1.3.4 结构的稳定性 教学设计-2023-2024学年高中通用技术地质版（2019）必修《技术与设计2》

《第一章结构及其设计——3.4结构的稳定性》 【教材分析】 本节课是《技术与设计 2》中第一单元结构及其设计的第三节结构强度与稳定性的内容，是这单元的一个重要组成部分，同时“结构的稳定性”和生活实际联系密切。所以这部分内容是本单元的重点。 【学情分析】 学生已有的生活经验和知识储备为本节课进行的结构稳定性因素的探究试验奠定了良好的基础，此外，学生动手的积极性高好奇心强，往往欲欲跃试却又犹豫再三不敢表现，有时候满足于一知半解，缺乏细致严谨的态度和发散思维的思考习惯，故而在教学过程中，我多结合生活中的实例，让学生分组评比来调动课堂积极性，让学生加深对结构稳定性因素的理解。 【教学资源】多媒体矿泉水瓶长条吸管图钉木板 【教学方法】讲授法实验法 ppt演示法小组合作讨论法举例法 【教学目标】 （1）理解结构稳定性的概念 （2）通过实验探究分析总结影响结构稳定性的主要因素 （3）能对简单的结构进行稳定性分析，并能对如何增加结构稳定性提出自己的看法。 【重点难点】 重点：结构的稳定性及其主要影响因素 难点：运用知识解释生活现象，运用知识指导实践。学生通过小组合作、探究试验讨论、分析、对比等方法，总结影响结构稳定性的重要因素；并运用所学的知识分析简单的结构。增强对结构稳定性的认识，培养学生观察分析能力，注重小组间交流，培养合作能力、探究能力和创新思维，提高动手操作能力，提升学生的技术素养，渗透安全教育。 【教学过程】 环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节1导入 [PPT展示]春晚舞蹈《飞天》的片断 [提问 1]这个节目为什么能受到大家的喜爱？ [提问 2]舞蹈演员们表演有没有用科学解释不了的地方？表现在哪里？[提问 3]不倒说明是稳定性好还是不好？这就是我们今天要探究内容——结构的稳定性。 并展示学习目标。 思考问题并回答问题 引导学生提出“不倒”从而引出今天 的 课 题——结构的稳定性 环节2学习新知新课讲授一 什么是结构的稳定性 1、认识生活中的常见的稳定和不稳定的几种情况。 （1）展示视频不倒翁 【老师讲解】无论从哪个角度推它，它只是一时改变状态，很快又恢复原状。 （2）展示金字塔图片 【老师讲解】经历几千年风吹雨打，屹立不倒，保持原态。 （3）展示被大风吹得散架的广告牌【老师讲解】在外力风的作用下直接翻倒且不能恢复至原态。 2、结构稳定的概念[概念]如果结构能传递或承受任意形式的荷载，则称为稳定结构。 换言之：结构体受外力作用而能保持原有的平衡状态称为稳定结构。稳定结果的特点：它的任何组成部分不会成为可变机构，整体也不会产生刚体位移。 【教师评析】稳定结构分为两类： (1)当外力作用时，结构的平衡状态不发生变化；这是稳定结构。比如：金字塔 (2)当外力作用时，结构的平衡状态发生改变，但外力消失时，结构又回到原来的平衡状态，这也是稳定结构。 (3)比如：不倒翁[提问]那我们开始看到的那个不倒翁，它的结构是稳定的吗？[PPT展示]一组图片——大风吹倒的树、广告牌、翻倒的货车[教师评析]图片的特点：这些结构都有一个共同的特点：受外力之后，破坏了原有的平衡状态，使原来稳定的结构变得不稳定了，所以我们说以上结构的稳定性不好。在相同的外力作用下，有的结构能保持稳定，而有的结构不能保持稳定，可见不同的结构，其稳定性是不同的。那么影响结构稳定性的因素有哪些？下面用试验探究的方法来总结出影响结构稳定性的主要因素有哪些？ 思考问题并回答问题 观看并回答问题 观察思考回答问题 让学生认识稳定结构和不稳定结构。确认不倒翁的结构是稳定的让学生感受一下不稳定的结构，总结出不稳定的原因：破坏了原有的平衡状态。学生通过常识能判断出哪个最稳定，但不知道原因，引出下面的内容：影响结构稳定性的主要因素 二影响结构稳定性的主要因素有哪些 （通过实验探究法和 ppt 演示图片来总结出影响结构稳定性的主要因素有哪些） 1、[探究试验一]准备两个完全相同的矿泉水瓶放在木板上，一个正放一个倒放，慢慢抬起木板的一边，观察哪个稳定？ [提问]哪个更稳定？结论一是什么？[ppt展示]两张图片 （接触面积相同而支撑面积不同） [提问]哪个更稳定？为什么？ [教师评析]强调接触面积≠支撑面积。 [结论一]结构的稳定性与支撑面积的大小有关，支撑面积越大，稳定性越好。 [学以致用]PPT展示图片，让同学们用科学的方法来分析一下哪一个结构更稳定？ [提问]想一想，在我们生活中有哪些结构是通过增大支撑面积来提高结构的稳定性？ [举例] ppt展示凳子金字塔隔离墩图片 2、[探究二] 实验一：准备两个相同的矿泉水瓶，A装半瓶水，B 装满水，把两瓶子放在木板上，慢慢抬起木板的一边，观察哪个瓶子最稳定？ 实验二：亲身试验：站立不动，双脚开立 30厘米，身子向前倾斜