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2019-2020年高中通用技術(shù) 常見結(jié)構(gòu)的認識6教案 蘇教版必修2 文檔內(nèi)容：簡單結(jié)構(gòu)的設計 章　　節(jié)：第一單元　結(jié)構(gòu)與設計 第一節(jié) 常見結(jié)構(gòu)的認識 課 時：第2課時 一、教學目標 1. 知識與技能目標 (1) 能從力學的角度理解結(jié)構(gòu)的概念。 (2) 能夠結(jié)合簡單結(jié)構(gòu)，分析結(jié)構(gòu)的受力。 (3) 了解結(jié)構(gòu)的類型，并對簡單的結(jié)構(gòu)實例進行分類。 2. 過程與方法目標 結(jié)構(gòu)的構(gòu)件的基本受力形式。 3. 情感態(tài)度和價值觀目標。 觀察和分析常見結(jié)構(gòu)，激發(fā)學習激情和興趣。 二、教學重點 結(jié)合實例進行結(jié)構(gòu)的受力分析和分類。 三、教學難點 結(jié)構(gòu)受力時所產(chǎn)生的內(nèi)力和應力。 四、教學方法 講授法、閱讀法、案例分析法和提問法，組織學生共同討論、分析、交流互動 五、設計思想 1. 教材分析 本小節(jié)從力學角度闡述了結(jié)構(gòu)的含義——“結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)”；闡述了內(nèi)力、應力的概念及其計算公式；介紹結(jié)構(gòu)的多種受力；讓學生清楚組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件有哪些受力；最有利用“馬上行動”、“案例分析”、“探究”、“小實驗”等活動對構(gòu)件進行承載能力定性分析。體驗、學習受力的分析方法。受力分析是這一小節(jié)的重點。 本小節(jié)還講了三種基本結(jié)構(gòu)類型，重點在于三種結(jié)構(gòu)及其受力情況，同時指出在生產(chǎn)生活實際中結(jié)構(gòu)的復雜性，多數(shù)物體的結(jié)構(gòu)是這三種結(jié)構(gòu)形式的組合。 2. 設計理念 從生活實踐中的常見實例出發(fā)，進行討論分析，歸納總結(jié)，自主提煉出課堂核心知識。 3. 教學策略設計 根據(jù)學生的已有知識，在結(jié)構(gòu)受力分析和結(jié)構(gòu)類型分類的教學過程中，圍繞生活中的常見結(jié)構(gòu)，通過紙板演示小試驗、案例分析，采用直觀教學方法讓學生親身體會和感受，激發(fā)師生互動，提高學生的學習興趣和熱情，從而達成教學目標。 4. 學情分析 學生已經(jīng)掌握了一定的力學知識，并可以畫出一些簡單物體的受力圖，但對分析一些基本結(jié)構(gòu)如何受力、構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)力以及單位橫截面上所產(chǎn)生的應力有一定的困難。同時，學生對結(jié)構(gòu)類型的分類，往往只注意到一種結(jié)構(gòu)形態(tài)，容易造成分類的混淆。 六、教學準備 多媒體教學設備、教學課件PPT、紙板、砝碼等。 七、教學過程 1．導入。 【演示試驗】 講解“紙板承受壓力試驗”： 比較不同形狀的紙板承受壓力的大小。 試驗準備： (1) 取廢舊紙盒的紙板，分別裁出3條大小均為10cm*40 cm的小紙板。 (2) 分別取若干本書（用于支撐紙板）和給紙板加壓的重物。 試驗過程： (1) 將一紙板用兩摞書支撐起來，在紙板上中間不斷增加重物，直到它塌下去，記錄此時承受的重物質(zhì)量的大小。 (2) 將另一紙板彎成拱形，兩端用兩摞書抵住以阻止拱形延長，在拱形的上端不斷增加重物，直到它塌下去，記錄此時承受的重物質(zhì)量的大小。 (3) 將剩下的紙板彎成比前次跨度小的拱形，在拱形的上端不斷增加重物，直到它塌下去，記錄此時承受的重物質(zhì)量的大小。 【師生互動】上述演示試驗說明：不同的結(jié)構(gòu)所能承受的力是不同的。我們知道結(jié)構(gòu)在一定外力作用下就會遭到破壞，主要原因是結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的應力已經(jīng)達到其極限值。那么，說明是應力呢？ 2．結(jié)構(gòu)與力 【演示試驗】橡皮筋的拉伸試驗。 1) 拿出兩根粗細不等的橡皮筋，分別拉伸。 2) 學生觀察并記錄橡皮筋拉伸的長度。 3) 加大力度，拉斷細的橡皮筋。 【教師分析】從力學角度分析，結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。當橡皮筋受到外力作用時，內(nèi)部各質(zhì)點之間的相互作用會發(fā)生改變，產(chǎn)生一種抵抗的力，即內(nèi)力F。 為什么細的橡皮筋容易斷呢？ 【學生回答】由于細的橡皮筋強度不夠。 【師生互動】這是由于橡皮筋在外力的作用下，其結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的應力已經(jīng)達到其極限值。應力就是構(gòu)件的單位橫截面上所產(chǎn)生的內(nèi)力，用希臘字母σ表示。內(nèi)力與應力之間用公式σ=F/S表達，其中F是內(nèi)力，S是受力面積，σ是應力。在相同外力的作用下，由于粗的橡皮筋的受力面積較大，根據(jù)公式可知，其應力較小，因此不容易斷。 【學生活動】指出下列結(jié)構(gòu)可以抵抗外界哪些方面的作用力： 建筑物的窗戶 墻體的正向與側(cè)向壓力、風的作用力、自身重力等 餐桌 桌面物體的壓力，自身重力等 硬紙包裝箱 箱內(nèi)物體的重力、擠壓力、自身重力等 根據(jù)構(gòu)件的受力和變形的形式，我們可以將構(gòu)件分為受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉(zhuǎn)這五種基本形式。 【馬上行動】 請連線： 受拉 構(gòu)件承受使之彎曲的力 受壓 構(gòu)件承受兩個距離很近、大小相等、方向相反的平行力 受剪切 構(gòu)件承受使之被擠壓的力 受扭轉(zhuǎn) 構(gòu)件承受拉拽力 受彎曲 構(gòu)件兩端承受方向相反的均勻的力，使它發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變 【案例分析】 橋梁的橋面的受力 一座簡易橋梁，行人和車輛通行的橋面受到的力有行人和汽車對橋面的壓力P1，橋自身的重力P2，兩端橋墩對橋面的支撐力N，以及風對橋面的力F等。 【馬上行動】 填空： 在下圖中，吊蘭的支撐架承受 ，橋墩承受來自橋面、橋上負載的 ，兩端被托住的橋梁受到 。 在分析簡單的結(jié)構(gòu)時,是將結(jié)構(gòu)分成簡單的結(jié)構(gòu)原件, 再進行分析 【探究】 觀察右圖，說明石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來。 進一步挖掘：石磨在推動過程中，繩子在空間的軌跡是一個什么圖形？ 1. 保持推桿在平行于地面的一個平面上運動； 2. 防止推桿彎曲變形。 3. 結(jié)構(gòu)的類型 通過紙板演示試驗我們知道，不同的結(jié)構(gòu)所能承受的力是不同的。 【投影展示】不同類型的圖片。 指出圖片中結(jié)構(gòu)的類型。 【學生回答】萬里長城、水庫大壩屬于實體結(jié)構(gòu)；頭盔、國家大劇院屬于殼體結(jié)構(gòu)；建筑腳手架、鋼架廠房屬于框架結(jié)構(gòu)。 【教師總結(jié)】 我們知道生活中的結(jié)構(gòu)是千奇百態(tài)的，根據(jù)物體的結(jié)構(gòu)形態(tài)，通常將結(jié)構(gòu)分為實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)。 1）實體結(jié)構(gòu) 通常是指結(jié)構(gòu)體本身是實心的結(jié)構(gòu)。其受力特點是外力分布在整個體積中， 如實心墻、大壩等。 2）框架結(jié)構(gòu) 通常是指結(jié)構(gòu)體由細長的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。其特點是支撐空間卻不充滿空間，如鐵塔架、腳手架等。 3）殼體結(jié)構(gòu) 殼體結(jié)構(gòu)通常是指層狀的結(jié)構(gòu)。其受力特點是，外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上，如頭盔、建筑物的屋頂、貝殼、汽車飛機的外殼等等。 總結(jié)三類結(jié)構(gòu)的各自特點 結(jié)構(gòu)類型 定義 特點 例子 實體結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu) 殼體結(jié)構(gòu) 在生產(chǎn)和生活實際中，很多物體的結(jié)構(gòu)是由兩種或兩種以上的基本結(jié)構(gòu)類型組合而成的。 【案例分析】分析世界上最大教堂——圣彼得大教堂的結(jié)構(gòu)類型。 分析要點：其結(jié)構(gòu)整體往往是框架結(jié)構(gòu)，而地基、支撐柱則是實體結(jié)構(gòu)，屋頂通常采用殼體結(jié)構(gòu)，這也是大多數(shù)結(jié)構(gòu)體所采用的結(jié)構(gòu)類型。 【馬上行動】 練習 物體結(jié)構(gòu) 實體結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu) 殼體結(jié)構(gòu) 組合結(jié)構(gòu) 受力特點 柵欄 √ 支撐空間卻不充滿空間 圓形陶瓷裝飾品 √ 結(jié)構(gòu)體的表面 冰山 √ 外力分布在整個體積中 高層建筑的穹頂 √ 結(jié)構(gòu)體的表面 鋼化玻璃鍋蓋 √ 結(jié)構(gòu)體的表面 竹排 √ 支撐空間卻不充滿空間 汽車外殼 √ 結(jié)構(gòu)體的表面 人的頭蓋骨 √ 結(jié)構(gòu)體的表面 古羅馬斗獸場 √ 支撐部分空間，分布在部分體積中 4. 總結(jié) 這節(jié)課我們學習了兩個基本力學概念：內(nèi)力與應力，了解了五種構(gòu)件的基本受力形式，通過分析討論掌握了結(jié)構(gòu)的類型。 八、教學反思 本課時對蘇教版教材的內(nèi)容編排加以調(diào)整，按照我們?nèi)粘５乃季S習慣，教學過程中的順序為：講解相關(guān)的例子——總結(jié)概念——概念延伸——細化講解，學生容易理解。結(jié)合許多實際的身邊事例加以講解 講解“架構(gòu)形態(tài)”和應力概念，對教材進行了適度拓寬。通過探究石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來，啟發(fā)學生回答石磨在推動過程中，繩子在空間的軌跡是一個“圓錐形”，有意識培養(yǎng)學生的技術(shù)空間想象能力。 但是，上完課后，還是有許多不足之處。只是按照教材按部就班上下來，沒有創(chuàng)新性?？赡苈鋵嵙酥R點，卻沒有激發(fā)學生學習積極性。或許有更好的上課案例，只是沒有找到而已。