資源簡介

《穩固結構的探析》說課稿
海南中學 技術組 王彥
一、說教材
1、教材內容、地位及前后聯系
我說課的課題是“蘇教版”“技術與設計2”第一單元第二節《穩固結構的探析》。這一部分總課時為兩個課時，我這里說的是第一個課時的部分——《結構與穩定性》。
探析結構最終是為設計服務的，只有真正了解、理解了影響結構穩定性的因素，才有可能設計出一個成功的結構，所以本節是結構設計的重點之一。在前面的學習中，學生已經了解了結構的含義、結構的受力分析，認識了常見的幾種結構實體、框架、殼體等，本課是在此感性的認識基礎上進一步探究結構的重要性之一的穩定性，可使學生對如何構建一個穩定的結構有更深的認識，配合下一節課時結構與強度和功能的學習，為后續的“簡單結構的設計”和“經典結構的欣賞”學習做好鋪墊，并最終為解決實際問題能設計出成功的結構奠定了良好的基礎。

2、教學目標如下：
1）知識與技能：
① 理解結構的穩定性的含義。
② 通過探究、實踐，分析歸納出影響結構穩定的主要因素。
③ 能夠利用探析所得到知識解決實際問題。
2）過程與方法：
① 通過技術實驗、分析等方法使學生完成對學習重難點的理解。
② 通過小組合作探究，動手實踐，加深對教學知識點的吸收。
③ 通過解決實際問題，加深對重難點的掌握。
3）情感態度與價值觀:
① 增強學生對結構內涵的理解，激發結構設計興趣和欲望。
② 培養學生探究的思想和意識，培養創新品質，提高審美意識。
③ 增強面對技術世界的熱愛，增進良好的合作交流能力。

3、教學重點、難點
1）教學重點：
① 結構的穩定性的含義
② 影響結構穩定的主要因素：重心位置、支撐面的大小、和結構的形狀。

2）教學難點：
引導學生通過探究、歸納影響結構穩定的主要因素，內化為自身技術素養，并能合理應用直至解決現實中結構設計的實際問題。

4、重、難點確立依據
本章學習內容根據學生的認知規律，以多層次的學習活動來呈現教學內容，由淺到深，循序漸進，從“了解” 到 “探究”，從“設計”到實際使用。但要進行實際應用，就必須對穩定性的含義、影響結構穩定的主要因素有理性的認識，因此這是教學的重點。盡管學生在生活中已產生了一些關于結構設計的慣性思維，但作為技術設計領域對于結構有著明確的研究意義，要綜合多方面的原理和因素，但本節內容處于“探析”層面上，沒有要求對研究對象進行具體的定量分析。因而，要使得學生通過探究、歸納影響結構穩定的主要因素轉化為自身技術素養，把在結構設計中的慣性思維變成一種自覺和理性意識存在著難度。

二、說學法
1、學情分析：
在前面的學習中，學生已經了解了結構的含義，認識了常見的幾種結構，是一種感性的認識，并未形成對結構的深層理解，缺乏對結構的理性認識，難以形成系統的知識架構，對結構設計和創作缺少經驗。對于結構穩定性的內涵容易和強度的內涵模糊、混淆。
然而，高中學生的觀察能力和思維能力已經具備一定的成熟性，在學習完“技術與設計1”模塊后，學生普遍樂于技術的自我探究，具有技術基礎的認識和較大的創造沖動,具有一定的進行技術試驗的能力和對比歸納能力，從而可以更有效地把握和轉換知識點,為后續的結構設計做好知識鋪墊。
2、學法
以探究式學習為主，采用分析、探究、歸納總結、交流、實踐、應用等多種學習方式，充分體現以學生為教學主體地位。讓學生分小組來設計實踐，教師在學生學習過程中起引導作用。整個學習過程層層遞進，邏輯嚴密符合學生的認知規律。有利于培養學生的創新精神及提升學生的技術素養。

3、理論依據
根據 皮亞杰 建構主義理論；由于建構主義理論的內容很豐富，但其核心只用一句話就可以概括：以學生為中心，強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構(而不是像傳統教學那樣，只是把知識從教師頭腦中傳送到學生的筆記本上)。 學生與環境的相互作用涉及兩個基本過程：“同化”與“順應”。 學生的認知結構就是通過同化與順應過程逐步建構起來，并在“平衡－－不平衡－－新的平衡”的循環中得到不斷的豐富、提高和發展。

三、說教法
1、教學策略
1）采用體驗式教學法，通過舉例、圖片和實驗開始到學生自主搭建結構，最后親歷解實際問題的過程，有利于激發學生的學習興趣和創造靈感，促進對結構穩定性的理解。
2）采用探究式教學法
以教材知識點為基本探究中心，以學生自主學習和合作探究為前提，充分調動學生的積極性，通過個人、小組、等多種討論解答和嘗試活動，立足于學生的直接經驗和親身經歷，以學生的親歷情境、親手操作、親身體驗、解決問題為基礎，強調學生的全員參與和全程參與。力求使學生做到自己能發現問題、提出問題、分析問題，并將所學知識應用于實際問題的解決。通過小組活動，培養學生之間和諧合作的能力，體驗交流合作的樂趣，推進學生對結構知識的內在聯系的整體認識與體驗，發展學生的創新能力、實踐能力以及自我探索，自我解決問題的良好個性品質。

2、教學器材準備
1）實驗器材：一塊平板、使用教學用積木塊搭建的如下三組結構：
① 兩個底面積相同的但高度不同的一個正方體和一個長方體積木結構；
② 兩個高度相同但底面積不相同的長方體積木結構；
③ 一個可變形框架和一個有加固條的框架的積木結構。
2）學生器材：以小組為單位，每組分配一套可搭建模型的教學用積木塊。

四、教學程序設計：
教學流程是：
創設情境——探究實驗——主動實踐——知識歸納——素養養成
第一步：情境導入，創設良好探究氛圍
1．展示臺風過后的街景圖片，提出問題。
2．表明探究目標。
第二步：探究實驗，引出探究要點
利用三個實驗，引出本節學習任務：影響結構穩定性的主要因素有哪些？（重心位置、支撐面的大小、和結構的形狀）
第三步：小組合作，強化實踐，合作探究，形成初步結論
學生利用教師提供的學生器材制作簡單穩定結構。教師進一步引導歸納知識點。
第四步：深化知識點，靈活的實際應用，提升素養
學生利用上一步驟所歸納的知識點，解決實際問題。


具體教學過程如下：
序號 教學環節、內容 課堂設計 學生活動
1 情境導入，引發探究。內容：展示圖片、提出問題、引發思考時間：2分鐘 展示臺風過后的街景圖片和視頻，提出問題。 提問：為什么在臺風過后，有些物體會東倒西歪？有的物體卻沒有倒呢？設計意圖：展示一些海南學生都親身經歷過的臺風場景，使學生觸景生情，自然進入探究狀態。 1.觀察圖片2.描述觀察結果3.回答提問：因為物體過細、過長、過輕……等等4.形成積極探究情緒
2 導入新知，明確探究對象。內容：1.結構穩定性的含義2.影響結構穩定的因素？時間：2分鐘 教師展示本課探究目標：1.什么是結構的穩定性2.影響結構穩定性的因素有哪些？說明：是指結構在負載的作用下維持其原有的平衡狀態的能力。 設計意圖：理論說明，讓學生理解結構穩定性的含義，以此為中心點開展下面的探究實驗。 理解結構穩定性的含義，并明確探究目標：影響結構的穩定性有哪些？
3 實驗1內容：影響結構穩定性的因素之一：重心位置時間：3分鐘 實驗1將第一組教具放置在平板上，請同學做實驗，左右晃動并觀察，哪一個結構先失去平衡而倒下。提問：為什么重心高的結構先倒下？說明：用直觀的實驗說明在相同底線面積的情況下重心位置低的物體容易穩定。 設計意圖：實物展示，直觀刺激，引導探究氛圍的形成，明確成因之一：重心。 1．觀察實驗，思考并回答問題。2．引導學生回答出重心位置是影響結構穩定性的因素之一。
4 實驗2內容：影響結構穩定性的因素之二：結構與地面接觸所形成的支撐面的大大小時間：3分鐘 實驗2將第二組教具放置在平板上，左右晃動，請同學觀察，哪一個結構先失去平衡而倒下。提問：為什么重心相同但支撐面小的結構先倒下？說明：用實驗說明支撐面大的結構容易穩定。設計意圖：促進學生對結構與地面接觸形成的支撐面的大小因素的深層思考，教師及時總結。 1．觀看實驗，獲得直觀印象，利于理解底面大小對結構穩定性的影響。2．討論，思考，回答教師提問。3．引導學生回答出支撐面是影響結構穩定性的因素之一。
5 實驗3內容：影響結構穩定性的因素之三：結構形狀時間：3分鐘 實驗3先將第三組教具中可變形框架置于桌面，推動它產生形變，使其轉變了平衡形式最后翻倒。相反，用力推有加固條的框架，它不易不變形。提問：為什么第一種結構的平衡容易被破壞，從而使重心超出支撐面而倒下？說明：提問的方式引起學生對穩定結構中結構形狀因素的思考：結構形狀使得重心、支撐面積有所變化對穩定性的影響。設計意圖：促進學生對結構形狀因素的考慮。 1、 回答教師提問。2、 引導學生回答出結構形狀也是影是響結構穩定性的因素之一。
6 學生實踐內容：通過上面實驗所了解到的知識，利用教師提供的積木塊搭建一個最穩定的結構。時間：10分鐘 說明：讓學生親自動手驗證上述理論。設計意圖：利用實踐證明理論是最好學習記憶方法。 學生分組實踐
7 簡要評價，歸納知識點內容：挑選反映影響結構穩定性三要素比較好的三個學生作品，讓學生評價，最后歸納出知識點時間：7分鐘 1.制作小組自評；2.教師引導學生明確的歸納出三要素。 1.學生制作小組自選代表評價產品；敘述理由。2. 互相評價；形成結論。
8 層層推進，強化認知，初步應用。內容：增強課本案例的利用 率時間：3分鐘 課本案例：A．茶幾主要利用了哪一要素能保證其穩定性，你還能如何加強其穩定性？B．三角架為什么能保持穩定呢 如何能進一步強化穩定性？說明：提問的方式強化學生記憶設計意圖：利用課本已有案例提問并講述其理由，從認知轉為理解，強化了知識點。 學生敘述改進方案及理由，強化知識點
9 實際應用，解決問題，將所學知識轉化為技術素養。內容：解決一道實際應用題。 時間：7分鐘 1請看圖研究我們即將進行的橋模實踐活動，將我們所學的知識點應用到橋模設計當中去。2教師評價、總結歸納。 設計意圖：總結歸納，系統提升、轉化教學重難點。 1. 學生闡述簡單解決方案2. 互相評價；總結；提升知識點。


六、教學反思：
1、實驗的設計
由于本節談到影響結構穩定的主要因素有三個，在實際分析過程中這個三個因素都可能是變量。如果只做一到兩個實驗，或是兩個因素或三個因素同時探究很可能使學生無法清楚地明確實驗的目的，并迅速的找出影響結構穩定的主要因素。我這里就采取了物理上做法，做一個“理想狀態”，先固定兩個變量，只對一個變量進行探究，這樣就相對簡單明了許多。
2、引導學生歸納知識點
由于慣性思維的影響，學生可能在實驗過程，沒做實驗就已經知道結果了，這時教師就應把握時機，強調要不僅要“知其然”，而且要“知其所以然”。連續追問幾個“為什么？”，如果學生不能回答其因，則可以請同學觀察同組實驗器材的兩個物體的不同點在哪里，進而很容易地引導出學生回答出正確要點。
3、要強調學生意識上的轉變
如何把學生無意識的慣性思維變成為一個理性的、自我的技術素養，我認為就是多體驗和多實際應用。這里我是運用建構主義的思想，學生的技術素養是通過同化與順應過程逐步建構起來，并在“平衡－－不平衡－－新的平衡”的循環中得到不斷的豐富、提高和發展。本節具體就是通過了三個小實驗、一個學生實踐活動、初步應用到解決實際設計問題等來對學生的意識進行轉變的。
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