資源簡介

通用技術 必修 技術與設計2
第一章 結構及其設計
第四節 典型結構的欣賞
教學背景
黨的二十大報告指出，“教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力，深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略”。
通用技術是一門與科學技術息息相關的學科。回顧人類的發展歷程，從石器時代、青銅時代、蒸汽機時代直到當今的信息時代，技術進步改變著人類的生活和生產方式。我們的生活、工作、生產處處都要用到技術，例如我們手中拿的圓珠筆和鋼筆就是多次技術改造的結果，使我們足不出戶就可以了解世界的電視機也是技術發明的成果。認識技術、善用技術，已成為現代人必須具備的素質。
教學目標：
通過對典型結構的欣賞，了解中西方建筑結構與歷史、文化和技術的特色。
通過對中民間建筑典型結構設計的欣賞，讓學生更加了解各民族再建筑文化和技術領域的人文理念和文化傳承。
經歷將基礎知識應用于技術實踐和創新的過程，同學們會養成實事求是、精益求精的習慣，能運用規范的技術語言和設計制作方法去解決一些實際的技術問題。
教材分析
本節課以提高同學們的核心素養為主旨，以學習思想和方法為基礎，以設計和操作實踐為主要特征，培養同學們的實踐能力和創新意識，體現科技與人文相統一。
學情分析:
　　在日常生活中，學生接觸到了很多結構，但是都沒有認真的對結構進行分析探究。
教學重難點:
重點: 通過對典型結構的鑒賞，讓學生學會從多角度發現結構的美。
難點: 培養學生建立良好的技術、審美準則，能正確地從技術、文化的角度欣賞并評價典型結構。
教學策略:
本節課教學主要由教師通過實物圖片和多媒體手段設置學習情境，并加以引導，讓學生在過程中自主探究、自主建構設計原則知識并形成能力。
教學準備:
展示用的圖片、其他技術產品、多媒體課件。
　　教學過程:
　　情景導入:
老師：本節課我們學習通用技術 必修 技術與設計2第一章第四節 典型結構的欣賞。
中國古建筑是世界上古老的、成熟的、風格獨特的建筑體系之一，以木結構為主體,基本造型特點來自結構的內在要求。中國古建筑通常以組群形式出現，由若干單體組合成群，形成有層次、有主從、有韻律的空間感，并且常常形成對稱布局。
中國古建筑的室內采取木骨架系統，空間的垂直分割和水平分割互相貫通穿插，給室內空間帶來很大的靈活性。除了對建筑構件進行藝術處理外，還采用多種材料制作建筑和陳設的裝飾，如木雕、石雕、磚雕、織物等。中國古建筑注重色彩效果，運用壁畫和木構上的彩繪，以及玻璃色彩和金箔光擇，形成了絢麗多彩的風貌。總之，中國古建筑中包含著極為豐富的內涵，是發展現代中國建筑文化的源泉。
導學思考
建筑結構與傳統文化有什么關系 從技術和文化的角度欣賞和評價典型結構。
在前面的學習中，我們了解和探究了結構，不管是卓越的 “建筑大師”——蜜蜂筑起的精巧蜂巢，還是人類創造的形態各異的結構，都是大自然和人類智慧、創新能力的體現，結構讓美與我們同行。我們應該如何去發現結構的美，感受結構的文化內涵呢 大家可以從兩個角度去欣賞結構:一是從歷史、文化的角度，二是從技術的角度。
一、建筑結構與歷史、文化
建筑物都具有結構，以下是從人類修建的各種建筑中采撤的幾顆璀璨明珠，讓我們從歷史、文化的角度去欣賞這些誕聚著人類智慧的建筑結構。
太和殿（圖1-78），俗稱“金鑾殿”，位于紫禁城南北主軸線的顯要位置，明永樂十八年(1420年)建成，稱奉天殿。清順治二年(1645年)改今名，今天所見為清代康照三十四年(1695年)重建后的形制。太和殿面闊11間， 進深5間，建筑面積2377 m2，高26.92 m，連同臺基通高35.05 m，單層磚木結構，重檐廡殿頂。屋脊兩端安有高3.4 m、重約4300kg的大吻，檐角安放10個走獸，數量之多為現存古建筑中所僅見。
太和殿的裝飾十分豪華。檐下施以密集的斗拱，室內外梁坊上飾以和璽彩畫。門窗上部嵌成菱花格紋，下部浮雕云龍圖案，接榫處安有鐫刻龍紋的鎏金銅葉。殿下為高8.13 m的三層漢白玉石雕基座，周圍環以欄桿。欄桿下安有排水用的石雕龍頭，每逢雨季，可呈現千龍吐水的奇觀。太和殿是紫禁城內體量最大、等級最高的建筑物，建筑規制之高，裝飾手法之精，堪列中國古代建筑之首。
圍龍屋又稱客家圍屋（圖1-79），是著名的特色民居建筑，多分布在客家人集中居住地——廣東省梅州市。客家圍屋始建于唐宋，興盛于明清，是我國最有鄉土風情的五大傳統民居建筑之一。客家圍屋由兩個半圓組成，后半圓是主體建筑，中間的大門是正門，兩邊是側門，正門后面是大廳、天井、安放相宗牌位的祖堂，兩側對稱安排廂房，祖堂后是扇形的小花園，其后是沿弧線建設的小房間。主體理筑內還各有10個左右的廳和天井，低于地面的天井底部平坦，主要用于收集和排放雨水，還可養龜。天井上方直通天空，通風適光；前半團正門前面有長方形曬谷和小半圓形養魚的池塘，外墻用磚砌成一道半圓形的護墻，有利于安全和防御。
從整體上看，客家圍屋構成一個圍起來的圓，將建筑融入環境，追求實用，整體統一和對稱平衡，充分體現了客家人高超的建筑藝術和美感、客家圍屋被建筑學家譽為民俗建筑史上的奇跡，其深厚的文化內涵，更使歷史學家、藝術家及眾多的游客為之陶醉。
20世紀初，西方國家經歷了工業革命和新藝術運動之后，出現了一種摒棄煩瑣，追求簡潔、強調機械及技術美的傾向。位于法國巴黎的薩伏伊別墅是這一時期建筑的代表（圖1-80）。薩伏伊別墅建造于1928年，它用鋼筋混凝上構成建筑的骨架，內外墻體布置靈活，突出了工業化結構技術的魅力，打破了傳統建筑以墻承重而形成的封閉建筑形式，按照不同的功能要求，自由地布置各類建筑空間。
地域有別，民族差異，歷史、宗教、思想、文化的背景不同等，直接影響到建筑結構和其他結構的設計思維。
立即行動
以小組為單位，從歷更、文化、宗教、民俗等角度對當地有名或有特色的建筑物進行討論和闡述。每個小組推選一名代表，在班內分享本組的討論結果。
二、建筑結構與技術
建筑之美，依技術而成。古代的石砌木構，現代的摩天大樓，均顯現出結構對技術的依賴。技術帶動了建筑工程的發展，建筑工程的需求推動了技術的進步。
鳳凰國際傳媒中心（圖1-81)，位于北京市朝陽區朝陽公園南路3號，是集電視節目制作、辦公、商業等多種功能為一體的綜合型建筑。
鳳凰國際傳媒中心占地面積18821.83平方米，總建筑面積72478平方米，建筑總高度54米，地上10層，地下3層；南側辦公樓2~8層為辦公區；北側演播樓為媒體制作中心，分別為100平方米、200平方米、600平方米、1200平方米4個演播廳；中間為鳳凰文化廣場。
鳳凰國際傳媒中心的建筑造型取意于“莫比烏斯環”，這一造型與不規則的道路方向、轉角以及和朝陽公園形成和諧的關系。連續的整體感和柔和的建筑界面和表皮，體現了鳳凰傳媒的企業文化形象的拓撲關系，而南高北低的體量關系，既為辦公空間創造了良好的日照、通風、景觀條件，避免演播空間的光照與噪音問題，又巧妙的避開了對北側居民住宅的日照遮擋的影響。
鳳凰國際傳媒中心由兩座單體建筑和一個極富表現力的外殼組成，12層總部亦公主樓和6層演播樓的單體建筑為鋼筋混凝士結構，外殼結構設計成一種具有特殊表現力的交叉狀曲面網殼鋼結構體系，將兩棟鋼筋混凝士大樓連為一體，形成連體結構，緊貼鋼結構的是玻璃幕墻。
在功能上，鋼結構外殼將辦公樓與演播樓兩種不同功能融合為一個整體，并提供了豐富的公共體驗空間。整個建筑也體現了綠色節能和低碳環保的設計理念，外殼是個生態環保罩，可以降低對能源的依頓，減少內部建筑的耗能。
廣州塔（圖1-82) ，又稱廣州新電視塔，于2010年9月建成，是廣州市的地標性建筑。廣州塔塔身設計為橢圓形的漸變網格結構，其造型、空間和結構由兩個向上旋轉的橢圓形鋼外殼變化生成，塔身主體高454 m，天線桅桿高146m，總高度600 m，總建筑面積114 054m2。廣州塔整個塔身是鏤空的鋼結構框架，鋼柱自下而上呈逆時針扭轉，每一個構件截面都在變化。僅鋼結構外框筒就有24根鋼柱、46組環梁，1104根斜撐構成。塔身采用特一級的抗震設計，整體網狀可有效域少塔身的笨重感和風荷載，可抵御7.8級的地震和12級臺風。
創新技術
三維空間測量技術
廣州塔由于體形特殊，結構超高，測量精度要求高。針對這種情況，確定了以GPS定位系統進行測量基準網的測設，進行構件空中三維坐標定位。為滿足鋼結構安裝定位需要，構建了空間測量基準網。空間測量基準網由五個空間點和一個地面點組成。
綜合安全防護隔離技術
廣州塔鋼結構安裝為超高空作業，由于樓層的不連續，必須進行超高空懸空作業。高空墜物帶來的傷害風險也隨著高度增加。制定了以垂直爬梯、水平通道、臨邊圍欄、操作平臺和防墜隔離設施，組成的安全操作系統。
異型鋼結構預變形技術
由于廣州塔具有偏、扭的結構特征，因此結構在施工過程中，不僅會產生壓縮變形，不均勻沉降，也會發生較大的水平變形，因此必須進行預變形控制，否則，即使初始安裝位置精確，但在后續荷載的作用下，會發生較大的累積變形，使得節點偏離原設計位置。制定了以階段調整、逐環復位為特點的預變形方案，進行鋼結構在恒載作業下的變形補償。
羅馬斗獸場（意大利古羅馬競技場）（圖1-83) 建于公元72-82年，遺址位于意大利首都羅馬市中心。羅馬斗獸場的平面呈橢圓形，占地約2萬m2，長軸約188m，短軸約156m，周長約527m。該建筑為4層結構，外部全由大理石包裹，下面3層，分別有80個圓拱，其柱形極具特色，按照多立克式，愛奧尼式和科林斯式的標準順序排列，第4層則以小窗和墮壁社裝飾。看臺用3層混疑土制的筒形拱上，每層80個拱，形成3層不同高度的環形券廊( 即拱券支撐起來的走廊），最上層則是50 高的實墻。場內看臺可同時容納約9力觀眾，底層地面有80個出入口，可確保場內觀眾在15 -3 mm全部疏散離場。
生活中的結構藝術源于科學技術的發展，源于各地的地域特色、民族文化和歷史背景，源于人類對于結構安全，耐用和環保的理念，源于人們認同的綠色生活、生產力式……這些元素反映在結構設計上，形成了各具特色的結構形式，也充分體現了結構設計師對生活的觀察和概括能力。
實踐
我國是一個多民族的國家，各民族受地域氣候、風俗文化、歷史肯景和技術條件等影響，創造出了具有本民族特色的建筑風格、建筑結構和技術手段等。以小組為單位，選取1 -3個民族的建筑進行調查，了解其結構的特點、材料的選取和建造的技術等。可采用實地考察、上網查詢等方式開展調查活動，從技術和文化的角度撰寫一篇賞析結構的調查報告，并將小組的調查報告在班內展示和交流。
討論、思考、形成小論文。
每位同學組織一篇小作文，可以從不同的方面進行展開。
完成后，與同學們進行討論、分享。
課后作業
1.請查找秦始皇陵銅車馬上的傘和復興號高鐵車頭的資料，并從歷業，技術和功能的角度欣賞它們的結構。
2.談一讀材料的發展和技術的進步對桌子結構設計的影響，并舉倒進行說明。

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