資源簡介

任務一　感知豐富的結構
一　常見結構的認識
《天工開物》記載:“凡河濱有制筒車者,堰障流,繞于車下,激輪使轉挽水人筒…其湖池不流水,或以牛力轉盤,或聚數人踏轉。車身長者
者半之。其內用龍骨拴串板,關水逆流而上。
早在古代,我國勞動人民就發明了筒車,采用巧妙的構,以流水、牛力或人力作動力,取水田。今天,人們每天都與各種各樣的結構打交道。認識結構探析影響結構的穩定性和強度的主要因素,將使我們理性地研究和應用這些結構并學會進行簡單的結構設計。
走進情境
人們長期伏案學習或工作,時常感到腰酸背痛。有研究者提出站立式辦公的理念
作為普通辦公的一種調節。站立式辦公不僅能有放解疲勞,高工作效率,還能護身體健康。那用什么樣的機構支撐辦公桌可以實現這些要求。
結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。結構是普遍存在的,不同的事物往往有不同的結構
讓木條“動”起來
體驗目的;通過活動體驗,感受結構的豐高性及其魅力
情境展示《武經總要?攻城法記載:“云榊以大木為床,下施六輪,上立二梯,各長文余
中施轉軸,車四面以生牛皮為屏蔵,內以人推進。及城,則起飛梯于云柳之上。”古人設計
了什么結構做到“起飛梯于云梯之上”的?
問題分析:要設計一個能動的木質結構,首先要考慮的就是我們要用這個結構做什么,
什么樣的結構可以動起來;其次就是在哪里設計連接,用什么形式的連接等問題
活動準備
材料:8根規格為200
15mm的中間和
端分別鉆好孔的松術條、M8x35mm的栓及配套的
元寶母若干(如圖1-1所示)
工具:絲刀、羊角錘。
主要過程
方案1:如圖1-2甲所示,組裝好結構后,就可以
上下拉動了
2.方案2:如圖1-2乙所示,按照圖示結
構逐一組裝完成,然后分別用兩手弧住結構的A、B兩處相向運動,察結構的變化情況
1.方案1和方案2制作的結構都可以讓木
條動起來,請比較和分析這兩種結構的優塊點
舉例說出這兩種結構在實床生酒中的應用。
2.你認為古人是設計了什么結構做到“起
飛梯于云梯之上”的?
3.你還知道些神奇的結構?說出來與大家分享。
活動1：讓木條“動”起來
讓學生根據書本里的方案制作甲、乙兩種結構，并體驗這兩種結構的異同。
新課學習
從技術體驗活動來看,材料經過合理搭配形成了各種不同的結構。世界上任何事物都存在結構,結構多種多樣且決定著事物存在的性質。
在自然界中，蜂巢、蜘蛛網、大樹、
動物的身體與器官等都有其特定的結構。
這些形形色色的結構給了人們無限的創造感和啟示。通過對自然界中結構的分析和研究,人們將其研究成果應用到技術領域，更好的服務于人類。
馬上行動
人們從木叢走過,有時褲子上會粘上蒼耳子
這跟蒼耳子特殊的結構有關。瑞上的喬治·德·梅斯
特拉爾經過多年的研究,根據該結構,發明了尼龍搭扣
請用放大鏡仔細觀察蒼耳子、尼龍搭扣,分析其特
點,比較異同。蒼耳子的這種結構除了應用到尼龍搭扣上,還可以應用到些地方？
在技術領域,產品的結構更是豐富多彩。從歷史悠久的石拱橋到氣勢宏偉的跨海大橋,從粉墻黛瓦的古樸民居到高聳入云的摩天大樓,從速度緩慢的古老馬車到風馳電的“復興號”動車組列車,從只能完成單一指令的簡單機機械到具有發達大腦”的智能機器人,都有特定的結構
馬上行動
如圖1-6所示是一款端立式辦公
以通過電機轉動調節桌子高度,實現站坐交替式辦公
該辦公桌與普通辦公桌在結構上有什么相同點和不同點
結構方面存在的一個小缺陷就可能導致重大事故的發生,因此,合理的結構是事物存在的基礎,卓越的結構是設計者和制造者共同的追求
案例分析
魁北克大橋的坍塌
北克大橋興建于20世紀初期,它是由斷梁學
家庫帕設計的,在當時世界上同類大橋中是最長
堅,如圖1-7所示。當時橋的建設這度很快,施
組織也很完善。正當投資修建這座大的人們開
始考慮如何為大橋剪彩時,隨著一陣震耳欲的巨
響,大橋的整個金屬結構塌了,19000鋼材和86名
建橋工人落入水中,只有11人生還。
大橋坍塌是因為設計師忽略了對橋梁重量的精確計算，
把大橋的長度由原來的500米加到600米,導致了一場悲劇。
思考:從該案例能獲哪些啟示?你還知道哪些由于結構方面存在問題而導致事故發生
結構在社會領域也普遍存在著,例如人口結構、家庭結構、組織結構、城鄉結
構、區域結構等
自然、技術領域都存在豐富的結構.舉例說明技術領域中的哪些結構是受自然領域中的結構啟發而設計的
小明發現很多老師都在計算機顯示器下面墊厚厚的書，還有些老師在批改作業時把作業本堆得很高。他想要是有一種可以實現高度調節的辦公桌該多好啊！
問題1：分析和比較甲乙兩種結構，并分別指出其優缺點？
問題2：列舉這兩種結構在實際生活中的應用。
問題3：列舉你知道的其他奇妙結構。
新課學習
新課學習
問題4：生活中還有哪些結構？這些結構分別屬于什么領域？
新課學習
活動2：分析魁北克大橋的坍塌案例。
問題5：從該案例中你能獲得哪些啟示？
歸納總結：合理的結構是事物存在的基礎，卓越的結構是設計者和制造者的共同追求。
新課學習
活動3：辦公桌“升”起來的簡易模型制作。
問題6：分析桌子和木條之間的結構差異。
問題7：通過草圖展示設計方案。
行動：根據方案，利用剛才甲、乙兩種結構和其他材料制作簡易辦公桌模型。
新課學習
1. 結構的含義。
2. 不同領域中的豐富結構。
3. 結構的重要性。
課堂小結

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