6.1 土的基本物理性质指标测定（教案）-《地基与基础工程施工》同步精品课堂（高教版-第2版）

《地基与基础工程施工》教案 详 细 教 案 一、设计摘要 课程课题 任务6.1 土的基本物理性质指标测定 授课教师 学时数 2 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 根据《国家职业教育改革实施方案》文件精神，教材改革是三教改革的重要抓手。 如何突破传统教材的约束，增加教材的可视化，在专业课程中植入职业道德教育、专业素养教育等，编写适合中职教育的专业教材。 背景分析 《地基与基础工程施工》是中等职业学校建筑工程施工专业的一门专业核心课程，其功能在于让学生从整体上对地基与基础工程的主要施工过程、安全技术要求及质量验收要求有初步认识，具备建筑工程施工专业中地基与基础工程施工的基本职业能力，并为后续其他专门化课程的学习做好准备。 本课程适应以职业行动为导向的教学法实施，以地基与基础工程施工内容和过程为主线，按照地基与基础工程施工的一般流程将工作任务分解为土方开挖及回填施工、基坑工程施工、地基处理、浅基础工程施工、桩基础工程施工等项目，有利于学生循序渐进地从整体上认识和掌握地基与基础工程施工的主要内容与过程。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 培养学生科学严谨、认真的学习精神。具备良好的团队理念和合作意识。 掌握密度测定的方法；掌握比重测定的要求；熟悉含水率测定的试验标准。 能够依据规范，熟练地对土的密度、比重、含水率3个指标在试验室完成测定。 学习任务 描述 掌握密度测定的方法，严格按照操作步骤进行试验的测定； 掌握比重测定的要求，能够正确根土的粒径选择测定方法； 熟悉含水率测定的试验标准，掌握不同的测定方法。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 密度的测定；比重的测定 教学难点 密度的测定 教学难点突破方法 利用现场讲解，突破教学难点。充分把握课前导学、课中做学、课后督学三个环节，让重难点突破融入到每个环节。课堂教学中设置了两个学习任务，通过任务的达成，专业水平得到层级提升，实现重难点突破。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、 自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《地基与基础工程施工》，主编：侯广贤，2023年06月第2版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识点复习与回顾（5分钟） [知识点复习与回顾]（5分钟） 提问问题：桩基础工程经常出现哪些质量问题？桩基础工程质量检验内容？桩身质量检验方法有哪些？ 提出问题，认真回答问题。 接收并回顾上节课内容，对上节课内容进行归纳总结，温故而知新。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.检查学生对上节课内容的掌握程度，实时把控本节课教学内容的设计。 新课 导入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。查看并记住本节任务的学习目标。 2.分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（30分钟） [探索新知] （30分钟） 土的基本物理性质指标共有 9个：密度、干密度、有效密度、饱和密度、比重、含水率、孔隙比、孔隙率和饱和度。其中土的密度、比重、含水率 3 个指标需在试验室测定，称为实测指标；另外6个指标可以通过计算求得，称为换算指标。 一、密度的测定 土的密度是指单位体积土的质量。 测定土的密度的试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法、灌砂法等。对于细粒土，采用环刀法；对于易破裂土和形状不规则的坚硬土，可用蜡封法；对于现场粗粒土，一般用灌水法或灌砂法。本节仅介绍环刀法。 1.仪器设备及用品 环刀（图 6-1）；天平，分度值为0.1 g；切土刀；凡士林等。 2.操作步骤 （1）在环刀内壁涂一薄层凡士林后称其质量，精确至 0.1 g。 （2）将环刀刃口向下放在试样上，用切土刀沿环刀外缘将土样削成略大于环刀直径的土柱，然后慢慢将环刀垂直下压，边压边削，至土样伸出环刀上部为止，削去环刀两端余土并修平，取剩余的代表性土样测定含水率。 （3）擦净环刀外壁后称其质量，精确至 0.1 g。 （4）按公式计算土的密度和干密度。 （5）本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.03 g/cm3。取两次测定的算术平均值。 3.记录 本试验记录格式见表 6-1。 4.注意事项 （1）环刀要垂直土面放置，削土时，刀刃要向外倾斜。 （2）称量应精确至0.1 g，计算结果精确至0.01 g/cm3。 （3）应进行两次平行测定，且两次测定的差值不得大于0.03 g/cm3，否则应重测。 老师课前搜集资料，结合图片和理论内容讲解密度的测定。 学生认真做好笔记，及时举手提问。 通过直观教学法，结合图片进一步激发学生的兴趣；在做笔记的过程中强化学生的理解力和记忆力。 学习 新知（30分钟） [学习新知] （30分钟） 二、比重的测定 土粒比重是指土在 105~110 ℃下烘至恒重时的质量与同体积4 ℃纯水质量之比。 根据土粒粒径的不同，可分别采用比重瓶法、浮称法和虹吸筒法进行比重测定。 （1）对于粒径小于5mm的土，采用比重瓶法测定。 （2）对于粒径不小于5 mm的土，其中粒径大于20 mm的颗粒含量小于10%时，采用浮称法测定，粒径大于20 mm的颗粒含量大于10%时，采用虹吸筒法测定。 本节仅介绍比重瓶法。 1.仪器设备及用品 比重瓶（长颈，如图 6-2 所示），容量为100 mL；天平，分度值为0.001 g；恒温水槽；电砂浴；其他：烘箱、孔径5mm的筛、温度计、漏斗、滴管、纯水等。 2.操作步骤 （1）将比重瓶洗净、烘干，称比重瓶质量，精确至 0.001 g。 （2）将事先煮沸并冷却的纯水注入比重瓶，注水至刻度处。 （3）将比重瓶放入恒温水槽内，直至瓶内水温稳定。取出比重瓶，擦干外壁，称瓶、水总质量，精确至0.001 g。 （4）将比重瓶烘干，将15 g烘干土装入100 mL比重瓶内称量，精确至0.001 g。 （5）将纯水注入装有干土的比重瓶中至一半处，摇动比重瓶，将瓶放在电砂浴上煮沸，煮沸时间自悬液沸腾时算起，砂土不应少于30 min，黏土、粉土不得少于1 h，沸腾后应注意调节电砂浴温度，不使悬液溢出瓶外。 （6）将纯水注入已煮好的比重瓶，注水至略低于刻度处，待瓶内悬液温度稳定及悬液上部澄清后，用滴管调整液面恰至刻度处，擦干瓶外壁及瓶内壁刻度以上的水，称瓶、水、土样的总质量，精确至0.001 g，并测瓶内的水温。 （7）按公式计算土粒比重。 3.记录 本试验记录格式见表 6-2。 4.注意事项 （1）比重瓶、土样一定要完全烘干，称量时比重瓶外壁的水必须擦干净，称量应精确至0.001 g。 （2）煮沸排气时，防止悬液溅出。 （3）应进行两次平行测定，且两次测定的差值不得大于0.02，否则应重测。 （4）比重的单位是1，不用写出，即比重只写数值，不用写单位。 三、含水率的测定 土的含水率是试样在105~110 ℃下烘到恒重时所失去的水质量和达恒重后干土质量的比值，以百分数表示。 含水率的测定方法有烘干法、酒精燃烧法、比重法等，其中烘干法为室内试验的标准方法。 1.仪器设备及用品 烘箱（图6-3）；天平，分度值为0.01 g；其他：干燥器、称量盒等。 2.操作步骤 （1）先称称量盒的质量，精确至0.01 g。 （2）取具有代表性的试样15~30g，放入称量盒内，盖上盒盖，称量，精确至0.01 g。 （3）打开盒盖，将盒放入烘箱内，在温度 105~110 ℃下烘至恒重。烘干时间对黏土、粉土不得少于8 h；对砂土不得少于6 h。 （4）将烘干后的称量盒取出，盖上盒盖，放入干燥器内冷却至室温，称称量盒加干土质量，精确至0.01 g。 （5）按公式计算含水率。 （6）本试验应进行两次平行测定，取两次测定的算术平均值，允许平行差应符合表6-3的规定。 3.记录 本试验记录格式见表 6-4。 4.注意事项 （1）土样放入称量盒内，应立即盖好盒盖，称量。 （2）称量盒要保持干燥，称量盒的盒体和盒盖要对号。 （3）土样烘干后，应盖好盒盖，再放入干燥器中。 （4）计算结果精确至 0.1%。 老师结合教材及查阅资料，讲解比重的测定及含水率的测定。 学生做笔记，在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 抽取学生回答老师的提问。 课下积极查阅资料，扩大自己的知识面。 学生再练习（5分钟） 4、 分配任务：（5分钟） （思政导入：认真、严谨的学习态度，培养学生独立思考，解决问题能力，培养一丝不苟的工匠精神） 1）、以小组为单位回答问题： ①土的基本物理性质指标有哪些？ ②什么是土的密度？ ③土的干密度计算公式？ 2）、每组派出代表回答老师提问 3）、学生分组相互评价 4）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2、讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3、各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（5分钟） 教师总结（5分钟） （引入思政教育：认认真真、严谨细致的工作态度） 通过对本章的学习，掌握了对土的基本物理性质指标测定操作步骤的了解。结合相关图片及理论的学习，完成课后练习，为下节课的主要内容奠定了基础。 布置下节课任务（5分钟） 布置下节课任务（5分钟） 预习下节课内容 布置 作业（7分钟） [完成作业] （7分钟） 1.测量土的密度的试验方法有哪些？ 2.比重测定的方法？ 3.含水率测定方法有哪些？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 通过采用小组讨论分组法、 自主阅读法，书本相结合的方式，能达到教学效果，在各组提问中，回答问题的正确率为95%，大多数学生能够依据规范，熟练地对土的密度、比重、含水率3个指标在试验室完成测定。 七、教学反思 教学反思 通过老师“教”与学生“学”的互动过程，使学生能够依据规范，熟练地对土的密度、比重、含水率3个指标在试验室完成测定；以学生学习为主，以教为辅的理论学习模式，培养学生的整体分析和思考能力，让学生全程参与整个教学过程，为之后的学习打下基础。 教师分配任务 学生分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$