1.1 结构的认识（教案）-高中通用技术必修技术与设计2人教版

nullnull 课题 1.1 结构的认识 课时 1课时 教材版本 人教版通用技术必修技术与设计2 教学目标 技术意识： 1.通过分析身边熟悉的物体，能够从组成、形状、连接等角度描述物体，形成对结构含义的认识，增强技术意识。 2.通过具体的案例学习，能够从结构的形态上对结构进行分类，理解结构的分类，增强技术意识。 3.通过动手操作，观察物体的受力形变情况，了解结构的受力特点，形成对结构与力的关系的认识，增强技术意识。 工程思维： 1.通过对3种典型结构受力特点的分析，感知结构和工程应用的关系，能从力学的角度理解结构的价值。 物化能力： 1.通过亲自动手操作，搭建一座能承重的桥，加深对结构、结构与力的认识，增强物化能力。 教学重难点 重点：结构的含义；作用在构件上的不同种类的力。 难点：理解典型结构的受力特点。 学情分析 在自然界和日常生活中存在着形形色色的结构。虽然学生对结构有一定的认识，但是要求他们对所认识的结构进行力学分析比较困难。 课前准备 教学硬件环境：多媒体教室 教学资源：PPT课件、视频素材、硅胶棒（或纸条）、雪糕棒（或一次性筷子） 教学环节 教学过程 一、 课堂导入 创设情境 教师活动： 提问：你认识以下物品吗？能用自己的话描述它的外形吗？ 在学生发表看法后，教师对“月壶尊”、“月壤砖”作简单的介绍，说明月壶尊和月壤砖的构型设计要能适应月球的极端环境，保持正常使用。 师：这里面涉及到的基础知识就包括了“结构”，通过本章的学习，我们或许能知道它们的结构为什么要这么去设计。 学生活动： 观察物品，并用自己的话描述这两个物品。 设计意图： 从月球基建的建筑材料如：“月壶尊”、“月壤砖”的结构引入，调动学生的学习兴趣。 二、 基于案例 新知讲解 （一）结构与组成 教师活动： 请学生阅读教材P2-P4，对导入环节的3种常见物品作进一步分析，并回答问题。 案例1：分析人字梯，回答问题。 1.人字梯的组成部分是？ 2.各组成部分是怎样连接的？ 3.人字梯的用途是？ （在梳理人字梯的组成部分时，顺便讲解“构件”的含义。） 案例2：蛋壳小试验 提问：当我们握住一个鸡蛋使劲地捏，结果会怎样呢？ 请观看试验过程，填写试验结果分析表。 试验结果 鸡蛋完好 鸡蛋破碎 分析原因 讨论与交流：在日常生活中，哪些产品应用了蛋壳结构原理？ 案例3：了解基座的作用 问：你有留意过桥梁、雕塑、宫殿等建筑的基座吗？基座整体起什么作用？ 分析了3个案例后，进一步引导学生归纳人字梯、蛋壳、基座的共同点，给出问题支架： 1）它们的组成部分之间的连接是无序的吗？ 2）在受到外力时，它们的形状和大小会很容易发生改变吗？ 由此引出对结构含义的学习。 学生活动： 阅读教材，对3个案例作分析，并完成相应的学习活动； 跟随教师的引导，一起归纳结构的含义。 设计意图： 通过对熟悉的物品作深入分析，从技术的角度认识事物，让学生在自主思考、学习中去感知结构、了解结构。 （二）结构的分类 教师活动： 请学生继续观察人字梯、蛋壳、基座，从形态的角度对它们的特点进行描述，从而引出对结构分类的学习。 接着，结合实例，讲授框架结构、壳体结构、实心结构的特点。 在学生了解了3种结构的特点之后，通过一道小测检验学生掌握情况。 学生活动： 观察并描述人字梯、蛋壳、基座的特点；跟随教师的思路认识3种结构的特点，学会分类；思考、回答问题。 设计意图： 通过具体实例说明，了解结构的分类，建立新概念；运用所学知识解答问题。 （三）结构与力 1.力与形变 教师活动： 通过前面的学习，我们了解了什么是结构和结构的分类，那么我们为什么要研究结构呢？ 请学生结合桥断、房塌的例子尝试说一说自己的看法。 教师根据学生的回答，归纳：一个设计合理的结构应该能承受外界一定大小范围内的作用力，抵抗各种变形。 接下来，就通过具体一个实践活动，观察构件在受到外力时，会产生哪些变形形式。 对实践活动的结果进行总结：通过上面的试验可以知道，当物体受到不同的力的作用时，会产生拉伸、压缩、扭曲、弯曲和剪切等不同形式的形变。 在学生了解了几种形变形式后，通过小练进行巩固。 学生活动： 学生交流自己的看法；通过动手操作，观察物体的受力形变情况，认识几种形变形式；独立思考，学习运用新的知识来解答问题。 设计意图：实现从“做中学”，让学生在实践中感悟技术。 2.几种典型结构的受力与形变 教师活动： 学习了物体受力的形变形式后，你能不能对实心结构、框架结构、壳体结构做受力分析并判断它们的形变情况呢？请你尝试分析以下结构的受力情况及形变形式。 结合学生的回答，逐一分析梁、三角形桁架、弧形拱的受力及形变。 学生活动： 尝试对3种典型结构做受力分析及判断形变情况；边听讲，边感悟。 设计意图： 通过对框架结构、壳体结构、实心结构等三种典型结构的学习和受力分析，培养技术意识和工程思维。 三、 任务驱动 探究交流 任务一： 教师活动： 请使用雪糕棒或者一次性筷子搭建一座能够承重的桥，也可自行设计一个结构。 教师演示并给出参考图片。 学生活动： 观看教师演示，之后根据任务要求和教师给出的参考图片，自行搭建结构。 设计意图： 通过实践活动，在动手操作过程中加深对结构的认识，增强物化能力。 教师和学生对于任务驱动的结果进行讨论评价。 设计意图：在对作品评价交流的过程中，发现作品的优点及获取后续优化建议，进一步巩固新知，同时锻炼学生的表达能力。 四、 课堂小结 设计意图：以思维导图的形式总结本节课的内容，能帮助学生理顺本节课的知识点。 五、 练习提升 1.下列有关结构的说法，正确的是（ ） A.结构就是指力学角度的结构 B.结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列 C.结构广泛存在于世界各处，且都是由人设计和制造出来的 D.从力学角度来看，结构是指可承受一切外力的架构形态 解析：B 2.如图所示的户外单人健骑机，健身时人坐在坐垫上，双手拉扶杆，双脚蹬踏板，则摆动杆带动坐垫离开立柱向上运动。观察并分析该产品，回答问题。 1）从力学的架构与形态考虑，该结构的类型属于( )结构 2）当人坐在健骑机上时，立柱主要承受的力是（ ） 解析：1）框架 2）压力 3.图为钢丝钳截断铁线的过程，铁线的主要受力形式是( ） A.受压 B.受拉 C.受剪切 D.受扭转 解析：A 受压：挤压物体的力，两端承受沿轴线方向的压力 受剪切：两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行的力 设计意图：检测学生对本节知识的掌握情况。 板书设计 结构的认识 一、结构与组成 二、结构的分类 ①框架结构 ②体结构 ③实心结构 三、结构与力 1.形变形式：受拉伸、受压缩、受扭曲、受弯曲和受剪切 2.梁、三角桁架、弧形拱 教学反思 本节课采用以问题导向和案例分析为主，以实践体验为辅的教学方法，让学生通过对问题思考和对案例的分析认识关于结构的基本技术概念，再通过实践体验深化深化对结构的思考。 本节课在实施过程中可能会出现一些问题。 1.以问题为导向的教学思路较难实施，因为学生可能对教师提出的问题不感兴趣。 2.部分案例的选取趣味性不足，学生的积极性不高。 3.讲解3种典型结构的受力特点时，如果条件允许，可以让学生通过技术试验的方式来了解，以提高学生的学习热情。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$