1.2.2探析结构的强度教学设计-2025-2026学年苏教版高中信息技术必修二

教学设计 课程基本信息 课题 探析结构的强度 课型 新授课 学科 通用技术 年级 高二年级 学段 高中 版本章节 苏教版必修二第一章第二节 教学目标 核心素养目标： 1、技术意识：通过纸桥坍塌案例分析，理解结构强度对技术产品的重要性。 2、工程思维：通过探究试验，掌握影响结构强度的三要素并撰写试验报告。 3、创新设计：运用强度原理设计简易结构，体验"设计-测试-优化"的工程流程。 德育目标： 1、团队协作精神：通过分组实验与设计挑战，培养学生有效沟通、分工协作的能力，增强集体荣誉感和团队凝聚力。 2、环保与可持续发展意识：鼓励使用废旧纸箱等材料进行设计，引导学生践行资源循环利用理念，树立绿色环保价值观。 教学重难点 教学重点：结构强度三要素的识别与分析，撰写试验报告。 教学难点：运用强度的有关知识解决相关技术问题。 学情分析 学生已具备基本的结构概念，但对结构强度的系统性认识不足，需通过实验与设计任务加深理解。学生动手能力强，喜欢探究式学习，适合通过“破案”情境激发学习兴趣。 教学准备 A4纸、卡纸、瓦楞纸、订书机、棉线、胶棒、支架、重物。 教学过程 教学任务 教学内容 设计意图 创新设计（含AI应用） 1.情境导入—纸桥疑云 事件呈现：展示《校园纸桥坍塌事件》新闻稿 问题聚焦： Q1：到底是什么原因让这座纸桥 “不堪一击”？是材料不够结实，还是形状设计有问题，亦或是连接不够牢固？让我们一起当一回 “小侦探”，寻找背后的真相。 学生分组讨论猜想： 教师根据学生的讨论结果进行总结，梳理出主要的猜想方向，并引导学生思考如何通过实验来验证这些猜想，为后续的实验探究做好铺垫。 请每个小组回答猜想结果。 结构的稳定性：是指结构在荷载的作用下，维持其原有的平衡状态的能力。 影响结构的稳定性的因素：重心、支撑面、形状 结构的强度：是指结构具有抵抗被外力破坏的能力。 当结构构件受到外力作用时内部各质点之间的相互作用发生改变，产生一种抵抗外力与形变的力，称为内力。构件单位横截面积上所产生的内力就是应力。可以用以下关系式表示：σ=FN/A 应力可以作为表示结构构件强度的基本指标。 激发兴趣，引出问题 使用新闻稿情境创设  2.实验探究—破案行动 分组试验任务并完成试验报告 材料实验室：探析不同纸张材料的结构强度 造型研究所：探析不同形状对纸张的结构强度的影响 连接技术部：连接方式对结构强度的影响 教师指导要点 材料组：老师演示 “折叠次数越多，纸的承重能力如何像坐过山车一样变化”，让大家看到材料在巧妙处理后能发挥出意想不到的力量。 造型组：三角形最稳定，实心柱、实心柱是否可以组合成其他形状。 连接组：对比不同连接方式的破坏现象，就像区分 “突然的崩塌” 和 “缓慢的变形”。 通过动手操作理解强度三要素 分组角色扮演（材料实验室/造型研究所/连接技术部） 3.知识建构—真相揭秘 总结强度三要素及其关系 影响结构强度因素： 材料 + 形状+ 连接 系统梳理知识，形成 知识体系 结合图示讲解 4.迁移应用—桥梁重建 设计并制作承重纸桥  设计挑战：用6张A4纸、胶水和1米棉线，建造一座能承重≥10kg的“超级纸桥”。该任务要求综合运用结构强度的知识，进行创新设计。 评价标准： 材料利用率：用最少的材料发挥最大作用，通过折叠和组合提高纸张强度。 结构创新性：设计独特的形状，如拱形或桁架结构，优化力的传递路径。 连接可靠性：选择合适的连接方式，确保结构的稳定性和可靠性。 教学评价设计 1. 实验记录表：记录下实验中的数据和现象（占比40%） 2. 重建方案图：画出你的纸桥设计图，标注结构和原理，展现你的创意（占比30%） 3. 工程伦理反思：设计一份结构安全自查清单（占比30%） 综合运用知识，提升创新与实践能力 引入设计挑战与评价标准 作业设计 利用废旧纸箱，设计一个可调节承重的简易货架，践行环保理念。该任务鼓励学生进行创新设计，同时培养环保意识。 板书设计/课堂小结 1.2探析结构的强度 1、结构的强度： σ=FN/A 1号 材料 2、嫌疑人 2号 形状 影响结构强度的因素 3号 连接 教学反思 1.目标达成度分析：90%的学生能准确列举结构强度三要素。 2.破案情境有效维持探究动机，学生实验记录表完整率达92%。 3.未来可以增加 “团队效率” 的评价维度，设立纸桥承重校纪录榜，让同学们在合作与竞争中激发更多的创新火花。 4、结合额敏县冬季积雪的特点，带同学们进一步探究 “结构抗压优化设计”，让知识更贴近生活，更有实际意义。 这堂充满探索与创意的课，期待带领同学们走进结构强度的奇妙世界，在动手与思考中，感受技术的魅力和工程的温度。 学科网（北京）股份有限公司 $