資源簡介

普通高中通用技術廣東科技出版社必修《技術與設計 2》
第一章《結構及其設計》單元教學設計說課稿
本單元《結構及其設計》說課將分為四部分展開， 即單元概況、教學目標、教法學法和實施過程。
一、單元概況
1.地位及作用
學生經過《技術與設計 1》模塊的學習，形成了基本的 技術設計思想和經驗，從《技術與設計 2》模塊開始，我們 將引領學生進行結構、流程、系統、控制四個技術學科基本 概念的學習， 它們蘊含著豐富的技術思想和方法， 本單元《結 構及其設計》是《技術與設計 2》模塊的起始單元。
2.主要內容
本單元的內容主要包括五大方面——認識結構、探究結構、結構設計、典 型結構的欣賞和綜合學習活動，這些內容都將圍繞“結構” 及“結構的設計”展開。
3.學情分析
經過《技術與設計 1》的學習， 學生已經了解了技術的性質與技術發展歷史，認識了技術設計的一般過程，形成了基本的學科核心素養。《技術與設計 2》的學習主要圍繞結構、流程、系統、控制等技術學科的基本概念展開。此單元學習的是第一個基本概念——結構， 旨在幫助學生領悟與結構相對應的技術原理的內涵與應用，進一步提高技術分析和解決實際技術問題的能力。
二、教學目標
1.單元目標
本單元的目標從結構的感知，到結構的分析、結構的設計以及結構的鑒賞，最終到綜合的運用，涵蓋了五大通用技術學科素養的共同提升。
三、教法學法
本單元教學堅持“做中學，學中做”理念進行設計
教法：項目式教學法，講授法，任務驅動法
學法：合作探究法，討論法，實踐法
四.實施過程
1.項目選擇
我們選擇的項目為——紙橋模型的設計與制作， 之所以 選定這個項目， 是因為：首先，項目貼近生活、難度適中， 與結構概念互相聯系緊密，另外，學校里面有大量廢棄的答題卡。廢舊物品再利用，提高學生的環保意識。而且學生致力于高考科目的學習，在準備材料等前期環節時間不足，以“紙”為材料，學生準備沒有難度。同時隨著課程內容的逐步推進，每課時內容均與此項目有關聯性，利于學生對本單元的深度學習。
2.課時安排
具體的單元教學過程及課時安排是：
①認識結構：1課時，
課前準備：1、學生分組 2、準備各種教具（為了讓學生更加直觀形象的感知各種結構，李老師找來了真實的蜂巢，蒼耳等。
課下我們還組織學生進行了自承式橋梁的搭建活動。
一、感知結構：
感知結構這部分，從孫疃澮河大橋入手，引導學生感知我們身邊的結構。帶領學生觀察蜂巢，為小小的蜜蜂能創造出如此精確的蜂巢而感到震憾。請學生總結蜂巢結構的特點。并介紹人類從蜂巢獲得靈感的相關發明。引導學生交流討論生活中的哪些物品的結構是仿照自然界中動、植物的形態制造的？本環節通過對形形色色的結構的分析和研究,使學生明白“什么是結構”以及為什么要學習“結構與設計”，因為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。
二、結構與力：
利用教具“海綿”，在各種不同的力的作用下的形變，生動地展示各種不同的力的作用。讓學生邊操作，邊思考，實現從“做中學”，讓學生在實踐中感悟技術。
以孫疃大橋和其他結構為例分析力的作用。通過案例分析，促進學生從力學的角度理解結構的概念。并學會用新學的知識來解答問題。
三、結構的分類
結合孫疃大橋以及其他結構的例子，引導學生對結構進行分類。
利用紙橋模型探究不同結構的受力特點。
②探究結構：2 課時，
第1課時：
一、回顧舊知
展示學生制作的制紙筒自承式橋、鉛筆自承式橋和木條承重橋模型。
二、導入
播放視頻《臺灣大橋坍塌事件》，引發學生對結構穩定性的思考。《智利建筑中的“抗震神器”》，思考結構設計時應關注的問題有哪些？
三、結構的穩定性概念
四、探究影響結構穩定性的因素
探究活動1：使用鉛筆和皮筋搭建三角形和四邊形。（幾何形狀）引出三角形結構的穩定性，得出幾何形狀對結構穩定性的影響，利用更多生活中的案例來讓學生獲得直觀的認知，加深學生對于幾何形狀影響結構穩定性的認識。
探究活動2：如何使一張卡片立起來？(支撐面大小)通過該活動，帶領學生領悟支撐面積對結構穩定性的影響。
探究活動3：不同液面高度的礦泉水瓶穩定性試驗（重心高低）通過這個演示性試驗，可以讓學生更加直觀地感悟重心高低對結構穩定性的影響。
通過以上這些試驗和案例分析，引導學生總結歸納影響結構穩定性的因素，分析不同紙橋模型穩定性的影響因素，并回歸到本課開頭提到的橋梁為什么會倒塌？
這些探究活動都緊緊圍繞橋梁結構模型展開。
五、知識拓展
1、結構不穩定性的應用
2、運動狀態下的穩定性
第2課時
結構的強度：
通過觀看效果強烈的素材，讓學生獲得感官上的認識，結構承受外力的能力對結構強度非常重要。引出結構強度的概念，并與結構穩定性加以區別。讓學生通過對比，明白穩定性是研究結構平衡性的能力，強度是研究結構不被破壞的能力。
對于影響結構強度的因素有哪些，這節通過三個學生自主探究活動來完成。探究1：（橫截面積）一根筷子和一把筷子的故事，引出應力的概念。探究2：（材料）測試學生搭建的紙橋與木橋的承重。得出材料對結構強度的影響。探究3:（形狀） 一張A4紙的承重，說明形狀對結構強度的影響。
結構的連接：
通過對不連接的紙橋，膠帶連接的紙橋進行簡單的對比試驗引出連接方式對結構強度的影響，并帶領學生了解常見的構件連接方式，為學生后面進行結構設計奠定基礎。
③結構設計：2 課時，
第1課時
主要帶領學生了解不同的橋梁結構及其特點。紙結構的不同形狀及其組合、連接的技巧。為下節課做紙橋模型作準備。指導各小組選定要制作的紙橋模型，并繪制剖面圖。第2課時主要從橋面、橋墩和構件連接這三個步驟進行紙橋模型的搭建，并對各小組的模型進行展示、承重測試和評價。
第1 課時我們是這樣安排的，首先，由“一張白紙，可以有哪些用途？”這樣一個問題引發學生交流討論，如何設計一座承重力佳的紙橋？
接下來我們給學生提供多種式樣橋梁資料或圖片，組織學生欣賞，總結這些橋梁結構和造型特點。進而思考做什么樣的紙橋模型？并填寫“我的初步設想”。
要想制作紙橋，學生還需要了解紙的特性，以及構成橋面和橋墩的不同紙的結構及其組成。接下來以小組為單位，討論提出各種設計想法，最大程度的發掘自己的潛力進型方案構思，并確定最終模型。在方案的網格部分繪制小組要制作的紙橋剖面圖，因為時間和難度的關系，這們給學生提供了網格繪制剖面圖，而不是結構圖，這樣降低了學生繪圖的難度。最后就是小組作品展示環節，我們可以通過手機拍照上傳的方式展示各小組的作品，并進行點評。
第2課時
根據上節課各小組選定的模型進行制作。課前需要將學生6-8人分成一組，選好小組長，由小組長對組員進行詳細的分工。還需要準備制作紙橋模型所需的材料。并設計好作品評價表等。制作環節分橋面、橋墩和構件連接三個步驟進行，最終完成紙橋模型的搭建。對于各小組的作品由小組長進行展示交流，以及承重測試，并完成紙橋模型評價表。
在本節中教師圍繞“結構”，提出本單元紙橋模型設計要求，并帶領學生體驗整個橋梁模型設計的過程，完成設計制作報告的撰寫。
④典型結構的欣賞：1 課時，為了加深學生對橋梁結構更深的認識，本節選擇橋梁結構作欣賞分析，欣賞橋梁結構的技術之美。
首先通過倍力橋的搭建活動，了解倍力橋的歷史，并引導學生思考如何從技術和文化的角度對“倍力橋”進行賞析。”緊接著以趙州橋為例，指導學生從技術和文化角度進行賞析，結合視頻，了解各式橋梁的承重原理，引導學生分析人們建造橋梁時結構選擇的原因。組織學生對孫疃大橋進行分析。最后，拓展學生的視野，與學生一起賞析世界經典的橋梁結構。

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