2022年高二通用技术 结构与稳定性教案

2022年高二通用技术 结构与稳定性教案一、 基本说明 1 模块： 技术与设计2 2年级：高中一年级下学期或高二上学期3所用教材版本：江苏教育出版社、地质出版社4所属的章节：第一单元结构与设计第二节稳固结构的探析 P0115学时数：40分钟（多媒体教室授课）二、教学设计 1、教学目标 （1）：主要是了解什么是结构的稳定性，掌握影响结构稳定性的主要因素，运用所学知识孕伏设计稳定结构；（2）：能通过技术实验分析影响结构稳定性的因素，通过稳定的结构在生活中的应用，初步学会探究问题的方法。可采取通过小组合作探究，动手实践，加深对教学重难点的把握。（3）：使学生认识树立对结构稳定性问题探讨的重要性；通过学生的实践活动培养钻研精神，增进合作交流能力，激发结构设计爱好和欲望，并以技术的观点对待生活中的结构稳定性问题，以提高技术素养。通过对学案的配套学习和教材相关内容的阅读，培养学生的自学精神2、内容分析： 本节内容承前内容为：第一单元第一节常见结构的认识；启后内容为：第一单元第三节简单结构的设计；本节课的内容与生活紧密相联，通过本节的学习，不仅可使学生对结构的认识更深，而且也是以后学习结构与强度、结构与功能和第三节简单结构的设计基础。因些对本节的教材内容的重难点做如下解读：重点：利用案例探讨影响结构稳定的主要因素难点：利用结构稳定性解决有关的问题关键：案例分析提炼出影响结构稳定性的三要素：重心位置、支撑面的大小、和结构的外形。3、学情分析： 高一学生，对结构有一定的了解，但难以上升到技术层面去理解和认识；在前面的学习中，学生已经了解了结构的含义，熟悉了常见的几种结构，是一种感性的认识，并未形成对结构的性质方面的深层理解，缺乏对结构的理性分析，没有系统的知识架构，尽管下节对结构设计和创作有专门章节，但是要在本节对学生在结构设计和创作方面要有意识地孕伏和渗透缺少的经验和设计思想。好在，高中学生的观察能力和思维能力已经具备一定的成熟性，在学习完“技术与设计1”模块后，学生具有技术基础的熟悉和较大的设计创造冲动,从而可以更有效地把握结构性质,为后续的结构设计做好知识铺垫。 4、教学策略 采用探究式教学法：提供学生充分自由表达、探究问题的机会，通过个人、小组等讨论解答和尝试活动，立足于学生的直接经验和亲身经历，力求使学生做到自己能发现问题、提出问题、分析问题，并将所学知识应用于实际问题的解决。通过小组活动，培养学生之间和谐合作的能力，体验交流合作的乐趣，推进学生对结构知识的内在联系的整体熟悉与体验，发展学生的创新能力、实践能力以及自我探索，自我解决问题的良好品质。 采用直观教学法：举例、图片和实物展示，激发学生的学习爱好和创造灵感，促进对结构稳定性的理解。采用分组探究法，在分组活动中进一步探究和体会影响结构稳性的因素（有些学生将园株笔弄弯了，涉及到结构的强度），进而为一节课作铺垫；5、教学资源预备 1结构稳定性案例；结构演法教具和学具；如：三棱锥和长方体、生熟二种鸡蛋一个、不倒翁、一次性杯子、一摞书本、象棋等；2多媒体教室上课；预备一些实物，图片，演示工具 PPT多媒体课件；3为学生预备筷子、橡皮筋等实践活动用品。6、设计思路： 本堂课的设计思路是先让学生明确目标，进而从师生共同的演示实验案例入手，引导学生进行思考、讨论，最后得出基本的结论，形成结论，教师的主要任务在于积极引导，调动学生的积极性。第一步：通过师生共同完成的技术实验引入，创设良好探究氛围1教师摆出自制的教学模型：用铁丝做的长方体，小实验演示，直观导入新知； 2展现探究目标第二步：通过案例2、3、4，在师生互动，合作探究中，形成结论1. 用探究方法，完成本节学习任务：“影响结构稳定性的主要因素：重心位置、支撑面的大小、和结构的外形第三步：小组合作，强化实践，深入探究学生利用园株笔、橡皮筋等制作简单稳定结构；并自评、互评、总结。第四步：升华：特别是学生发散思维和技术素养的培养。三、教学过程 教学环节及时间 教师活动 学生活动 对学生学习过程的观察和考查及设计意图 课前说明：直奔主题 1 教师投影展示本课探究目标：打出课题图片和学习目标的灯片 由结构稳定性的正反二幅图片让学生明确学习意义和目标，并产生学习欲望 目的是为了让学生对的课程结构有所了解，使学生有的放矢 创设情境问题引入 3 师生共同进行演示实验说明：案例探究1 用结构模型:人字架、用铁丝做的长方体和鸡蛋，让学生代表依次立式摆放在讲桌上； 1.观察小实验；2.描述观察结果；3.回答提问：特别学生对长方体做的铁丝和煮熟的鸡蛋怎么也不能竖摆好在桌上，学生会有许多思法的;引发学生对稳定性的思考；注意：区别鸡蛋内在结构的稳定性直观导入新知，提示学生对稳定性的关注；创设良好探究学习氛围。利于培养探究意识；自制教具易携带，是学生熟悉的物品。 明确意义探究对象2教师板书1; 1.什么是结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有的平衡状态的能力。2.影响结构稳定性的因素有哪些？观察思考:1. 理解结构稳定性的含义中的几个要素；稳定和不稳定的含义 2.明确探究目标：影响结构的稳定性的因素能从理论让学生理解结构稳定性的含义，以区别往后学习强度等概念。并表明此处学习为结构整体性的问题。必要的知识点明确是必须的案例诱导探究思考61. 由上面的演示，总结并板书：教师板书2：影响结构稳定性的因素之一：结构外形案例探究2：单脚支撑的自行车放稳的原因分析。5.归纳小结。说明：提问的方式引起学生对稳定结构中结构外形因素的思考：三角形结构更轻易稳定。1.探究：单脚支撑的自行车放稳的原因分析。答：前轮、后轮和单脚接触点共同构成三点支撑，在地面形成三角形。三角形面积越大，自行车的重心轻易落在三角形内，稳定性越好。/设计意图：从常用事物，激发学生想象，促进学生对结构外形因素的考虑。教师板书;结构的形状对稳定性有影响;出示问题：摩托车的边撑用段时间会倾斜，倾斜后的摩托车是更稳还是更不稳？学生按教材马上行动：摩托车的支撑架（课本：P14）知识运用，熟能生巧案例诱导探究思考81案例探究3 实验展示：A、不倒翁为什么不倒？ B、用电吹风吹装了一点水的一次性杯子，如何在较大风的情况下，杯子不倒？引发学生对方法的思考教师板书3; 影响结构稳定性的因素之二：重心位置；重心高低是设计者考虑的因素之一。2案例探究4：思考比萨斜塔不倒的原因，阅读中国斜塔小资料。说明：用直观的事例、图片说明重心位置低的物体轻易稳定；重心所在点的垂线落在结构地面范围内轻易稳定。1学生代表上讲台参与实验，共同探究方法；2学生进行思考，设法让杯子变矮；（改变重心高低）3.小结现象成因。（只须将杯子上面空的部分翻转过去，杯子变矮，重心下降，就不易吹倒了）。4.观察图片，拓展思考，加深理解。5.提供相关资料，拓展学生思维：图片展示：货车、玻璃杯、茶几、货物堆得过高的货车轻易发生翻倒；在产品设计中，如玻璃杯，茶几等，直观剖析设计意图：实验探究，简单而富有技术，并且直观刺激，利于诱导探究氛围的形成，明确成因之一：重心的高低推进探究，形成新知。61.深入案例探究4：由上面的比萨斜塔加重地基中的重量，使塔重心降低外，探究还有什么方法可以使比萨斜塔不倒吗：2.图片展示，将斜塔的底座增宽，在斜的一边支撑柱子能行吗：这样做对结构稳定性有作用吗？从技术上讲：当然有； 教师板书4：影响结构稳定性的因素之三：结构与地面接触所形成的支撑面的大小2. 多媒体演示：将比萨斜塔加大支撑面和支柱，增加学生的印象。教师及时总结。1观看实物展示，获得直观印象，利于理解底面大小对结构稳定性的影响。2.观看图片，思考。3讨论，思考，回答教师提问：为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？答：这是为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性。支撑面越大越坚实，稳定性就越好。4.观察实物，获得更深注意：支撑面接触面。 接触面表面 并思考：底座与结构的稳定性有何关系？ 学生在直观的事例、图片说明中了解重心位置低的物体易稳定；重心所在点的垂线落在结构底面范围内轻易稳定。设计意图：由上面的案例层层深入，更显行课堂结构环环相扣，富于逻辑性；并让学生用技术的观点去了解世界，开阔视野，培养多方面的能力。设计意图：从学生生活，身边的熟悉物品出发，激发学生爱好，促进学生对结构与地面接触形成的支撑面的大小因素的深层思考，亲身体验运用结论10展示投影片：临近前后六人为一组，利用六支园株笔（或其财料，没有的发扑克牌）和橡皮筋（可为连材料），以小组为单位的形式，一个主持；一人记录设计图等；其它人配合，动手搭建一个结构；使其在吹风机的风力作用下保持一定稳定性，并且结构空间尽可能大。将预备好的物品发给学生。小组合作，动手实践。六人为一小组。在该实践环节，部分学生设计设计图，其他学生通过活动搭建练习，从而亲身意识到结构的稳定性，体验到结构稳定性和重心位置、结构底座、结构外形有密切的关系，并孕伏结构设计的思想。说明：园株笔学生多的学习工具，随时可取，而橡皮筋材料环保，获取轻易，并且可多次重复利用。设计意图：在实践氛围中让学生进一步理解结构的稳定性，积累实践经验。规划小组合作，让学生明确制作的目标，归纳评价素质升华：21.制作小组自评：简单说明制作的过程和意图，并选出最佳稳定奖、最佳造型设计奖。2.用吹风机考验最佳作品的稳定性。3.教师总结各小组的制作成果，总结：1. 学生制作小组自选代表评价产品；2. 互相评价；总结；设计意图：总结归纳，突出教学重点，化解难点；实践升华,系统提升。知识拓展发展能力2师：稳定的结构能抵抗外力、承受负载，不稳定的结构有是否有用处的？（多媒体展示以下图片）师：在生活中我们要时刻注意运用好结构的稳定性学生讨论（1）在我国四川的广汉三星堆出土的器具有许多都是尖底的。怎么摆放才稳定呢？（2）我们坐公共汽车时，如何保持我们的稳定？设计意图：了解历史，热爱社图悠入的技术文明；设计意图：技术来源生活，又服务于生活；让学生树立技术的观点对待生活。四、教学反思 1、这节课内容的把握学生没有问题;理解难点也因为事先准备的比较充分，学生都能从不同的角度来说明问题。2、本堂课在教学策略上吸取了一些教学案例的优点,并且还结合学校实际进行了改进，如开门见引入天津高速列车，意义大而多;另放在教室上,有多媒体设备又没有改变学生原来的位置，纪律特别好，一开始就就融入到问题的探讨之中; 3、教学内容由浅入深,层层深入,学生感觉时间一下子过去了，下课时,许多学生意还未尽;4、本节课在设计时，对于如何引入新课，着实动了脑筋，是由教师的演示引入新课；还是学生的探究活动引入新课想了许久；在形成本设计时，还是采取扬长避短的办法，教师自制了教具、学具和学案，采以教师与学生一起演示的办法引入，教学后感觉效果很好。5在教学中也留有值得思考的地方：这节课是下节课的铺垫，如果孕估和渗透结构设计的思想和提高学生的技术素养，还有空间值得优化。请同行和专家批评指导。6、在器材选择上：还有生鸡蛋和熟鸡蛋、陀螺、不倒翁、啤酒瓶、方木块等. A字形梯可选，但是为了突出主题，只选择了相应的器材。参考资料： 结构与稳定性教学设计:海南华侨中学.技术组.林菁华 技术与设计：地质出版社.p29 二稳固结构的探析 1.结构与稳定性学案 一、本节学习的主要目标：（明方向）（上节课学了什么是结构和结构与力及类型，还理解吗） 1、 2、 二、所谓结构稳定性的含义其主要要素是：（抓关键） 1、 2、 3、 三、影响结构稳定的因素主要有哪些？下列实验活动中你有哪些体会？（学重点） 实验1 二人单腿独立对羿游戏：二人一组单腿独立，姿式可自己发挥，然后互相击打对方的手掌，看谁先双足立地，双足先立地的为输，保持稳定的为赢； 实验2 一堆书，整齐放置时的稳如泰山；另一种放法：每本都往一边慢慢往外放置，到一定程度时一摞书就全倒了。 四、发展性练习：用本堂课所学的知识解答以下问题（长智慧） （1）大海上航行的轮船，在装货物时，应尽量放在船舱里还是甲板上？为什么？ （2）静止或行进中的自行车为什么不倒，下面有人有点解释，你能用技术中结构的稳定性观点进行说明吗？ 自行车的平衡是一个动态的平衡过程，是建立在人的条件反射（现在也可以使用自动机械的自动控制）控制之上的。但是没有学会骑车的人没有建立这种条件反射，就不能掌握自行车的平衡。 原因一陀螺效应（与圆周运动中的向心力有关）自行车只有2个轮子，却为什么可以保持平衡呢？甚至，高手在骑车的时候，可以双手离开车把，任由车子向前走而不担心摔倒（但要担心前面呼啸而来的汽车）。物理学家拿出一个陀螺，放在地上转一下，并开始用鞭子使劲抽打它，随着陀螺越转越快，陀螺也像不倒翁一样，虽然只有一个尖着地，却左右摇摆而不肯倒下。这就是陀螺效应：旋转的物体有保持其旋转方向（旋转轴的方向）的惯性。但有人说：但遗憾的是，这并非一个合理的解释。 原因二 人一车系统平衡运动中的“人车”系统具有一定的速度，“摔倒”在物理上是“人车”系统的运动速度改变方向，而速度方向的改变必须有一个系统外的加速度，由于在骑车的过程我们找不到这样的一个加速度，所以系统的速度方向不会变化。所以不会摔倒。 原因三自行车比陀螺稳定自行车和陀螺转动时，不会倒的原因是一样的。 当自行车走时，它有一个力量会作用在车轮上，使车轮永远保持水平状态。自行车一旦停下来，这个力量就消失了，自行车也就倒下来。陀螺就跟自行车一样，在停止时，很快地倾倒下来。 原因四重心自行车不会倒下的原因很简单:因为人和自行车的重心在一条直线上,自行车不管往哪个方向歪,只要人和自行车重心保持一致,自行车就不会歪倒。 原因五运动习性原理你可以自己拿一个包，里面放着书，然后快速转，书不会掉下来。为什么初学者骑自行车就不行呢？要从这方面找原理。初学者不会灵活脚蹬，使自行车的速度减缓。若圆的运转速度或=圆半径的情况下，就不会摔下。我的想法是： 五、探究性作业：（提素养） 1、举出利用稳定性的例子一或二 原理 应用 如：利用重心位置越低，稳定性越好。 如：台灯底座、 2、举出利用不稳定性的例子一或二 原理 应用 如：利用重心位置越高，稳定性越差。 如：地动仪、 、影响结构的稳定性还有其它因素吗？ 影响的因素 影响的现象 影响的结论 备注