2.1任务一：探析结构稳定性教学设计-2024-2025学年苏教版（2019）高中通用技术必修二

2.1探析结构的稳定性 教材来源：苏教版高中《通用技术》必修技术与设计2 内容来源：第一章第二节 主 题：探究结构稳定性 课 时：1课时 授课对象：高一年级学生 一、教学分析 1.核心素养 通用技术学科核心素养：技术意识（TA）、工程思维（ET）、创新设计（ID）、图样表达（TD）、物化能力（CM）。本节课所涉及到的是：工程思维（ET）、创新设计（ID）、物化能力（CM）。 2.课标要求 通过技术试验或技术探究分析影响结构的稳定性的因素，并写出试验报告。 3.教学内容分析 本节内容属于《技术与设计2 》的第一个主题，该主题总的设计思路是：认识结构——探析结构——设计结构，“结构”和“设计”共同构成本单元两个核心概念。结构体现了“空间”的概念，而结构的稳定性又是结构的重要性质之一，因此，本节内容在《结构与设计》中起到举足轻重的作用，所以教材通过马上行动、案例分析、探究、小试验及阅读等手段引导学生理解结构的稳定性，探究影响结构稳定性的主要因素，这样不仅可以使学生对结构的含义有更深的认识，而且也为以后结构的强度、结构的设计等奠定了良好基础。 4.学情分析 学生在日常生活的实践中，对结构的稳定性有所了解，从定性角度上分析判断某一结构的稳定性对学生来说并不难。而本节课要从影响结构的稳定性的因素入手，为学生提供探究试验的机会，让学生亲身体验不同结构的稳定性，总结规律，解决现实生活中相关的问题。不仅激发学生学习的兴趣，还能为下一节探究结构强度的学习奠定基础。 5.学习目标 （1）通过技术活动探究重心位置、支撑面、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。 （2）能依据相关技术试验标准对结构稳定性进行试验，并写出试验报告。 6.教学重点 对结构稳定性的理解以及分析影响结构稳定性的主要因素。 7.学习难点 利用所学知识解决有关结构稳定性的问题。 2、 教学过程 学习环节 具体内容 学习活动 设计意图 学习目标 核心素养 主题单元任务 设计、制作、测试简单结构体，可以是模型底座 1.选取合适的材料，设计、制作一个简单结构体，可以是模型底座。 2.对简单结构体（模型底座）进行稳定性的试验（放在支撑板，倾斜支撑板，直到倾倒，记录倾斜角度）。 3.对简单结构体（模型底座）进行强度的试验（承重直到弯曲形变，记录承重） 明确大单元主题的任务，以学生为中心，以实践为核心，促进学生学科素养的形成。 本节任务 本节课主题、学习任务 探析结构稳定性 明确本节任务、学习任务 节开篇 引入 聊克拉玛依的大风天气。 大风过后，为什么很多物体很容易就倒了？ 与之相反的是，为什么有的物体却怎么推也推不倒？(不倒翁） 倒或不倒换一个词语形容—— 从生活中入手，引发学生对技术问题的思考 引出概念 稳定性 结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 过渡 哪些因素会影响结构的稳定性？我们通过一系列的试验探究来学习 小组合作自主学习 第一组 重心位置与结构稳定性 1.做试验：满瓶、半瓶水倾倒试验 2.观察试验视频：不倒翁试验一（重心位置不同，起始运动倾角较小） 3.观察试验视频：不倒翁试验二（重心位置不同，起始运动倾角较大） 4.描述试验结果，总结规律，举出生活中与之相关的事例。 小组合作自主探究学习，亲自动手进行试验探究，总结结论，举一反三。 通过技术活动探究重心位置、支撑面、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。 能依据相关技术试验标准对结构稳定性进行试验，并写出试验报告。 工程思维（ET） 创新设计（ID） 物化能力（CM） 第二组 重心垂足与支撑面的关系影响结构的稳定性 1.思考，比萨斜塔为何斜而不倒？猜测影响因素 2.做简易装置模拟斜塔，找到重心，并挂垂足，反复试验重心垂足与支撑面的关系是怎样时结构稳定，怎样时结构不稳定。 3.总结规律。 第三组 支撑面与结构稳定性 1.做试验：支撑面与稳定性试验 2.做试验：用同样的力去推3种站姿的人（站立、跨立、马步），观察3人的摇摆状况 3.描述试验结果，总结规律，举出生活中与之相关的事例。 第四组 形状与结构稳定性 1.做试验：三角形、四边形哪个更易活动。 如何增加四边形的稳定性 2.描述试验结果，总结规律，举出生活中与之相关的事例。 学习成果展示 小组派代表展示组内学习成果 小组派代表演示试验，汇报组内学习成果，教会其他组相应学习内容，老师进行点评，总结。 给学生自主学习并交流的空间和时间。 综合 练习 练习1 广告牌容易被风吹倒，如何提高其稳定性？ 增加底座的支撑面积； 增加底座的重量； 降低广告牌的高度； 减少广告牌上面部分的厚度。 练习巩固，及时反馈。 练习2 在地震高发区，民间有倒立啤酒瓶作为简易地震检测装置的习俗，请分析其工作原理。 总结 小结 结构的稳定性概念，影响因素，巧妙增加结构稳定性的方法 回顾知识，总结归纳。 拓展 欹器 看视频，思考：欹器的工作原理及其蕴含的人生哲理。 自制欹器，感兴趣的同学可课下完成。 弘扬传统文化，感悟做人的道理。 大单元主题任务 本节需完成的单元任务 1.选取合适的材料，设计、制作一个简单结构体，可以是模型底座。 2.对简单结构体（模型底座）进行稳定性的试验（放在支撑板，倾斜支撑板，直到倾倒，记录倾斜角度）。 备注：（若课堂时间紧张，课堂发放现成模型底座的简易版，可以进行模型底座的改进，课下再完成大单元任务。） 完成部分大单元主题任务。 评价 完成自我评价 待课堂任务、单元任务都完成后，对照评价表客观的做自我评价。 以评促学，达成教-学-评的一致性。 完成学习目标 完成相应核心素养的培养 三、教学诊断 【课堂检测】 1.广告牌容易被风吹倒，如何提高其稳定性？ 2.在地震高发区，民间有倒立啤酒瓶作为简易地震检测装置的习俗，请分析其工作原理。 【本节需完成的单元任务】 1.选取合适的材料，设计、制作一个模型底座。 2.模型底座进行稳定性的试验（放在支撑板，倾斜支撑板，直到倾倒，记录倾斜角度）。 4、 教学评价 学生自我评价表 评价内容 评价细目 达成情况 很好 A 较好 B 一般 C 较差 D 总体 课堂评价 能描述哪些因素对结构的稳定性产生影响（ET） 能运用其原理进行简单的结构设计（ET、ID） 能选择合适的设计方案，做出模型或原型并进行功能测试（ET、CM） 说明：TA—技术意识，ET—工程思维，ID—创新设计，TD—图样表达，CM—物化能力 在“达成情况”一项内用“√”表示你所达到的“等级” 五、教学反思 设计课程的定位是，基于核心素养下的大单元任务驱动式学习，以学生为中心，以实践为核心，立足学生亲身参与，基于诊断评价的小组合作自主探究学习。本单元的任务是选取合适的材料，设计、制作一个结构稳固的简单结构体，可以是模型底座，并对简单结构体或模型底座进行稳定性和强度的试验。 本节任务是探究结构的稳定性，以大量的试验来进行探究学习，并且把探究学习的主动权交给学生，教师给予一定的指导，并且让小组组间进行交流汇报学习，以达到学生活动时间大于教师讲解时间的目的。学完相应知识和原理后，也引导学生举一反三，把所学知识应用到现实问题的解决上，学以致用。 ( 3 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$