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1、2022年高中通用技術 穩(wěn)固結構的探析4教案 蘇教版必修2 教　　材：（鳳凰國標教材）普通高中課程標準實驗教科書 通用技術（必修2） 文檔內容：穩(wěn)固結構的探析 章　　節(jié)：第一單元　結構與設計 第二節(jié) 穩(wěn)固結構的探析 課 時：第2課時 一、教學目標 1. 知識與技能目標 (1) 知道結構強度的定義。 (2) 懂得影響結構強度的主要因素。 (3) 能用所學知識分析解決生活中的簡單問題。 2. 過程與方法目標 (1) 通過實驗觀察，歸結影響結構強度的因素。 (2) 根據所給條件，列出相應實驗步驟，嘗試改進試驗條件。 3. 情感態(tài)度和價值觀目標 (1)

2、 培養(yǎng)團隊的分工協(xié)作精神。 (2) 激揚學生的愛國情感。 二、教學重點 (1) 通過實驗、觀察，分析、總結出影響結構強度的三個因素。 (2) 從結構強度的理論知識到動手實踐的能力遷移。 三、教學難點 (1) 形狀及連接方式與結構強度的關系。 (2) 理論知識到實踐能力的遷移。 四、教學方法 教授、任務驅動、小組合作。 五、設計思想 1. 教材分析 本課是技術與設計2的第一單元“結構與設計”的第二節(jié)“穩(wěn)固結構的探析”中的第二課時，主要探究“影響結構強度的主要因素”。課時內容由“認識結構的強度”和“探究影響結構強度的主要因素”兩部分組成。“認識結構的強度”

3、主要從生活案例出發(fā)闡明結構強度的定義。結構的強度是一個比較籠統(tǒng)的說法，其實“結構的強度”從所受載荷來比較可包括抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗扭強度及抭剪強度。在長度寬度厚度或直徑橫截面等相同但材料不同的情況下，結構的各種強度是有很大區(qū)別的。在探究“影響結構強度的主要因素”部分主要是通過“結構的形狀”“結構的材料與連接”兩方面展開說明的。 探究“影響結構強度的主要因素”是本課的重點，這當中結構形狀及連接方式與結構強度的關系是難點。“結構的穩(wěn)定性”與“結構的強度”都是結構設計中的重要內容。只有清楚了“影響結構穩(wěn)定性的主要因素”與“影響結構強度的主要因素”才能可能進行后段的設計結構，這兩部分內容

4、是進行結構設計的基礎，所以讓學生弄清弄透這兩部分內容是關鍵。 2. 設計理念 我們教學中都提倡要把學生作為課堂的主體，發(fā)揮學生的學習主體能動性，讓學生學會“學”。本課在設計上就是把學生的學作為前提的，在每一個環(huán)節(jié)中都由學生以觀察或演示或全體動手實踐的方式去探究“影響結構強度的主要因素”的。學生通過真實的環(huán)境中去探索總結相關的結論，效果比教師純粹講授結論要好得多。就如花蜜，直接從樹上把花摘下來品嘗可能也會有一點甜，但要是經過蜜蜂采收醞釀之后再去品嘗，感覺自然是完全不一樣的。知識其實也是“花蜜”，采收的方式不一樣效果也不一樣！ 3. 教學策略設計 本課的重點放在探究“影響結構強度的主要因素

5、”環(huán)節(jié)上，但對于“結構強度的定義”的理解是基礎，在探究“影響結構強度的主要因素”時應先將結構強度的定義弄清。所以上課時是用一個拉斷繩子的學生演示試驗來導入的，一根沒有多粗的繩子，但沒有人能把它拉斷，這在視覺上就足以吸引住學生了！學生此時必然會有往下追探的欲望，沿著學生的求知欲很自然的進入“結構強度”的定義探討。直接給出結構強度的定義后緊接著教師又做折斷木板、折彎鐵線兩簡單的演示試驗，讓學生清楚結構在不同載荷的作用下其強度就會體現(xiàn)出不同的強度，如包含抗拉、抗壓、抗彎、抗剪、抗扭強度。之后又設計了“不同截面形狀的構件做成的梁的抗彎強度的探究”和“采用不同連接方式的構架的抗壓強度的探究”兩個分組探究

6、試驗，由學生自行探究得到影響結構強度的兩個因素。通過這樣的分組試驗不僅可以提升學生的自主探究的能力，同時還可以培養(yǎng)學生的團隊合作能力。在探究了影響結構強度的幾個因素之后，又特別設計了一個鞏固與拓展的實踐活動—搭建與改進茅草房框架，以期使學生的能力得到最大的拓展。 4. 學情分析 在此前學生已學過了與結構相關的結構類型、結構的受力情況、結構的穩(wěn)定性等知識，加上在初中的物理課程中已有相關的知識介紹，學生有較好的知識基礎，這些對于探究影響結構強度是有利的。 六、教學準備 1. 教學資源的準備 多媒體教學設備、通用技術專用教室、教學課件PPT、不同截面形狀的梁的強度試驗套件、構件的不同連

7、接方式的強度試驗套具、簡易茅草房的框架結構套件、小床模、“工”字形活動架、耳機線、網線、平滑礦泉水瓶等。 2. 教學課件的準備 教學課件比較簡潔，多以直觀的圖片來說明，抓住關鍵知識點，突出中心。 七、教學過程 教學 環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖 課 前 準 備 將全班分成6個小組，指定小組長，按組分發(fā)試驗器材及試驗報告單。 準備好茅草房框架材料。 配合分組 節(jié)省課內時間 導 入 <請一位同學上臺做尼龍繩的抗拉試驗>。 引出課題。 觀察 通過圖片事例引領學生進入課題。 新 課

8、 新 課 新 課 新 課 <投影結構強度的定義> 結構強度：結構具有的抵抗被外力破壞的能力。 <教師演示折斷木板、折彎鐵線> 上兩節(jié)課中我們探討過結構的受力形式會有多種，如壓力、拉力、彎曲力、剪切力、扭轉力，在不同形式的力作用下結構所表現(xiàn)出

9、的抵抗能力也不同，所以強度有抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度、抗剪強度、抗扭強度之分。 上兩節(jié)課中我們曾探討過結構的受力形式會有多種，如壓力、拉力、彎曲力、扭轉力、剪切力，在不同形式的力作用下結構所表現(xiàn)出的抵抗能力也不同。如鐵線的抗拉能力很強，但抗彎能力卻不行（用一根鐵線做演示試驗。） 1. 任何一種結構，都有它特定的強度。結構的強度都和哪些因素有關呢？實驗驗證是最好的說明。 探究一： 長寬厚度相同的紙條與鐵片的抗彎強度或抗扭強度是否一樣？ (通過上面兩種試驗對比說明“材料”是影響結構強度一個因素) 4.除此外結構強度還和什么因素有關？下面就請大家通過其

10、它的試驗去研究，并在試驗后完成試驗報告。在做試驗前后也可同時思考看能否改進試驗裝置或試驗方法。 5.巡察。 6.請各小組長做本組的試驗匯報。 7.強調：分工協(xié)作是現(xiàn)代科學研究的重要方式。一個研究項目往往都可以細分成多個子項目，每個子項目都由不同的

11、人員負責，如此可以大大提高項目的研究效率，減少重復投資，實現(xiàn)資源共享，最終就可以快速達到預期目標。（舉微軟開發(fā)團隊案例）所以今后我們要大力倡導這種研究方式。 8.做四邊形結構與三角形結構的側向抗壓強度的對比演示試驗。 9.投影腳手架、鋼架橋圖片。 展示紙柱做成的框架結構。 10.（展示“工”字形活動架，介紹兩種常見構件連接方式<鉸連接剛連接>的應用） 結構中何時選擇鉸鏈接方式或何時選用剛連接方式，得看具體需要來定。 觀察 一位同學上臺做紙條與鐵片的彎曲、扭轉試驗

12、 轉化思維 1～3小組同學做“不同截面形狀的構件做成的梁的抗彎強度試驗”，嘗試改進試驗裝置或方法，做完該試驗后先填寫報告單1； 4～6小組同學做“平面橋與拱形橋的強度測驗”，嘗試改進試驗裝置或方法，做完該試驗后先填寫報告單2； ----------------------------------------------- 附：（兩份試驗報告單合印在一張紙上） 試驗報告1 不同截面形狀的構件做成的梁的強度試驗 試驗目的： 測試不同截面形狀的構件做成的梁的強度 試驗準備：剪切長度及寬度相同的厚卡紙條若干，將卡紙條分別折成截

13、面為“一” L”“U”形，每式一根；做一個“井”字形試驗支架；彈簧秤一把。 試驗過程： 1.分別將不同截面形狀的厚卡紙構件放到試驗支架上，夾緊一端。 2.用彈簧稱分別去鉤拉卡紙條，直到卡紙條活動的一端離開支撐板，記錄此時彈簧稱的讀數(shù)。 3.將木夾帶著紙條翻轉180度放置，再用上一步的測量方法測量、記錄。 試驗記錄： 一字形 L形 U形 正放 反放 試驗分析： 試驗結論： 結構強度與構件的 有關。 試驗報告2 構件的不同連接方式的強度測驗 試驗目的：測試構件的不同連接方式的強度。 試驗準備：取4

14、段長度一致的20cm長的扁鐵條，在每段扁鐵條的一端開好兩個小孔，兩段鐵條中間用一根方鐵棍焊接連接在一起；小螺栓四，螺絲刀一把，書本若干。 試驗過程： 1、將所有的扁鐵條組合起來形成一個人字形框架，使鐵條與鐵條的兩孔對齊，鐵條與鐵條相互垂直，在其中的一個孔插入一根螺栓并上緊螺母；將框架立放在桌面，加上書本做負載，而后逐步增加書本，直到將框架壓垮。記錄支撐量。 2、重復第一步但插多一根螺栓到另一對齊的孔，即用雙螺栓連接兩鐵條，而后逐步加上書本負載，記錄支撐量。 試驗記錄： 單螺栓連接 雙螺栓連接 支撐量 試驗分析： 試驗結論：結構強度與構件的

15、 有關。 ----------------------------------------------- 小組長做匯報。 1～3小組記錄4～6小組的試驗結論； 4～6小組記錄1～3小組的試驗結論。 聽講 觀察、思考 欣賞 觀察、思考、回答 提高感觀效果。 對結構強度的認識從感觀意識提到理論層次。 培養(yǎng)學生的分工協(xié)作能力；同時激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。

16、 及時指導。 驗證結構強度與形狀有關 驗證結構強度與構件之間的連接方式有關 鍛煉膽量與口才。 體現(xiàn)團隊的分工協(xié)作與成果共享。 分工協(xié)作在生產生活與科研中的重要作用。 加深結構形狀對結構強度的影響的理解。 了解更多的有關三角形的穩(wěn)實性在現(xiàn)實生活

17、中的應用 直觀的看到兩種連接方式的區(qū)別—作為連接方式內容的補充，因為在分組試驗中沒有這樣的連接形式。 課 堂 練 習 1。（投影早期的海南茅草房圖片） 在70年代的海南，特別是少數(shù)民族聚居的山區(qū)市縣，人們住的大都是這樣的茅草房。它結構簡單，但卻結實、耐用。這種房子是怎樣建成的呢？假設我們通過時光隧道回到了70年代的海南山區(qū)，那里有一位名叫小符的農民朋友，他正想建造這樣的一間茅草房，需要幫忙，現(xiàn)在正好可以讓我們體驗一下！ （抽調同學上臺操作） 2.請說明你的選材理由。 3.海南是多臺風地區(qū)，建造的房子要有一定的抗風能力。你有什么辦法使我們建造的

18、茅草房變得更結實？ 觀察、動手實踐 思考、回答 思考、回答、示范操作 在全部的練習與作業(yè)題中，都圍著海南少數(shù)民族代表“小符”的“建草房做木床再造樓房建工廠”一條線展開，目的有三：一是讓學生加深對技術的生活化應用的理解，感悟技術就在身邊；二是讓學生在參與動手實踐的過程中提升理論知識的應用能力；三是讓學生更多的了解海南，從一個側面感受國家改革開放的成就，從而提升以祖國為榮的愛國情感。 拓 展 練 習 1.房子建好了，想入住，少不了一張床，

19、于是小符自己動手造了一張木床，可是這樣的床結實嗎？（展示床模型） 2.<有獎問題> 隨著我國改革開放的不斷深入，海南人民的生活水平也在不斷的提高。 小符把舊茅草房拆了，蓋上了一幢二層框架結構的樓房。（投影海南新農村圖片）請問你知道一般樓房的混凝土梁選用什么材料建造？為什么要如此搭配？(投影) 請舉一個類似的利用多種材料搭配組成特殊強度結構的例子。(如學生提到耳機線、網線，教師則順勢展示耳機線、網線以應和，如提到它則在發(fā)完獎品后補充展示。) 觀察、思考、回答 思考、搶答 理論知識的應用 補充感性實例 課 外 作 業(yè) 1.為了充分利用山區(qū)的優(yōu)質水資源，蓋了樓房之后，小符又與他人合作創(chuàng)辦了一家礦泉水加工廠，并請人設計了一款礦泉水瓶。（展示礦泉水瓶）其實這款瓶子的強度不夠，手拿很易變形。請你來幫忙改進這款瓶子。 觀察 綜合考慮多種因素，利用課外時間完成。 鞏固與升華理論知識 結 束 投影結構強度的定義及其影響因素 重溫 教師勿需過多的解釋即可將全堂課的知識點一目了然。