資源簡介

設計分析教案
江陰市成化高級中學 周南海13812583260
一、教學內容分析
本課是江蘇教育出版社出版的《技術與設計1》第五章第一節方案的構思方法中的設計分析部分的內容。設計分析是方案構思過程中必不可少的步驟，是完成設計構思的前提，合理周全的設計分析不僅會使構思的目標更加明確，是技術產品跟經濟、更實用，能更好的滿足人們的需求。設計分析需要考慮的問題比較多，要培養學生合理清晰的分析思路。
二、教學目標
1、知識與技能：
理解設計分析的基本思路，掌握產品設計分析的三要素及各要素間的關系。
2、過程與方法：對某個具體產品進行設計分析。
3、情感態度與價值觀：培養學生在形成設計方案前對產品進行周詳的設計分析的良好習慣及創新思維的批判性思維。
三、教學重難點
1、重點：
組織學生參與對設計對象進行深入分析，尋找產品設計時要考慮的因素。
2、難點：
處理產品設計分析中各因素的關系，即權衡與選擇。
四、教學過程
新課引入
在上一章中，我們學習了設計過程的第一個環節——發現與明確問題，圍繞的是孫宇同學的臺燈問題展開的，并且提出了臺燈設計的一般，這堂課我們還是以臺燈為例來學習第二個環節中的設計分析。
新課講解
［PPT展示］首先，我們來看一組臺燈圖片，這些臺燈都是學生自行設計制作的作品，我們來看其中的三幅圖片。
［PPT展示］這幾個臺燈各有什么特點？
（生答）
臺燈的用途有很多，有學習用的、裝飾用的、娛樂用的等等，如果的臺燈作為我們學生學習時來使用，合適么？為什么？
（生答）
同學們發現這些臺燈都不適合我們學習時使用，都或多或少的存在一些問題。那接下來就請大家一起來設計適合我們高中學生學習使用的臺燈。既然要設計，那么我們首先要進行設計分析，學生用臺燈的設計需要考慮到哪些因素呢？
（生答）
同學們有過到市場上買臺燈的經歷嗎？我們去買臺燈時需要考慮哪些？
（生答）
其實使用者考慮的因素基本上就包含在設計者設計時所考慮的因素中。
功能（學生用臺燈最基本的功能是照明，除此之外還可適當增加一些附加功能，比如 溫度計，時鐘，計算器，筆筒等）、機構穩定、安全可靠、成本適當、美觀、新穎、符合高中生身心的需要、無污染等。
臺燈設計需要考慮的因素很多，歸納起來這些因素分別歸屬于三個方面，哪三個方面？
（生答）
歸屬于產品本身、使用者、使用環境，即“物”、“人”、“環境”三個方面。
“物”、“人”、“環境”之間是什么關系？（請同學先分析）
［PPT展示］任何產品都不是孤立存在的，一方面它是服務于人的，人的需求在很大程度上又決定著物；物又是在一個特定的環境中使用的，所以物又要受到環境的制約，而物又可以用來營造環境；環境會對人產生影響（健康、學習、工作、身心等），而人又可主動營造一個 適合我們學習的環境。
人、物、環境三個方面的關系我們已經搞清楚了，在設計臺燈時，我們要注意這三個方面的關系。接下來我們對具體的臺燈進行設計分析：
［PPT展示］一組臺燈圖片。請同學們分析，一個完整的臺燈由哪些部分組成？
（生答）
總結：一個完整的臺燈主要由以下部分組成
燈泡、開關
支撐架
燈罩
底座
學生分組，七人為一組。
分組討論一：臺燈各組成部分的主要作用？
（小組回答）
燈泡的主要作用是照明
開關的主要作用是通斷電源或調節光線亮度
支撐架主要作用是支撐和決定臺燈的高度
燈罩的主要作用是影響臺燈光線強弱及照射形式和保護作用
底座的主要作用是穩定和支撐
討論二：我們怎樣來選擇適合我們高中生使用的部件？
（小組回答）
燈泡 亮度高不刺眼、連續穩定發光、沒有頻閃或頻閃度低
開關 能有效控制臺燈的開關，不應選擇觸摸式、聲控式，應選擇按鈕式、旋鈕式
支撐架 高度適中，能活動調節
臺燈放在書桌上，它的高度與學生的坐高以及書桌的高度之間有很重要的關系，臺燈高度不僅影響光線的利用率，而且影響學生的坐姿。
燈罩 透明度低、導熱性差
選擇燈罩時，主要考慮的是通過燈罩給學生提供一個照度合適并且光線柔和的環境。導熱性強容易造成燙傷。
底座 根據高中學生的特點，底座材料應選擇堅固的、不易碎的、穩定性好的、最好還能體現個性化風格。
以上就是我們對臺燈的設計分析，主要就是從組成、、選材三個方面來考慮，同時還要還要注意“人”、“物”、“環境”三個方面的關系。
下面婦女不來做個練習
［PPT展示］三個臺燈圖片，從物、人、環境三個方面判斷右圖各個臺燈是否適合學生在學習時使用，為什么？
（生答）
總結
我們這節課主要講的內容是設計分析，合理的設計分析是成功地進行設計的關鍵一步，分析得當可以指引以后的技術設計少走或不走彎路。
通過對臺燈的設計分析，同學們腦海里已經有一些想法了，但是這些想法是模糊的、零散的、不系統的，而且也是不具體的，下節課我們就要把這些模糊的、零散的、不系統的設計想法變成我們能看得到的比較完整的具體方案。這就需要一定的方法，為了給下節課方案構思實踐作好準備，請同學們閱讀教材上方案構思方法的內容。
練習：利用今天所學知識對高壓鍋進行設計分析
探究：前面已經分析出了支撐架應該選擇高度適中，能活動調節的支撐架。課后請同學們探究一個問題：適合學生使用的臺燈，其高度為多少最合理。常見結構的認識教學設計
無錫市第一中學 施國林
【學情分析】
世界上任何事物都存在結構，結構形式多種多樣，而其結構又決定著事物存在的性質和功能。本節內容首先讓學生觀察蜂窩、鷹眼等結構圖，再通過對自然界中所熟悉的結構的分析和研究，使學生明白“結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列”。要讓學生知道為什么要學習“結構與設計”，自然界中形形色色的結構給了人們無限的創造靈感和啟示。人們將其成果應用到技術領域,是為了更好地服務于人類。本課時還要講解構件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力，講解應力概念。從認識常見的結構開始，通過學生熟悉的事例，展開技術視野中的力與結構討論。讓學生進行壓力試驗，如比較不同形狀的紙板承受壓力的大小試驗、紙橋的承壓試驗等，通過有趣的小試驗，強化對不同類型結構的特點的理解。
【教學目標】
知識與技能
1、了解結構的含義，認識事物的結構是多種多樣的，事物的結構決定著事物的存在。
2、從力學的角度理解結構的概念，把握技術學科對力的認識與物理學科的區別，弄清內力與應力及基本受力形式。
3、通過對椅面及簡易橋梁的案例分析,知道事物的結構與其承受力的關系，能根據事物的結構分析其受力問題。
4、了解結構的類型，能對簡單的結構實例進行分類。
過程與方法
結合學生生活中的事例和一些有趣的小實驗來認識結構，認識有關事物結構的研究對科技創新的影響。
情感態度與價值觀
激發學生對結構學習的興趣和激情，培養學生探究的思想和意識。
【教學重點與難點】
重點：了解結構概念，認識事物結構的多樣性。
難點：理解應力與內力的概念，學會從技術的角度分析事物的受力。
【教學策略】
閱讀理解、案例分析、交流討論、多媒體展示、師生互動。
【教學準備】
人體骨胳標本或其它生物標本、有關事物結構的電子圖片、蒼耳子、尼龍搭扣、自行車、橡皮泥、座椅、簡易紙橋、多媒體課件。
【教學過程】
一、無處不在的結構。
任何事物都有其結構，人體有結構嗎？組織討論。展示人體骨骼標本或恐龍的骨架（見課本）。
人身體的結構：頭、頸、軀干、四支。
引導學生觀察結構圖，分析蜂窩、鷹眼的結構。要求學生說出蜂窩、鷹眼結構的優點在哪里。
1、結構的含義
結構是指事物內部的組成、排列及其相互之間的關系。在技術領域，結構是指物體的各組成部分之間的有序搭配和排列。
學生舉例說出身邊常見事物的結構：課桌、圓珠筆、課本、水杯、粉筆盒、書包等。
2、形形式式的結構能給人以美的享受，給人創造的靈感。
世界上任何事物都存在結構,事物的結構是多種多樣的，事物的結構決定著事物存在的性質。
學生閱讀《蒼耳子與尼龍搭扣》《鳥與飛機》《鷹眼與導彈跟蹤系統》。觀察蒼耳子與尼龍搭扣，討論交流自己的感受。
3、事物的結構是人類思維的源泉。人們將由事物的結構研究獲得的成果，應用到技術領域進行發明和創造，提高人們自身的生活水平。
組織討論：列舉生產和生活中因受到自然界事物結構的啟發而誕生的產品：尼龍搭扣、鋸子、雷達、橋梁、布娃娃、鋤頭、羊毛衣，潛水艇等。
4、結構不僅是事物存在的形式，更是事物特性的依據。系統的功能對其結構有著絕對的依賴性。所以說，合理的結構是事物存在和發展的基礎，卓越的結構是設計者和制造者長期的追求。
學生自學《魁北克大橋的坍塌》。討論交流有關事物結構重要性的問題。
5、社會領域的結構現象：班級、學校的組織結構，社區、公司的管理結構，國家的結構、文章段落的結構等等。
6、列舉生活中印象較深的有關結構的事例。
自然界：天體結構、地球的結構、植物的結構、動物的結構 …
技術領域：汽車的結構、手機的結構、電視機的結構、電話機的結構…
社會領域：教育管理系統的結構、通用技術的學科結構、課堂教學結構 …
7、在自然界，相同的物質，不同的結構，表現出不同特性的現象處處可見。
⑴同樣是水，有液態、氣態、固態；
⑵同樣是碳，但有最硬的固體金剛石和最軟的固體石墨存在；
⑶化學有機物結構不同性質不同（色素）；
⑷同樣的六個字“這個人表現好”“這個人好表現”，但因排列不同，就形成了一褒一貶；
⑸用同樣的材料，做出的結構不同的小板凳就會有不同的特性，有的穩，有的不穩；
⑹各種材料組成結構可以使“死的”材料變成“活的”機器。如：發動機、電子計算機……
結構不合理就會產生嚴重的后果，如橋斷、屋塌……所以我們應學習結構，將來去創造結構。
二、結構與力
學生自學《結構與力》的論述。觀察自行車的結構，討論自行車抵抗自身的重力和來自外界的各種力的情況。
1、結構的本質：物體會受到各種各樣的力，結構是可承受一定力的架構形態，可用來抵抗引起形態和大小改變的力。
每個物體都有它特定的架構形態，這種架構形態體現著它所能承受力的特征。一個較復雜的結構由許多不同的部分組成，組成結構的每一個部分稱為構件。
分析討論自行車的組成構件：自行車車架、車把、傳動、座鞍、車輪等。
車輪的組成構件：輻條、輪胎、車圈、氣門等。
2、當一個結構受到外力作用時，內部各質點之間的相互作用會發生改變，產生一種抵抗的力，稱為內力。應力是構件的單位橫截面上所產生的內力。當應力達到極限值時，結構就會遭到破壞。
用橡皮泥演示，學生動手做、觀察、體驗。
用字母F表示內力、S表示受力面積、σ表示應力，則 σ= F/S
3、組織學生討論，技術學科對力的分析與物理學科受力分析的區別？
物理學科：分析物體受到的外力的作用，力作用下物體的外部形狀和運動狀態的改變及其所遵循的規律。
技術學科：分析物體受到外力作用后，對物體內部結構的影響或要求及其規律。
事物結構合理性的基礎是能夠抵抗來自外界的各種作用力和自身重力的影響。
討論分析生產、生活中常見結構，要抵抗來自外界力的作用情況：
建筑物的窗戶：自身重力、墻體的壓力、風力、外來撞擊力 …
課桌：自身的重力、手臂的壓力、推拉力 …
硬紙包裝箱：自身的重力、外界壓力、裝載貨物的壓力 …
4、構件受力的基本形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力。
學生閱讀教材，認識拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力。利用橡皮泥實驗，感受各種力作用特點。
拉力 —— 物體所承受的拉拽力
壓力 —— 擠壓物體的力
剪切力 —— 兩個距離很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物體上的平行力
扭轉力 —— 反方向向物體兩端均勻施力 ,使物體發生扭轉形變的力
彎曲力 —— 作用于物體 ,使它產生彎曲的力
學生閱讀《它們受到哪些力的作用》分析體驗：人坐在椅子上, 椅面受到的力；行人和車輛通過橋面時，橋面受到的力。
5、結構受載荷實例。
任何結構承受的外載荷，都是拉、壓、剪、扭、彎中的一種或幾種的組合。工程結構的主要功能就是承受和傳遞各種形式的外載荷，保證結構的可靠工作。
⑴秋千的吊索，主要承受拉力；
⑵橋梁的橋墩，主要承受壓力；
⑶連接齒輪和軸的鍵，主要承受剪切力；
⑷汽車方向盤的軸，主要承受扭轉力；
⑸單杠的杠體（上面的橫杠），主要受彎曲力；
⑹吊扇旋轉，吊桿主要受扭轉力和拉力；
為了保證結構的正常工作，這些構件必須有對于主要載荷的足夠的承載能力。這是結構設計中必須考慮的重要問題。
6、典型結構分析：單杠結構分析
⑴各部分名稱：杠體，立柱和拉桿。（為什么做成這樣的結構？）
⑵杠體的受力與變形：杠體總是朝著人體所在的瞬間位置的方向上發生彎曲。——彎曲力
⑶立柱、拉桿的受力與變形：
立柱：靜止時受壓力；當人在運動時，對立柱產生彎矩，使立柱彎曲變形。——怎樣做才能保持單杠穩定？
拉桿：人在運動時，拉桿起到輔助立柱抗變形作用。
7、給學生播放網絡上找到的香港已故藝人沈殿霞在1978年表演的節目：踩雞蛋。請學生分析雞蛋的載荷情況。
三、常見結構的類型（從力學的架構與形態考慮）
我們知道生活中的結構是千奇百態的，根據物體的結構形態，通常將結構分為實體結構、框架結構、殼體結構。
1、實體結構
⑴實體結構通常是指結構體本身是實心的結構。墻壁、柱子、實心球、水庫的大壩、古代的城墻等，都屬于實體結構。
⑵幾何特征及受力：幾何外形簡單，通常有桿（柱）、板、體等之分。它的受力特點是能承受較大的力，外力分布在整個體積中。
2、框架結構
⑴框架結構通常是指結構體由細長的構件組成的結構。窗戶、畫框、房子的架構、蔬菜大棚的棚體、建筑用腳手架、輸電鐵塔等都是框架結構。
⑵組成：由梁、柱、桿、管等組成，也有用板件組成的。這里的桿或板，可以是實心的，也可以是管材。
⑶幾何特征及受力：幾何外形較為復雜，其特點是支撐空間而不充滿空間，能承受垂直和水平荷載。依據功能和使用條件的不同，可以設置成不同框架的組合。
3、殼體結構
⑴常見物品：頭盔、汽車飛機的外殼、飲水杯、文具盒、油罐……
⑵結構特征：殼體內空時，受力合理、形態穩定。殼的幾何形狀有折線式（方形、長方形、多邊形）的、圓弧形的和拱形的等。
⑶受力特點：殼受沖擊力時，外力由弧面整體分擔承受，抵抗變形。
4、組合結構
⑴在日常生活中我們常見的結構大部分都是組合結構，如：大壩都是拱形和實體結構的組合體；圓頂大廈的頂部都是框架結構和殼體結構的組合。
⑵組合結構的受力：復雜（這是大學結構力學將要學習的）。
⑶想一想，學校體育館都由那些基本結構組成？
四、思考、馬上行動、練習和綜合實踐活動，為學生學習的形成性評價提供了可能，根據學生練習過程中的反饋信息，評價學生和調整課堂教學。
【教學反思】
本節內容的學習，一定要切合學生的生活經驗，這樣才能引起學生的共鳴，活躍課堂氣氛，才能激發學生的學習熱情和對后面學習內容的興趣。比如蒼耳子與尼龍搭扣、魯班和鋸子等案例，得出事物的結構是人類思維的源泉。給學生播放網絡上找到的香港已故藝人沈殿霞在1978年表演的節目：踩雞蛋，讓學生思考雞蛋的載荷情況，并可以為下節課內容作一些鋪墊。
個人簡介：
本人1999.7畢業于南京師范大學計算機系，1999.7-2000.7工作于江蘇省天一中學，2000.7-至今，一直工作于無錫市一中。在無錫市一中工作期間，本人一直兼教信息技術與通用技術。
聯系電話：15852530570
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5《發現問題》教學設計
江蘇省太湖高級中學 呂洪 13861868850
個人簡介：本人96年畢業于常州技術師范學院機械專業，先后任教高三機械基礎、機械制圖、電工學，初二物理，高一識圖與鉗工、高二電子技術、通用技術。04年被評為中學一級教師，先后獲得“1999—2001學年度無錫市優秀教育工作者”、“2000年度華莊鎮文明職工”、“2001年江蘇省優秀科技輔導員”等稱號。2006年7月參加了通用技術基礎教育新課程教師省級培訓。
一、教學目標
1．明確發現技術方面問題的重要性。
2．能結合實例知道發現問題的基本方法。
3．初步掌握發現問題的一般途徑和方法。
4．能通過各種渠道收集與所發現問題相關的各種信息，并進行處理。
二、教學內容分析
1．“發現與明確問題”是《技術與設計1》第四章的內容，是技術設計過程的首要階段，它對學生理解設計的一般過程，建立發現問題、認識問題的意識，形成對問題的敏感性，以及揭示與明確問題具有重要作用。
2．第一節“發現問題”由“問題的來源”和“發現問題的途徑與方法”兩部分組成，在體現課程標準要求的基礎上，在“問題的來源”和“問題的發現”方面作了適當的拓展。這一方面有助于深化課程標準要求的實現；另一方面，這兩部分內容有助于提高學生的認識能力和分析能力，是一種在日常生活中有廣泛運用，且可以形成能力遷移的課程內容。
3．發現問題與明確問題是設計過程的起點，而發現問題又是明確問題的前提。因此，本節內容不僅對學生日常生活中發現問題的能力有重要價值，而且對學生設計過程中邁好第一步有重要作用。本節內容，一方面注重使用一些具有經典性的案例來引導學生學習和建構，另一方面注重在方法層面上對學生技能的引領和能力培養。本節教學中情感態度與價值觀的教學目標集中體現為學生問題意識的提高，探究欲望的增強。
4．在設計中強調學生理解、發現與明確問題對技術設計的重要性，注重學生在結合自身的知識和經驗的基礎上提出自己的設計項目，經歷發現與明確問題的各個具體環節，形成對技術設計過程中“發現與明確問題”階段的實踐性感悟和理論性認識。
三、學生情況分析
1．學生對“問題”本身并不陌生，但對什么是技術領域內的問題卻不甚了解。教師教學時要注意讓學生明確技術領域中問題的內涵和范疇的特征。
2．很多學生很可能缺乏通過對日常生活的觀察，從而發現問題的意識和習慣。教師可以從案例的教學到班級同學中的案例，或者引導學生去回憶、去反思日常生活中的問題發現的意識與習慣等方式，引導或強化學生形成良好的意識與習慣。
四、教學策略
1．很多學科都涉及“問題”和“問題解決”。本課程所講的“問題”是指技術領域中的問題，是“技術問題”，它與“科學問題”、“社會問題”、“歷史問題”等問題有所不同。教學時，要注意突出教材中所提“問題”范疇的技術特征，防止在“問題”的一般性意義上泛泛而談。
2．應以技術設計的過程為基本背景，以“問題”為重點展開，但對“問題”的把握一定要結合學生的原有知識和經驗，結合學生的生活，避免抽象地談“問題”，避免脫離具體的問題情境、問題案例談問題。
3．在內容組織中，選擇了一些具有典型意義的案例。這些案例可能學生在課外學習中有所接觸，但一般都不是從技術角度理解的。在教學中，力求從技術的角度展示內容，并為課文中所要實現的目標服務，同時要避免過于專業化，給那些缺乏技術方面知識與經驗積累的學生帶來學習困難。
4．收集和分析信息的方法很多。本節內容并不要求系統地介紹各類方法，更不要求學生全面地掌握各類方法。教師可根據實際情況，在一般介紹的基礎上重點說明1-2種方法。如果學生在此方面已有基礎，則可突出技術課程的特點，強調在技術方面收集和分析信息要特別注意的問題。
五、教學過程
（一）引入新課
故事“找錢哲學”：
在一個五百多戶的小區里有兩家副食品店，生意都不錯。不過，兩家還有點差距。生意好的那家每月銷售額要比另一家多出三四百元，多賣出的這部分大多是被小孩們買去的。生意稍差的這家注意到了這點，便悄悄地尋找原因。貨是一樣的貨，價也是一樣的價，怎么小孩都愿意上那家去買呢？百思不得其解，于是他們只好叫自己的孫子去孩子中打探。小孫子回來告訴他們，那家的老奶奶每次都笑著對來買東西的小朋友說：“來，找你一張新票。”不管是一元錢還是五角、一角，都是找新錢。原來如此。他們是利用了人們喜新厭舊的心理。大人雖然不像小孩那樣明顯，但在找錢時也很討厭找回破舊不堪的錢幣。時間一長，就會把這種厭煩心理波及到對售貨員、對店家的態度上，所以一些精明的商家總是會準備好充足的零錢，以取悅顧客。
列舉出幾個你在日常生活中碰到的問題。
啟示：做生活中的有心人，善于發現問題。生活中有很多方面問題，有科學問題，社會問題和技術問題等，今天我們主要學習的是發現技術問題，或者說學會從技術的角度去發現問題，因為有時一個問題也可能包含和混合了很多方面的知識。
2、閱讀學案分析案例1-4
學案中的幾個案例既不是說的牛頓、愛迪生、伽里略等外國的大科學家、大發明家的事例，也不是流傳千古的中國古代發明家的故事。而是和我們同時代的普通高中生的真實事情。通過這些案例，給我們留下了什么樣啟示呢？同學們能談談嗎？
我認為，這幾個案例說明了問題存在于生活中，生活中也存在問題，問題處處在，時時有。只要同學們細心、認真觀察也可以發現問題。人人都可以進行設計，人人都可以有所發明，每個人都有創造的潛能，而且從某種意義上看，創造又是十分簡單的。我們要鼓勵同學們積極動腦，勇敢地動手，嘗試著去發明，去創造，并最終拿出成果來
（二）講授新課
1、發現問題的重要性
愛因斯坦曾經說過：“提出一個問題比解決一個問題更重要”。這說明了發現問題在技術活動中的重要性。現在我給同學們舉個例子，說明發現問題的價值。美國福特汽車公司的一臺巨型發電機出現了故障，很多人都修不好，只得請來了德國的電機專家來修理。這位德國專家來了以后，用了兩天兩夜的時間呆在發電機旁，這看看那聽聽，最后，他在發電機的頂上劃了一條線。告訴修理工，將頂蓋打開，將劃線處的線圈減少16圈。故障果然被排除了。這位德國專家向福特公司索要1萬美元的酬金。很多人認為不值，因為故障很簡單，排除也很容易。但福特的老總認為值。因為他發現了問題。而不在于排除故障的復雜與簡單。為什么其他人沒發現出來呢？設計的過程，實際上就是尋找解決某個問題的途徑的過程。發現問題和提出問題是進行設計的前提，如果沒有發現問題、不能提出問題，設計便無從談起。
2、問題的來源
問題是如何產生的呢？
　　第一種，人類生存活動中必然會遇到的問題。這可以說是一切技術問題的總來源。例如，為了解決如何清潔牙齒的問題，人們設計出了牙刷和牙膏。
　　第二，由別人給出問題，設計者必須針對問題尋求解決方案。這是現在大多數設計人員設計問題的基本來源。例如，怎樣測量出人的體溫？這個問題是伽利略的朋友向伽利略提出的。為了解決這個問題，伽利略于1593年制作出了世界上第一支體溫表。
第三種，基于一定的目的由設計者自己主動地發現問題，并試圖解決它。如瓦特蒸汽機的發明。對同學們來說，這種對你們要求比較高一點，但我們提倡的是這種產生于責任感的設計題目。
3、發現問題的途徑和與方法
問題存在于世界的每個角落，存在于生活的方方面面。我們不僅應有主動發現問題的意識，而且應掌握一些發現問題的方法。
一是觀察日常生活；日常生活是我們存在的背景和基礎，它隱藏著很豐富的問題資源。如果我們用心觀察，肯定會發現一個個的問題，然后，才引發了一個個設計和發明的誕生。
無意觀察：人們被動地接受外界的刺激，通過感官去觀察事物的，好似漫無目地，走馬觀花。但也能發現問題。（案例分析新式紡紗機的誕生）
有意觀察：有目的、帶著問題、用挑剔的眼光去觀察；觀察問題認真、深入、周密，要透過現象看本質。（案例分析天花病疫苗的發現、鋼盔的發明）
二是收集和分析信息；
在信息時代，種類繁多、紛至沓來、層出不窮的信息是豐富的問題之源。我們通過對文獻信息、網絡信息、媒體信息的收集、檢索和分析，往往可以發現一些有價值的問題。
收集信息的途徑：文獻法、問卷調查法（開放式、封閉式、混合式）、詢問法
1、分析高佳佳同學有關杯子的調查表
2、案例分析采用詢問法不僅可以發現問題，而且可以了解問題產生的原因。
三是進行技術研究和技術試驗。
技術研究、技術試驗是重要的技術活動，也是發現問題的途徑與方法。通過技術研究、技術試驗，我們有可能對已有技術問題的研究中發現與之相聯系的問題，從已有的研究結論中發現新的問題，也有可能在技術研究、技術試驗的過程中獲得靈感、體悟，進而發現新的問題。
1、案例分析：北京順義新大橋垮塌、阿什塔比拉河橋的垮塌事件。
2、教師體溫表演示實驗： 準備一小燒杯稀釋的紅墨水，一支細管玻璃棒，實驗時先用手緊握玻璃棒，然后松開手把玻璃棒插入水中，發現玻璃棒中有紅墨水進入，導致水位上升，再緊握玻璃棒，水位會下降，玻璃棒的水被壓下去，揭示了體溫表的設計問題，使學生明白伽利略是如何發明體溫表的。
（三）課堂小結
問題存在于生活中，生活中也存在問題，問題處處在，時時有。只要同學們細心、認真觀察也可以發現問題。當然發現了問題，只是初步有了一個設計的方向。但到底能不能夠確定為一個設計課題，還需要作進一步的分析，并提出具體的設計任務。這就是我們下節課要學習的內容——明確問題。
（四）作業
⑴對書架的使用情況，設計一張問卷調查表，在班級中進行調查，從中發現問題。
⑵制訂設計書架的計劃書和時間進度表。
六、教學反思
1、在教學設計時，教師要把握課程標準，課程僅是技術的載體，技術寓于課程之中。通過對課程教學學生應體驗技術帶來的樂趣，提高自已的技術素養，培養學生的技術意識、技術思想、技術方法及技術概念等。
2、要與學生共同探究人憑借什么去發現問題；依靠什么去發現問題；采用什么方法去發現問題。對實踐活動要從不同有角度，不同的層面上去分析，要有刨根究底的精神。
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1《發現問題》一課教學設計
北師大天津附中 喬匯荃
一．教材分析
（一）課程介紹
蘇教版普通高中課程標準實驗教科書 通用技術 必修1《技術與設計1》中第四章第1節內容。對于這部分內容課程標準提出了“通過對人們的需求和愿望的調查，發現與明確值得解決的技術問題......”和“形成和保持對技術問題的敏感性和探究欲望......關注技術的新發展，具有對待技術的積極態度和正確使用技術的意識”的要求。
（二）教材地位
發現與明確問題是設計過程的起點，而發現問題又是明確問題的前提，因此《發現問題》一節內容不僅對培養和提高學生在日常生活中發現問題的能力有重要價值，而且對學生設計過程中邁好第一步有重要作用。
發現問題的能力是一種技術素養，也是創新需要的基本能力。發現問題并不是僅在發現設計課題時需要，在設計的過程中也需要，在設計中發現問題的思想與發現設計課題的思想方法是基本相同的（發現問題的思想方法同樣可以應用于發現非技術領域的問題），因此本節課不但對學生實現技術設計具有重大意義，同時具有很大的遷移價值。
（三）教材內容分析
本節教材先對問題的來源進行了介紹，隨后具體闡述了發現問題的三種方法，觀察日常生活、收集和分析信息、技術研究和技術試驗。以電話發明、珍妮紡紗機發明、體溫表發明等典型技術案例為分析對象，體現“問題的重要性”、介紹“觀察日常生活”、“技術研究和技術試驗”發現問題的途徑與方法。“觀察日常生活”、“收集和分析信息”、“技術研究和技術試驗”的知識內容本身是平行關系，但在教學力度分配上，是以“收集分析信息”為主，“觀察日常生活”為輔，“技術研究與技術試驗”是一個比較新的內容，但在第二章作為一節內容講過所以具體教學處理時可以簡略一些。
二．學情分析
1.知識基礎：通過在前面章節學習，學生了解了設計的一般過程，為設計一般過程各環節的系統學習奠定了良好知識基礎，但每個同學的理解深入程度存在一定差異。
2.能力基礎：學生具備獨立的思考能力，有豐富的見聞視野范圍。
所以在對各環節系統教學時，要充分考慮到不同學生的認知要求，充分發揮通用技術學科優勢及多媒體信息技術的作用，滿足他們不同層次的需要，在使學生掌握共同方法的基礎上，實現能者多獲，各有所得，使學生的興趣點，閃光點在學習中進一步放大。
三、教學目標:
（一）知識與技能
1.明確發現問題的重要性。
2.初步掌握發現問題的一般方法。
3.親身經歷和嘗試，實踐發現問題的基本方法。
（二）過程與方法
能通過各種渠道收集與所發現問題相關的各種信息，并進行處理。
（三）情感態度與價值觀
形成和保持對技術問題的敏感性和探究欲望，增強主動發現問題的意識，具有對待技術的積極態度和正確使用技術的意識。
四、重點、難點及解決方法
（一）教學重點、難點
重點：明確發現問題的重要性，掌握發現問題的途徑與方法
難點：能通過各種渠道收集與所發現問題相關的各種信息，并進行處理。
（二）解決辦法
1．創設情景，進行案例體驗，是學生明確發現問題的重要性。
2．通過案例講解、視頻資料展示、小組討論等多種方式，促進學生積極思考，掌握發現問題的基本途徑和方法。
3．教學中強調常用的信息處理方法，并通過分析典型案例，使學生體會獲取全面、準確、有用的信息對完成一個好的設計的重要性。
五、輔助教學手段及教學用具：
多媒體教學課件、相關圖片資料、牙刷、牙膏、學案記錄紙等
六、教學過程
環節 教學內容 教師活動 學生活動 設計目的
引入 +新授1 “發現問題”引入發現問題的重要性 啟發提問：請同學思考，自己認為技術史上最具影響力，最有意義的發明創造是哪項？引導學生理解體會 板書：題目：發現問題 思考，并發表自己觀點，說明選擇的原因體會發明創造偉大的原因是解決了問題。并提煉：所有的發明創造源于發現問題認識發現問題的重要性 旁征博引，引入本課內容，激發學生的興趣明確發現問題的重要性為“方法”的學習做鋪墊
新授2（略） “問題的來源” 播放視頻“紡紗機的改進”布置任務1：觀看視頻回答問題引導學生總結問題的來源板書：問題的來源 觀看視頻，（完成學案任務1）分析并回答問題，通過分析得出“問題的來源”聽講解、加深理解 繼續滲透發現問題的重要性與“方法”的學習存在邏輯對應關系為下面內容奠定基礎，但非重點內容，采用略講的形式，個別教學技巧使用重在激發學生興趣
新授3 發現問題的途徑與方法：①觀察日常生活②收集和分析信息③技術研究與技術試驗 ①與問題的第一來源相聯系應用案例進行，觀察能力檢驗：日本牙膏企業利潤降低了1%，有什么可靠的辦法可以使利潤上升。B.實踐活動安排 （任務2交流中教師引導比較，滲透培養學生觀察技巧和品質）C.介紹案例包括三個案例1詳2略 A.思考，參與交流，加深對“觀察日常生活”這一方法途徑重要性的認識B.（完成學案上任務2）觀察牙刷存在的問題并且進行觀察后的交流比較C.案例瀏覽，加深理解認識 激發學生的思維活躍性，強調觀察生活的重要性培養學生的觀察技巧和觀察品質，通過實踐活動感受觀察的重要性。形成對技術問題的敏感性和探究欲望，增強主動發現問題的意識
②獲得別人的提問，方法途徑進行拓展收集方法的介紹及拓展（文獻法、問卷調查法、詢問法介紹）（知識拓展，與時俱進的收集信息方式"史上最強的實習生"案例分析）B.分析方法的學習和實踐實踐活動安排：輔助學生采用多種方法多角度分析牙刷數據統計表格資料（案例“魚缸的設計”） 收集資料方法的學習和分類理解分析信息的重要性案例分析，（完成學案任務3）分析牙刷數據統計表格，提煉發現的問題 通過分析典型案例，使學生體會獲取全面、準確、有用的信息對完成一個好的設計的重要性。實現收集方法的拓展，知識的延伸體驗分析信息的過程使學生學會處理收集到的信息
布置閱讀任務播放“貝爾發明電話”視頻強調貝爾在技術研究中發現問題，解決問題的過程對本節課程內容進行綜合提升 閱讀教材P78“電話的發明”案例觀看視頻，（完成學案任務4）總結貝爾發明電話中經歷的過程認識技術研究和技術試驗是發現問題的重要途徑和方法 發現問題并不僅在發現設計課題時需要，在設計的過程中也需要綜合理解本節內容，對發現問題的途徑與方法的認識進行提升
安排實踐拓展任務及總結 廢舊牙刷的改造 提出課題，引領學生回顧知識 明確實踐要求，知識回顧 綜合運用本節課程內容，提升學生主動發現問題的意識，培養對待技術的積極態度和正確使用技術的意識。總結本節課的內容
七．板書設計
發現問題
一、問題的來源1.生存活動 2.別人提問 3.自主發現 二、發現問題的途徑和方法1.觀察日常生活2.收集和分析信息3.技術研究和技術試驗《技術的未來》教學設計
江蘇省梅村高級中學 浦海波 88150276-8335
《技術的未來》是《技術與設計1》（蘇教版）《第一章 走進技術世界》的第三節，本章作為《技術與設計1》的第一章，是全書的邏輯起點，也是全套教材的邏輯起點，因此不僅對全書具有引領作用，對全套教材也具有引領作用。它為學生理解技術及其性質、走入技術世界搭建了平臺，也為學生開展技術設計的學習奠定了基礎。本節是本章的延伸性內容，旨在使學生關注技術的未來發展，對技術的未來發展形成積極的情感和理性的態度。
一、教學內容分析：
教材分析：
本節課是有關“技術的未來”的學習，與“技術的價值”、“技術的性質”緊密聯系，以案例的形式，引導學生思考技術的未來對生活的影響；以辯論的形式，鼓勵學生對技術的未來的大膽憧憬，引導學生理性地對待技術的未來發展。并對第一章進行小結，認識技術的過去、現在和未來，認識技術與人，技術與科學、藝術等的關系。
通過“案例分析”、“閱讀材料”、“討論”、“辯論”等活動，引導學生探討技術對人類、社會發展產生的重大影響，使學生進一步理解技術對社會發展的巨大推動作用，并正確理解如何面對未來的技術，使技術往積極的方向發展。教材從學生感興趣的實例出發展開教學，給學生描繪了一個美好的未來技術世界：“從人類的根本利益出發，從人類的共同的利益出發，從人類的長遠利益出發，更加理性地看待技術，以更負責、更有遠見、更有道德的方式使用技術，以親近技術的情感、積極探究的姿態參與技術活動，并共同構建個人與社會、人類與自然、經濟與文化相協調的未來的技術世界”。學生通過本節學習，可以初步掌握應當如何面對未來的技術發展，應當如何看待技術，如何使用技術，使未來的世界更美好。
學生分析：
學生在學習過“技術的價值”、“技術的性質”之后，對技術有了一定的了解，也對技術的未來充滿了希望，知道“技術的產生與發展是為了滿足人的需求”，同時也了解到技術的發展促進了社會的進步，“技術可以給人們帶來福音，也可能帶來危害”，技術的兩面性困擾著學生。
在本節課堂教學過程中，主要通過辯論、研究、分析等多種教學組織形式，創設學生主動參與的教育環境，引導學生從現實生活的經歷與體驗出發，積極主動地學習，使學生養成主動深入地用科學的眼光去觀察生活，去思考問題，理性的看待問題，了解技術對社會發展的影響，構建與社會發展相適應的價值觀和責任感。
二、教學目標：
教學目標：
（一）知識技能目標：
1、了解技術的未來發展趨勢，形成對技術的積極情感和理性的態度；
2、了解技術對社會產生的影響，初步形成選擇技術、使用技術、管理技術的理性態度，初步形成為建立美好技術世界奮斗的意識。
（二）能力方法目標：
1．培養創新思維的能力和想象的能力；
2．通過學習，培養小組合作、交流表達及科學探究的能力。
（三）情感態度目標：
1．激發學生的學習興趣和求知欲，形成良好的學習態度；
2．通過學習，加強關心和愛護人類環境的意識和行為；
3、了解技術的未來發展趨勢，形成對技術的積極情感和理性態度。
教學重點：
了解技術的未來發展趨勢，形成對技術的積極情感和理性態度；
教學難點：
1、如何培養學生理性看待技術；
2、使學生初步形成選擇技術、使用技術、管理技術的理性態度。
三、教學策略設計：
本節課的內容以案例閱讀分析和師生互動交流為主，單純的口頭語言講授很難讓學生理解和接受，因而采用直觀的圖片和教具、詳實的技術資料可以輔助教學，容易吸引學生的眼球，激發學生的學習興趣，充分調動學生學習的積極性和主動性，便于學生理解教材內容。
教學方法和手段：
多媒體輔助學習；
在老師引導下自主、探究、合作學習；
課外活動實踐；
師生互動探究式學習等教學方法。
教學資源分析：
1、教師準備：
主要熟悉學生搜集的材料內容，把握好技術對未來發展的展望，同時也隱含著威脅。
2、學生準備：
主要搜集有關現代科學研究成果，認識科學技術對人類社會文明發展所起的作用和影響。
四、教學過程：
（一）創設情景：
在日新月異的21世紀，人類社會將繼續發生重要變化，技術將日益成為引導社會變化、塑造社會變化、應對社會變化的重要因素。面對技術對人類、對社會所產生的重大影響，人們常常會問：未來的技術將走向何處？
（二）提出問題：
（1）結合日常生活中自己所知道的某項技術，大膽設想該項技術的未來。
（2）平時我們所說無線技術是什么？
〖播放影片〗《2015 Life》
〖未來使用的技術〗“月球城市”、“太空旅游”、“水上住宅”、“海上度假樂園”、“海底隧道”、“蠶蛹般的音樂廳”、“綠色建筑”、“會移動的智能地雷”、“高超音速空天飛機”、“便攜式洗衣機”、“會變形的汽車”
〖案例分析〗“無線家庭”一天的“無線生活”
就“無線家庭”一天的“無線生活”，根據自已所知道的技術，大膽設想，口頭續編文莉一家晚上的生活。
引導學生通過未來使用的技術進行概括：技術的未來充滿希望。
技術的未來是光明的還是黑暗的？如何看待技術的未來
（三）自主學習：
當確定了要探究的問題以后，不是告訴學生如何去解答這些問題，而是讓學生自己閱讀課本，讓學生自己去探索，通過發揮自己的想象力，運用自己的創新思維，獲取信息，從而了解技術的未來發展趨勢，形成對技術的積極情感和理性態度。
〖閱讀〗愛因斯坦《告后人書》
“我們這個時代產生了許多天才人物，他們的發明可以使我們生活舒適得多……縱然有這一切……人人都生活在恐懼的陰影里,生怕失業……而且不同國家的人民還不時互相殘殺。因此，一想到未來，大家都憂心忡忡。”
愛因斯坦《告后人書》告訴我們什么？
問題提出：為什么愛因斯坦在《告后人書》中寫到：“一想到未來 , 大家都憂心忡忡。”
（四）分組辨論：
分組展開辨論，在這過程中，不僅提高學生語言表達能力，還可以培養學生應變能力，加深鞏固知識，在一定程度上，使學生不僅能擴展自己對知識的理解，而且能提高質疑、推理和批判性地思考科學現象的能力。
〖辯論〗有人認為，技術的進一步發展可以解決當前技術自身引發的一系列問題，我們要相信技術，依賴技術。有人則認為，技術的進一步發展固然可以消除它所帶來的一切已知的危害，但是誰能保證，它不會給我們帶來新的更為嚴重的災難呢？
正方：技術的進一步發展是給人類帶來進步。
反方：技術的進一步發展是給人類帶來災難。
（如學生辯論時有困難，引導學生從克隆、核能等方面進行辯論）
〖辯論引導〗對“技術的未來”的追思和憧憬，既不需要技術迷惘中的曠世悲愴，也不需要技術崇拜中的盲目樂觀。應當從人類根本的、共同的、長遠的利益出發，理性地看待技術，要更為負責、更有遠見、更具道德的方式使用技術，以親近技術的情感、積極探究的姿態參與技術活動，并共同建構個人與社會、人類與自然、經濟與文化相協調的未來技術世界。
（五）課堂小結：
人類的需求和愿望是技術發明與創新的動力，而技術的發展，解放和發展了人類，改變了人類的工作和生活方式。技術的未來既充滿希望，同時也隱含威脅，我們應理性對待技術的未來。
五、作業設計
1．查閱資料,分析互聯網、克隆技術、轉基因食品等高新技術未來的發展將給我們的生活帶來怎樣的影響。
引導：注意從正反兩個方面分析。
2．綜合實踐活動指導：
課本P21. 3 談談你對“割骨增高術”的看法，就“如何理性地選擇技術”這一問題展開討論。
進一步討論：管小姐是六個月前施行的手術，我們需不需要去看望她？或者通過某種途徑與她取得聯系。假設她現已出院，，“割骨增高術”取得了成功，你如何看待這項技術？
3、未來的建筑：（以無錫尚德電力杯創意大賽為契機）
以小組為單位，完成“未來的建筑”設計作業：
要求：設計過程中所出現的科學技術盡可能符合現有的科技水平，不要過于科幻的科技概念。
討論：
（1）建筑的不斷改進說明了什么問題？
（2）未來的建筑及使用可能會造成什么樣的負面影響？發現與明確問題學案
一.列舉出幾個你在日常生活中碰到的問題。
1.___________________________________________________
2.___________________________________________________
3.___________________________________________________
4.___________________________________________________
二.案例閱讀分析
案例一：浙江省有一位高中學生，設計了一個“多功能量角器”。獲得了浙江省青少年科技發明獎。她是怎樣發現了這個設計項目的呢？原來是因為做錯了一道數學題。一次數學作業本發下來，在一道題上老師劃了一個大紅叉。仔細一看是因為三角函數值查錯了。她想，可不可以不用查表就得到函數值呢？如果能將函數值刻在量角器上，不是很方便嗎？因此，她決定設計一個“多功能量角器”。經過她的刻苦鉆研和實驗，終于獲得了成功。
案例二：還是這所中學的一位高中學生。一個暑假，她到居住在鄉下的奶媽家去看望奶媽，看見獸醫正在給小雞做閹割手術，并得知，公雞去勢可以促進生長，提高產量。“去勢可以提高產量”的結論在她的腦子中產生了強烈的反應。她馬上想到，“公兔去勢是不是也可以提高產量呢？如果可以，那奶媽家的100只長毛兔，不是就可以提高兔毛的產量了嗎？”帶著這樣的疑問，她決定“試一試”，首先學習如何識別雄兔和雌兔，然后學習怎樣選擇試驗兔，再學習給雄兔做去勢手術，并在獸醫的指導下，給三只雄兔作了去勢手術，接下來就是等待試驗的結果。74天過去了，結果也出來了，與未做手術的兔比較，產量增加7％，為了進一步驗證這個試驗結果，她又和幾個同學一起，又給10只雄兔做了手術，產量又增加了6.8％。據專家估算，這項試驗的推廣，將使新昌縣全年增加收入74萬元。這項成果被評為浙江省科技成果二等獎。這雖然只是一項技術的發現過程，但它和設計項目的發現是完全相同的。值得我們來學習和借鑒。
案例三：也是一名高中生，他的鄰居大叔在外打工時扭傷了腿，柱著拐杖回家休養。每天看到大叔艱難地上樓、艱難地下蹲。使章曉軍同學產生了要為大叔減輕痛苦的強烈愿望。他經過分析，只要拐杖能隨著人動作的需要變化長度，讓拐杖什么時候都能起到作用，就能幫助用拐杖的人方便地完成上樓、下蹲等動作。經過多次的試驗、改進，最后終于完成了這項產品的發明。并獲得省科技發明二等獎。
在這位高中生的發明的道路上，也不是一帆風順的。他前面的兩次嘗試都失敗了。一次是“摔不破的眼鏡”，（他喜歡運動，又戴著眼鏡，經常摔破眼鏡）另一次是“可變焦的透鏡”。但是，失敗并沒有使章曉軍同學止步。他仍然用挑剔的眼光仔細地觀察日常生活中習以為常的事物，發掘它們不完善之處，尋找改進的最佳方法。就是在這種精神支持下，他終于獲得了成功。
案例四：一位中學生，在看電影的時候，看到農民用手讓玉米脫粒的時候，就想起家鄉的人用手脫粒的艱難情境，他決心要發明一個讓家鄉人民擺脫脫粒艱難的“家用玉米脫粒機”。在構思方案時，他受到農民在手工脫粒時，先用一個錐子，從玉米行縫中插入，左右晃動，把玉米粒擠下來的啟發，想出了將玉米棒放入不斷轉動的圓筒中使之脫粒的基本方法，經過多次的試驗和改進，終于制成了高效、省力的“家用玉米脫拉機”。并由學校制作成成品，送給了家鄉的鄉親們。這項設計同樣獲得了省級獎勵。
閱讀以上案例你得到了什么啟示？
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三.閱讀下面的案例——細心觀察發現問題
因天花的蔓延所造成的人類的不幸是令人慘不忍睹的。在不到30年的時間內，歐洲先后就曾有五位國王或皇后因天花而喪生，人們因天花難以遏制的傳染而惶恐。作為醫生的琴納，懷著一種強烈的責任感和濃厚的興趣迫切希望能夠對天花這種疾病的防治做出點努力。有一天，一位少女來到琴納的診所看病，琴納根據少女的癥狀診斷她患的是天花。但是少女稍停片刻之后解釋說：“我這不是天花。我在奶牛場擠牛奶時，手指上的皮膚不慎被裝牛奶的鐵桶碰破了，當時沒在意。后來，碰破的手指又接觸到奶牛常患的痘瘡上，第三天，我手上就生出了幾顆小痘瘡。這不是天花，幾十年來，在我們奶牛場所有擠奶的姑娘中，沒有一個患天花的，只是差不多都患過這種小痘瘡。”聽了少女的話，琴納仿佛意識到了什么，然而又有點半信半疑。在此后近20年的時間中，琴納一邊行醫一邊經常到奶牛場，仔細觀察奶牛生痘瘡，牛痘怎樣感染到人的身上，人感染了牛痘后又有哪些癥狀。在經過細心的觀察之后，他做了詳細的記載，接著就開始了在動物身上接種牛痘，然后再接種天花的試驗。1796年5月17日，被稱為"死神的幫兇"的天花從此被人類征服了。穩固結構的探析
之結構與穩定性
江蘇省宜興第一中學 中學一級教師 王永輝 15306153770
一、教學目標
1、知識與技能： 了解影響結構穩定的主要因素
2、過程與方法： 通過討論、分析等方法使學生懂得應用相關的理論知識
3、情感態度價值觀： 通過分析討論等得到結論，培養學生的觀察能力，體驗學習樂趣。滲透安全教育、德育教育，增強以人為本意識。
二、教學內容與教學重點、難點
1、主要教學內容：本節內容在《結構和設計》中起到舉足輕重的作用，不僅可使學生對結構的基本知識有更深的認識與鞏固，而且也為以后結構的強度、結構的設計等教學打好基礎。在教學中要充分利用探究、實驗、討論、小組合作的教學方法。
2、教學重點：影響結構穩定的主要因素
3、教學難點：案例分析，利用所學知識解決有關現象
三、教學對象分析
四、教學方法與策略
在教學中為了使學生更易學到相關知識，必須以“影響結構穩定的主要因素”為主線，并以這條主線進行展開，使學生達到應用知識的目的。
五、教學過程
㈠、引入新課：
[探究] 創新意識培養，老師拿一熟雞蛋，請學生讓它站起來。
方法一：當從側面讓它旋轉起來時，它就會豎直地站立起來，生雞蛋是不成的，里面的蛋清、蛋黃等液態的東西由于慣性，不隨外殼一起轉，所以這就成為鑒別生雞蛋和熟雞蛋的方法。
方法二：輕輕一敲，那稍微碎了一點殼的蛋就穩穩地立在桌上，講的是腦筋急轉彎，是個邏輯問題，因為大家下意識的前提是雞蛋不能損壞，這也是創新意識，要打破傳統凝固思維。
[引出問題]：靜止狀態下，到底什么樣的結構是穩定的，什么樣的結構又是不穩定的？
（二）、新課內容：
結構的穩定性是指結構在負載的作用下，維持原有平衡狀態的能力。
[探究]：不倒翁為什么不倒？
[分析]：研究不倒翁的結構，發現它的重心低。
[引導學生得出結論]：重心的高低影響結構的穩定性。重心越低,穩定性越好;重心越高,穩定性越差。
[鏈接生活現象]：請同學們想一想生活中有哪些事例是運用降低重心來增加穩定性的？
(例如：1、以前的農作物個子高，遭遇暴風驟雨容易傾覆，造成減產；現在的農作物普遍個子矮。就是利用了重心低結構穩定的原理。
2、我們在站不穩時，會彎腰蹲下。)
[探究]：落地電風扇為什么都有一個比較大的底座？
[分析]：現在的落地電風扇多為塑料材質，電動機較重，重心偏上，都是頭重腳輕，但它們大大的底座，卻能使它不易翻倒。
[引導學生得出結論]：結構與地面接觸所形成的支撐面的大小影響結構的穩定性。支撐面越大越穩定，越小越不穩定。
[鏈接生活現象]：請同學們想一想生活中有哪些事例是運用增大支撐面積來增加穩定性的？
（例如：相機三腳架）
[探究]：怎樣讓一本書更好地直立在桌面上？
[分析]：同樣的一本書，把它的下端各書頁展開一定的角度，仍舊將它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。
[引導學生得出結論]：結構或構件的形狀影響其穩定性。
[鏈接生活現象]：請同學們想一想生活中有哪些事例是運用增大支撐面積來增加穩定性的？
（例如：A型梯為什么能自己保持穩定？）
[案例分析]：靜止狀態的單車如何保持穩定
（1）雙腿支撐
（2）單腿支撐
[教師總結]：
影響結構穩定性的主要因素：
1、重心位置的高低
2、結構與地面接觸所形成的支撐面的大小
3、結構的形狀。
[實踐活動題2]請同學們結合本節課內容從結構的角度為某公司設計一個穩固的巨幅街頭廣告牌。
[知識拓展]：結構的穩定性在日常生活中有著廣泛的應用，在很多時候我們利用穩定的結構抵抗外力、承受負載，另一方面也利用不穩定的結構來為我們生活提供便利。
例如：
１.倒置的啤酒瓶可以預報地震
２.在打水的桶口邊掛一重物，在水面時能自動翻倒打水。
總之，我們無論在追求結構的穩定性，還是利用結構的不穩定性，都應該堅持以人為本的目的，為我們的生產、生活服務。
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1穩固結構的探析----結構的穩定性分析
教學目標：
本節課是穩固結構的探析專題的第一節課。《技術課程標準》與穩固結構的探析內容對應的內容標準為：（1）能通過技術試驗分析影響結構穩定性和強度的因素（2）理解結構與功能的關系。由于將該專題拆分為三節課來組織教學，本節課的教學的重點放在了解影響結構穩定性的因素。對影響結構的強度因素和結構與功能的關系安排在后面兩節課完成。
因此，本節課的具體教學目標為：（1）了解什么是結構的穩定狀態。（2）理解影響結構的穩定性有三個主要因素。（3）能夠對常見簡單結構設計進行正確分析，對穩定不合理結構提出改進意見。具體分解為知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的三維目標為：
知識與技能： （1）了解什么是結構的穩定狀態。
（2）理解影響結構的穩定性有三個主要因素。
（3）能夠對常見簡單結構設計進行正確分析，對穩定不合理結構提出改進意見。
過程與方法： （1）通過對比技術試驗，提高進行簡單技術試驗的實踐能力。
情感態度價值觀：
在合作技術試驗，交流討論過程中增強合作交流的意識。
過結構穩定性討論，增強技術安全的意識。
二、教學內容分析：
教材分析：
“技術與設計2”模塊包含“結構與設計”、“流程與設計”、“系統與設計”、“控制與設計”四個主題，“穩固結構的探析”是“結構與設計”主題的第二節內容，是“結構與設計”主題的核心部分。“結構的穩定性分析”又是“穩固結構的探析”專題中的第一課時內容，是“結構的穩定性分析”，“結構的強度分析”和“結構的功能分析”三個連續環節的第一環。
本節課教材內容分為三個部分：（1）什么是結構的穩定性。（2）影響結構穩定性的三個主要因素。（3）常見結構的穩定性分析。
對于結構的穩定，學生此前是有一定的生活感性認識的。看到被大風刮倒的物品，就認識到這些物品的穩定性是有問題的。但這樣的認識僅僅停留在感性層面上，沒有上升到理性認識高度。為了引出結構的穩定性這個重要的概念，老師可以根據教材內容，提供一些翻倒物體的圖片，一些生活中不穩定物體的實物，來引起學生展開思考和討論，引起繼續學習下去的興趣。結構的穩定性概念是本節課的中心概念，也是本節課的起點和切入點。
對于影響結構穩定性的三個主要因素的分析，主要要抓住保持物體穩定的基本條件“對于一個結構，如果重心所在點的垂線落在結構底面的范圍內，則該結構是穩定的。”入手。為了盡可能的使物體的重心的垂線落在結構低面的范圍內，則可以從調節結構重心的高低，改變結構支撐面的大小和改變結構形狀三個方面入手。既影響結構穩定的三個重要因素。
由于這本節課的內容貼近生活，在日常生活中可以找到許多生動的例子。所以，有效的案分析，來引導學生得出影響結構穩定性的三個主要因素有：結構重心的高低，改變結構支撐面的大小和改變結構形狀。
同時，在探究影響結構穩定性因素的過程中，利用控制變量法進行的一些簡單的技術試驗，對于進行卓有成效的探究活動是很有幫助的。
在基本了解影響結構穩定性三個因素的基礎上來進行對常見簡單結構設計進行正確分析，對穩定不合理結構提出改進意見。這樣，就變成水到渠成的事情了。
本節課的是重點： 影響結構穩定性的三個主要因素。
難點：1.區分“接觸面”與“支撐面”這兩個概念。
2. 對常見簡單結構設計進行正確分析，對穩定不合理結構提出改進意見。
學生分析：
在學習本節課之前，學生對于什么是結構的穩定狀態，已經有了一定的感性認識。例如，物體的倒與不倒。但這樣的認識是比較片面的，結構的穩定性問題不僅僅是解決結構的倒與不倒的問題。所謂結構的穩定性是指“結構在負載的作用下維持其原有平衡狀態的能力，即受外力后恢復原有平衡狀態的能力”。所以，在提出結構穩定概念時要著重解決學生在認識上的誤區。對于影響物體穩定的因素，如何提高結構的穩定性。在老的人教版《物理》第一冊P77中有相關平衡的種類和穩度的閱讀材料，但課改后的物理教材刪除了這部分內容，所以這部分知識學生是比較欠缺的。
由于結構的穩定性問題和實際生活的聯系比較緊密，對于學生搞結構設計具有很好的實際指導意義，所以本節課的學習學生趣味性強，學習熱情較高。只要通過合適的引導和適當學習場景創設，學生在本節課的教學過程中能夠主動有效進行探究，發現問題，尋求答案。
三、教學策略設計：
教學方法和手段：
在本節課的教學過程中主要是以小組為單位展開探究活動，老師在教學過程一方面創造合適的教學情景讓學生產生探究的興趣和好奇心，讓學生主動完成知和技能的建構，體驗知識產生的過程與方法，尊重學生在教學中的主體地位。另一方面，老師時刻作為學生學習的引領者，引導學生按照正確的方向進行探究，重視老師的主導作用。所以本節課的主要教學模式是“引導---探究”模式。也是體現學教并重的教學思想。
教學時間安排：
（1）從案例引入新課2分鐘。
（2）和學生互動引出結構穩定性概念4分鐘。
（3）探究結構穩定的基本條件5分鐘。
（4）試驗分析影響結構穩定性的因素之一：重心位置的高低會影響結構穩定性7分鐘。
（5）分組試驗影響結構穩定性的因素之一：支撐面的大小會影響結構穩定性7分鐘。
（6）分組試驗環節得出結論：結構的形狀影響結構穩定性需要7分鐘。
（7）總結影響結構穩定性的因素2分鐘。
（8）常見簡單結構設計進行正確分析，對穩定不合理結構提出改進意見7分鐘
（9）結構動態穩定性介紹2分鐘。
（10）總結全課，布置作業2分鐘。
資源分析：
教師占有的資源：教材，教學參考書，網絡資源，相關圖片文本，木結構等
學生占有的資源：試驗材料（物體穩度演示器，雞蛋，瓶蓋，硬紙版，軍棋子等）
四、教學過程：
[復習導入]
教師:上一節課我們一起認識了生活中常見的結構，以及結構的三個不同的類型。
那么，請大家回憶一下，什么是結構？結構可以分為哪三種基本的類型？
投影：三種典型結構的圖片。
學生1：結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。
學生2：從力學角度來說，結構是指可以承受一定力的架構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
學生3：通常結構可以分為三個基本類型：實體結構，框架結構和殼體結構。
[穩定定義]
教師：下面我們再來欣賞一組結構圖片。
投影：一個結構在臺風來之前保持穩定和在臺風中被吹倒的圖片。
教師：在臺風來之前它是穩定的,臺風來的時候它被吹倒了。顯然，是由于這些結構的什么方面出現了問題呢？
學生：結構的穩定性出現了問題。
教師：現在，我們可以給結構的穩定性下個定義了。
投影：結構的穩定性是指結構在負載的作用下維持其原有平衡狀態的能力。
教師：除了我們剛才看到的結構被吹倒，說明結構不穩定之外，下面一張圖片展示的結構你認為它是一個穩定的結構嗎？
投影：建筑結構在外力作用下發生變形的圖片。
教師：顯然，結構的變形也代表結構的不穩定。
[結構穩定基本條件探究]
教師：大家看到了，這些物體在外力的作用下，不能抵抗外力，發生了傾斜或者翻倒，那么怎樣來提高它們的穩定性，也同時來減少一些不必要的損失呢？有時候翻倒的物體會造成巨大的財產損失。下面我們一起來看一個著名的例子。
投影：比薩斜塔圖片。
教師：大家知道比薩斜塔正在不斷傾斜，但你知道什么時候斜塔就正的倒掉了嗎。下面，老師提供一個模擬斜塔模型（物體穩度演示器），通過模擬斜塔不斷傾斜，然后倒掉的過程，你能夠告訴我物體在什么條件下要倒下嗎？
學生分組試驗：通過模擬斜塔模型的不斷傾斜，可以看到當結構重心的垂線落到結構與地面的接觸面外面的時候，結構就倒掉了。
分組試驗結論：對一個結構而言，如果重心所在點的垂線落在結構底面的范圍內，就是穩定的，不會傾倒。
投影：垂線位置與穩定性示意圖。
[影響結構穩定性的因素探究]
教師：如果重心所在點的垂線落在結構底面的范圍內，結構是穩定的。那么，怎樣才能通過結構的自身調整，使物體更穩定呢？
學生：降低結構的重心，增大結構的底面，結構的形狀。。。
教師：下面我們就來通過技術試驗來驗證同學們的猜想。首先，我們來驗證結構的重心對結構穩定性的影響。
學生分組試驗：空的酒瓶子，放到震動板上，容易倒掉，逐漸向酒瓶子里倒入一些水，隨著酒瓶子重心的下降，就不太容易倒掉了。
分組試驗結論：結構重心越底越穩定。
教師：現在同學們可以告訴我重心高的結構穩定還是重心底的結構穩定呢？
學生發言： 重心底的結構穩定。
投影：重心的高低影響結構的穩定性，結構重心越底越穩定。
教師：增大結構的底面可以使結構變得更穩定嗎？下面我們來做一個游戲，豎雞蛋。利用膠水，紙斑，瓶蓋等材料使雞蛋更穩定的豎在桌面上嗎。
學生分組試驗：利用膠水，紙斑，瓶蓋等材料使雞蛋更穩定的豎在桌面上，很快，學生找到了方法，將雞蛋粘在紙片上或安放在瓶蓋上。
分組試驗結論：結構的接觸面越大越穩定。
學生：結構的接觸面越大越穩定。
教師：自行車的接觸面很小，只有三個點，為什么也很穩定呢？著是由于支撐面和接觸面的區別：接觸面是物體與地面接觸形成的面。支撐面是物體與地面接觸形成支撐點的連線與地面構成的面。
投影：支撐面的大小影響結構的穩定性，結構的支撐面越大越穩定。
教師：影響穩定性的因素有很多方面，我們要綜合各種因素來考慮！
參照課本上16頁，利用手頭的軍棋來搭建結構，用40塊棋子，壘5塊棋長， 8塊棋高的墻，課本上給出了三種壘法，先嘗試著三種壘法，比較出穩定性最強的，然后再嘗試其它壘法，找出最佳方案！
學生分組試驗：（使用軍棋）搭建結構。
分組試驗結論：結構的形狀影響結構的穩定性。
投影：結構的形狀影響結構的穩定性。
老師：下面我們來總結以下影響結構穩定性的幾個因素。
投影：（1）重心的高低影響結構的穩定性，結構重心越底越穩定。
（2）支撐面的大小影響結構的穩定性，結構的支撐面越大越穩定。
(3) 結構的形狀影響結構的穩定性。
[簡單結構穩定性分析]
案例分析：遼寧瑞州古塔
教師：請看下面的圖片，請你用有關于物體穩定的知識來分析這樣一座古塔為什么經歷了千年的風霜而巍然屹立呢？
投影：遼寧瑞州古塔。
學生討論：分組討論。
學生一：古塔上部已經塌掉了，下部敦實重心更低。
學生二：古塔的支撐面積較大。
學生三：古塔的重心落在支撐面之內。
[結構動態穩定性介紹]
教師：剛才我們探討結構的穩定性，研究的是結構在靜止狀態下的穩定性。下面我們來看一個案例。
投影：雜技表演頂碗影片。
教師：這種結構在運動情況下保持的穩定就是動態穩定，也是結構穩定的一個類型。
[總結全課布置作業]
教師：同學們，本節課我們對結構的穩定性做了初步的分析和講究，在此基礎上基本掌握了結構穩定的基本條件：結構重心所在點的垂線落在結構底面的范圍內。為了滿足結構穩定的基本條件，我們可以調整結構的重心，增加結構的支撐面積，改變結構的形狀等三個方面入手。
下面，請看這樣一個木結構，穩定性沒有問題，但它的承重能力非常有限，如何提高結構的承重能力呢？這就是我們下節課所要討論的結構的強度分析。
作業：完成學案的第二部分。
《穩固結構的探析----結構的穩定性分析》學案
高二（）班 姓名 學號
分組試驗指導：
模擬斜塔模型（物體穩度演示器）試驗：模擬斜塔模型采用了對稱結構，結構重心位于該結構的中心位置。通過不斷改變“斜塔”的傾斜程度，觀察“斜塔”重心的垂線落在“斜塔”結構底面的不同位置時，“斜塔”的穩定情況。通過模擬實驗，你認為結構穩定的基本條件是：
。
心高低對結構穩定的影響試驗： 空的酒瓶子，放在震動板上進行震動實驗，觀察是否容易倒掉，逐漸向酒瓶子里倒入一些水，隨著酒瓶子重心的下降，觀察是否容易倒掉。通過對比，你認為結構穩定與重心高低的關系是：
。
3，結構的支撐面對結構變穩定影響試驗：利用膠水，紙斑，瓶蓋等材料使雞蛋更穩定的豎在桌面上。你所采用的方法是 ，該方法是通過改變結構的 使結構變得更穩定的。
4，搭建結構試驗：參照課本上16頁，利用手頭的軍棋來搭建結構，用40塊棋子，壘5塊棋長， 8塊棋高的墻，課本上給出了三種壘法，先嘗試著三種壘法，比較出穩定性最強的，然后再嘗試其它壘法，找出最佳方案！
知識鞏固：
1，結構穩定的基本條件是： 。
2，影響結構強度的三個主要因素是： ； ；
。
3，尋找生活中一個結構穩定性設計不合理的物體，并提出自己的改進意見。第四單元 控制與設計
第二節 控制系統的工作過程與方式（第1課時）
無錫市第一中學 王胄青
教材依據
江蘇教育出版社《技術與設計1》第四單元 控制與設計，第二節 控制系統的工作過程與方式
設計思想
　　生活中不乏簡單控制系統的應用，人們對此往往象看待日出日落一類自然景色般的習以為常。本部分內容的學習，正是要引導學生，從技術的角度、用控制的思維看周圍的存在，分析其道理。
本課教學內容，從實例分析入手，側重對開環控制系統的工作過程、方框圖、重要參數進行分析。
學情分析：高二學生在物理課程中對電路、傳感器已有了初步了解，但對控制系統還沒有認識。生活中其實經常會接觸各種控制系統，但一般并沒有意識到這是控制系統。
教學目標
　　通過生活中實例的分析，理解控制系統的含義
　　掌握開環控制系統的基本組成和工作過程
　　學會開環控制系統方框圖的畫法
　　逐步形成理解和分析簡單開環控制系統的一般方法
教學重點
　　開環控制系統教學內容，是后節閉環控制系統學習的重要基礎。 “控制系統”和“開環控制”，均是本單元的重要概念。
教學難點
　　開環控制系統的工作過程分析和理解
教學準備
學生活動器材：多功能試驗箱、電池盒、小燈泡、開關、導線
教師演示器材：簡易機器人（機械手）
課件制作
教學過程
序號 教學步驟 教師活動 學生活動
1 設置引導材料 1.視頻:自動流水線2.見過這樣的水龍頭嗎？3.自行車速度的控制的實現過程、電風扇風速的控制過程、自動門的控制過程、遙控電視頻道更換的控制過程4.連接小燈泡電路；手拔開關使燈亮或不亮。 連接并試驗小燈泡電路。歸納：一個輸入信號（如手拔開關）對應著一個輸出信號（如燈亮或不亮）
2 開環控制系統工作過程、特征抽象開環控制系統事例的框圖 講解課本案例分析簡單開環控制系統的工作過程2．導出開環控制系統特征： 系統的輸出量僅受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞 寫出：感應出水龍頭工作過程、控制框圖，最后歸納出開環控制系統的一般方框圖
3 開環控制探究 1．開環控制都是人工控制嗎？ 路燈黑夜/白天自動開關控制
2．開環控制中只能有一個輸入量嗎？發聲小程序、自動路燈 可以有多個輸入量
3．機械控制方式下實現開環控制 “希羅的自動門”控制的工作過程分析說明小游戲《神奇的機器》 思考設計小游戲《神奇的機器》第一、二關中的控制結構
4．電子控制方式下實現開環控制開環電子控制系統的組成方框圖路燈黑夜/白天自動開關控制 分析電子門鈴的開環電子控制系統路燈黑夜/白天自動開關控制試驗
5．通過更換執行器改變控制系統的用途：把小燈泡換成簡易機器人6．通過更換傳感器改變控制系統的用途：把光敏電阻換成熱敏電阻 理解執行器、傳感器在控制系統中的作用
4 練習、討論 1．酒店自動叫醒報務控制系統的工作過程，畫出方框圖2．當系統自身計時出現誤差時，叫醒報務時間是否準確？也就是系統能否修正這一誤差？
教學反思
學生活動快慢不一，班級間差異比較大，時間較難控制。如何在有限的課堂時間中合理安排、優化教學內容，加強時間控制值得進一步仔細推敲。結構與強度
宜興市匯文中學 林仕康
學生情況分析：
1、對結構形態有一定認識
2、具有簡單的力學分析能力
3、對應力分析不熟悉
4、對結構強度有一定的感性體會
教學目標：
1、知識目標：能通過技術試驗分析影響結構的強度的主要因素，并作出總結。
2、能力目標：1、能通過試驗，分析現象結果，并發現問題，作出推理假設。
2、能對結構強度進行分析，對結構作出合理化的設計。
3、行為目標：培養用技術眼光仔細觀察事物現象的習慣。
4、情感目標：突破分析問題教條化思維定勢，培養分析問題的膽識。
教學重點：
使學生理解和掌握結構的強度與結構的形狀、使用的材料、構件之間的連接方式等內部因素有密切的關系，并且受到外界因素的影響。
教學難點：
1、知識難點：理解結構強度是材料，形狀，連接與外界因素共同作用的結果，具有動態性。
2、技術難點：對提高結構強度做出合理的設計。
器材準備：便攜式小板凳，幾種不同形狀的卡紙筒，塑料條，礦泉水瓶，繩子，多媒體設備
教學方法：
1、在傳授知識技能的同時關注創新能力
2、注重參與過程和技術思想方法的培養
3、采用多樣化教學的方式，引領學生探究
4、注意調動每個學生的積極性，提高參與程度
教學過程：
引 入 1、影片（地震、風暴，房倒橋塌）引入結構強度的概念—結構抵抗被外力破壞的能力 激發學生興趣進入探究求知狀態
2、分析一把搖晃的便攜式椅子，引入影響結構強度的主要因素的探究話題 切合學生經驗建立探究情景
探 究 分析搖晃原因平行四邊形結構牢固提問：你有何辦法讓它變牢固
改 進 方案1方案2 還有其他方案
結 論 結構強度與結構形狀有關（框架形狀）例如：三角形框架結構結實穩定用料最少 舉例：自行車車架
討 論 三角形結構一定結實嗎？
試 驗 紙片三角形的牢固性什么原因？有何辦法改進
改 進 1、紙筒三角架2、紙片上折一道縱向紋路3、鐵片三角架 同學討論提出方案
結 論 1、材料影響結構強度2、構件橫截面形狀影響結構強度（常見構件橫截面形狀）
探 究 不同形狀橫截面構件的承受力強度1、用同種張卡紙折成相同長度，不同橫截面形狀的橫梁（預先準備好）2、將這些橫梁架在跨度為20cm凳子上掛上重物進行試驗3、比較橫梁最大承重力 驗證性試驗
深 入 1、相同形狀、尺寸的紙筒，直接放在凳子上與固定在相應形狀的槽中強度不同。結論：連接方式影響結構強度 （減小壓強，避免應力集中）2、將某根橫梁中間切一道小口，比較切口在上表面和下表面分別對結構的影響，分析原因。結論：橫梁不同部分受力不同，形狀影響力的分布 對比試驗聯系力學知識進行分析
小 結 影響結構強度的主要因素（內因）材料（金屬，塑料，木材，石材……..）形狀（框架形狀，橫截面形狀）連接方式（鋼連接，鉸鏈結） 學生總結老師補充
拓 展 影響結構強度的其他因素和間接因素（外因）1、濕度（試驗：紙筒受潮強度減弱）2、溫度（泰坦尼克撞冰山船身破裂原因：低溫使鋼板變脆，挑戰者航天飛機失事原因：低溫使燃料密封圈失去彈性）3、化學因素（酸、堿、原電池反應） 與材料有關（外因通過內因起作用）4、……（讓學生提出） 閱讀材料
應用提 高 提高結構強度你有哪些辦法？問題如何使某種結構在惡劣環境下正常工作？（高溫、低溫、各種外力、化學腐蝕等）2、怎樣可以使礦泉水瓶不容易被捏扁？3、一根有焊縫的鋼管容易斷，如何解決？小結:一、找到一種理想材料——既堅硬又有彈性，既抗壓又抗拉，既耐高溫又耐低溫，既耐酸又耐堿…….二、設計一種理想形狀——抗壓力、抗拉力、抗剪切力、抗扭曲力三、采用一種特殊工藝，減少連接甚至無連接用單一材料單一形狀難以實現理想情況 學生討論發言
案例分 析 單張瓦楞紙抗扭曲力橫向強，縱向弱
討 論 多張瓦楞紙縱橫粘貼
引 申 把多種不同性質材料按合適的形狀組合起來，把它們的優點集于一身復合結構例：鋼筋混凝土輪胎雙層結構金屬表面噴漆，電鍍，氧化膜坦克復合裝甲結構復合結構在A380中的應用 多媒體圖片
結尾 讓同學總結影響結構的因素，只有經過綜合考慮才能找到提高結構強度的途徑。

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