資源簡介

常見結構的認識
教　　材：（鳳凰國標教材）普通高中課程標準實驗教科書 通用技術（必修2）
文檔內容：常見結構的認識
章　　節：第一單元　結構與設計 第一節 常見結構的認識
課 時：第1課時
一、教學目標
1. 知識與技能目標
了解結構的含義，能舉出不同領域的實例，知道結構無處不在。了解結構與力的關系。
2. 過程與方法目標
能夠通過對簡單案例，分析結構是如何承受力的。
3. 情感態度與價值觀目標
通過案例分析，提高理解和分析問題的能力，培養全面、系統的分析問題的能力，激發學習激情和興趣。
二、教學重點
結構的含義；結構決定事物存在的性質，結構受力的分析方法。
三、教學難點
結構受力的分析方法。
四、教學方法
案例分析法、討論法、實踐體驗法
五、設計思想
1. 教材分析
本課時內容是本單元的基礎性知識，對后面的章節起著提綱挈領的作用。
第一小節“無處不在的結構”通過對自然界、技術領域和社會領域三個層面的分析，說明了結構無處不在，給出了結構的一般含義。教材特別強調了結構的多種多樣決定了事物存在的性質，這個觀點作為結構思想方法的重要組成部分，貫穿于這一章的始終。在這一節中，用“魁北克大橋的坍塌”為例說明合理結構的重要性，給學生以心靈的震撼，引起他們對結構的重視，提醒學生進行結構設計時要有高度的責任感。
第二小節“結構與力”從力學的角度讓學生學習結構，并給出了結構的受力分析方法，由于受到學生的知識水平限制，教材只進行定性的分析，要求學生體驗和學習力的分析方法。力的分析方法是這一小節的重點。
2. 設計理念
這一節主要講為什么要學習結構，特別要強調的是，要向學生指出結構無處不在，我們學習的結構的思想方法可以遷移到其他領域。
本節兩個課時不建議采用純粹的講述法，《技術與設計2》的第一、第二節課堂教學，應該激發學生學習技術課程的興趣和熱情，因此建議結合結構的基礎性知識，安排一定的動手實踐活動，讓學生參與和體驗。如果把“無處不在的結構”安排為一課時，內容會略顯不足，所以考慮結合結構的受力來體會“結構的多種多樣決定事物存在的性質”這一思想，第二課時讓學生學習“結構的類型”之后，安排一個動手實踐活動，一方面激發學生學習熱情，另一方面為學習“穩固結構的探析”做好準備，另外，這樣的安排能在教學中把握好從構件的基本受力和變形形式來理解結構。
3. 教學策略設計
（1）這兩個小節的的教學要具備初中物理學科的基本力學知識，根據學生掌握程度的不同，建議在進行本節教學前先復習相關知識。
（2）本節內容與學生生活實際聯系緊密，教師應有針對性的指導學生收集資料和實物素材，如案例、閱讀材料、典型的結構設計實例等，為學生提供豐富的學習背景。其形式可以是掛圖、多媒體課件或圖片、視頻等，以豐富和拓展本節單元教學的內容，激發學生學習興趣。
（3）教學中先從世界上處處有結構講起，自然界、社會領域、技術領域都有結構問題，并用具體案例來說明結構是如何決定事物性質的，接著再講解人類是如何模擬自然結構來解決技術問題的，最后用“魁北克大橋的坍塌”來闡述進行結構設計要有強烈的責任感。不能將過多的精力花在社會領域結構的理解上，應以技術領域的結構為主要學習對象。
（4）指導好“魁北克大橋的坍塌”的閱讀過程，同時可以補充一些類似的最近發生的例子，如地鐵施工造成附近小區地面塌陷等。
(5) 在進行結構與力的教學時，結合學生比較熟悉的事物來講解，例如，秋千的吊索主要是受拉；橋梁的橋墩主要是受壓等，對構件的五種基本受力和變形形式，通過概念解釋、道具演示等方式進行，不要作深入分析。重點是講解受拉和受壓，對受剪切、受扭轉和受彎曲可降低要求。
（6）利用好紙板承受力試驗，可以通過分組的形式培養學生的協作能力，團隊精神。
4. 學情分析
通過系統的學習《技術與設計1》，學生對設計中的結構有了一定的感性認識，但對于結構的作用的認識還是比較模糊、零散的，因此，學生在學習人類如何利用自然界中的結構，解決實際生活中的一些技術問題時還存在一定的困難。在物理課程中，學生已經掌握了一定的力學知識，并可以畫出一些簡單物體的受力圖，但對分析一些基本結構如何受力、構件內部產生的內力及單位橫截面上所產生的應力還有一定的困難。
六、教學準備
收集相關的教學實物、常見結構的圖片，制作好教學課件PPT、準備廢舊紙盒的紙板，加壓的重物。
七、教學過程
1.通用技術必修2學習介紹：
（1）通用技術必修2是一門什么樣的課程？
【教師講解】同學們，我們生活在科學技術高度發達的時代。我國載人航天成功, 實現了千年邀游太空夢; 長江三峽順利截流發電，高峽出平湖；水稻育種結碩果，世界領先……
“技術與設計2”中的“結構與設計”“流程與設計”“系統與設計”“控制與設計”等四個主題都是具體的、通用的技術, 它們具有典型意義, 并與技術的發展密切關聯。因此我們將要學習的通用技術必修2，應用廣泛，具有寬廣的遷移價值。學習這些技術與設計的基本思想和基本方法, 將使我們終身受益。同時也將使我們適應新世紀的科技發展、知識經濟發展以及社會可持續發展的需要,成為有用的人才。
（2）學習通用技術必修2課程要注意的幾點:
① 圍繞教材內容,以技術設計為主線索,認真鉆研各主題的技術與設計要點。充分調動自己的感知、思維、想像，進行調查研究、批判性思考、創新性想像，密切聯系實際，挖掘技術實例，既動腦又動手，做好剖析、試驗、實習、設計制作、交流、評價各環節，努力提高技術實踐素養。
②發揚在老師引導下的團隊合作精神, 把學習技術課程的過程, 變為一個創新的過程。在學習過程中要以多種視角、多種思路、多種方法, 去探究一個個技術問題, 完成一項項設計任務, 努力造就我們的創造品質, 提高我們的創新能力。
④ 學習過程中會遇到困難,我們要以堅強的意志力，鼓起戰勝困難繼續前進的勇氣，努力磨煉我們的意志品質。
2.導入
【實物展示】學生制作的小板凳。
同學們在上個學期學習了《技術與設計1》，已經初步掌握了設計的一般原則、步驟和基本方法，同時也制作了簡單的結構模型，如便攜式小板凳。為什么同學們制作的小板凳穩固程度差別較大？如何使小板凳既輕便又穩固呢？讓我們通過學習結構與設計一起來探究這些問題，首先讓我們來認識結構。
3.自然界中的結構
【投影展示】蜂窩、蜘蛛網、動物的身體與器官等結構圖。
引導學生分析蜂窩的結構。這種結構的優點在哪里？
【師生互動】蜂巢是嚴格的六角柱形體。它的一端是六角形開口，另一端則是封閉的六角棱錐體的底，由三個相同的菱形組成。18世紀初，法國學者馬拉爾奇曾經專門測量過大量蜂巢的尺寸，令他感到十分驚訝的是，這些蜂巢組成底盤的菱形的所有鈍角都是109°28′，所有的銳角都是70°32′。后來經過法國數學家克尼格和蘇格蘭數學家馬克洛林從理論上的計算，如果要消耗最少的材料，制成最大的菱形容器正是這個角度。從這個意義上說，蜜蜂稱得上是“天才的數學家兼設計師”。
【教師總結】結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。以上案例說明，結構無處不在，結構多種多樣且決定著事物存在的性質。
【課堂活動】尼龍搭扣的結構和功能。
① 分發若干尼龍搭扣。
② 閱讀蒼耳子、飛機和鷹眼的材料，感受自然界中結構的功能和結構的應用。
【師生互動】鷹可以在幾千米的高空準確無誤地辨別地面上的動物,這是因為它的眼部結構比較特殊。人類每只眼睛的視網膜上都有一個凹槽,叫做中央凹，老鷹眼中的中央凹卻有兩個，這兩個中央凹的作用不同，其中一個專門用于接收來自鷹頭側面物體的像，另一個用于接收來自鷹頭前方物體的像。這樣，老鷹的視覺范圍就寬多了，能兼顧前方和側面。根據鷹眼的結構，人們正在研制“ 鷹眼”導彈系統。這種導彈系統能自動尋找、識別目標并跟蹤攻擊。
【教師總結】在日常生活中，人們利用大自然中形形色色的結構帶來的創造靈感，結合實際，創造和發明了大量的實用結構。
生產生活中還有哪些產品的結構是受到自然界事物結構的啟發而產生的？
【師生互動】羊毛衣，潛水艇與魚鰾等，人類利用仿生學原理，把大量的研究成果應用到其它領域中。
4.技術領域中的結構
【投影展示】展示汽車、建筑、橋梁等圖片。
結構影響事物的性質和功能，結構方面存在的一個小問題可能導致重大事故的發生。
【課堂活動】閱讀“魁北克大橋的坍塌”。
大橋坍塌的原因是什么？
【師生互動】設計師沒有對橋梁的關鍵部位做相應的加固。合理的結構是設計的基礎，卓越的結構是設計者和制造者的最高目標。進行結構設計要具有高度的責任感。
5.社會領域中的結構
在社會領域,也普遍存在著結構現象。一篇文章的內容結構影響文章的表達與質量, 一家企業的人員結構關乎企業的運行與效率。
6.結構與力
【演示試驗】比較不同形狀的紙板能承受的壓力的大小。
（1）將一塊紙板用支架支撐起來，在紙板中間不斷增加重物，直到它塌下來，記錄此時重物的質量。
（2）將另一塊紙板彎成拱，兩端固定以防止延伸，在圓拱上端不斷增加重物，直到它塌下來，記錄此時重物的質量。
(3)將拱的跨度變小，重復上面的操作，記錄此時重物的質量。
【師生互動】從力學角度來說, 結構是指可承受一定力的架構形態, 它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。不同的結構所能承受的力是不同的。
7.力的基本形式
【投影展示】教材第五頁中的圖片。
【教師總結】五種力的基本形式。
拉 力
物體所承受的拉拽力
起吊重物的鋼索、拔河時的繩子
壓 力
擠壓物體的力
千斤頂的活塞、橋墩
剪切力
兩個距離很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物體上的平行力
鉚釘、機械中常用的連接件
扭轉力
反方向向物體兩端均勻施力 ,使物體發生扭轉形變的力
汽車的傳動軸、擰干中的衣服
彎曲力
作用于物體 ,使它產生彎曲的力
起重機的大梁、釣魚竿
【投影展示】展示一些采用架、梁、拱結構的建筑物的圖片。
這些結構的受力形式是怎樣的？
【教師總結】在分析結構的構件受力過程中，其側重點是力引起結構的形變和破壞，而高中物理中力學分析的側重點是力會改變運動狀態。因此，在分析受力情況的過程中，不應只注意靜態受力與運動狀態，而忽視了結構的形變和破壞。
8.探究
觀察右圖,說明石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來。
拓展：石磨在推動過程中，繩子在空間的軌跡是一個什么圖形？
9.課后作業:
教材第六頁的馬上行動。
八、教學反思
這節課教學素材豐富，貼近學生生活實際，內容與物理學科聯系緊密，所以學生比較感興趣，但是，教學素材豐富的課堂，容易讓老師成為課堂的主角，忽略學生的主體地位，這樣教學效果可能會打上折扣。
1. 要充分利用教材中的“馬上行動”、“探究”、“小試驗”等內容，留給學生思考探究的余地和空間。
2. 對于“小試驗”中“比較不同形狀的紙板承受壓力的大小”，有條件的話讓學生動手參與體驗，這樣教學效果會更理想。
3. 要進行階段性的評價，突出教學的有效性，“結構與力”的教學中，教師最好能根據學生練習過程中的反饋信息，及時合理的評價學生，調整教學策略。
常見結構的認識
教　　材：（鳳凰國標教材）普通高中課程標準實驗教科書 通用技術（必修2）
文檔內容：常見結構的認識
章　　節：第一單元　結構與設計 第一節 常見結構的認識
課 時：第1課時
一、教學目標
1. 知識與技能目標
(1) 了解結構的含義，認識事物的結構是多種多樣的，事物的結構決定著事物的存在
2. 過程與方法目標
(1) 通過對自然界、社會、技術三個領域的結構認識，培養學生的興趣
(2) 培養學生行程用結構的框架來思考、認識問題的能力
3. 情感態度和價值觀目標
(1) 形成學生對結構的了解，并養成研究結構的興趣與熱情。
(2) 體驗解決問題過程的艱辛和獲得成功的喜悅。
(3) 認識技術的創造性特征，培養勇于創造的個性。
二、教學重點
了解結構的定義
三、教學難點
如何用結構的組成來分析具體的問題
四、教學方法
教授、任務驅動、小組合作。
五、設計思想
1. 教材分析
本課時是《技術與設計2》第一單元“結構與設計”的第一節“無處不在的結構”的第一課時。世界上任何事物都存在結構,結構多種多樣且決定著事物存在的性質。本課時要通過放映蜂窩、蜘蛛網、大樹、動物的身體與器官等結構圖。通過對自然界中形形色色的結構的分析和研究,使學生明白“結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列”。要讓學生知道為什么要學習“結構與設計”，自然界中形形色色的結構給了人們無限的創造靈感和啟示。人們將其成果應用到技術領域, 是為了更好地服務于人類。
2. 設計理念
常見結構的認識，要從常見的事物中認識結構，就是廣義結構的講解，在著重介紹狹義中的結構——自然界中集中典型結構。在常見結構的講解中，我選擇了科羅拉多大峽谷，金字塔，雙子塔，人體骨骼，垂柳，蝗蟲，太陽系，原子結構這些學生常見的結構，從而引出結構的廣義結構。
3. 教學策略設計
由于本節課的重點在第二課時，所以第一節的內容主要是介紹為主。通過大量的例子來使學生明白結構的含義。
（1）自然界中的常見結構如：科羅拉多大峽谷，金字塔，雙子塔，人體骨骼，垂柳，蝗蟲，太陽系，原子結構這些學生常見的結構，從而引出結構的廣義結構
（2）為講解“世界上任何事物都存在結構,結構多種多樣且決定著事物存在的性質”，我引入了碳的同素異形體鉆石和石墨。
（3）講解完廣義的結構后，講解狹義的結構——自然界的結構。分別介紹了蜜蜂巢的結構、王蓮的葉脈結構、蜘蛛網的結構、蜘蛛腿的結構等對人類的啟發作用。
（4）講解書上的例子：蒼耳子與尼龍搭扣，鳥與飛機，鷹眼與導彈跟蹤系統
（5）在技術領域：結構更加豐富，但必須要求合理
（6）在社會領域：也普遍存在著結構現象,分別講解總統制、君主立憲制的政治結構。
4. 學情分析
高中的學生在各個學科中已經很熟悉了集中物體的結構，如人體的骨骼，原子核結構，總統制等等，所以盡量列舉他們熟悉的例子，而且從一個新的角度去重新認識他熟悉的物體本身就有一定的吸引力。
六、教學準備
1. 教學資源的準備
多媒體教學設備
2. 教學課件的準備
教學課件比較簡潔，多以直觀的圖片來說明，抓住關鍵知識點，突出中心。
七、教學過程
1. 引入
在生活中我們可能會看到這些復雜結構的物體，ppt展現峽谷、金字塔、雙子塔、人體骨骼、垂柳、螞蚱等圖片，從而引出結構的定義：是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列
2. 新課
（1）世界上任何事物都存在結構,結構多種多樣且決定著事物存在的性質。
例子：金剛石和石墨。化學成分都是C，只不過屬于碳的同素異形體。
純凈的金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體。天然采集到的金剛石經過仔細琢磨后，可以成為璀璨奪目的裝飾品——鉆石。根據金剛石的用途可以推測金剛石一定很硬。事實上，它是天然存在的最硬的物質。 結構圖形根本不同。金剛石是典型的原子晶體，每個碳原子都以SP3（3應在P的右上角）雜化軌道與四個碳原子形成四個共價單鍵，組成正四面體排布的空間網狀結構。又因C-C鍵的鍵能大，所有價電子都參與了共價鍵的組成，使晶體中沒有自由電子硬度、熔點高，不導電。在石墨晶體中每個碳原子是以SP2（2在P的右上角）雜化軌道和鄰近的三個碳原子形成三個共價單鍵并排列成平面六角的網狀結構，這些網狀結構以范得華力又聯成互相平行的平面，構成層片結構。其中C-C鍵的鍵長是1.415埃，片層間的距離是3.35埃。所以易于滑動，能導電。它是混合型晶體。
（2）來自自然界的靈感
例子：蜜蜂巢：一種平放著的六棱柱形房間，每個房間的體積都是0.25立方厘米，顯的格外整齊、經濟、美觀。房間的正面是平整的六角形進出口，背面是銳角為72o32′的凌錐，六面墻壁同時又是相鄰的六個房間的墻壁……它用最少的建筑材料，造出了容積最大的房間，而且保證建筑結構的安全和穩定，是一種輕質高強的結構。受蜂巢的啟示設計出了種種輕質高強的泡沫蜂窩結構，還有足球、散熱片等結構。
例子：在美洲的亞馬孫河上，生長著一種世界聞名的觀賞植物——王蓮。王蓮有個圓形的大葉，浮在水面上，直徑有2米，一個五六歲的孩子坐在上邊，就像坐在船上。大約100多年前，法國的一位園藝師兼建筑師約瑟夫·莫尼哀對王蓮進行了研究。原來，王蓮葉子的背面有許多又粗又大的葉脈，葉脈之間用許多鐮刀形的橫筋連著，構成了一種卓絕的網狀骨架，可以承受很大的荷載。受王蓮的啟發，他模仿王蓮的葉脈結構，用鋼筋和玻璃建造了一座水晶宮般的大花房。
例子：蜘蛛也是自然界中出色的建筑師。它的蛛網織得何等巧妙。有的學者發現，蜘蛛能根據地形地物“精確的計算”出織多大的網，然后“提出”最省料而能達到最大面積的“方案”，迅速而準確地織出蛛網。蛛網是自然界中獨一無二的懸索結構。當代的懸索結構則是模擬蛛網的一大成就。蜘蛛的腿里沒有肌肉,但能感受到蛛網微弱的震動. 其實它們是靠液壓傳動的! 含羞草和蜘蛛的液壓系統啟示我們,利用液壓傳動裝置，不僅可以像水壓機那樣“放大”壓力，還可以用液壓的方式制造出靈巧的機械手，實現自動化；甚至可以利用液壓系統使機器人產生觸覺。
其他的例子：人們從蝙蝠利用超聲波判斷物體的能力，研制了雷達。夜蛾能發現蝙蝠，而使具有超精細超聲雷達的蝙蝠撲空，原來蛾當蝙蝠的超聲信號傳來時會發出與蝙蝠定位回聲極相似的超聲，發出假信號誘騙蝙蝠。有的夜蛾身上有一種能吸超聲波的絨毛，使蝙蝠得不到一定強度的回聲，仿效飛蛾出現了現代的隱身飛機。
（3）介紹書上的例子：蒼耳子與尼龍搭扣，鳥與飛機，鷹眼與導彈跟蹤系統。
（4）其他領域的結構：在技術領域，結構更加豐富，但必須要求合理；在社會領域，也普遍存在著結構現象，如政治、經濟、文化、藝術。
3. 結課
重點：結構的定義
難點：運用結構想法來認識物體
八、教學反思
這節課選擇了學生比較感興趣的例子，學生容易理解結構的含義，不足之處是不能就個別例子進行深入的講解，如政治體制中結構的影響，學生日常學習生活中如何應用結構的概念來解決實際問題。應該從以下幾個方面來改進
例子要有普遍性
能夠對期中的個別例子進行重點的、深入淺出的講解
缺少和學生的溝通、互動，最好能使學生參與到整個教學活動中來。
常見結構的認識
教　　材：（鳳凰國標教材）普通高中課程標準實驗教科書 通用技術（必修2）
文檔內容：常見結構的認識
章　　節：第一單元　結構與設計 第一節 常見結構的認識
課 時：第1課時
一、教學目標
1. 知識與技能目標
(1) 了解結構的含義
(2) 能舉出不同領域結構的實例，知道結構無處不在。
(3) 能通過結構案例分析，提高理解和分析問題的能力。
2. 過程與方法目標
體會將自然界的結構應用于各個領域的方法。
3. 情感態度和價值觀目標
(1) 展示一些結構，激發學生的學習激情和興趣。
(2) 通過案例分析，認識到進行結構設計時要有高度的責任感。
二、教學重點
結構是無處不在的。
三、教學難點
人類是如何利用自然界中的結構解決實際生活中的技術問題。
四、教學方法
在教學過程中，采用講授法、閱讀法、案例分析法和提問法，讓學生共同討論、分析、交流互動等教學形式交叉和滲透靈活運用，并始終貫穿于整個課堂教學當中。并及時讓學生自主總結和歸納。
五、設計思想
1. 教材分析
本課時是《技術與設計2》第一單元“結構與設計”的第一節“常見結構的認識”的第一課時，是本單元的基礎性知識，對后面的章節起著提綱挈領的作用。
本小節首先給出了結構的一般含義，指出世界上萬事萬物都存在結構，并強調結構的多種多樣決定事物存在的性質。表面上看，在這一節中沒有說明這句話，實際上在這一節、這一單元中教材都在進行這個觀點的教學，說明結構是從哪些方面、是如何來決定事物存在的性質的。作為結構思想方法的重要組成部分，貫穿于這一章的始終。
教科書通過對自然界、技術領域和社會領域三個層面的分析，體現了機構無處不在。教材在列舉了自然界的形形色色的結構，采用三個實例說明自然界中存在的各種各樣的結構可以為人類服務，人類可以從中獲取感悟以解決某些技術問題，實現一些發明創造，導入了人類將自然界的結構應用于技術領域的結構范例，并例舉了技術領域的豐富多彩的結構案例，用案例“魁北克大橋的坍塌”說明合理結構的重要性，給學生以震撼，引起他們對結構的重視，提醒學生進行結構設計時要有高度的責任感。教材最后又指出了在社會領域同樣也有結構，它也決定著事物存的性質。
可以先從世界上處處有結構講起，自然界、社會領域、技術領域都有結構問題，并用具體案例來說明結構是如何決定事物性質的，接著再講人類是如何模擬自然結構來解決技術問題的，最后用“魁北克大橋的坍塌”來闡述進行結構設計要有強烈的責任感。
2. 設計理念
鼓勵學生自主探究和合作交流，引導學生自主觀察、總結，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗和不同的發展。
3. 教學策略設計
充分利用教科書中的案例，激發學生的學習激情和興趣。結合具體實例，采用提問、討論等方式，使學生理解結構的重要性，同時拓寬學生的視野，提高學生觀察事物和分析問題的能力。
4. 學情分析
由于學生已經系統地學習了《技術與設計1》，對設計中的結構知識有了一定的感性認識，但學生對于結構的作用的認識還是比較模糊、零散的。因此，在學習人類如何利用自然界中的結構解決實際生活中的一些技術問題時存在一定的苦難。
六、教學準備
多媒體教學設備、教學課件PPT等。
七、教學過程
通用技術必修2模塊內容介紹：
通過必修1學習我們了解產品設計的一般過程，必修2——“技術與設計2” 共有四個單元，這四個單元是：結構與設計、流程與設計、系統與設計、控制與設計。在必修1模塊中的八個內容是用“章”來表示的，而本模塊的四個學習內容則用來“單元”來表示，這是因為，第一模塊的八個內容是彼此相連，且有遞進關系的內容，而本模塊的四個內容相對比較獨立。但并不是說它們沒有關聯。實際上，這四個主題，也是有著內在聯系的。這種聯系可以理解為：系統是主體，結構是核心，流程是系統狀態的變化，控制是對系統狀態實施的干預。這四個單元也是有技術邏輯的核心。結構與設計從空間和力的角度來考慮設計。流程與設計從時間和物化過程的角度來考慮設計。系統與設計從內部聯系角度來考慮設計。控制與設計從技術發展角度來考慮設計。在必修2模塊的學習中，我們除了要繼續加深對技術的認識和對設計知識的掌握外，大家特別要對包含在這些專題里的技術思想和方法的領悟和理解，并將這些思想和方法遷移到我們的學習和生活之中。必修2模塊內容的知識性和專業性都比第一模塊要強得多，大家在學習中既要動手，又要動腦，并要學會靈活運用其它學科的知識來解決技術問題。要通過本模塊的學習進一步提高技術理論素養、技能素養和創新能力。
表面上必修2與必修1沒有什么直接聯系，實際上必修2中的每個單元結構、流程、系統和控制都要進行設計，要考慮如何設計結構，如何設計流程，如何設計系統，如何設計控制，因此都是遵循設計的一般過程的，所以必修2內容與必修1內容也是緊密相關的。
1．導入
“結構”一詞，對同學們來說可能并不陌生。請同學們想一想，在學習其它課程中，有哪些課程提到過“結構”？對！在生物課中提到過：人體的結構；在政治課里有社會結構；在化學和物理中，有物質結構、分子結構、原子結構；在語文課里接觸過：文章的結構；在地理課中有地質結構。看來 ，世界上的事物，大到宇宙，小到原子、分子；物質的，非物質的，都有其自身的結構。僅管它們各自的具體內容不一定相同，但是，它們的本質涵義卻是相同的。現在，我請同學們根據不同事物的結構，給“結構”歸納出一個總的表述。對！“結構是指事物內部的組成、排列及其相互之間的關系”。
在人們對系統進行研究時，進一步發現了結構和系統的功能有著緊密的關系。也就是說，系統的功能對其結構有著絕對的依賴性。所以有人說，結構不僅是事物存在的形式，更是事物特性的依據。
在自然界，相同的物質，不同的結構，表現出不同特性的現象處處可見：
——同樣是水，有液態、氣態、固態；
——同樣是碳，但有最硬的固體金剛石和最軟的固體石墨存在；
——同樣是磷，有三價磷和五價磷，它們的非金屬性是有差別的；
——同樣的六個字：“這個人表現好”，“這個人好表現”但因排列不同，就成了一褒一貶。
——用同樣的制作材料，做出來的結構不同的小凳，就會有不同的特性，有的穩定，的就不穩定。　　
　　　　——同樣的三根棍，首尾相連，就成了武術器械“三節棍”，如將三根棍的一端連在一起就變成了可用來照相和測量的“三角架”。
　　　　
　　2．無處不在的結構
（1）自然界中的結構
【投影展示】放映蜂窩、人體骨骼結構、蜘蛛網、雪花等結構圖。引導學生分析蜂窩、人體骨骼結構、蜘蛛網、雪花結構。這些結構的有說明特點。
【師生互動】蜂窩結構堅固、節省材料、通風；蜘蛛網結構增加捕捉面積；人體骨骼結構經過上萬年進化而來，不能多一塊，也不能少一塊。雪花是水在大氣中的結晶得到的形狀。
【投影展示】獵豹奔跑的圖片。
高等動物的脊椎為什么呈S形？
【師生互動】為了避免外界的沖擊直接傳遞到腦部，所以高等動物脊椎略呈S形的彎度，如果此S形彎度一直維持在正確的彎度，就能分散外來的沖擊力而不會給脊椎帶來負擔，脊髓神經也會正常運作，身體就能保持健康。
【教師總結】結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在結構，結構多種多樣且決定著事物存在的性質。
（2）自然界中結構的應用。
【投影展示】魯班發明鋸子的故事。
請舉出生活中應用自然界結構的實例。
【學生回答】建筑中采用蜂窩、鳥巢結構等。
【教師總結】在大自然中形形色色的結構給人們帶來了無限的遐想空間和創造靈感。在我們的日常生活中，存在大量受到自然界中經典結構啟發的結構。
【課堂活動】蒼耳子與尼龍搭扣。
分發若干蒼耳子。
學生互動，感受游戲過程。
設置問題：蒼耳子的結構具有怎樣的功能？
學生回答：蒼耳子能夠粘在頭發、毛衣上，主要靠其外表的鉤狀毛刺。
拓展思考：人們如何把蒼耳子的這種結構特性運用到實際生活中？
學生思考并回答：尼龍搭扣。
展示尼龍搭扣圖片。
分組討論：尼龍搭扣在生活中的應用。
學生回答：衣服的袖口、運動鞋、手表的表帶、手機袋等。
【案例分析】鳥與飛機；鷹眼與導彈跟蹤系統。
【教師總結】在日常生活中，人們利用大自然中形形色色的結構帶來的創造靈感，結合實際，創造和發明了大量的實用結構。
（3）技術領域中的結構。
結構影響著它們的性質和功能，結構方面存在的一個小問題也許就會導致重大事故的發生。
【閱讀】魁北克大橋的坍塌
魁北克大橋興建于20世紀初期，它是由橋梁學家庫帕設計的當時世界上同類大橋中最長的一座。當時橋的建設速度很快，施工組織也很完善，正當投資修建這座大橋的人們開始考慮如何為大橋剪彩時，隨著一陣震耳欲聾的巨響，大橋的整個金屬結構垮了，19000t鋼材和86名建橋工人落入水中，只有11人生還。
大橋坍塌的原因是設計師在沒有對橋梁的關鍵部位做相應加固的情況下，擅自將原來的500m的橋長延長到了600m，造成了大橋南端制動臂上的壓力索發生彎曲，從而導致整個上層結構的傾塌。
為了記住這一教訓，所有畢業于加拿大各大學的工程師都有一個鐵指環，這些鐵指環是由那座坍塌的魁北克大橋上的金屬制成的（現在的指環由不銹鋼制造）。它們時刻提醒人們，進行結構設計要具有高度的責任感。
（4）社會領域中的結構。
在社會領域，也普遍存在著結構現象。一篇文章的內容結構影響文章的表達與質量，一家企業的人員結構關乎企業的運行與效率。
【課堂討論】簡述我國中央人民政府的組成。
【師生互動】中華人民共和國國務院，即中央人民政府，是最高國家權力機關的執行機關，是最高國家行政機關，由外交部、國防部、教育部、科學技術部、公安部、財政部、人事部等組成。國務院實行總理負責制。
【課堂練習】試說出班級班委成員的組成。
【馬上行動】請舉出給你印象較深的有關結構的事例
自然界： 、 、 、 。
技術領域： 、 、 、 。
社會領域： 、 、 、 。
3．小結。
通過上述案例的分析，我們知道了結構無處不在以及結構的重要性。人們通過對自然界中結構的分析和研究，將其成果應用到我們生產生活中的各個領域，更好的服務于人類。
八、教學反思
本堂課的教學內容相對可以說比較簡單，越簡單的內容其實越難上好，因為簡單所以學生自己看書也能夠粗淺地看懂，如果上課僅僅停留在表面，沒有深入挖掘結構的深層內涵，并且沒有以一種較好的方式呈現給學生的話，效果是很寥寥的。
1. 所選的教學案例比較多的停留在淺層次，還是屬于就事論事的案例，并且沒有以一種遞進的方式呈現給學生，還沒有形成強烈的前后邏輯來說明結構。學生聽了，知道相關內容，但是多數也只是停留在表面上，理解不深刻。
2. 還沒有對書上的案例進行深入挖掘，也是停留在表面的分析上。
3. 引導學生積極思考比較少，還是老師起主導作用。
常見結構的認識
教　　材：（鳳凰國標教材）普通高中課程標準實驗教科書 通用技術（必修2）
文檔內容：常見結構的認識
章　　節：第一單元　結構與設計 第一節 常見結構的認識
課 時：第2課時
一、教學目標
1. 知識與技能目標
(1) 理解并鞏固結構的一般分類。
(2) 了解不同結構類型具有不同的受力情況。
2. 過程與方法目標
(1) 能指出不同類型的結構具有不同的應用場合。
(2) 能對生活中常見的簡單結構的實例進行歸類。
3. 情感態度和價值觀目標
(1) 通過結構的組裝形成和保持學生了解結構，研究結構的興趣與熱情。
(2) 體驗組裝過程獲得成功的喜悅。
(3) 提高動手實踐和操作能力。
二、教學重點
三種結構及其受力情況。
三、教學難點
殼體結構力的分析。
四、教學方法
教授、任務驅動、小組合作。
五、設計思想
1. 教材分析
本小節介紹了三種基本結構類型，同時指出了生產生活實際中結構的復雜性，多數物體的結構是這三種基本結構形式的組合。教材通過學生熟悉的實例，展開技術視野中結構的基本分類的討論，通過有趣的小試驗，強化對不同類型結構的特點的理解，重點是把握不同類型的結構的受力特點及其具體應用。
2. 設計理念
在結構與力的基礎上提出結構的類型，能夠加深學生對結構的理解，教學中要注意與前面一節內容的聯系和整合，在讓學生理解結構類型的同時，更要讓學生學會類型的選擇和應用。
適當拓展，除了使用書本上提到的長城、大壩、腳手架等圖片，也可以是鋸條、橋梁模型、及當前社會的熱點如世博會的中國館、國家體育場“鳥巢”等。通過有創意的工業設計作品，豐富和拓展本節內容。
在進入“穩固結構的探析”之前，讓學生動手實踐是很有必要的，對消化結構決定事物的性質，結構與力、結構的類型有著重要的促進作用。在載體的選擇上要把握幾個原則：首先，學生要喜聞樂見；其次，簡單易操作，學生在有限的時間里能順利完成指定的任務；再次，要能夠體現本節課的主要內容和重點。
3. 教學策略設計
（1）查閱有關結構力學和理論力學書籍，明確“殼體”、“框架”等概念。
（2）使用簡單材料制作不同結構類型的實體給學生做演示，學生可能難以理解殼體結構為層狀的結構，教學中可以從“殼體結構是由曲面型板與梁、柱等邊緣構件所組成的結構”這個角度來解釋。殼體結構的受力比較復雜，可以先講拱的受力，然后借用拱的受力特點來說明殼體的受力特點。
（3）準備若干未組裝的星空投影燈及其說明書，分組進行說明書的閱讀和組裝，在規定時間內考查哪個小組最先完成，要求學生分析投影燈主要構件的受力情況。
4. 學情分析
學生對結構類型的分類，往往只注意到一種結構形態，容易造成分類的混淆。這一節從力的角度對不同類型的結構進行分析，相對比較抽象，對于學生來說難度加大，所以最好采用實驗的方法，讓學生親自感受不同類型結構承受力的特點與不同。
六、教學準備
準備不同結構類型的實物和圖片，生雞蛋3個，合適的瓶蓋6個，木板1塊，磚頭或石板若干，多媒體課件PPT，若干星空投影燈。
七、教學過程
1.導入
上節課我們做了“比較不同形狀的紙板承受壓力的大小”的試驗，這節課，我們來做一個更有趣的試驗“雞蛋承受壓力試驗”。
【教師演示】將3只瓶蓋以三角形狀擺放在桌面上，將雞蛋分別立于瓶蓋上，再在雞蛋上蓋上另外3只瓶蓋。取一塊木板放在上面，輕輕將磚頭或石板壓在木板上（磚頭或石板應放在雞蛋所組成的三角形的中部）。試驗過程中記錄雞蛋所能承受的磚頭或石板的塊數。
為什么雞蛋能夠承受如此大的壓力？
【師生互動】這跟結構的類型有關，雞蛋的承壓面呈現拱形，而拱形的承壓能力是比較好的。結構的分類多種多樣，從力學架構與形態方面考慮，通常有實體結構、框架結構和殼體結構等基本類型。這節課我們來研究結構的類型，并通過結構的組裝來體驗結構的受力和結構的類型。
2.結構的類型
【教師演示】三把不同的凳子。這三把凳子有什么不同？其受力有什么特點？
【師生互動】石凳子是實心的，外力分布在整個體積中；木凳子是由細長的構件組成的，其受力特點比較復雜；塑料凳子是一次注塑成型的，成本最低，結構是層狀的，外力作用在結構體的表面。這三把凳子其實代表了三種不同類型的結構，其受力特點不一樣。
【投影展示】不同類型的結構圖片。
請將這些結構與凳子的結構進行對比分析，是否有共同點？
【教師總結】
（1）實體結構：實體結構通常是指結構體本身是實心的結構。它的受力特點是外力分布在整個體積中，如實心墻、大壩等。
（2）框架結構：框架結構是指結構體由細長的構件組成的結構，如鐵塔架、建筑用腳手架、廠房的框架等。它的受力特點是既能承受豎向重力荷載、也能承受水平方向的荷載。
（3）殼體結構：殼體結構通常是指層狀的結構。它的受力特點是，外力作用在結構體的表面上，如摩托車手的頭盔、飛機的外殼、貝殼等。
【投影展示】不同類型的結構圖片。
請區分這些結構的類型。
【投影展示】視頻動畫“瘋狂實驗室—紙牌結構試驗”
在生產和生活中，很多物體并不是單一的結構體，而是由兩種或兩種以上的基本結構類型組合而成的。
【案例分析】世界上最大的教堂——圣彼得大教堂的結構類型。
分析要點：其結構整體往往采用框架結構，而地基、支撐柱則是實體結構，屋頂通常采用殼體結構，這也是大多數結構體所采用的結構類型。
3.體驗結構
【投影展示】星空投影燈整體造型、投影效果。
操作要求：仔細閱讀說明書，清點配件，按組裝說明進行構件的組裝，分析體會主要構件的受力情況，分析體會結構底座、支柱、燈罩的結構類型。
操作流程：以4～5位同學為一個小組，分組完成任務，在指定的時間內，看哪個小組組裝效率和效果最佳？
星空投影燈的底座屬于什么結構類型？燈罩屬于什么結構類型？其支柱的主要受力是什么？
4.作業
觀察身邊的結構，嘗試辨別其結構類型，并進行受力分析。

八、教學反思
這節課選擇了學生比較感興趣的“載體”，所以學生參與程度和熱情相當高，但在實際實施過程中還存在不足：
1. 學生參與度仍待提高，在介紹結構的類型時，要時刻注意讓學生參與討論和探究。
2. 要對學生提出的“為什么”保持較高的警覺性和敏感性，課堂教學不應死守教學設計，應該學會變通。比如關于結構的類型，不能一概而論，其實生活中的許多物體的結構是很復雜的，為了分析問題的方便，往往略去一些不重要的細節，抓住主要因素，分析其基本的受力情況。
3. 除了自己收集素材展示以外，是否可以嘗試讓學生自己收集結構類型的圖片，然后互相交流，這樣學生的參與度會提高，教學效果會更理想。
常見結構的認識
教　　材：（鳳凰國標教材）普通高中課程標準實驗教科書 通用技術（必修2）
文檔內容：常見結構的認識
章　　節：第一單元　結構與設計 第一節 常見結構的認識
課 時：第2課時
一、教學目標
1. 知識與技能目標
（1）能從力學的角度理解結構的概念
（2）通過學習椅面、簡易橋梁的受力分析案例，分析結構是如何承受力的。展示一些采用架、梁、拱結構的建筑物的圖片，激發學生的學習激情和興趣
2. 過程與方法目標
通過展示實物和實物演示，使同學們學會利用實物進行試驗探究的方法，學會簡單試驗的操作。
3. 情感態度和價值觀目標
培養學生實事求是的求實精神
二、教學重點
結構分類及其應用
三、教學難點
應力概念
四、教學方法
從認識常見的結構開始，通過學生熟悉的事例，展開技術視野中的力與結構討論， 通過有趣的小試驗， 強化對不同類型結構的特點的理解。
　　在教學過程中，采用講授法、閱讀法、案例分析法和提問法，讓學生共同討論、分析、交流互動等教學形式交叉和滲透靈活運用，并始終貫穿于整個課堂教學當中。本課時要求學生親歷紙板承受壓力試驗并運用多媒體教學設備，將與教學相關的圖片展示給學生，都是為了讓學生盡快獲得感性認識，并上升到理性認識。
　　
五、設計思想
1. 教材分析
本課時是《技術與設計2》第一單元“結構與設計”的第一節“無處不在的結構”的第一課時。世界上任何事物都存在結構，結構多種多樣且決定著事物存在的性質。本課時要通過放映蜂窩、蜘蛛網、大樹、動物的身體與器官等結構圖。通過對自然界中形形色色的結構的分析和研究，使學生明白“結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列”。要讓學生知道為什么要學習“結構與設計”，自然界中形形色色的結構給了人們無限的創造靈感和啟示。人們將其成果應用到技術領域， 是為了更好地服務于人類。本課時還要講解構件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力，講解應力概念。當一個結構受到外力作用時，內部各質點之間的相互作用會發生改變， 產生一種抵抗的力，稱為內力。應力從認識常見的結構開始，通過學生熟悉的事例，展開技術視野中的力與結構討論， 通過有趣的小試驗， 強化對不同類型結構的特點的理解。
2. 設計理念
本節的重點是結構與力、結構的類型。教師要把握好從夠簡單基本受力和變形形式來理解結構。要引導學生從力學角度理解結構的一般分類，理解不同結構類型在生產生活中的應用。
3. 教學策略設計
鼓勵學生自主探究和合作交流，引導學生自主觀察、總結，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗和不同的發展。引導學生從力學的角度理解結構的概念并注意基本受力形式與物理學中力的區別和聯系。
4. 學情分析
學生對結構有一定的了解。對結構的功能和分類也有一定的基礎。另外，學生在物理課中已學習了有關力學的知識，對物體的受力分析有比較好的基礎。但是由于受力分析是物理課教學中的難點，多數學生在受力分析中還是有困難的，所以在教學中還要利用模型演示形變的情況，分析說明拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力等。
六、教學準備
幾只新鮮的雞蛋，一塊木板，幾個PV管材截取的小段塑料管材
七、教學過程
1. 引課
1981年7月17日美國的堪薩斯城飯店發生倒塌。造成113人死亡，200人受重傷。這一慘案的結論是：空中通道和涼臺的構造設計有缺陷，從墻壁至立柱間的空中距離過長。
還有一個更加典型的例子：魁北克大橋的坍塌。
2. 應力概念
從力學角度來說，結構是指可承受一定力的架構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。每個物體都有它的特定的架構形態，這種架構形態體現著它的結構。
物理學與通用技術研究力的角度不同，物理學往往研究外力，把物體當質點，哪怕是地球，在研究它繞太陽轉動時，仍把它當作質點。
而技術學則關注一個物體內部受力情況。
構件——組成一個較復雜結構的不同部分
應力——構件的單位截面上所產生的內力
σ＝F/S
3. 力的分類
學生閱讀教材，認識拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力。利用橡皮泥實驗，感受各種力作用特點。
拉力 —— 物體所承受的拉拽力
壓力 —— 擠壓物體的力
剪切力 —— 兩個距離很近 ，大小相等，方向相反，且作用于同一物體上的平行力
扭轉力 —— 反方向向物體兩端均勻施力 ，使物體發生扭轉形變的力
彎曲力 —— 作用于物體 ，使它產生彎曲的力
4. 練習題
學生閱讀《它們受到哪些力的作用》分析體驗：人坐在椅子上， 椅面受到的力；行人和車輛通過橋面時，橋面受到的力。
5. 結構受載荷實例。
任何結構承受的外載荷，都是拉、壓、剪、扭、彎中的一種或幾種的組合。工程結構的主要功能就是承受和傳遞各種形式的外載荷，保證結構的可靠工作。
⑴秋千的吊索，主要承受拉力；
⑵橋梁的橋墩，主要承受壓力；
⑶連接齒輪和軸的鍵，主要承受剪切力；
⑷汽車方向盤的軸，主要承受扭轉力；
⑸單杠的杠體（上面的橫杠），主要受彎曲力；
⑹吊扇旋轉，吊桿主要受扭轉力和拉力；
為了保證結構的正常工作，這些構件必須有對于主要載荷的足夠的承載能力。這是結構設計中必須考慮的重要問題。
6. 典型結構分析：單杠結構分析
⑴各部分名稱：杠體，立柱和拉桿。（為什么做成這樣的結構？）
⑵杠體的受力與變形：杠體總是朝著人體所在的瞬間位置的方向上發生彎曲。——彎曲力
⑶立柱、拉桿的受力與變形：
立柱：靜止時受壓力；當人在運動時，對立柱產生彎矩，使立柱彎曲變形。——怎樣做才能保持單杠穩定？
拉桿：人在運動時，拉桿起到輔助立柱抗變形作用。
7. 給學生播放網絡上表演的節目：踩雞蛋。請學生分析雞蛋的載荷情況。
常見結構的類型（從力學的架構與形態考慮）
我們知道生活中的結構是千奇百態的，根據物體的結構形態，通常將結構分為實體結構、框架結構、殼體結構。
1. 實體結構
⑴實體結構通常是指結構體本身是實心的結構。墻壁、柱子、實心球、水庫的大壩、古代的城墻等，都屬于實體結構。
⑵幾何特征及受力：幾何外形簡單，通常有桿（柱）、板、體等之分。它的受力特點是能承受較大的力，外力分布在整個體積中。
2. 框架結構
⑴框架結構通常是指結構體由細長的構件組成的結構。窗戶、畫框、房子的架構、蔬菜大棚的棚體、建筑用腳手架、輸電鐵塔等都是框架結構。
⑵組成：由梁、柱、桿、管等組成，也有用板件組成的。這里的桿或板，可以是實心的，也可以是管材。
⑶幾何特征及受力：幾何外形較為復雜，其特點是支撐空間而不充滿空間，能承受垂直和水平荷載。依據功能和使用條件的不同，可以設置成不同框架的組合。
3. 殼體結構
⑴常見物品：頭盔、汽車飛機的外殼、飲水杯、文具盒、油罐……
⑵結構特征：殼體內空時，受力合理、形態穩定。殼的幾何形狀有折線式（方形、長方形、多邊形）的、圓弧形的和拱形的等。
⑶受力特點：殼受沖擊力時，外力由弧面整體分擔承受，抵抗變形。
4. 組合結構
⑴在日常生活中我們常見的結構大部分都是組合結構，如：大壩都是拱形和實體結構的組合體；圓頂大廈的頂部都是框架結構和殼體結構的組合。
⑵組合結構的受力：復雜（這是大學結構力學將要學習的）。
⑶想一想，學校體育館都由那些基本結構組成？
思考、馬上行動、練習和綜合實踐活動，為學生學習的形成性評價提供了可能，根據學生練習過程中的反饋信息，評價學生和調整課堂教學。
八、教學反思
本節內容的學習，一定要切合學生的生活經驗，這樣才能引起學生的共鳴，活躍課堂氣氛，才能激發學生的學習熱情和對后面學習內容的興趣。比如蒼耳子與尼龍搭扣、魯班和鋸子等案例，得出事物的結構是人類思維的源泉。
常見結構的認識
教　　材：（鳳凰國標教材）普通高中課程標準實驗教科書 通用技術（必修2）
文檔內容：簡單結構的設計
章　　節：第一單元　結構與設計 第一節 常見結構的認識
課 時：第2課時
一、教學目標
1. 知識與技能目標
(1) 能從力學的角度理解結構的概念。
(2) 能夠結合簡單結構，分析結構的受力。
(3) 了解結構的類型，并對簡單的結構實例進行分類。
2. 過程與方法目標
結構的構件的基本受力形式。
3. 情感態度和價值觀目標。
觀察和分析常見結構，激發學習激情和興趣。
二、教學重點
結合實例進行結構的受力分析和分類。
三、教學難點
結構受力時所產生的內力和應力。
四、教學方法
講授法、閱讀法、案例分析法和提問法，組織學生共同討論、分析、交流互動
五、設計思想
1. 教材分析
本小節從力學角度闡述了結構的含義——“結構是指可承受一定力的架構形態”；闡述了內力、應力的概念及其計算公式；介紹結構的多種受力；讓學生清楚組成結構的構件有哪些受力；最有利用“馬上行動”、“案例分析”、“探究”、“小實驗”等活動對構件進行承載能力定性分析。體驗、學習受力的分析方法。受力分析是這一小節的重點。
本小節還講了三種基本結構類型，重點在于三種結構及其受力情況，同時指出在生產生活實際中結構的復雜性，多數物體的結構是這三種結構形式的組合。
2. 設計理念
從生活實踐中的常見實例出發，進行討論分析，歸納總結，自主提煉出課堂核心知識。
3. 教學策略設計
根據學生的已有知識，在結構受力分析和結構類型分類的教學過程中，圍繞生活中的常見結構，通過紙板演示小試驗、案例分析，采用直觀教學方法讓學生親身體會和感受，激發師生互動，提高學生的學習興趣和熱情，從而達成教學目標。
4. 學情分析
學生已經掌握了一定的力學知識，并可以畫出一些簡單物體的受力圖，但對分析一些基本結構如何受力、構件內部產生內力以及單位橫截面上所產生的應力有一定的困難。同時，學生對結構類型的分類，往往只注意到一種結構形態，容易造成分類的混淆。
六、教學準備
多媒體教學設備、教學課件PPT、紙板、砝碼等。
七、教學過程
1．導入。
【演示試驗】
講解“紙板承受壓力試驗”：
比較不同形狀的紙板承受壓力的大小。
試驗準備：
(1) 取廢舊紙盒的紙板，分別裁出3條大小均為10cm*40 cm的小紙板。
(2) 分別取若干本書（用于支撐紙板）和給紙板加壓的重物。
試驗過程：
(1) 將一紙板用兩摞書支撐起來，在紙板上中間不斷增加重物，直到它塌下去，記錄此時承受的重物質量的大小。
(2) 將另一紙板彎成拱形，兩端用兩摞書抵住以阻止拱形延長，在拱形的上端不斷增加重物，直到它塌下去，記錄此時承受的重物質量的大小。
(3) 將剩下的紙板彎成比前次跨度小的拱形，在拱形的上端不斷增加重物，直到它塌下去，記錄此時承受的重物質量的大小。
【師生互動】上述演示試驗說明：不同的結構所能承受的力是不同的。我們知道結構在一定外力作用下就會遭到破壞，主要原因是結構內部產生的應力已經達到其極限值。那么，說明是應力呢？
2．結構與力
【演示試驗】橡皮筋的拉伸試驗。
拿出兩根粗細不等的橡皮筋，分別拉伸。
學生觀察并記錄橡皮筋拉伸的長度。
加大力度，拉斷細的橡皮筋。
【教師分析】從力學角度分析，結構是指可承受一定力的架構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。當橡皮筋受到外力作用時，內部各質點之間的相互作用會發生改變，產生一種抵抗的力，即內力F。
為什么細的橡皮筋容易斷呢？
【學生回答】由于細的橡皮筋強度不夠。
【師生互動】這是由于橡皮筋在外力的作用下，其結構內部產生的應力已經達到其極限值。應力就是構件的單位橫截面上所產生的內力，用希臘字母σ表示。內力與應力之間用公式σ=F/S表達，其中F是內力，S是受力面積，σ是應力。在相同外力的作用下，由于粗的橡皮筋的受力面積較大，根據公式可知，其應力較小，因此不容易斷。
【學生活動】指出下列結構可以抵抗外界哪些方面的作用力：
建筑物的窗戶
墻體的正向與側向壓力、風的作用力、自身重力等
餐桌
?桌面物體的壓力，自身重力等
硬紙包裝箱
??箱內物體的重力、擠壓力、自身重力等
根據構件的受力和變形的形式，我們可以將構件分為受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉這五種基本形式。
【馬上行動】
請連線：
受拉 構件承受使之彎曲的力
受壓 構件承受兩個距離很近、大小相等、方向相反的平行力
受剪切 構件承受使之被擠壓的力
受扭轉 構件承受拉拽力
受彎曲 構件兩端承受方向相反的均勻的力，使它發生扭轉形變
【案例分析】
橋梁的橋面的受力
一座簡易橋梁，行人和車輛通行的橋面受到的力有行人和汽車對橋面的壓力P1，橋自身的重力P2，兩端橋墩對橋面的支撐力N，以及風對橋面的力F等。
【馬上行動】
填空：
在下圖中，吊蘭的支撐架承受 ，橋墩承受來自橋面、橋上負載的 ，兩端被托住的橋梁受到 。
在分析簡單的結構時,是將結構分成簡單的結構原件, 再進行分析
【探究】
觀察右圖，說明石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來。
進一步挖掘：石磨在推動過程中，繩子在空間的軌跡是一個什么圖形？
1.???? 保持推桿在平行于地面的一個平面上運動；
2.???? 防止推桿彎曲變形。
3. 結構的類型
通過紙板演示試驗我們知道，不同的結構所能承受的力是不同的。
【投影展示】不同類型的圖片。
指出圖片中結構的類型。
【學生回答】萬里長城、水庫大壩屬于實體結構；頭盔、國家大劇院屬于殼體結構；建筑腳手架、鋼架廠房屬于框架結構。
【教師總結】
我們知道生活中的結構是千奇百態的，根據物體的結構形態，通常將結構分為實體結構、框架結構、殼體結構。
1）實體結構
通常是指結構體本身是實心的結構。其受力特點是外力分布在整個體積中， 如實心墻、大壩等。
2）框架結構
通常是指結構體由細長的構件組成的結構。其特點是支撐空間卻不充滿空間，如鐵塔架、腳手架等。
3）殼體結構
殼體結構通常是指層狀的結構。其受力特點是，外力作用在結構體的表面上，如頭盔、建筑物的屋頂、貝殼、汽車飛機的外殼等等。
總結三類結構的各自特點
結構類型
定義
特點
例子
實體結構
?
?
?
框架結構
?
?
?
殼體結構
?
?
?
在生產和生活實際中，很多物體的結構是由兩種或兩種以上的基本結構類型組合而成的。
【案例分析】分析世界上最大教堂——圣彼得大教堂的結構類型。
分析要點：其結構整體往往是框架結構，而地基、支撐柱則是實體結構，屋頂通常采用殼體結構，這也是大多數結構體所采用的結構類型。
【馬上行動】
練習
物體結構
實體結構
框架結構
殼體結構
組合結構
受力特點
柵欄
?
?√
?
?
?支撐空間卻不充滿空間
圓形陶瓷裝飾品
?
?
?√
?
?結構體的表面
冰山
?√
?
?
?
?外力分布在整個體積中
高層建筑的穹頂
?
?
?√
?
?結構體的表面
鋼化玻璃鍋蓋
?
?
?√
?
?結構體的表面
竹排
?
?√
?
?
?支撐空間卻不充滿空間
汽車外殼
?
?
?√
?
?結構體的表面
人的頭蓋骨
?
?
?√
?
?結構體的表面
古羅馬斗獸場
?
?
?
?√
?支撐部分空間，分布在部分體積中
?4. 總結
這節課我們學習了兩個基本力學概念：內力與應力，了解了五種構件的基本受力形式，通過分析討論掌握了結構的類型。
八、教學反思
本課時對蘇教版教材的內容編排加以調整，按照我們日常的思維習慣，教學過程中的順序為：講解相關的例子——總結概念——概念延伸——細化講解，學生容易理解。結合許多實際的身邊事例加以講解
講解“架構形態”和應力概念，對教材進行了適度拓寬。通過探究石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來，啟發學生回答石磨在推動過程中，繩子在空間的軌跡是一個“圓錐形”，有意識培養學生的技術空間想象能力。
但是，上完課后，還是有許多不足之處。只是按照教材按部就班上下來，沒有創新性。可能落實了知識點，卻沒有激發學生學習積極性。或許有更好的上課案例，只是沒有找到而已。

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