資源簡(jiǎn)介

“第一節(jié) 認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)”教學(xué)設(shè)計(jì)
一 、學(xué)情分析
在自然界和日常生活中存在著形形色色的結(jié)構(gòu)。雖然學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)有一定的認(rèn)識(shí)，但是要求他們對(duì)所
認(rèn)識(shí)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析比較困難。
二 、教材分析
1.本節(jié)的主要內(nèi)容及在本章中的地位
本節(jié)的主要內(nèi)容有：感知不同的結(jié)構(gòu)、認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)與力、了解結(jié)構(gòu)的分類。本節(jié)的主要目的是讓學(xué)生
了解結(jié)構(gòu)的基本分類及其受力特點(diǎn)，為學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)做鋪墊。
2.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
(1)重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)的含義，作用在構(gòu)件上的不同種類的力。
(2)難點(diǎn)：理解各種結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.基本目標(biāo)
(1)了解結(jié)構(gòu)的含義。
(2)了解結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，理解拉力、壓力、扭曲力、彎曲力、剪切力。
(3)理解結(jié)構(gòu)的分類、各種結(jié)構(gòu)的形態(tài)和受力特點(diǎn)。
(4)通過(guò)課前調(diào)查研究，認(rèn)識(shí)身邊的結(jié)構(gòu)，對(duì)結(jié)構(gòu)有初步了解。
(5)親自動(dòng)手操作，觀察物體的受力變形情況，加深對(duì)結(jié)構(gòu)含義的認(rèn)識(shí)，為設(shè)計(jì)一個(gè)能抵御外力的 結(jié)構(gòu)打好基礎(chǔ)。
(6)通過(guò)幾個(gè)技術(shù)試驗(yàn)理解幾種結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)。
(7)通過(guò)觀察自然界中精妙的結(jié)構(gòu)，樹(shù)立環(huán)境保護(hù)意識(shí)，學(xué)會(huì)把自然界的事物原理應(yīng)用于技術(shù)設(shè) 計(jì)中。
(8)通過(guò)對(duì)長(zhǎng)城、山西應(yīng)縣佛宮寺木塔、國(guó)家大劇院、港珠澳大橋等建筑的介紹來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié) 構(gòu)的興趣，強(qiáng)化學(xué)生的民族自豪感；通過(guò)介紹世界各地不同時(shí)期的建筑，讓學(xué)生對(duì)世界各地的歷史、文 化有所了解。
(3)通過(guò)動(dòng)手操作，提高學(xué)生在技術(shù)試驗(yàn)中獲取知識(shí)和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。
2.核心素養(yǎng)
(1)技術(shù)意識(shí)：由學(xué)生熟悉的物體引入結(jié)構(gòu)的定義，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能結(jié)合個(gè)人成長(zhǎng)經(jīng)歷和簡(jiǎn)單的技術(shù)體
驗(yàn)活動(dòng)，了解和感知結(jié)構(gòu)及其技術(shù)與人、自然、社會(huì)的關(guān)系，形成對(duì)人工世界的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)環(huán) 境保護(hù)意。
(2)創(chuàng)新設(shè)計(jì)：通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與力、結(jié)構(gòu)的分類的學(xué)習(xí)，了解為滿足特定需求需要解決的技術(shù)問(wèn)
題，并設(shè)計(jì)相應(yīng)方案。
(3)工程思維：通過(guò)對(duì)典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，感知結(jié)構(gòu)和工程應(yīng)用的關(guān)系，理解結(jié)構(gòu)的基本特性。
四、教 學(xué) 理 念 與 方 法
本節(jié)是“結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)”中的第一節(jié)內(nèi)容，教師可安排學(xué)生在課前對(duì)身邊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查研究，了 解
結(jié)構(gòu)的形態(tài)、受力情況以及在保持穩(wěn)定性方面的作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的興趣。通過(guò)一些技術(shù)試驗(yàn) 的實(shí)踐
，讓學(xué)生親身體驗(yàn)并歸納出幾種結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)。
五、教 學(xué) 設(shè) 計(jì)
1. 教學(xué)內(nèi)容的組織與呈現(xiàn)方式
通過(guò)課前調(diào)查，了解身邊的結(jié)構(gòu)。通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)，分析、歸納幾種不同結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)。
實(shí)踐過(guò)程 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
實(shí)踐：用一次性木筷和塑料吸管各15根，按教材第4頁(yè)圖1-7操作， 學(xué)生兩人為 一組，完成一 個(gè)自承式橋結(jié) 構(gòu)的搭建，然 后回答教材第 4頁(yè)中的兩個(gè) 討論問(wèn)題。 了解結(jié)構(gòu)的 含 義 。
搭建一座達(dá) · 芬奇自承式橋模型。
圖1-6 自承式橋 圖1-7自承式橋的制作葡圖
提出問(wèn)題：自承式橋還有沒(méi)有其他的結(jié)構(gòu)形式或者搭建方法，請(qǐng)學(xué)生上 臺(tái)繪圖或演示。
2.教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)過(guò)程 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
新課導(dǎo)入 一、感知不同的結(jié)構(gòu) 教師播放港珠澳大橋的視頻，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，然后提 出問(wèn)題：港珠澳大橋是我國(guó)引以為傲的橋梁結(jié)構(gòu)，我們生活中 還有很多各式各樣的結(jié)構(gòu)，誰(shuí)能舉例 組織學(xué)生分組列舉出生活中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)，然后分析結(jié)構(gòu)的主 要作用、使用材料、組成部分和連接方式等。 教師可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行引導(dǎo)。 (1)自然界中的結(jié)構(gòu)。 (2)附近的著名建筑。 (3)國(guó)內(nèi)外不同時(shí)期的著名建筑。 (4)身邊的各種物品。 觀看港珠澳 大橋視頻，并 與小組成員討 論生活中常見(jiàn) 的結(jié)構(gòu) 。 通過(guò)對(duì)港珠 澳大橋的賞析， 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí) 結(jié)構(gòu)的興趣， 強(qiáng)化學(xué)生的民 族自豪感；讓 學(xué)生通過(guò)自主 討論去感知生 活中的結(jié)構(gòu)
(續(xù)表)
教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)過(guò)程 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
學(xué)生小組 討論歸納 學(xué)生展示討論成果，教師接著提出以下問(wèn)題： (1)自然界中的這些結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)點(diǎn) 在日常生活中，有 沒(méi)有物品是仿造這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的 (2)展示的結(jié)構(gòu)中，有哪些是具有相同或類似組成部分 的 這些結(jié)構(gòu)有沒(méi)有共同點(diǎn) (3)展示的結(jié)構(gòu)中，有沒(méi)有材料相同，但其功能差異較大 的結(jié)構(gòu) 展示討論結(jié) 果后，進(jìn)行小 組討論，思考 問(wèn) 題 。 通過(guò)展示 讓學(xué)生了解不 同的結(jié)構(gòu)，并 通過(guò)對(duì)問(wèn)題的 思考和討論 感知結(jié)構(gòu)由構(gòu) 件組成以及結(jié) 構(gòu)影響功能的 內(nèi) 涵 。
教師引導(dǎo) 小結(jié)歸納 結(jié)合學(xué)生對(duì)生活中結(jié)構(gòu)的討論和分析，歸納出： (1)結(jié)構(gòu)是指事物各個(gè)組成部分之間的有序搭配和排 列，結(jié)構(gòu)普遍存在于自然界和人類創(chuàng)造的各種事物中，形式 多 樣 。 (2)結(jié)構(gòu)會(huì)從內(nèi)在或外在影響物體的功能，比如同樣是碳 原子構(gòu)成的物質(zhì)，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)不同，金剛石和石墨的功能大不 相 同 。 跟隨教師引 導(dǎo)， 一起歸納。 讓學(xué)生初步 了解結(jié)構(gòu)的含 義，并通過(guò)案 例理解結(jié)構(gòu)的 重要性。
小組討論 分析案例 二、認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)與力 邀請(qǐng)一名學(xué)生上臺(tái)，坐在教師的椅子上，然后提出問(wèn)題：椅 子由哪些部分組成 接著提問(wèn)坐在椅子上的學(xué)生：你認(rèn)為椅子會(huì)受到多少種力 分別是“誰(shuí)”給它的 讓學(xué)生對(duì)教師提出的問(wèn)題進(jìn)行思考，其他學(xué)生分小組討論 教師可提問(wèn)部分學(xué)生。 自主思考和 小組討論，回 答問(wèn)題。 通過(guò)問(wèn)題啟 發(fā)學(xué)生思考結(jié) 構(gòu)的組成部分 以及如何從力 學(xué)的角度分析 結(jié)構(gòu)，為之后 引出結(jié)構(gòu)與力 奠定基礎(chǔ)
教師引導(dǎo) 歸納總結(jié) 從以上案例分析可以引出 (1)結(jié)構(gòu)均會(huì)受到力的作用，從力學(xué)的角度來(lái)看，結(jié)構(gòu)是 指可承受一定力的物體形態(tài)。 (2)椅子可能受到人的臀部給的壓力、地面給的支持力 自身的重力、背部給的壓力、地面給的靜摩擦力等，這就是一 個(gè)結(jié)構(gòu)與力的關(guān)系。 (3)椅子由椅面、椅背、椅腿和橫檔組成，這些就是結(jié)構(gòu) 的構(gòu)件，它們是結(jié)構(gòu)受力的最小單位。 跟隨教師的 引導(dǎo)，進(jìn)行自 主思考和小結(jié) 通過(guò)案例分 析，促進(jìn)學(xué)生 從力學(xué)的角度 理解結(jié)構(gòu)的概 念 。
現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用 圖1-11人走在木橋上 圖1- 12鋼結(jié)構(gòu)雨棚 由“立即行動(dòng)”對(duì)椅子、橋梁和鋼結(jié)構(gòu)雨棚的受力情況進(jìn)行 討論和分析。 可以發(fā)現(xiàn)，物體的結(jié)構(gòu)由其構(gòu)件組成，這些結(jié)構(gòu)都具有一定 的形狀，都需要承受外力的作用，在一定范圍內(nèi)都具有抵御其 形狀改變的能力 獨(dú)立思考 學(xué)習(xí)運(yùn)用新學(xué) 的知識(shí)來(lái)解答 問(wèn) 題 。 學(xué)會(huì)新知識(shí) 的應(yīng)用 。
(續(xù)表)
教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)過(guò)程 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
思考 提問(wèn)：結(jié)構(gòu)的構(gòu)件會(huì)受什么力的作用 思考問(wèn)題。 承上啟下
讓學(xué)生邊 實(shí)踐、邊 學(xué)習(xí) 拿一張有一定彈性的KT板，按教材第7頁(yè)圖1-13操作，并提 問(wèn)：KT板在這些力的作用下產(chǎn)生了什么變化 作用在構(gòu)件上 的力有哪幾種 (拉力、壓力、扭曲力、彎曲力和剪切力) a.拉伸變形 b.擠壓變形 c.扭曲變形 邊操作，邊思 考，邊感悟。 實(shí)現(xiàn)從“做 中學(xué)”,讓學(xué) 生在實(shí)踐中感 悟技術(shù) 。
d.彎曲變形 e.剪切變形 圖1-13構(gòu)件在各種外力作用下不同形式的變形 讓學(xué)生查閱教材第7頁(yè)圖1-14、圖1-15、圖1-16、圖1-17、 圖1-18,并提問(wèn)：在日常生活中，有哪些物品是受到這幾種力 的作用的 引導(dǎo)學(xué)生感悟：合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 一般要求構(gòu)件能夠承受一 定范圍內(nèi)相應(yīng)的力而不至于使構(gòu)件受到破壞。
牛刀小試 “立即行動(dòng)”:讓學(xué)生試著運(yùn)用教材第8頁(yè)圖1-19墻壁懸臂 固定籃球架中的拉桿、撐桿的受力分析方法，分析圖1-20索拉 橋簡(jiǎn)圖的構(gòu)件分別受到什么力的作用。 觀察，思考。 運(yùn)用已學(xué)知 識(shí)解答問(wèn)題。
引入 新概念 三、了解結(jié)構(gòu)的分類 根據(jù)結(jié)構(gòu)在受力時(shí)承受力和傳遞力的方式的差別， 一般可將 結(jié)構(gòu)分成3種基本類型：實(shí)體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和殼體結(jié)構(gòu)。教 師展示3種基本結(jié)構(gòu)類型的代表圖片。 聽(tīng)講，學(xué)會(huì) 觀察、分類。 了解結(jié)構(gòu)的 分類，建立新 概 念 。
圖1-21平遙古城 圖1-22木屋 圖1-23汽車車身外殼
(續(xù)表)
教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)過(guò)程 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用 請(qǐng)學(xué)生說(shuō)出下列各結(jié)構(gòu)的類型。 圖1-24各種結(jié)構(gòu) 思考，回答 問(wèn) 題 。 運(yùn)用已學(xué)知 識(shí)解答問(wèn)題。
開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)。 (1)用全班同學(xué)的英漢詞典壘成一堵“墻”,讓學(xué)生嘗試 用力壓墻壁和推墻壁，分析“墻”的受力情況，并歸納出實(shí)體 結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 圖1-25壓力和推力試驗(yàn) (2)在3根木條的兩端打孔，用螺絲和螺帽將其首尾相連， 使其可以轉(zhuǎn)動(dòng)，并形成一個(gè)三角形木框。另用4根木條進(jìn)行同 樣的操作，形成一個(gè)四邊形木框。對(duì)這兩個(gè)木框進(jìn)行按壓和拉 伸試驗(yàn)，觀察其變形情況，分析兩種框架結(jié)構(gòu)的受力情況，并 歸納出框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 圖1-26按壓和拉伸試驗(yàn) 通過(guò)實(shí)踐活 動(dòng)，親身體驗(yàn) 3種類型結(jié)松 的受力情況， 從而分析3種 結(jié)構(gòu)的受力特 點(diǎn) 。 加強(qiáng)學(xué)生的 感性認(rèn)識(shí)
實(shí)驗(yàn)測(cè)試 課堂上做一個(gè)壓雞蛋的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。 觀察、思考。 通過(guò)課堂實(shí) 驗(yàn)測(cè)試引發(fā)學(xué) 生的學(xué)習(xí)興趣
(續(xù)表)
教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)過(guò)程 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用 請(qǐng)學(xué)生分析、討論教材“立即行動(dòng)”中的問(wèn)題。 (1)大連貝殼博物館外部為鋼結(jié)構(gòu)殼體，呈半橢球形(圖 1-28)。試分析殼體結(jié)構(gòu)是如何承受和傳遞力的，可結(jié)合貝類 和硬殼類果實(shí)的形狀進(jìn)行討論。 (2)圖1-29為混凝土重力壩，試分析大壩的結(jié)構(gòu)為什么是 底寬頂窄的。 (3)許多結(jié)構(gòu)往往是實(shí)體、框架、殼體等基本結(jié)構(gòu)的組合 形式。試分析圖1-30和圖1-31的建筑物由哪些基本結(jié)構(gòu)組成 各結(jié)構(gòu)分別有什么作用。 思考，回答 問(wèn) 題 。 運(yùn)用本節(jié)知 識(shí)，分析日常生 活中的結(jié)構(gòu)。
圖1-28大連貝亮博物飲 圖1-29混精士重力場(chǎng) (
圖
1
-
3
1
橋
梁
)圖 1 - 3 0 拱 頂 建 筑
六、教學(xué)反思
本節(jié)課的教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)感知生活中的結(jié)構(gòu)案例，能夠基本認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)的概念，同時(shí)通過(guò)技術(shù)試驗(yàn) 和案例分析，學(xué)生能夠從力學(xué)的角度對(duì)結(jié)構(gòu)有更深的認(rèn)識(shí)，最后通過(guò)一系列的技術(shù)試驗(yàn)，使學(xué)生理解結(jié) 構(gòu)的分類。本章節(jié)采用以問(wèn)題導(dǎo)向和案例分析為主，以技術(shù)試驗(yàn)和小組討論為輔的教學(xué)方法，讓學(xué)生通 過(guò)對(duì)問(wèn)題的思考和對(duì)案例的分析認(rèn)識(shí)關(guān)于結(jié)構(gòu)的基本技術(shù)概念，再通過(guò)小組討論和技術(shù)試驗(yàn)深化對(duì)結(jié)構(gòu) 的思考。從技術(shù)意識(shí)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工程思維三個(gè)方面提高了學(xué)生的核心素養(yǎng)。同時(shí)，本節(jié)課在實(shí)施的過(guò) 程中還出現(xiàn)了以下問(wèn)題。

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