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技術與設計 2 第一章第三節 《結構設計》教學設計
【教材分析】
本節的主要內容有：明確設計目標及要求，形成初步設計方案，模型制作， 檢測、優化和改進設計， 作品評價幾個環節。通過讓學生參與橋梁模型的設計與 制作活動， 鞏固已學的知識和方法， 加深對技術思想方法的理解和運用。體現出
理論與實踐相結合，注重發展學生的核心素養。
【教學目標】核心素養
1、技術意識：通過學習著名的橋梁類型來構建橋模設計，以小組合作討論 的方式， 形成初步設計方案。復習鞏固已學的知識， 繪制簡單設計圖， 加深對技
術思想方法的理解和運用。
2、工程思維：通過港珠澳大橋的例子讓學生認識到設計制作需要考慮很多 問題，必須綜合統籌規劃；學習從力學角度分析橋梁類型，應用已學知識對橋模
方案進行思考，綜合各方因素最終推出本組設計方案。
3、創新設計：通過了解一些著名的橋梁結構，思考各自的優點及缺點并充 分考慮到松木桿的特性， 將自己的思考應用到橋梁模型設計方案中， 盡可能提高
橋梁模型的抗壓性能，提高橋模的承重效益數值。
【教學重難點】
1、重點：理解結構設計必須遵守的方法和過程。運用所學進行橋梁結構設計，
繪制設計圖紙；
2、難點：綜合考慮各方面因素，明確設計方案并進行簡單繪制。
【教學設計】
一、引入
通過前面的學習， 我們已經能夠從力學角度理解結構， 通過試驗清楚了會影 響結構的穩定性和強度的因素， 在課堂上我們還見到了很多橋， 有些就是我們身
邊熟悉的， 有些是世界著名的橋， 那么如果要設計建造一座橋， 需要按照怎樣進
行？高一我們就學習過設計
的一般流程（ppt），首先就
是根據 目標發現和 明確 問
題。在大橋的設計建造過程
中都需要注意哪些問題呢？
我們以港珠澳大橋為例，通
過一段視頻來了解一下。
（港珠澳大橋設計建造
視頻播放）
通過視頻，我們能發現
在設計建造一座大橋時我們需要注意很多問題， 例如環境因素（地質、水文、強 風、寒冷、地震等）、橋梁設計建造的條件要求（規模、使用壽命、建造 工 期、成本預算、通行條件等），跨度和荷載也同樣是需要考慮的重要方面。若
我們只是設計制作一個橋梁模型，需要注意哪些呢？
二、橋梁模型設計制作的步驟及要求
1、材料：12 根長 50cm，截面邊長 2.5mm 的松木桿；工具：剪刀、小刀、
膠水、棉線等；
2、要求：只能用提供的松木桿制作，構建的連接只能使用膠水；
3、尺寸要求：跨度≧25cm；橋面寬度≧8cm；
4、荷載測試：在橋梁中部進行承重測試，承重 1kg 橋面下沉距離不超過
3cm，承重時間 15s 以上視為通過。通過的組升級極限測試并記錄自身重量。
5、“兩岸”可向模型橋提供水平推力；
6、分組合作完成橋模的設計制作， 并繪制簡單的設計圖紙及說明書， 完成
活動記錄表。
在整個設計和建造過程中， 要求隨時記錄隨時調整， 將整個設計及制作過程
記錄在以下表格中
從表格中可以看出，明確問題和要求后，我們就需要收集整理相關信息了。
三、收集整理相關信息
前面的學習中我們見到了很多種橋梁， 但是不管是哪種橋梁， 人和車輛等通 過橋梁時，橋面會彎曲，如果橋面彎曲的越厲害就越會發生危險。同樣的材料， 同樣的厚度， 橋的跨度越大， 越易彎曲。為防止橋面過于彎曲， 可采用不同的方 法幫助橋面承擔重量， 不同的橋梁有不同的方法。我們以主要的受力構件為基本
依據，可分為梁架橋、拱架橋、鋼索斜拉橋、懸索橋等。
1、拱架橋（ppt 趙州橋、盧浦大橋）簡單介紹，并分析受力；
2、梁架橋（ppt 南京長江大橋、英國福思橋）簡單介紹，并分析受力；
3、懸索橋（ppt 中國湖北恩施四渡河大橋） 簡單介紹， 并分析受力；
4、鋼索斜拉橋（ppt 南京長江三橋）簡單介紹，并分析受力；
四、明確設計方案
在了解橋梁類型的基礎上，討論：橋梁為什么會做成以上的結構形式？小組
討論，初步形成設計方案，并說說為什么要這么設計？最終形成小組方案。
學生討論、明確初步方案
剩下的步驟還有模型的制作、檢測優化以及交流與評價， 我們會在后面兩節 課進行， 大家可以根據自己的設計， 利用發給大家的松木條及工具進行制作， 在 制作完成后需要各位展示本組的作品， 并且進行承重測試， 同時進行打分完成評 價環節。所以， 今天下課后， 各組回去將設計進一步完善， 為后面的制作做好準
備。

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