資源簡介

《1.3 結構功能的實現》說課稿
一、教學分析
1.教材分析
本節內容選自蘇教版通用技術必修《技術與設計 2》第一單元， 這一單元設計四節內容， 九個任務， 以 培養學生技術意識、工程思維和創新設計等核心素養為目的。本節處在第三節是前兩節的深入同時為第四
節設計作品做準備，起到承前啟后的作用。
本節課由“感悟結構與功能的關系 ”和“欣賞經典結構的案例 ”兩個任務構成。以任務驅 動形式展開教學， 任務一感悟結構與功能的關系， 主要講述了事物的結構決定了其功能、功能 是人們需求的體現、功能的實現需要相應的結構來保證、結構與功能的關系往往還需要考慮可
靠性等四個方面的內容。
任務二欣賞經典結構的案例， 首先了解從技術和文化兩個角度認識經典結構， 其中技術的 角度包含結構功能的實現， 穩固耐用性， 造型設計的創意和表現力， 材料使用的合理性， 工藝 制造的精湛程度等；文化的角度主要含結構的文化寓意與傳達，美學原則，體現時代、民族、 習俗方面的特征以及個性特征等方面。在具體案例分析方面著重分析了中國古建筑飛檐特點和
國外優秀作品螞蟻椅等作品。
2.學情分析
通過前兩節的學習， 學生對結構的類型和受力有了一定的了解， 對結構的穩定性、強度有 了一定的認識， 形成了對結構深層次學習的欲望和興趣， 但對結構的功能實現以及從技術、文 化角度欣賞結構的能力還不夠。教學中可以采用教師引導、學生小組活動、討論交流的形式進
行教學。
3. 教學目標
依據核心素養下的技術意識設定以下教學目標：
（1）知道結構與功能的關系。
（2）通過案例分析，說明結構對技術產品功能實現的價值。
（3）能從技術和文化的角度欣賞并評價經典結構。
4.教學重難點
重點：
（1）理解結構與功能的關系。
（2）掌握從技術角度欣賞結構。
難點：
（1）結構功能的實現與表達。
（2）從結構功能、穩固要求、工藝制造等方面去分析和借鑒經典結構。
5.教法方法
（1）實踐探究：在教學中引導學生通過小組實踐活動，在活動中體驗結構與功能的關系。
（2）案例教學：對案例進行分析、交流、討論，引導學生進行歸納、總結。
二、教學過程
引入新課
同學們， 視頻中展示的是蚌埠市湖上升明月古民居博覽園內部分建筑， 其中以木質建筑為 代表， 他們依托斗拱結構建筑而成， 呈現出漂亮的飛檐外形， 這就是其中一棟具有三層飛檐的
建筑，今天我們這節課就來解讀其中的結構特點。
【視頻展示】湖上生明月內主要木質建筑。
（設計意圖：從身邊木質古建筑引入新課增加學生對本節課的求知欲和親切感。）
任務一感悟結構與功能的關系
一、事物的結構決定了其功能
【案例分析】
拐杖傘：一把撐開的雨傘，是通過傘的骨架和傘面的受力可以實現遮風擋雨的功能，而收
起的傘則可以通過傘的主干骨受力實現拐杖的功能。
【實物展示】教師展示實物
教師提問：拐杖傘如何實現遮風擋雨和拐杖的功能的？
學生：回答問題。
（設計意圖：依托學生對雨傘十分熟悉的情況，通過教師的展示拐杖傘，學生觀察即可發現其
結構特點）
多用螺絲刀：一把固定結構的螺絲刀，其功能往往是單一的。如果把固定結構改為組裝結
構，則可以實現多種功能。
【小組探究】每小組一套多功能螺絲刀。研究多用螺絲刀是如何實現多用功能的。
（設計意圖：通過小組活動，引導學生得出，通過改變結構可實現不同的功能。）
【思維碰撞】
在這兩個例子中，結構與功能存在什么樣的關系？
學生回答：事物的結構決定了其功能。
教師總結：通過分析可知，不同的結構實現不同的功能。同一種物品使用人群不同需要的功能
也不同，為滿足人們的需求結構也要為實現功能而有所改變。
（設計意圖：讓學生理解結構對功能的影響，為下一個知識點的學習做鋪墊。）
二、功能是人們需求的體現
【案例分析】自行車的結構與功能
活動 1
【自學】自學教材第 22 頁了解自行車的發展、分類及結構變化。
【思考】自行車的結構是如何實現不同功能、滿足人們不同需求的？
活動 2
【騎行展示】視頻展示一位學生騎行山地車的過程。
【實物展示】山地自行車
;
【學生活動】騎行者談山地自行車如何實現多路況騎行。
活動 3
【實物展示】兒童折疊自行
【學生活動】學生談兒童自行車的結構如何滿足小朋友的需求。
（設計意圖：通過層層遞進，學生了解了自行車的發展及結構特點，感受到實現一定的功能， 就要有特定的結構，從而引出下一知識的學習，在素養方面喚醒學生的技術意識和提升工程思
維能力。)
教師總結：通過自行車的設計可知，針對不同人群的需求，產品設計時要實現某種功能就需要
特有的結構來保證。
三、功能的實現需要相應的結構來保證
結構設計時往往要根據具體的功能確定具體的尺寸、位置、數量、連接方式等要素。
【馬上行動】
分四組研究四個不同結構作品的結構特點
【學生臺燈】【桌面手機支架】 【站立手機支架】 【折疊凳】
（1）學生臺燈：調節高度和角度——鉸鏈接結構。
（2）桌面手機支架：調節高度、角度和易放置——鉸鏈接結構、旋鈕鎖緊結構、萬向云臺結
構和底座插孔結構。
（3）站立手機支架：調節高度和手機角度——套管結構、三角支架結構和旋鈕鎖緊結構。
（4）折疊凳：方便攜帶，可折疊，節省空間——X 型支撐結構、柔性板面和套管結構。
【學生活動】研究設計作品后，每組學生代表交流每個作品的特有結構和實現的功能。
（設計意圖：通過小組探究結構作品，認識結構名稱及其特點。從而明確功能需要結構來保證。
通過小組代表展示活動，讓全體學生認識更多結構，同時培養表達能力。）
【教師活動】引導學生觀察折疊凳使用和初步折疊后的高度變化。
【實物展示】X 型支撐腳模型
【思考與討論】X 型支撐腳結構可以實現那些功能，可以用在那些物件上。
學生回答：實現升降功能，如制作升降辦公桌等。
【圖片展示】
（設計意圖：通過折疊凳的研究，引領學生回歸單元情境中的問題探索，為第四節設計“站立
式辦公桌”作鋪墊。）
教師總結：X 型支撐結構在實現辦公桌升降功能時，構成了上下兩個三角形增加了結構的穩定
性，談到穩定性我們來看一段視頻。
【視頻展示】
家用餐桌椅， 螺母嵌入結構固定板面與后背， 沒有考慮木材的堅固程度， 在使用時螺母從
木料中拔出，從而發生了損壞。所以在產品設計時還要考慮結構在使用時的可靠性。
（設計意圖：通過損壞的餐椅感受結構需要考慮可靠性。從而引出第 4 個小知識點的學習。）
四、結構與功能的關系往往還需要考慮使用的環境、時間等因素
結構在規定使用期限內和規定的條件下，完成預定功能的可能性稱為可靠性。
可靠性是安全性、適用性、耐久性的總稱。
1）安全性：指結構在正常使用時能承受可能出現的各種荷載。
2）適用性：指結構在正常使用時具有良好的工作性能。
3）耐久性：指結構在規定環境下和預定設計使用年限內，能保持正常使用。
（設計意圖：基于以上案例分析結合該知識以了解為主的特點，故通過 PPT 展示和教師的解讀
的方式進行教學。）
【思維碰撞】通過以上案例分析， 請同學們思考， 在產品設計中， 功能與結構之間的關系是怎
樣的？
學生回答。
（設計意圖：總結任務一所學內容，評價學習效果，起到承上啟下的作用，為學習任務二做鋪
墊。）
教師總結:現在我們基本明確了結構與功能的基本關系，但是優秀的結構設計不僅表現在
結構的實用功能上， 也表現在形式上。古今中外許多能工巧匠都把結構的功能與形式恰當地結
合起來，形成了一些經典的結構案例，下面我們一起欣賞一些經典的結構案例。
任務二 欣賞經典結構的案例
一、賞析結構作品的角度
【PPT 展示】
技術的角度主要有：
（1）結構的使用功能的實現；
（2）結構的穩固耐用；
（3）結構造型設計的創意和表現力；
（4）材料使用的合理性；
（5）工藝制造的精湛程度等。
文化的角度主要有：
（1）結構的文化寓意與傳達；
（2）公眾認可的美學原則；
（3）反映的時代、民族、習俗方面的特征；
（4）結構的個性特征等。
（設計意圖：為盡快讓學生找到具體的案例分析方向，故采取 PPT 展示和教師解讀的方式進行 教學。側重引導學生不僅要關注結構作品的技術元素，還要關注其文化特征，學會在設計作品
中注入豐富的文化內涵。）
二、中國古建筑賞析
（一）從技術角度解析古建筑飛檐特點
【圖片展示】
【學生活動】結合教材自學+小組研討，從技術方面談一談飛檐的技術特點。
【實物展示】岳陽樓模型
學生：依托岳陽樓模型談飛檐技術特點。
A. 功能
飛檐向外和向上伸翹起的屋角， 使十分龐大、高聳的屋頂顯得格外生動而輕巧， 擴大了采
光面，有利于排泄雨水。
B.結構設計
挑出的飛檐由斗拱承托，形成直線和曲線的巧妙組合。
C.技術施工
純木結構，飛檐、斗拱及整個建筑沒有用一釘一鉚，僅靠木制的構件彼此接連。
(設計意圖：依托建筑模型進行解讀增強知識的可視化。)
【圖片展示】近景圖展示斗拱外形
【實物展示】展示自制斗拱模型
【教師活動】介紹斗拱的部件名稱。
（設計意圖：通過圖片展示，教師自制教具展示，知識理解逐漸深入，從而讓學生初步理解飛
檐建筑的技術特點。）
（2）【學生小組實驗】
（設計意圖：學生分組實驗意在讓學生體驗中國傳統斗拱的魅力和古代建筑師的智慧。）
【學生活動】分組進行小組實驗， 組裝斗拱模型。思考斗拱結構的受力特點以及如何起到穩固
建筑的作用？
（設計意圖：采用小組實驗，組裝斗拱模型，探究斗拱的技術特點，實現難點的突破，培養學
生的動手能力和拓展思維能力。）
（3）【斗拱建筑抗震實驗】
視頻展示 2017 年中國和英國科學家進行的斗拱建筑抗震實驗，進一步驗證學生的理論分
析。
（設計意圖：在動手組裝的基礎上播放現實中的斗拱建筑抗震實驗過程，進一步感受斗拱的抗
震效果和領略古人的智慧。從而突破本節重難點內容的學習。）
教師總結：了解了飛檐建筑的技術特點后，接下來賞析飛檐建筑的文化內涵。
（二）從文化角度分析古代建筑飛檐。
【觀看視頻】“岳陽樓介紹”
飛檐的造型減輕了古建筑大屋頂的沉重感， 使建筑靜中有動， 增添了建筑物飛動輕快的美 感。飛檐造型傳達出尊貴、凝重的寓意，體現了高貴華美的風韻，豐富了中國古代建筑文化。 現代建筑設計師們對它也異常偏愛， 使得這一特殊的中國古典建筑結構得以演變、改進和發展，
并流傳下來。
（設計意圖：通過國家檔案節目的專業視頻全面了解岳陽樓的文化內涵，感受飛檐建筑的文化
特色，從而打破枯燥解讀的弊端 。）
教師總結：欣賞了中國古代優秀建筑作品，下面我們欣賞一件國外的優秀作品。
三、賞析外國優秀作品——螞蟻椅
【實物展示】
【教師活動】由來：20 世紀 50 年代丹麥著名建筑師、工業產品與室內家具設計大師雅格布森
設計。
【學生活動】觀察并思考：螞蟻椅的穩定性和強度如何？在實際使用中是否會受到一定的限
制？
學生坐上螞蟻椅體驗后回答：
（1）技術角度
優點：四腳支撐往外傾斜，支撐面大，穩定性好，便于疊放。
限制：由于腳與腳之間無橫檔相連，對強度有影響，因而要采用強度較高的金屬材料，才能滿
足椅子的使用。
（2）文化角度：時尚前衛，經過半個多世紀仍然是公共場所的受寵椅子。
（設計意圖：通過實物展示和學生坐在螞蟻椅上感受其符合人體工程學的設計優點和受力穩定
性，從而進一步掌握如何賞析結構作品，突破教學難點。）
四、賞析身邊優秀作品——蚌埠市解放路淮河大橋
【馬上行動】
教師：欣賞了中外優秀作品，請同學們根據課前準備賞析一下我們身邊的蚌埠市解放路淮河大
橋。
【圖片展示】
【學生活動】根據課前搜集的資料和制作的模型從技術和文化兩個方面分析其結構和功能特
點。
（蚌埠解放路淮河大橋介紹：該橋為預應力鋼筋混凝土雙塔斜拉橋，全長 752 米，其中主 橋長 452 米， 該橋有梁、斜拉索和塔柱三部分組成。通過塔柱兩側的斜拉索平衡塔柱水平方向 的受力，同時承擔著梁的自重，從而把梁的重力傳遞到塔柱上，構成自錨式體系；從而有效減 少橋墩數量，增加橋下大型貨輪的通過。在施工方面操作簡單。該橋于 1989 年建成通車，結 束了蚌埠市內車輛行人往返兩岸依靠渡船的歷史， 雙塔斜拉對稱設計， 加上輔助燈光設計， 成
為淮河上一道靚麗的風景線。）
（設計意圖：通過增加教材中沒有的身邊建筑賞析，呼應課堂引入。讓學生提前了解大橋特點 和制作模型，從而高效利用所學知識解讀家鄉建筑橋梁和體驗家鄉之美，培養創新能力，達到
學以致用學習目的。）
課堂小結
引導學生總結本節課學習內容。（引導從知識和文化角度總結。）
（設計意圖：通過自主總結達到形成自我知識框架的目的。）
作業設計
1. 完成課后練習案例分析和制作斗拱模型；
2.實地參觀蚌埠港了解龍門起重機的特點。
（設計意圖：培養學生的創新設計素養和技術意識素養。）
板書設計
s 1.3 結構功能的實現
任務一感悟結構與功能的關系
結構決定功能
功能需要結構來保證
任務二欣賞經典結構的案例
技術
文化
三、教學反思
（1）本節課時教參安排建議為 2 課時，為了本單元教學的完成性， 用 1 課時完成本節內容， 不少教學內容沒有完全展開。例如在斗拱榫卯結構的介紹中，沒有進一步優化， 沒有進一步分
析更多作品，對發現并解決問題能力的培養上還不夠深入，需要后續課程進一步完善。
（2）本人為物理學專業畢業，兼職通用技術教學工作。物理偏向于科學，通用技術則偏 向于技術和實際應用。雖然在教學設計時考慮到通用技術的學科特點， 但依然沒有更細致的從 產品設計的結構和功能方面進行專業的解讀。有關思維碰撞、技術案例分析等方面對學生的引 導不夠， 缺乏對結構中理論知識與生產生活實踐相結合的分析。后期將多鉆研通用技術新課程
理念，以學科核心素養為導向，以實踐為基礎，優化教學設計。

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