1.2.1 “探究结构”：顺水之势，造桥福民——桥梁结构设计之结构的稳定性 课件-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）必修《技术与设计2》

顺水之势，造桥福民 桥梁结构设计之结构的稳定性 高中通用技术 01. 教材分析 02. 学情分析 03. 实验改进要点 04. 实验教学目标 05. 实验设计思路 06. 实验器材 07. 实验内容与教学过程 08. 实验效果评价 教材分析 01 教材分析 粤教版《通用技术》必修二 第一章《结构及其设计》 课题来源 顺水之势，造桥福民——桥梁结构设计 创设项目 教材分析 “顺水之势，造桥福民——桥梁结构设计”课时安排 项目整体流程安排 学情分析 02 学情分析 能力基础 知识基础 在实际操作和动手能力方面尚显欠缺，难以将理论与实践完美融合。 对于结构稳定性的具体概念以及影响结构稳定性的关键因素，尚缺乏深入的认识和清晰的理解。 高二年级学生 能够较为理性地观察和分析问题，并尝试找到解决之道。 对结构和其受力情况有了一定的初步理解。 不足之处 实验改进要点 03 实验改进要点 设计推手实验,探究重量与稳定性的关系； 分小组设计方案，并根据给出的结构方案制作悬臂结构。在悬臂结构前端逐步悬挂钩码，观察并记录悬臂结构倾倒时所挂钩码的质量。 增加了技术体验活动 通过对照实验，研究三角形和四边形框架在拉力作用下的形变特性。引导学生亲自体验不同形状的稳定性，知道三角形是稳定的形状之一。 利用两个不同放置状态的矿泉水瓶，以对照的形式，进行实验探究。 增加了对照 实验教学目标 04 实验教学目标 通过观察和思考生活中的实际案例，能够建立起对结构稳定性基本概念的理解，并学会从结构稳定性的视角来审视和分析各种事物，深刻认识探究结构稳定性对于人类技术发展所具有的重要意义。（技术意识） 通过小组合作，使用自制教具探究影响结构稳定性的因素，能够通过观察、分析、总结出实验结论，完成实验报告的撰写。（创新设计、物化能力） 通过探究桥梁结构的稳定性，由点及面，了解一般结构的稳定性，并进行多因素分析试验。（工程思维） 实验设计思路 05 实验设计思路 探究不同形状的结构稳定性，对比得出实验结论 探究几何形状对结构稳定性的影响 实验预测、验证，合作体验技术活动，分析悬梁必保持平衡的原因 体验重心位置对结构稳定性的影响 对比不同放置状态的瓶子，对比分析得出实验结论 探究支撑面面积对结构稳定性的影响 实验器材 06 实验器材 工具：热熔胶枪、直尺 材料：三角形框架、四边形框架、自制悬臂梁结构模型、木板平面、矿泉水瓶、钩码若干、木条若干、棉线、热熔胶棒 实验内容与教学过程 07 实验内容与教学过程 创设情境，激情导入 展示大风过后的震撼场景与不倒翁图片，引导学生思考为什么很多物体容易倒塌，而有的物体怎么推都推不倒，倒与不倒与哪些因素有关? 实验内容与教学过程 创设情境，激情导入 展示大风过后的震撼场景与不倒翁图片，引导学生思考为什么很多物体容易倒塌，而有的物体怎么推都推不倒，倒与不倒与哪些因素有关? （1）通过技术活动探究形状、重心、支撑面等因素对结构稳定性的影响，并尝试解决相关技术问题。 （2）能依据相关技术试验标准对结构稳定性进行试验。 设计意图：此环节通过图片对比，激发学生的学习兴趣和探究欲望，从而调动了学生的学习积极性和主动性。 引出本节课题、明确学习目标： 实验内容与教学过程 探究活动1： 分别给三角形框架、四边形框架施加拉力，观察发生的形变，并且记录数据。 思考如何在四边形框架上添加木条，使结构稳定。在表1中填写解决办法。 设计意图：通过一组对照实验，让学生亲自体验不同形状的稳定性，知道三角形是稳定的形状之一。 实验探究，得出结论 实验内容与教学过程 探究活动2： 两人一组玩推手游戏，思考结构的稳定性是否和物体的重量有关。 带着问题进行实验，将不同状态的A、B、C矿泉水瓶放置在同一块薄板上，均匀用力，慢慢抬起木板的一端，记录瓶子倒下的顺序，更换瓶子的位置，重复实验，观察并记录实验结果。 实验探究，得出结论 实验内容与教学过程 实验探究，得出结论 引出技术体验活动---悬臂结构的稳定性体验 问题分析：悬臂结构的物体是怎么样保持平衡的？ 设计意图：通过技术体验活动，学生自己动手实现悬臂结构并初次测试结构的稳定性，使学生能够主动探究问题，并在活动中发现问题，为下面探究影响结构稳定性的因素打下基础。 活动过程： ①分小组设计方案，并根据给出的结构方案制作悬臂结构。 ②在悬臂结构前端逐步悬挂钩码，观察并记录悬臂结构倾倒时所挂钩码的质量。 ③实现在悬臂悬挂相同数量钩码时，悬臂梁框架保持稳定。 实验内容与教学过程 探究活动3： 将两个自重相同的矿泉水瓶，一个正放，一个倒放在同一平面内，对两个瓶子施加相同的力，观察哪个水瓶先倒。 设计意图：通过亲自体验，观察两个瓶子的不同，能够归纳得出结论。 实验探究，得出结论 实验内容与教学过程 设计意图：分析生活中利用不稳定设计物品为我们所用的案例，进行适度拓展，扩展学生的知识面，加深学生对结构设计的认识。 知识总结，拓展延伸 ①提问：是不是所有结构都应该保证稳定？②引导学生分析跨栏架的稳定性案例。③提问：如果跨栏架放反了，人在跨栏跑时会发生什么？④举例生活中利用不稳定设计的物品：翘翘板，折叠椅。 实验效果评价 08 实验效果评价 实验目标的达成度 有效培养了学生的技术素养和综合能力，增强了学习的信心 激发学生学习的原动力 充分考虑学生的认知，能够使学生在学习的过程中感受到知识所带来的乐趣，在学中做，做中学。 谢谢! 2024.6 中国·四川 $$