1.2.2 探究结构的强度 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）必修 技术与设计2

《探究结构的强度》教学设计 一、学习者分析 学生通过第一节的学习和日常生活中的常识，对结构和结构的受力情况有了初步的认 识，但对影响结构的稳定性和强度的具体因素还不是很清楚，而这些知识正是学生今后设计 结构时的重要理论基础，要认识结构的稳定性和强度就必须了解一些结构力学的知识，而结 构力学是学生学习的难点。本节通过一些技术试验深入浅出地让学生自主探究，分析影响结 构强度和稳定性的因素。 二、教材分析 本节的主要内容有：结构的稳定性、强度、连接，以及结构的强度和稳定性试验。本节 承接了第一节认识结构的内容，主要让学生理解影响结构稳定性和强度的因素，初步应用应 力的公式进行计算，通过技术试验分析影响结构强度和稳定性的因素。本节是本章的核心内 容，为学生学习结构设计打下基础。 教学重点、难点 重点：理解结构的稳定性和强度的定义，能运用应力的公式进行简单计算。 难点 ：通过技术试验分析影响结构强度和稳定性的因素，并写出试验报告。 三、教学目标 1 ．技术意识：通过感知生活中的现象以及进行技术试验，形成对结构稳定性和强度的 基本概念，学会从结构稳定性和强度的角度分析事物，了解探究结构稳定性和强度对人类技 术发展的重要性。 2 ．创新设计 探究结构的过程中，设置具有不同影响因素的试验，使学生了解要解决某一特定问题要 解决的主要技术问题。 3 ．工程思维 引导学生通过探究生活中常见物品的稳固性，由点及面，了解一般结构的稳定性和强 度，并进行多因素分析试验，使学生形成初步的工程意识和思维。 4 ．图样表达 在讲解结构的相关知识时，配以丰富的结构草图、立体图等，引导学生结合日常生活情 境，识读常见的技术图样，能用简单的草图表达与交流设计构想。 1 学科网（北京）股份有限公司 四、教学理念和方法 1 ．本课的教学模式：“教师为主导，学生为主体”，引导学生思考，动手实验。“自 主、合作探究”让学生自主探究、主动建构知识。 2 ．教师与学生间、学生与学生间在每个问题解决的过程中都进行地及时地反馈，让学 生少走弯路，提高学习效率。 五、教学器材、资料 自制实验教具、准备好学案、空白实验报告、所有教学图片、视频、阅读材料等素材。 六、教学课时 2 课时 《强度与应力》 1 课时， 40-45 分钟（我校一节课是 40 分钟） 《强度与材料、形状，连接方式》 1 课时， 40-45 分钟 六、教学过程 教学 环节 教师活动 学生活动 设计目的 复习 强度：构件具有抵抗被破坏的能力。 构件单位横截面面积上所受的内力称为构件的应 力。 σ = N/A 复习上节课的内 容，思考即将学 习的内容 “强度与 应力”是 本章的重 点和难 点，概念 要理解。 ( N— 内力 A— 横截面积 σ— 应力 单位:牛 单位：平方米 单位：帕斯卡 ) 2 学科网（北京）股份有限公司 构建 新知 一、 强度与材料 1 ．不同材料的强度 （1）试验：施以拉力，看不同材料变形情况 纸条 泡沫棒 绳索 竹条 钢条 （2）看视频 给木材、混凝土、钢筋混凝土三种材料施以压力， 观察变形情况。 钢筋混凝土既能承受压力，又能承受拉力 2 ．同种木材，纹理方向不同的强度 看视频 木材顺纹方向的抗拉强度、抗压强度最大，横纹方 向最小；顺纹的抗剪强度最小，而横纹最大。 结论： 结构的强度与材料有关 1、材料不同而其他条件相同的构件，其强度不同。 2、相同材料、纹路分布方向不同的构件，强度也不 同。 学生上讲台试验 观看视频 分析材料被破坏 的部位原因、解 决措施。 小组讨论、分析 试验及视频现 象，得出结论 亲自感知 不同材料 施以拉力 时的变形 情况，感 知强度与 材料的关 系； 看视频进 一步直观 了解不同 材料的抗 压强度。 精心选择 的视频能 有效弥补 不能做实 物试验的 不足。视 频直观形 象。 拓展知识 ; 学科网（北京）股份有限公司 二、强度与形状 1 ．教师演示试验 比较两个实验中竹条变形情况，我们得出什么结 论？（长方体、三棱柱） 结构的强度与构件的形状有关 构件的横截面形状亦极大地影响结构的强度。 结论： 2 ．动手试验 用一张厚的美术写生纸折成不同形状，测试它 的强度。 3 ．立即行动 P20 页两题 4 学科网（北京）股份有限公司 4 ．教师用实物演示上面的例题 三、连接方式 通过一定的方式把两件或两件以上的物体连在 一起。 展示同学们的换鞋凳、桥梁模型的连接方式。 构件连接处的强度是影响整个结构强度和稳定 性的重要因素，而构件连接处的强度取决于它的连 接方式、连接技术和连接处的牢固程度等。 榫卯连接、铆接（视频）、铰接 铰结点 刚结点 结论： 连接方式极大地影响结构的