内容正文:
课题名称
1.3结构功能的实现
课型
新授课
课时
1
学习目标
1.理解结构对技术产品功能实现的决定作用,掌握“结构决定功能,功能需要相应结构保证”的基本原理。
2.了解结构可靠性的基本概念(安全性、适用性、耐久性)。
3.能从技术和文化两个角度赏析经典结构案例。
教学重点
理解“结构决定功能”及“功能需要相应结构保证”的相互关系。
教学难点
能从技术和文化多角度综合评价经典结构,并将其应用于设计实践。
教学方法
1.案例教学法:通过螺丝刀、自行车、飞檐等典型案例,引导学生归纳原理。
2.探究式学习:设置观察、讨论、设计任务,鼓励学生主动建构知识。
3.多媒体辅助教学:运用图片、视频、动画等直观手段,增强感性认识。
教学准备
制作PPT课件(含图片、短视频、互动问题),准备实物模型(如折叠椅、可换头螺丝刀)。
教学过程
教学内容设计
时间
设计意图
导入
1. 展示一把普通雨伞,提问:“这把伞除了遮雨,还能做什么?”
2. 引导学生回答(如遮阳、当拐杖)。
3. 追问:“如果把伞面拆掉,只留伞骨,还能当拐杖吗?为什么?”
4. 引出课题:结构的变化会导致功能的变化,今天学习《结构功能的实现》。
4
从生活经验切入,激发兴趣,点明结构与功能的关系。
结构决定功能
1. 展示多用螺丝刀(固定式 vs 可换头),提问:“两种结构有何不同?功能有何差异?”
2. 总结:结构的改变(固定→可拆装)导致功能拓展——结构决定功能。
3. 展示自行车三种类型(山地车、折叠车、儿童车),提问:“为什么需要不同结构?”
4. 引导学生分析:不同功能需求对应不同结构(轮胎、车架、辅助轮)。
5. 归纳:功能的实现需通过调整构件尺寸、位置、连接方式等结构要素。
8
通过对比案例,帮助学生建立“结构决定功能”的核心概念。
功能需要结构保证
1. 展示表格:“想要的功能——需要的结构——关键构件”(如可调高度椅子→伸缩结构→气压棒)。
2. 补充案例:便携折叠凳、可拆装家具等,强调结构设计必须精确满足功能需求。
3. 引入“可靠性”概念:结构在规定时间、条件下完成预定功能的能力,包括安全性、适用性、耐久性。
4. 展示抗震建筑隔震支座结构图,说明特殊结构如何保证抗震功能。
8
深化对结构与功能关系的理解,渗透工程可靠性意识。
技术与文化的交融
1. 提问:“我们如何欣赏一个结构?”引导学生从技术和文化两个角度思考。
2. 展示中国古建筑飞檐图片,分析技术功能(扩大采光、快速排水)和结构奥秘(斗栱无钉卯接)。
3. 展示文化视角:飞檐的轻盈美感、“如鸟斯革”的意境,以及尊贵寓意。
4. 简要拓展赵州桥或悉尼歌剧院案例,加深对“结构承载文化”的理解。
8
1. 提升技术素养,培养从多角度评价结构的综合能力。
课堂实践与互动
1. 探究活动:展示折叠椅图片,提问:“它由几部分组成?通过什么结构实现折叠?折叠带来什么功能?”
2. 设计任务:发布任务——“设计一个便携凳”,要求画出草图,标注关键结构,说明如何实现“便携”和“承重”功能。
3. 组织小组讨论,邀请2-3组代表分享设计思路,教师点评。
10
将知识应用于实践,培养创新设计和工程表达能力。
随堂检测与小结
1. 展示选择题:“在自行车家族中,装有辅助小轮的童车、双梁载重车、山地车等,这些特殊功能的实现,是因为设计者改变了(自行车的结构 )”。引导学生填空并解析。
2. 通过思维导图(PPT展示)总结本课核心知识:结构决定功能、功能需要结构保证、可靠性要求、经典赏析角度。
2
及时巩固,梳理知识脉络。
布置作业
课后拓展:寻找家里或社区中一个“结构巧妙”的物品(如伸缩晾衣架、折叠老花镜等),拍照并写下它通过什么结构实现了什么功能。
延伸课堂,鼓励学以致用。
板书设计
结构功能的实现
一、结构决定功能
例:螺丝刀(固定→可拆装)→功能增加
例:自行车(山地/折叠/儿童)→不同结构满足不同需求
二、功能需要结构保证
例:可调椅子→伸缩结构(气压棒)
可靠性:安全性、适用性、耐久性
三、经典赏析
技术角度:功能、稳固、材料、工艺
文化角度:寓意、美学、时代特征
例:飞檐——采光排水+斗栱+飞升意境
教学反思
1.成功之处:以生活化案例贯穿始终,学生参与度高;折叠椅探究和便携凳设计任务有效激发了创新思维。
2.改进方向:部分学生对“可靠性”概念理解较浅,可结合更多生活实例(如手机跌落测试)加深体会;时间分配上,设计展示环节需适当控制,确保小结不仓促。
3.后续拓展:可组织学生制作简易结构模型,进一步探究结构与功能的关系。
学科网(北京)股份有限公司
$