第二部分 单元教学设计6 结构及其设计-高中信息技术和通用技术单元教学设计

  第二部分  通用技术   单元教学设计 6  结构及其设计　 179 << 单元教学设计 6 结构及其设计 高 媛  石家庄市第十五中学 一、单元主题：简易观赏鱼鱼缸系统的结构设计 “结构及其设计”是“技术与设计 2”必修模块中的内容，在技术产品的设计过 程中占有重要的地位。在对鱼缸系统进行系统分析的基础上，通过探究结构强度和 稳定性的影响因素，完成缸体子系统和缸架子系统的结构设计，从而实现产品的功 能。本单元案例主要基于地质版《技术与设计 2》第一章“结构及其设计”，同时参 考苏教版等版本教材的相关内容。本单元以项目为引领，以操作学习和设计学习为 主要形式，在解决问题的过程中，让学生体会到技术产品的结构是产品功能实现的 保障，进一步培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力等 通用技术核心素养。 二、单元内容 （一）单元概念 本单元需要学生掌握的主要概念有结构、结构的强度、结构的稳定性。 >> 180 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 （二）单元内容分析 本单元内容分为四部分：初识结构、分析结构、结构功能的实现、结构设计， 四部分内容呈递进关系，“设计和制作简易观赏鱼鱼缸缸体和缸架”这一任务贯穿整 个单元教学过程。 初识结构：教师引导学生体会结构对技术产品及其功能实现的独特价值，进而 理解结构的含义及本质，同时带领学生进行简单结构的受力分析，使学生能从不同 角度辨析结构的一般分类，为培养学生的技术意识打下基础。 分析结构：通过技术活动探究材料、形状、连接方式等因素对结构强度的影响， 并尝试解决相关技术问题；通过技术活动探究重心位置、支撑面积和几何形状等因 素对结构稳定性的影响，并尝试解决相关技术问题。在解决问题的过程中，引导学 生对方案进行比较权衡，选取最合适的设计方案，从而提升学生的工程思维。 结构功能的实现：通过案例分析，说明结构对技术产品功能实现的价值，并引 导学生能从技术和文化角度欣赏结构设计作品，激发学生的创新意识。 结构设计：通过案例分析、设计制作，引导学生综合考虑强度和稳定性多方面 因素进行简单的结构设计，提出尽可能多的解决方案，运用比较权衡的工程思维进 行方案的优化，绘制技术图样，最终制作出原型，并进行性能测试和评价。这一部 分是学生在对学习内容进行反思的基础上，运用技术思想和方法，完成创意、实现 创新的过程，是各方面学科核心素养形成和发展的重要阶段。 三、单元目标 （一）学业要求 能理解结构的基本概念和基本原理；能运用基本原理进行基于问题解决的结构 设计并加以物化，初步形成技术的时空观念、结构与功能等基本思想和方法；能使 用常用、规范的技术框图等技术语言构思与表达设计方案；能结合生产和生活实际， 形成和优化设计方案并实施；能从技术、文化等角度评价技术设计方案和实施结果， 增强创新意识。   第二部分  通用技术   单元教学设计 6  结构及其设计　 181 << （二）单元素养目标 从力学的角度理解结构对技术产品及其功能实现的独特价值，了解结构的一般 分类和简单的受力分析，并从技术和文化的角度赏析经典结构案例。 通过技术试验或技术探究分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出试验 报告。 结合生活中的实际需求进行简单的结构设计，并绘制设计图样，做出模型或原型。 四、单元教学策略 （一）基于项目的教学策略 采用大概念引导大项目的项目教学策略，选取了“简易观赏鱼鱼缸缸体和缸架 的设计与实现”为项目内容，在系统总体分析的基础上，本单元完成“缸体子系统” 和“缸架子系统”的结构设计任务。考虑到学生的身心发展规律和技术学习特点， 在教学内容的呈现逻辑和呈现方式上，主要采用了“目标设定→发现问题（创设情 境）→自主探究→获取知识→实践应用→评价量化”的教学过程。 （二）单元项目教学任务分析 实现设计方案，首要考虑的问题是鱼缸缸体及缸架由哪些部分组成，每个组成 部分的作用是什么。这就需要学生学习结构的本质、结构的分类，能进行简单结构 的受力分析。因此，本单元设置的第一个阶段是初识结构。 实现设计方案，还需要考虑什么样的缸体更结实、耐用，怎样摆放缸体更加安 全、稳固。这就需要学生对结构的强度和稳定性进行探析，并对经典结构从技术和 文化角度进行赏析。这些内容是第二、三阶段讨论的内容。 综合考虑多方面因素确定设计方案，完成鱼缸缸体及缸架的简单结构的设计并 绘制技术图样、制作原型或模型，最后进行技术试验和评价，就是第四阶段和第五 阶段要完成的主要内容。 >> 182 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 五、课时安排及重点 （一）课时安排 课时安排如表 2-36 所示。 表 2-36  单元课时安排 阶  段 内  容 课  时 第一阶段 ：初识结构 明确本单元项目内容，初步认识结构，进行简 单结构的受力分析 1 第二阶段 ：结构的强度与稳定性 探析影响结构强度和稳定性的因素 2 第三阶段 ：典型结构欣赏 经典结构的赏析 1 第四阶段 ：结构的设计与制作 简单结构的设计—观赏鱼鱼缸缸体和缸架的 结构设计 4 第五阶段 ：结构设计评价 设计方案的交流和评价 1 （二）教学重点 （1）理解结构的含义及本质，能进行简单结构的受力分析，了解常见的结构类 型及理解应力与强度的概念。 （2）掌握影响结构强度和稳定性的因素及结构和功能的关系，能从技术和文化 的角度欣赏并评价经典结构。 （3）掌握技术试验的操作过程，并能记录整理实验结果、讨论交流和撰写试验 报告，能进行简单结构的设计与制作。   第二部分  通用技术   单元教学设计 6  结构及其设计　 183 << 六、单元评价设计 （一）学业质量 通过本单元的学习，学生能结合生活中的技术案例，说明技术领域中结构的基 本概念和基本原理，列举它们在生活中的广泛运用，并从技术和文化的角度分析技 术产品的历史发展；初步形成技术的时空观念、结构与功能等基本思想和方法；能 描述结构的一般分类，进行简单的受力分析，并能从技术和文化的角度评价典型结 构；能在对需求与问题确认的基础上进行简单的结构设计，并绘制设计图纸，做出 模型或原型；能运用手工绘图工具或常见的二维、三维设计软件绘制结构图，表达 简单的设计方案。 （二）评价内容 单元评价内容如表 2-37 所示。 表 2-37  单元评价内容 教学阶段 教学 主题内容 评价内容 评价等级 评价方式 作业设计 第一阶段 初识结构 能否理解结构的含义及本 质 ；能否进行简单结构的受力 分析 ；能否辨析结构的一般分 类 ☆☆☆☆☆ 教师观察、记 录、评价，最终 以表格呈现 分析问 题，填写 表格 第二阶段 结构的强 度与稳定 性 是否理解应力和强度的概 念，了解应力和强度的关系 ； 是否理解和掌握影响结构强度 和稳定性的因素 ；是否积极参 与课堂活动和小组活动，完成 技术试验，撰写试验报告，并 进行试验过程评价 ；能否初步 解决生活中的问题 ☆☆☆☆☆ 教师观察、记 录、评价，学生 自评、组评，最 终以表格呈现 缸 体 和缸架的 结构设计 （ 可 画 出 草图） 第三阶段 典型结构 欣赏 是否理解结构和功能的关 系 ；能否从技术和文化的角度 欣赏并评价经典结构 ；能否确 定设计方案 ☆☆☆☆☆ 教师观察、记 录、评价 确定设 计方案 >> 184 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 续  表 教学阶段 教学 主题内容 评价内容 评价等级 评价方式 作业设计 第四阶段 结构的设 计与制作 能否综合考虑多方面因素提 出多种解决问题的方案，完成 简单的结构设计 ；能否对方案 进行比较、权衡和优化，并绘 制设计图样 ；能否积极参与小 组活动，制作出原型 ☆☆☆☆☆ 教师观察、记 录、评价，学生 自评、组评，最 终以表格呈现 完成鱼 缸缸体及 缸架方案 设计表及 相关内容 第五阶段 结构设计 交流与评 价 能否通过技术测试对设计作 品进行评价 ；能否对技术活动 过程进行评价 ☆☆☆☆☆ 教师观察、记 录、评价，学生 自评、组评，最 终以表格呈现 完成相 应评价表 七、课时教学设计 大家在水族馆或海底世界看到清澈的海水、色彩斑斓的鱼和摇曳多姿的绿植后 心旷神怡、流连忘返。这种感受延伸到温馨的家里。人们可以根据自己的喜好养一 些小鱼、小龟等水生动物，设计并制作简易观赏鱼鱼缸缸体及缸架。 为了给水生动物提供一个健康的生存环境，同时能丰富家庭氛围，人们可以把 鱼缸布置得丰富多彩。可以为鱼缸布置照明灯、水生植物、微景观、过滤系统、电 热管等，使其形成一个良好的生态系统，同时要保证结实、耐用、美观、方便等。 这就需要设计者考虑以下问题：一个鱼缸缸体的组成包括哪些？什么样的缸体结实、 耐用？怎样摆放鱼缸缸体更安全、稳固？鱼缸系统的相关功能如何实现？这些通过 学习“技术与设计 2”必修模块的内容：系统及其设计、结构及其设计、流程及其设 计、控制及其设计，可以得到初步解决。 这一单元主要引导学生设计并制作简易观赏鱼鱼缸缸体及缸架。 （一）第一阶段  初识结构 1. 教学目标 （1）通过体验理解结构的含义及本质，感受结构的丰富性及魅力。   第二部分  通用技术   单元教学设计 6  结构及其设计　 185 << （2）能结合实例理解合理结构的重要性，树立技术规范意识和责任意识，并能 进行简单结构的受力分析。 （3）能辨析结构的一般分类。 2. 教学准备 准备小凳若干、多媒体课件、鸡蛋若干枚。 3. 课时安排 安排 1 个课时。 4. 教学过程 （1）简单结构的体验。 活动 1 ： 让学生分别试坐如图 2-11 所示的 3 种小凳，谈感受并思考如下问 题： 小凳由哪些部分组成？从组成上对比三者的不同。 坐在小凳上时，人体对小凳施加了哪些力？ 分析小凳每部分产生什么样的变形。 图 2-11  3 种小凳 由此，引出结构的含义、本质和功能，进而分析不同小凳的受力。 活动 2 ：展示单杠结构（图 2-12）、棚室屋架结构（图 2-13），引导学生理 解并分析结构的受力。 1 1—杠体 ; 2—立柱 ; 3 ～ 6—拉杆。 2 2 3 5 4 6              图 2-12  单杠结构示意图               图 2-13  棚室屋架结构简图 >> 186 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 教师在分析结构的受力情况时，首先要让学生明确结构由哪些构件组成，当构 件安全、可靠的工作时，再对构件的承载能力进行分析。根据构件变形的形式，构 件受力可以分为 5 种：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。教师可以让学生寻 找生活中这些受力形式存在的场合及作用。 （2）结构的分类。 活动 3 ：带领学生进行鸡蛋承重试验，记录下若干鸡蛋能够承受的最大重 量，进而分析生活中几种常见的结构类型 ( 实心结构、框架结构和壳体结构 ) 的 几何外形特征、受力特点、典型实例。 5. 课堂拓展 结合以下问题，根据实际需求对简易观赏鱼鱼缸缸体及缸架进行分析，将结果 填写在表 2-38 中。 （1）计划喂养的观赏鱼的种类和数量。 （2）鱼缸缸体及缸架的放置位置及周围环境。 （3）鱼缸缸体由哪几部分组成，分析每部分的受力情况。 （4）鱼缸缸架由哪几部分组成，分析每部分的受力情况。 表 2-38   简易观赏鱼鱼缸缸体及缸架设计分析表 计划喂养的观赏鱼的种类和数量 ：                                                                                                    鱼缸缸体及缸架的放置位置及周围环境 ：                                                                                             鱼缸缸体的结构组成及受力分析 ：                                                                                                                                                                                                                                                                                鱼缸缸架的结构组成及受力分析 ：                                                                                                                                                                                                                                                                                    （二）第二阶段  结构的强度与稳定性 1. 教学目标 （1）理解应力和强度的概念，了解应力和强度的关系。 （2）掌握影响结构强度的因素。 （3）理解结构稳定性的概念，掌握影响结构稳定性的因素。 （4）小组协作完成检测结构强度和稳定性的技术试验，完成试验报告，并能进 行试验过程评价。   第二部分  通用技术   单元教学设计 6  结构及其设计　 187 << （5）能够运用结构强度和稳定性的影响因素分析结构的强度和稳定性，初步解 决生活中的问题。 2. 教学准备 准备多媒体课件、试验相关器具、悬臂梁结构的简单构件、测力计等。 3. 课时安排 安排 2 个课时。 4. 教学过程 （1）教师创设情境，引入问题。衣帽架要能悬挂宿舍全体学生的衣物，并且保 证悬挂衣物后稳定不倒，教师引导学生思考什么样的结构稳固，哪些因素影响结构 的稳定性。 （2）探析并理解影响结构强度的因素。 活动 1 ：简易拉伸试验。 试验项目：用橡皮筋、自制纸绳、直径 1 mm 的细铝丝进行拉伸试验。 试验内容：抗拉伸研究。 试验器材：长 20 cm 的橡皮筋、自制纸绳、直径 1 mm 的细铝丝各一条，拉力测 力计。 试验步骤：①将拉力测力计上端固定，另一端和一根橡皮筋一端相连，用手拽 橡皮筋的另一端，直到橡皮筋断裂，观察并记录拉力测力计示数（表 2-39）。②将 拉力测力计上端固定，另一端和自制纸绳的一端相连，用手拽自制纸绳的另一端， 直到自制纸绳断裂，观察并记录拉力测力计示数（表 2-39）。③用直径 1 mm 的细铝 丝代替自制纸绳，重复②的操作过程，用力拉铝丝，观察铝丝的形变过程，并记录 拉力测力计示数（表 2-39）。④整理试验结果，小组讨论，撰写试验报告。 表 2-39   简易拉伸试验记录表 材  料 受力情况 变形情况 （断裂或拉长） 拉力测力计 示数 试验结果分析 橡皮筋 自制纸绳 细铝丝 教师通过该试验让学生发现分子间作用力的不同导致了结构强度有大有小，进 而引出应力的概念，指明应力可以衡量结构强度，并介绍应力计算方法。 >> 188 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 活动 2 ：教师准备好若干不同材质的悬臂梁结构的简单构件，学生分组制作 多种形态的悬臂梁结构模型，用试验台和拉力测力计进行最大拉力测试，填写结 构强度技术试验报告（表 2-40）。各个小组进行组间对比，分析相应的技术指标 （表 2-41），最终得出结论，影响结构强度的因素有形状、材料、材料的连接方 式。 技术试验完成后，教师组织学生结合结构强度技术试验过程评价表（表 2-42） 进行试验过程的评价。 表 2-40   结构强度技术试验报告 试验项目 构建并探究悬臂梁结构的强度 试验内容 探究结构强度的影响因素 试验步骤 悬臂梁结构草图 数据记录 所用材料 形状 连接方式 受力大小 现象 测力计示数 试验结果分析 表 2-41   组间对比分析 组  别 材  料 形  状 连接方式 最大受力 /N 1 2 3 4 5 6   第二部分  通用技术   单元教学设计 6  结构及其设计　 189 << 表 2-42   结构强度技术试验过程评价表 评价内容 悬臂梁结构制作过程 观察并记录悬臂梁受力与变 形情况 试验结果记录及分析 评价方式 自评 互评 师评 自评 互评 师评 自评 互评 师评 等级评价 □优 □良 □中 □差 □优 □良 □中 □差 □优 □良 □中 □差 □优 □良 □中 □差 □优 □良 □中 □差 □优 □良 □中 □差 □优 □良 □中 □差 □优 □良 □中 □差 □优 □良 □中 □差 补充评价 总评 （3）探析并理解影响结构稳定性的因素。 活动 3 ：在生活中，学生发现自行车在单脚支撑杆的作用下能够保持稳定 （图 2-14）。如果不断扩大支撑杆与自行车之间的夹角 θ，自行车的稳定性如何 变化？为什么？可将分析过程和结果填写在表 2-43 中。 θ 图 2-14  自行车单脚支撑杆 表 2-43  自行车稳定性变化情况表 夹角 θ由小 到大变化 因素 1的 变化 因素 2的 变化 因素 3的 变化 结果分析 定性分析随着夹角 θ 变大，自行车的稳定性的变化情况，最终得出结论，影响 结构稳定性的因素有重心的位置、结构的支撑面积、结构的几何形状。 不稳定的结构没有用吗？观察生活中的不稳定结构实例（图 2-15），引发学生 思考。 >> 190 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 图 2-15  生活中的不稳定结构实例 教师引导学生分析生活中的现象，让学生了解生活中有时需要稳固的结构，有 时要利用结构的不稳定性，所以面对具体问题，学生应该根据实际的需求选择合适 的结构强度和稳定性。 5. 课堂拓展 结合本节课所学的结构强度和稳定性的影响因素，试进行鱼缸缸体和缸架的结 构设计。（可画出草图） （三）第三阶段  典型结构欣赏 1. 教学目标 （1）理解结构和功能的关系。 （2）能从技术和文化的角度欣赏并评价经典结构。 （3）优化并确定设计方案。 2. 教学准备 准备多媒体课件。 3. 课时安排 安排 1 个课时。 4. 教学过程 （1）理解结构和功能的关系。 活动 1 ：观察图 2-16 中不同自行车的结构与功能，也可提问学生在生活中 见过哪些具有不同功能的自行车。思考以下问题：自行车是如何通过不同的结构 实现不同的功能以满足人们不同的需求的？   第二部分  通用技术   单元教学设计 6  结构及其设计　 191 <<                  儿童平衡车                                      双人自行车                             可折叠自行车 图 2-16  多种自行车 教师引导学生思考结构和功能的关系：事物的结构决定了其功能。由于使用人 群、使用场合、人们的需求不同，功能也有所不同。而功能的实现需要相应的结构 来保证。另外，还需要考虑使用的环境、时间等因素。 （2）欣赏经典结构。 活动 2 ：引导学生列举本地区的特色建筑如赵州桥、柏林禅寺等。可通过查 找资料等方式，从技术和文化两个角度分析它们结构和功能特点。 以赵州桥为例，从技术和文化两个角度分析其结构和功能特点。 从技术角度分析如下。 ①功能：赵州桥有 1 个大拱和 4 个小拱，这种设计可以增加泄洪能力，减轻由 于水量增加而产生的洪水对桥的冲击力。桥洞不是普通半圆形，而像一张弓，因而 大拱上面的道路没有陡坡，便于车马上下。 ②结构设计：赵州桥是一座空腹式的圆弧形石拱桥，创造性地采用了圆弧拱形 式，使石拱高度大大降低。大拱的两端各有两个小拱。敞肩拱比实肩拱可节省大量 土石材料，减轻桥身的自重。大拱由 28 道拱券拼成，同样形状拱券并排合龙在一起， 形成一个弧形的桥洞。每道拱券都能独立支撑上面的重量，一道坏了，其他各道不 致受到影响。 ③技术施工：匠师李春就地取材，选用附近州县生产的质地坚硬的青灰色砂石 作为建桥石料。为了让桥更加结实稳固，大桥在纵向上由 28 道各自独立的拱券沿宽 度方向并列组合而成；沿桥宽方向设置了 5 个铁拉杆，穿过 28 道拱券，每个铁拉杆 的两端有半圆形杆头露在石外，以夹住 28 道拱券，增强其横向联系。在 4 个小拱上 也各有一根起同样作用的铁拉杆。 横向上各道拱券之间的相邻石块也都在拱背穿有“腰铁”，把拱石连锁起来。而 且每块拱石的侧面都凿有细密斜纹，以增大摩擦力，加强各拱券的横向联系。这些 措施使整个大桥连成一个紧密整体，增强了整个大桥的稳定性和可靠性。 >> 192 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 从文化角度分析如下。 全桥结构匀称，和四周景色配合得十分和谐。桥上的石栏石板也雕刻得古朴美 观。唐朝的张 说，远望这座桥就像“初月出云，长虹饮涧”。 5. 拓展活动 学生查阅资料，收集具有不同风格、造型、功能的鱼缸和缸架，在此基础上修 改并确定鱼缸缸体及缸架的设计方案。 （四）第四阶段  结构的设计与制作 1. 教学目标 （1）综合考虑多方面因素，提出多种解决问题的方案，完成简单的结构设计。 （2）对方案进行比较、权衡和优化，并绘制设计图样。 （3）制作原型或模型。 2. 教学准备 搭建多媒体网络环境，准备相关材料及工具。 3. 课时安排 安排 4 个课时。 4. 教学过程 （1）分析结构设计应考虑的主要因素。结构设计应满足使用者的基本需要，并 满足设计规范。 任务 1 ：明确使用者对鱼缸缸体及缸架的需求。并查阅相关资料，明确缸体 及缸架的技术标准。 设计缸体及缸架可查阅国家标准《家用和类似用途水族箱》（GB/T 28205 —2011）。这个标准规定了家用和类似用途水族箱的术语和定义、型号命名、要求、 试验方法、检测规则、标志、包装、运输和贮存等内容，适用于箱体以玻璃材料制 作的，额定水容量不大于 2 000 L，额定电压不大于 250 V，室内使用的家用和类似 用途水族箱。对于壁挂式水族箱，或箱体以钢化玻璃、有机材料或其他材料制作的 水族箱，可参照本标准。 结构设计应考虑的主要因素包括稳定性、强度、安全性、适用性、耐久性和成 本控制要求等。   第二部分  通用技术   单元教学设计 6  结构及其设计　 193 << 确定以上问题后，可进行方案设计。 （2）设计并制作鱼缸缸体及缸架。 任务 2 ：根据使用者的需求、技术标准和结构设计应考虑的主要因素，确定 设计方案。 ①明确所养鱼的种类和数目，确定鱼缸缸体及缸架的尺寸。 ②根据对荷载的分析，选定制作缸体及缸架的材料。 ③绘制草图，标明尺寸。 ④小组讨论，在对缸体及缸架的强度和稳定性优化的基础上，进一步改进，确 定设计方案。 可将设计结果填写在表 2-44 中，该表仅供参考。 表 2-44  鱼缸缸体及缸架方案设计表  （1）用户需求及使用环境的描述 ：                                                                                                       （2）缸体及缸架的设计分析 ：                                                                                                               结构框架 构成 此构件所用 材料 构件尺寸 或绘制草图 连接方式、 固定方式 作  用 总体结构 描述 构件 1 构件 2 构件 3 …… （3）绘制立体图及拆解图，标注尺寸。（可加必要设计细节说明） （4）设计亮点 ：                                                                                                                                     任务 3 ：制作鱼缸缸体及缸架。 制作缸体及缸架的原型时，教师可根据学生的技能水平，依据设计图，提供部 分构件成品，让学生组装、调试。 >> 194 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 （五）第五阶段  结构设计评价 1. 教学目标 （1）通过技术测试对设计作品进行评价。 （2）对设计进行过程性评价。 2. 教学准备 准备压力测试框、清水、相应试验工具。 3. 课时安排 安排 1 个课时。 4. 教学过程 （1）设计交流。学生展示设计作品、设计亮点（功能特点）等。 （2）作品性能测试。对每个小组的鱼缸缸体及缸架进行性能测试，完成表 2-45， 完成对最终作品的评价（表 2-46）。测试依据为《家用和类似用途水族箱》（GB/ T 28205—2011）。 接下来以亚克力材质的鱼缸缸体测试为例。 ①压力测试。鱼缸缸体要经受来自水和鱼的重力，需要能够承受缸体内部的压 力。因此，需要进行压力测试。测试步骤：将鱼缸放置在一个压力测试框内；在每 个鱼缸缸体内依次加入水，直到水面达到预定水位；测试过程持续一段时间；持续 观察缸体外观，判断是否存在漏水或变形等问题。 ②冲击测试。亚克力鱼缸在使用过程中，很可能会被意外的冲击破坏，因此需 要进行冲击测试。测试步骤：在实验平台上放置亚克力鱼缸；利用各种工具，对鱼 缸缸体进行不同程度的冲击；观察鱼缸缸体外观变化，是否出现开裂、爆裂等现象； 重复多次测试，记录测试结果。 ③变形测试。亚克力缸体具有良好的自由弯曲性和塑性，但在一定范围内，会 出现不可逆的形变。为了排除这类问题，需要进行变形测试。测试步骤：在实验台 上放置亚克力缸体；利用钢尺对鱼缸缸体进行测量，记录其长度、宽度、高度等参 数；利用不同的装置对鱼缸缸体进行外力作用，例如加压、拉伸等；重复多次测试， 记录测试结果。   第二部分  通用技术   单元教学设计 6  结构及其设计　 195 << 表 2-45  压力测试、冲击测试、变形测试 技术要求 国家标准 检测数据 缸体 1 缸体 2 缸体 3 缸体 4 压力测试 冲击测试 变形测试 综合评价 表 2-46  作品评价表 评价内容 评价方式 自  评 互  评 师  评 符合国家标准 合理选择和使用材料 符合相应工艺规范 符合设计的一般原则 等级标准 ：A 优秀 ； B 良好 ； C 合格 ； D 待改进 （3）对设计进行过程性评价。建立过程性评价档案，收集设计制作过程中的相 关文字、图样及照片，可参考表 2-47。 表 2-47  过程性评价表 实践项目 评价标准 评价方式 自  评 互  评 师  评 设计方案的 制定 设计方案符合国家标准 方案设计图 的绘制 技术图样规范、尺寸标注 规范准确 制作过程 材料和工具选择合理，操 作规范安全 测试过程 测试方法合理，操作规范 安全 等级标准 ：A 优秀 ； B 良好 ； C 合格 ； D 待改进 >> 196 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 八、反思提升 本单元以“简易观赏鱼鱼缸缸体和缸架的设计制作”为项目内容，促使学生从 结构现象和概念的理解入手，运用结构的相关知识，对结构强度和稳定性等设计要 求进行分析，通过比较、权衡、优化方案和绘制设计图样，确定设计方案，进而解 决生活中的实际问题，逐步树立技术规范意识和责任意识。 “初识结构”部分以体验学习为主，先带学生理解了结构的含义、本质和功能， 然后对典型结构进行受力分析，辨析结构的分类。通过探究试验，带学生分析结构 强度和稳定性的影响因素，体会结构对技术产品功能实现的价值。从技术和文化角 度欣赏经典结构，带学生感受结构的丰富性和魅力。学生通过小组合作完成稳固结 构的设计与制作，并进行功能测试、交流、评价，优化设计方案。整个过程有助于 学生领悟结构的本质和设计方法，提高技术意识和技术素养。学习效果的评价贯穿 在单元教学过程中，评价指标操作性强。 本单元教学内容较多，教师可根据实际情况进行选择。对案例的选取和分析深 度的把握，也可以根据学生的情况，为学生体验学习和探究学习提供更充分的课时， 也为学生进行创新设计、比较权衡、图样表达、制作原型提供更多的空间和时间。 在教学过程中，也可以依据学生的情况，提供丰富多样的学习资源。