資源簡介

《技術與設計 2》 第一單元 《結構及其設計》
《結構及其設計》單元設計
單元基本信息
學科 通用技術 實施年級 高二 設計者 董中紅 胡廣東 徐建強 陳國劉
使用教材 通用技術 蘇教版 技術與設計 2
單元名稱 第一單元 結構及其設計
單元課時 4 課時
引領性學習主題
1.主題名稱
2.主題概述 本章的內容在通用技術教材中有著特殊的地位，它既是“技術與設計 1”中體驗設計實踐 等章節的深入，又是“技術與設計 2”中四個專題的第一個，且結構設計中的很多思想方法可 以幫助我們解決在今后三個章節將要遇到的一些技術問題。 本單元有四個專題組成：認識結構 →探析結構 → 設計功能實現 → 簡單結構的設計，四 個專題， 四個專題之間呈遞進關系。學生通過對身邊熟悉的事物展開討論， 結合生活中的案例， 強化了對不同類型結構的特點的理解，通過有趣的技術試驗、小游戲和探究活動對結構進行探 析，進一步加深了對結構的認識，從而學會利用這些知識改進并設計日常生活中的簡單結構， 為以后進行更復雜的結構設計做奠定基礎。
3.主題學情分析 學生已經學習過《技術與設計 1》， 對于設計的原則、方法、過程并且有了一
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定的動手能力，經過高一物理的學習有了一定的力學基礎。但是對于結構的內部受 力以及結構的設計缺乏經驗，授課時還是需要老師根據學生實際情況預設案例并準 備材料。通過聯系實際生活和實際操作幫助學生體會并實現知識能力的學習和提高。
4.開放性學習環境 智慧課堂、多媒體設備、網絡平臺
5.課標要求
1、了解結構的涵義，能從力學的角度理解結構的概念和一般分類； 2、能分析生活中的結構的構件是如何承受力的； 3、了解結構穩定性、結構強度的涵義； 4、能通過實例來分析影響結構穩定性和結構強度的主要因素； 5、通過設定任務，讓學生在完成設計和制作結構模型的過程中了解結構的知識； 6、能從技術和文化的角度欣賞并評價典型結構設計的案例。
課標素養名稱 6.核心素養導向的單元學習目標
結構與設計 水平 1：認識生活中的結構的多樣性，技術領域和自然界中的形形色色的結構 都可以給設計帶來無窮的啟發和靈感。知道結構無處不在。對于不合理的結構可以 主動自發的思考如何進行改進和優化。 水平 2：能通過實際結構的分析，知道影響結構穩定性和強度的因素，并進行 簡單的結構設計。
挑戰性學習活動/任務（以課時為單位規劃）
課時 任務序號 7.教學過程 8.評價建議
第 1 課時 活動 1 技術體驗 設計能動的木質 結構 活動目的：讓學生通過設計和制作能動的木質 結構。感受結構的多樣性和多變性，激發學習 技術的興趣和愿望。 評價內容：學生活 動的興趣態度，動手操 作的能力，發現問題的 意識，表達解釋的能力 等。 評價指標：（1）能 按照課本提示設計和制 作木質結構；（2）能發 現操作過程中的問題， 并加以分析改進；（3）
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活動內容：教師帶領學生制作木質結構。 活動過程：（1）按照方案甲、乙分別設計、組 裝兩種結構。 （2）通過展示結構，體會兩種結構的優點。 （3）思考生活中有哪些物品采用了這兩種結構 能有效表達自己的想 法。 評價方法：教師觀察、 課堂對話，學生操作。
第 1 課時 活動 2 蒼耳子與尼龍粘 扣 活動目的：體會人類研究自然界結構從而獲得 創作啟發和靈感的喜悅感。 活動內容：小組一起研究蒼耳子外觀結構。 活動過程： （1）用放大鏡觀察蒼耳子的結構特點 （2）尼龍粘扣的原理和結構的優化。 評價內容：能體會 研究結構給我們的創作 和設計帶來的啟發。 評價指標：激發學 生研究自然中結構的興 趣。 評價方法：學生自 發思考和主動去研究周 圍形形色色的結構。
第 1 課時 活動 3 殼體結構受力 探析--雞蛋承重 試驗 活動目的：通過探究殼體結構—雞蛋的受力， 感受結構的魅力。 活動內容： （1）思考具有“脆弱外殼 ”的雞蛋能夠承 受鐵塊的壓力？ （2）實驗探究雞蛋承重的極限。 活動過程： （1）先猜測雞蛋的承受能力； （2）師生共同完成試驗； （3）分析雞蛋能夠承重遠大于自身重力的 外力的原因。 評價內容：對殼體結構 受力的嘗試性討論。 評價指標：能正確表 達出自己的觀點，能積 極地參與討論，得出結 論，能總結出正確的價 值觀。 評價方法：小組討論、 總結匯報、老師評價。
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第 2 課時 活動 4 探究重心、接觸 面積對穩定性影 響 在一塊平整的塑料板上， 放兩個底面積相 同但高度不同的木塊。緩慢抬起塑料板一端， 看誰最先傾倒， 再換木塊位置重做結果又是怎 樣？ 問題 1：試驗中哪個木板先倒，哪個后倒？ 換位置后結果是不是一樣？為什么 會呢？（師生互動，解答問題） 問題 2：你能從試驗中總結出結構的穩定 性與哪個因素有關呢？你的結論是什么？ （師生總結）得出結論 結論：結構重心的位置高低影響結構穩定 性：重心越低，穩定性越好；重心越高，穩定 性越差。 評價內容：穩定性與什 么因素有關？ 評價指標：發現問題， 并能清晰有效表達自己 的想法。 評價方法：課堂提問、 對話。
問題 1：試驗中哪個瓶子先倒，哪個后倒？換 位置后結果是不是一樣？為什么會呢？（師 生互動，解答問題） 問題 2：你能從試驗中總結出結構的穩定性與 哪個因素有關呢？你的結論是什么？ （學生總結）得出結論 ：接觸面大小影響結構 穩定性
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第 2 課時 活動 5 探究對穩定 性影響 教師展示自制教具，進一步引導學生得出最終 結論。 結構重心的位置高低影響結構穩定性的結論成 立是有條件的，條件是： 結構重心所在點的垂線是否落在結構底面的范 圍內，落在底面范圍內就是穩定的，反之就會 不穩定。 評價內容： 自制教具一 起探索，發現問題的意 識，表達解釋的能力。 評價指標： （1）能與小組成員進行 合作； （2）能動手操作完成帳 篷搭建；（3）能有效表 達自己的想法。
活動 6 探究穩定性 的決定因素 提高學生靈活的運 用知識的能力，鍛煉學 生解決生活中問題的能 力，激發學生對這部分 的內容的延展性學習。
學生展示自己所創作的結構，看一看誰更穩定 活動目的： 【學生活動】分組進行小組實驗，分別設計一 個結構，并進行穩定性的比拼。 活動內容： 利用準備好的材料制作一個穩定的結構。 活動過程： （1）將學生分組， 相互討論， 根據活動目 的確定實踐方案。 （2）為了增加活動體驗的趣味性和實踐 性，活動器材并沒有完全按照課本方案，而是 采用學生們自己設計制作的模型。
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第 3 課時 活動 7 自制斗拱模型 評價內容： 小組全體學 生的活動參與度， 小組 團隊合作精神，動手操 作的能力，表達解釋的 能力，發現及解決問題 的能力等。 評價指標：（1）能操作 完成斗拱結構制作；（2） 能發現操作過程中的問 題，并加以分析改進； （3）能有效表達自己的 想法；（4）能與小組成 員進行合作。 評價方法：教師觀察、 課堂對話，學生操作。
活動目的： 【學生活動】分組進行小組實驗，組裝斗拱模 型。 活動內容： 思考的受力特點以及如何起到穩固建筑的 作用？制作一個斗拱結構。 活動過程： （1）將學生分組， 相互討論， 根據活動目 的確定實踐方案。 （2）為了增加活動體驗的趣味性和實踐 性，活動器材并沒有完全按照課本方案，而是 采用學生們自己設計制作的模型。
第 4 課時 活動 8 制作簡易相框 要求： 1.能方便的取放相片。 2．具有一定的穩定性和強度。相框不易變形， 支架不易松動，相框與支架連接牢固。 3．具有一定的裝飾性。 4．相框的長度、寬度、厚度尺寸要求。 通過簡易相片架的設計 從實踐試驗中體會結構 設計應考慮的主要因素 如穩定性和強度實用性 等因素。
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活動 9 制作折疊椅 制作： 選用合適的制作材料、連接材料以及工具設備。 制作材料如木料、圓柱形細繩、履帶式布條、 不銹鋼型材等；連接材料如、鐵釘、鋼條、螺 絲等 ； 工具設備如木工鋸 、 手電鉆等 。 通過任務二設計并制作 折疊式小板凳是課堂和 課后的一個延續或者叫 做作業，起到了鞏固簡 單結構的設計。
第 4 課時 活動 10 制作站立式辦公 桌 項目： 設計并制作一個簡單的站立式辦公桌。 要求: 1. 能方便、快捷地實現桌面的升高和下降。 2. 具有一定的穩定性和強度。 3. 結構簡單，能夠利用技術實踐室的基本工 具、設備進行制作。 評價內容： 結合本 節內容，對本活動體驗 的總結與表達。 評價指標： 結合技 術的實踐性清晰有效表 達自己的觀點和解釋試 驗效果。 評價方法：教師觀 察、學生操作、體驗總 結。
制作： 選用合適的制作材料、連接材料以及工具設備。 制作材料如木料、木板、三合板、三聚氰胺板、 不銹鋼型材等；連接材料如自攻螺釘、鉚釘、 鐵釘、螺旋螺母等；工具設備如木工鋸、手電 鉆等。
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9. 反思性教學改進
課時 課時教學反思 單元教學反思
第 1 課時 在授課時，我把課程的重點放在本節重難點放在任務一---- 感知豐富的結構、任務二---認識結構的受力兩項上。 在任務三---辨析結構的類型時因時間關系，雖然師生互動展 示了雞蛋的承重， 但是技術試驗的活動時間依然不夠， 雞蛋的承重 力沒有完整地呈現， 結構的類型及受力也還需要后續課程進一步完 善。 在以后的教學過程中，引領學生思考，樹立科學的技術理念， 引導學生多動腦， 勤動手， 在操作中學會更多技術體驗， 加深和促 進知識的吸收度。 （1）在案例的選擇上， 可以盡量選擇學生實際 生活中熟悉的或者了解 的技術手段，這樣方便 學生對這類技術進行分 析， 已達到我們的教學 目的。 （2）課堂教學中， 應該 給予學生更多動手操作 的機會。在操作活動的 設計上，可以選擇學生 參與度更廣的、更有體 驗性的技術活動。
第 2 課時 本節課通過各種各樣的圖片和實驗來把抽象的內容具體化，形象 化。結構的穩定和強度原本是 2 課時內容， 現用 1 課時上完， 時間 有點緊張，另外學生互動還需要進一步加強引導。
第 3 課時 在斗拱榫卯結構的介紹中，可以進一步優化，分析更多作品， 對發現并解決問題能力的培養上還需要后續課程進一步完善。 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。
第 4 課時 在“站立式辦公桌的桌面所需三合板的切割、支架的加工、包括折 疊式的支架的加工 ”在技術體驗中各組學生基本上完成了簡單結構 的設計體驗， 但對試驗過程中遇到的“站立式高度的調節”、“支 架的穩定性和強度 ”等技術問題沒能進一步優化， 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。 本節課重點內容之一簡單結構的設計。雖然在教學設計時考慮 到通用技術的學科特點， 教學中更要體現在設計的環節中。后期將 多鉆研通用科技新課程理念， 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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10.單元作業
1.查閱資料，看看還有哪些結構是受自然界結構啟發而發明的。 2.觀察生活中的結構，分別找出兩個受拉、受壓、受彎曲、受剪切、受扭轉的的例子。 3.仔細觀察生活中常見的結構，并進行分類。 4.課后練習與綜合實踐。 5.進一步完善相片架、站立式辦公桌、折疊式小板凳模型。
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