穩定性和強度。 ③材料易取，易于加工。 ④造型有創新性和新穎性。 （3）橋梁結構分析： ①橋梁類型的選擇 介紹梁架橋、拱架橋、鋼索斜拉橋和懸索橋的特點，并進行簡單的受力分析。（列舉案例） 提醒：不同類型的橋，總的設計目的都是為了防止橋過度彎曲。 ②連接方式設計 榫接、膠接、釘接、繩系等 2．繪制設計圖 總圖：模型草圖、效果圖 詳圖：尺寸圖、三視圖、構件圖等 3. 設計方案的比較、權衡和決策 觀看視頻：《港珠澳大橋方案的決策》小結：綜合考慮，權衡利弊，選擇最優 4.完成設計方案 理解設計原 通過方案設
則中的安全 計分析，培
性原則的重 養技術意
要性 識、創新設
計能力
聽講
理解結構設
計中結構穩
定性和強度
的重要性
提升學生圖
樣表達的能
力
形成工程思
展示橋梁模型設計方案表和往屆學生的設計方 案，指導學生撰寫 （二）制作模型 1.講述制作模型的過程： （1）制作準備 （2）零部件加工 （3）產品裝配 （4）表面涂飾 說明在實際操作時的注意事項展示學生制作過程的照片 （三）檢測、優化和改進設計 可以采用承重測試，注意測試數據的記錄 （四）交流與評價 1.展示評價表，指引學生對作品進行自評和互評 2.播放往屆學生交流評價會的視頻，并進行簡單點評 維 培養物化能力
布置實踐 任務 同學們，請發揮你們的創意，動手設計并制作出充 滿創意的橋梁模型。 設計與制作 橋梁模型 通過實踐活 動發展學生的核心素養
總結梳理 1.結構設計應考慮的因素 2.結構設計過程 （橋梁模型設計實踐活動） 思考 總結所學知 識，加深理解

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