資源簡介

穩固結構的探析
一﹑說教材
教材的地位和作用
本節內容是蘇教版普通高中通用技術《技術與設計2》第一章第二節的教學內容。安排
在學生學習了《常見的結構認識》之后，這樣的安排符合學生的認知規律,由淺到深，由易到難。本節內容是《結構與設計》單元的重要組成部分，具有承上啟下的作用。要求學生在理解結構的定義和類型的基礎上，對穩固結構進行探析，從而為后續簡單結構的設計學習打下基礎。探析穩固的結構，實質上就是探索事物存在的合理理由，主要用兩個性質來-------
結構的穩定性和強度來表達，本節課為第一課時，主要是探析結構的穩定性，它是結構的重要性質之一。并且結構的穩定性和生活實際聯系密切，所以這部分內容是本單元的重點。
2．學情分析
上本節課時，學生已經學習了“常見結構的認識”，對結構的概念，結構的受力，結構的類型有了初步的認識，何況生活中有關結構穩定性的案例比比皆是，這部分內容對學生來說難度不大，因此對主要影響結構的穩定性的因素會有所了解，已具備了一定的探究基礎，但學生還不能較系統地總結出影響結構穩定性的因素。因此有必要通過典型的案例﹑小試驗﹑多媒體演示等方法合理引導學生，使學生完全能夠達到本節內容的學習目標。
3． 教學目標
根據通用技術學科指導意見結合本節教材分析與學情分析，制定如下教學目標
知識與技能：理解結構穩定性的概念；能通過技術試驗分析影響結構穩定性的主要因素。
過程與方法：通過技術試驗、學會分析影響結構的穩定性因素。通過觀察生活和技術試驗，對簡單結構進行穩定性分析。
情感態度與價值觀：通過本節教材內容的學習，提高學生對結構穩定性設計的意識，激發他們的學習興趣，促進學生之間的交流與合作。
4.教學重難點
教學重點：通過技術試驗，引導學生分析影響結構穩定性的主要因素。
教學難點：理解結構穩定性的概念及運用影響結構穩定性的主要因素解決生活實際問題。
二﹑說教法
“教無定法，貴在得法”，選擇選擇有效的教學方法是取得良好教學效果的保證。根據課標的要求結合本節教材分析和學情分析，我采取以下教學方法：
1.情景創設法：通過播放視頻和演示技術試驗，引導學生觀察﹑分析﹑交流﹑探
討影響結構穩定性的主要因素。
2.引導發現法：在學生參與演示試驗的過程中，引導學生對技術理論知識的掌握
激發學生學習的興趣。
教學準備：礦泉水瓶，不倒翁,不同形狀的木塊，圓柱形的泡沫和鐵塊。收集相關的資
料和圖片制作多媒體課件。
三﹑說學法
在新課標中強調學生是學習的主體，教師是學習活動的引導者﹑幫助者。本節課根據學情﹑教法的分析，在學習過程中注重學生的參與，讓學生在輕松愉快的氣氛中學會新知識，培養學生的分析能力﹑交流合作能力等，提高他們的綜合素質。本節課主要采取分組討論與合作交流的方式進行。技術試驗貫穿整個課堂教學過程，學生通過觀察、自主探究、討論與交流的方式建構相關的知識體系，可以充分調動每個學生思考的積極性。通過小組討論，既能讓學生各抒己見，也能讓他們學會從別人的觀點中得到啟發，加深理解。
四﹑說教學過程
(一)視頻導入
導入：通過播放廁所自動沖水裝置的工作過程視頻，說明這是因為當物體受到外力作用時，原有的平衡狀態被打破而出現的不穩定現象。從而引出本節課題——結構的穩定性。
設計思路：通過視頻播放讓學生進入一定的問題情境，激發學習的熱情和積極性。
（二）演示試驗，
1、理解結構的穩定性
通過演示試驗理解穩定與不穩定：靜止立在桌面上的不倒翁用手扳倒后最終還能穩穩立住；空礦泉水瓶用手扳倒后不會重新立起來。從而得出：穩定指的不是狀態絕對不變，而是指受外力作用后，允許狀態有所波動，但當外力消失后，能重新返回原平衡狀態，則為穩定。如不倒翁。不能回到原有平衡狀態，為不穩定。如空礦泉水瓶。
最后歸納出結果穩定性的概念。結構的穩定性：是指結構在荷載的作用下維持其原有平衡狀態的能力。它是結構的重要性質之一。
設計思路：學生雖然已經有了穩定這類前概念，但比較模糊、沒有系統化，未能上升到科學的程度。而正確理解結構穩定性的概念又是本節的一個難點，因此，從問題開始，通過一組小試驗，讓學生在原有知識基礎上逐步理解結構的穩定性，比較容易接受。
2.分析影響結構穩定性的主要因素
通過演示技術試驗，讓學生仔細觀察，演示完試驗由學生自主探究、分組討論結構的穩定性跟哪些因素有關，最后由教師歸納總結，學生表達不完善的地方加以補充。
（1）． 試驗一
把兩瓶相同礦泉水瓶放置在桌面上，一瓶水是全滿的，一瓶水被喝掉了一半。
思考：拉動桌子，哪瓶水會先倒下？為什么？
說明：重心位置的高低是影響結構穩定性的主要因素之一。重心越低，結構越穩定。
補充例子：獨腳茶幾的高度設計得比較低，底座采用較重的大理石材料，臺面采用比較輕的木材等材料，就是為了降低茶幾的重心提高穩定性。
（2） 試驗二
將相同的兩瓶礦泉水放置在桌面上。一瓶正放，一瓶倒置。
思考：拉動桌子，哪瓶水會先倒下？為什么？
說明：結構與接觸面所形成的支撐面的大小是影響結構穩定性的主要因素之一。結構與接觸面所形成的支撐面的越大，結構越穩定。
進一步引導學生觀察礦泉水瓶底部是凹陷的，并不完全跟桌面接觸，由此來區分接觸面和支撐面得不同。
讓學生例舉一些生活中類似的例子。如圓桌和圓凳比較穩定，水庫大壩，橋梁的底座越大，穩定性越好。
（3）試驗三
將長方體狀木塊和三棱柱狀木塊放在桌面上。兩塊木塊結構的重心高低及支撐面的大小皆相同。
思考：拉動桌子，哪瓶水會先倒下？為什么？
說明：結構的形狀是影響結構穩定性的主要因素之一。三角形是一種比較穩定的幾何結構。
補充例子：照相機的支撐架使用三腳架，屏風擺成Z字型，而不擺成一字型，工程結構中的桁架都是由三角形組成。
設計思路：以上三個試驗都是日常生活中常見的，只是未與結構的穩定性聯系起來，此時加以引導，學生很容易得出結論。分組討論可讓學生各抒己見，合作交流，培養團結合作的精神。
（三）師生互動
請同學們探究結構的穩定性還與哪些因素有關？
播放視頻：比薩斜塔
思考：比薩斜塔為什么能保持斜而不倒？
說明：結構的穩定性與結構重心所在點的垂線是否落在結構底面的范圍內有關。
探究試驗：兩個形狀相同的圓柱體，由不同的材料組成（泡沫和鋼鐵），要將他們
拉倒，哪個用的力更大，為什么？
說明：結構的穩定性還與材料有關。
（四）拓展知識
1.學生自主閱讀案例“靜止狀態的自行車車如何保持穩定”及探究“運動狀態的自行車如何保持穩定？”。并得出結論：靜止狀態下與運動狀態下物體的穩定條件有所不同。
為了便于學生理解補充陀螺的例子，靜止狀態的陀螺會傾倒，但轉動時卻可以立起來？
設計思路：通過前面的學習，學生已知道了影響結構穩定性的主要因素，并能利用其
來分析一些現象。讓學生利用所學知識來解釋有關現象，起到鞏固內化的作用，也可學以致用。
2.結構穩定性的應用
一方面人們利用穩定的結構抵抗外力、承受荷載。
如：高空走鋼絲要手持長桿，是因為它可以降低和調節人的重心。
另一方面人們又利用不穩定的結構實現某些功能：
如：倒置的啤酒瓶可以預報地震，翹翹板，搖搖車，跨欄。廁所自動沖水裝置。
設計思路：讓學生明白并不是所有的不穩定結構都是不好的，要看我們如何利用它。
（五）課堂小結
學生自己總結本節課所學的內容，并談談學習本節內容后的感受。
設計意圖：由學生自己總結，談感受，可以培養學生歸納問題，表達思想的能力。
（六）布置作業
1.當我們站在擁擠的公交車上的時候，為了保持穩定，常常將雙腳叉開，為什么？
2.籃球架要有較高的穩定性，需要具備哪些條件？
（七）、板書設計
結構與穩定性
1.結構的穩定性
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。
2.影響結構穩定性的主要因素
（1）.重心位置的高低：（重心越低越穩定，重心越高越不穩定）
（2）.結構與地面接觸所形成的支撐面的大小（越大越穩定，越小越不穩定）
（3）.結構的形狀（三角形是一種比較穩定的幾何結構）
3.結構穩定性的應用

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