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认识结构教学案例从化中学 钟活辉一、教学目标1了解自然界的结构，理解人们可以通过对自然界中结构的研究，获得很多设计的启示和灵感。2了解技术领域和社会领域的结构，进一步理解认识结构的意义。3从力学角度理解结构及其定义。二、教学媒体、资源多媒体教学设备，纸板承受压力实验所需要的纸板和钩码。三、教学思路学生对结构有一定的了解，对新鲜事物比较感兴趣，利用这一特点，多处设立兴趣点，层层深入，逐步展开对自然界中结构、仿生、技术领域、社会领域的结构分析，最后再从一个具体力学角度分析结构。四、教学策略教法：在教学过程中，采用讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，采用让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式，并始终贯穿于整个课堂教学过程。本课时要求学生亲历纸板承受压力实验，让学生尽快获得感性认识，并上升到理性认识。学法：鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。五、教学过程（一）情景导入1（视频、图片放映）三个鸡蛋能承受一块木板和三块砖头的重量、不倒翁、比萨斜塔特殊结构，引起学生对结构的兴趣。2出示课题（认识结构）。3出示教学目标，让学生对本节课内容有一个初步了解。（二）自然界中的结构1放映雪花、蜻蜓、蜘蛛网、蜂巢等结构图，学生会发现原来自然界的结构是那么的精美。通过引导学生分析蜂窝的结构，进而让学生归纳结构概念。2提出问题：为什么要研究自然界中的结构？进一步启发学生，通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究，给了人们无限的创造灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域，更好地服务于人类。3案例分析：鸟与飞机，让学生分析鸟的哪些特点适合飞行，再进行飞机与鸟的对比，说明飞机是受鸟的启发而发明的。鹰眼与导弹跟踪系统，先讲导弹跟踪系统的作用，然后再讲鹰眼的特点，并且与人的眼睛对比，从而说明导弹跟踪系统是受到鹰眼结构的启示而发明的。4让学生讨论，举出还有哪些结构是受到自然界的结构的启发。学生回答，再给学生进一步拓展，比如潜艇与鱼、雷达与蝙蝠、锯与草叶等，进一步给学生总结通过仿制生物的结构来实现功能仿生。5进一步拓展：除了功能仿生，另外造型仿生，提示现在仿生已经成为一门学科，给学生提供中国仿生学网站。6思考与分析：人类好多地方不如动物，不能像鸟一样在空中自由飞翔，不能像鱼一样在水中欢快游荡，奔跑速度不如狗，打斗力气不如虎。人类为什么能成为动物界的统治者呢？总结学生回答：依靠大脑，通过学习，人类把几千年的知识在几年、十几年中继承过来并在原来的基础上进行创新。（三）技术领域的结构，由自然界拓展技术领域（四）社会领域的结构，由有形的结构拓展到无形的社会结构（五）结构合理的重要性学生阅读案例：魁北克大桥的坍塌。大桥坍塌的原因是由于擅自改变了桥的结构。说明结构合理的重要性，教育学生对结构设计要有高度的责任感。（六）力学角度认识结构1力学的结构定义：从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起其形状和大小改变的力。2用电脑动画分析一块豆腐的受力情况，讲解引起结构发生形状和大小改变的原因。当一个结构受到超过它能承受最大外力作用时，形状和大小发生改变。进一步总结设计物体的结构时，应考虑物体可能受到的外力和最大承受力。3让学生分析物体的受力情况和受力的种类，让学生上讲台用电脑对各种力与其对应效果连线。4指导学生做“纸板承受压力实验”，分析哪种形状的纸板承受的物体最多。（1）学生回答，哪种情况下纸板的抗压能力最强?举例说明这一结论在实际应用中有什么意义。（2）用动画分析原因，引导学生利用已学的物理知识分析：在平面上的物体对平面的压力等于物体本身的重力，在曲面上的物体对曲面的压力小于物体本身的重力。（3）放映赵州桥影像，说明力学知识的应用。（七）结构的分类利用图片及现实生活中例子让学生了解不同种类的结构以及各自的受力特点（实体结构、框架结构、壳型结构）六、课堂总结1认识结构的意义2结构的在力学角度上的定义3结构的受力形式及类型