資源簡介

簡單結構的設計
教材分析
本節課是技術與設計必修2第一單元《結構與設計》第四節《簡單結構的設計》第一課時。本單元涉及到結構與力、結構的類型、結構的穩定性、結構的強度等知識點與本節課有很強的延續性，因此，本節課重點應放在如何在設計簡單結構的過程中，結合這些知識點，讓學生發揮自己的創造力，設計出既符合要求又各具特點的簡單結構。
學科核心素養
技術意識：熟悉設計一個簡單結構應考慮的主要因素。
圖樣表達：能確定一個簡單對象進行結構設計,并繪制設計圖紙,做出模型或原型。
工程思維：能對設計項目簡易桌面書架進行功能測試、穩定性和強度的測試；培養學生積極思維、勇于創新的精神,學會關注生活中的細節，以帶來更多的設計靈感和正確的構思結構方法。
學習對象分析
通過對《結構與設計》前三節內容的學習，高二年級的學生已認識結構，知道影響結構穩定性和強度的因素和結構和功能的關系。但是，學生難以形成系統的知識，缺乏對結構設計的思考和技術實踐體驗。在進行簡單的結構設計中學生并不能很好地明確主要考慮的因素，而且不能有效的掌握各種產品所側重的相關因素，把關于穩定和強度的知識運用到結構設計之中，并不一定能夠設計出優秀的作品。
高二學生已具備一定的知識儲備和動手能力，也具有強烈的創造熱情和創造潛能。所以，課堂探究總結，動手實踐可以培養學生積極思維、勇于創新的精神，可以培養合作探究的精神。
教學重點與難點分析
重點：能結合案例分析出結構設計應考慮的主要因素。
難點：1.能確定一個簡單對象進行結構設計, 并繪制設計圖，做出模型或原型。
2.理解結構設計要滿足一定的設計規范；
教學策略分析
本節課以書架為載體，采取以小組合作探究的方式，讓學生在有限的時間展開討論, 利用所給有限的材料和工具，鼓勵學生多方案解決問題, 然后對多種方案中進行篩選和設計草圖。接著，安排15分鐘的時間，讓學生小組制作簡易桌面書架模型或原型，學生制作好作品后，由學生總結結構設計應該考慮的基本因素。
教案資源準備
PVC板、美工刀、鋼尺、502膠水、十字型螺絲刀、自攻螺絲等。
教學過程
一、情境導入
視頻：書架創意設計
二、新課學習
（一）結構設計的目標及要求
探討：書架在家居生活中的角色和作用。
小結1：
結構設計的目標：應以一種或幾種功能的實現為基本目標；
自主探究：圖書館書架的設計
（1）用材標準：所用鋼板均系國內優質鋼板。冷軋鋼板標準為GB710，熱軋鋼板標準為GB711。
（2）材質要求：檔案書架所用鋼板厚度：優質冷軋鋼板;立柱：1.5mm;側板、隔棒、頂板均為1.0mm優質冷軋鋼板，擱板、掛板為1.2mm。制造公差：零件的未注公差尺寸的極限偏差按GB1704中IT13-14。
（3）所有連接部位采用高強度螺栓、螺帽連接。其實驗方法和性能指標均應符合直列式書架行業標準DA/T7-92。
小結2：
結構設計的要求：應滿足設計規范、滿足使用者的基本需求。
馬上行動：列舉你所知道或聽說過的關于結構設計類的國家標準或規范。
生活中：
工農業生產中：
（二）結構設計應考慮的主要因素
案例分析1：生活中常見的書架（圖片）
探討：結構設計應考慮的主要因素有哪些？
小結3：
結構設計應考慮的主要因素：
安全性，強度，穩定性，適用性，耐久性，成本……
知識拓展：結構設計應考慮的其它因素有哪些？
材料、加工工藝、功能性設計、人的個性化需求、美觀……
體驗活動：設計并制作一個簡易桌面書架。
1.結構設計的整體分析：
問題：（1）設計簡易的桌面書架，應側重考慮哪些因素？
（2）設計簡易的桌面書架應制定哪些具體要求？
2.結構設計的分解分析：
要使設計的簡易桌面書架達到設計要求，應該采取哪些措施？
桌面書架的結構組成部分？
怎么提高桌面書架的穩定性？
如何增強桌面書架的強度？
設計方案
根據簡易桌面書架的設計報告，完成簡易桌面書架的結構設計草圖與平面尺寸圖。
4.模型制作所需材料與工具
PVC板、美工刀、鋼尺、502膠水、十字型螺絲刀、自攻螺絲等。
5.設計與制作模型
設計項目：設計并制作一個簡易桌面書架。
項目要求:
（1）能方便、快捷地實現書籍的放入與取出。
（2）具有一定的穩定性和強度，書架不易變形，支架不易松動，各部分的連接牢固。
（3）具有一定的裝飾性。
（4）簡易桌面書架的長度、寬度、高度的尺寸要求為300mm * 220mm* 200mm。
（5）結構簡單，利用通用技術實踐室的材料和基本工具、設備，分小組進行制作。
材料與工具：
PVC板、美工刀、鋼尺、502膠水、十字型螺絲刀、自攻螺絲等。
模型制作，制作時間15分鐘內完成。
著重強調：注意安全！
6.成果展示
由發言人簡要介紹出本小組設計的模型并展示，每組2分鐘。
展示與交流提示：
（1）模型和之前設計的方案差異度大嗎？體現在哪里？（如模型是如何實現構件的連接的？與方案設計中體現的連接差異度大嗎？為什么要作這樣的調整？）
（2）它能實現相應要求嗎？使用時結構穩嗎？如何實現的，請演示。
（3）本組模型存在的問題有哪些？為什么會出現這樣的情況？如何改進？
（4）該模型加工難點是什么？是如何突破的？
三、課堂小結
1.結構設計的目標以及要求
2.結構設計應該考慮的主要因素
四、課后作業
各學習小組思考本組方案在可行性、穩固性、功能實現、可靠性等方面都存在什么問題？請各組取長補短，課后對方案與模型進一步優化。
簡易桌面書架的設計報告
設計項目：設計并制作一個簡易桌面書架。
項目要求:
（1）能方便、快捷地實現書籍的放入與取出。
（2）具有一定的穩定性和強度，書架不易變形，支架不易松動，各部分的 連接牢固。
（3）具有一定的裝飾性。
（4）簡易桌面書架的長度、寬度、高度的尺寸要求為300mm * 220mm* 200mm。
（5）結構簡單，利用通用技術實踐室的材料和基本工具、設備，分小組進行制作。
材料與工具：
PVC板、美工刀、鋼尺、502膠水、十字型螺絲刀、自攻螺絲等。
結構設計考慮的主要因素：
結構設計方案

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