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。 1 学科网（北京）股份有限公司 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。 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、所有教学需要用到的信息载 体。 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 2 学科网（北京）股份有限公司 教学 环节 教师活动 学生活动 设计目的 走进 情境 发放内容为五个建筑物坍塌的阅读材料，请同学们用 关键词找出建筑物坍塌的原因 阅读材料，用 关键词描述建 筑物坍塌的原 因 激 发 学 生 的好奇心， 调 动 学 生 参 与 课 堂 的积极性 关键词： 荷载 精确计算 强度 ？ 复习上节课的荷载定义，引出强度概念。 复习上节课的 内容，思考即 将学习的内容 导入主 题，明确 学习内容 构建 新知 一、理解概念 1 ．固有内力 2 ．内力（附加内力） 学习、实践、 思考、吸纳 学习重点 难点知 识。 视频、图 片、文字 相结合， 教师讲授 与学生的 思考、回 答相结 合。 3 ．强度：构件具有抵抗被破坏的能力 ; 安徽省歙县中学 学科网（北京）股份有限公司 4 ．应力：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 N—内力 A—横截面积 σ—应力 单位:牛 单位：平方米 单位：帕斯卡 做题：如图是一混凝土方柱的示意图，支柱的横截 面为边长L=400mm 的正方形，支柱顶受轴向压力 P =45kN，支柱重力G=22kN，求支柱的底截面 l-l 上 的应力。 听讲，分析做 题。 注 重 培 养 学 生 的 技 术意识、工 程 思 维 等 学 科 核 心 素养。严谨 的 科 学 计 算 能 力 和 态 度 是 基 础。 也 让 同 学 们 明 白 建 筑 物 的 安 全、稳固永 远 摆 在 第 一位。 L 拓展知识： 5 ．许用应力 ( G ) N ( L ) P 当应力达到某一极限值时材料便遭到破坏，因而 设计中必须使构件的强度留有余量，作为设计时应力 的最高限度，这个最高限度值称为许用应力。 4 学科网（北京）股份有限公司 巩固 提升 拓展运用：如图所示， 起重机吊钩的上端用螺母固定， 独立做题，请 两同学上讲台 做题 上讲台做 题目，提 高同学们 的重视程 度，同时 检验学习 效果。 试分析起重机在起吊重物时，吊钩是 如何抵抗重物的拉力的。若起吊的重 物对吊钩的拉力为 170kN,吊钩螺栓部 分 内 径