1.3.4 结构稳定性教学设计-2025-2026学年地质版高中通用技术必修二

课题 结构稳定性 教材分析 本节是《技术与设计2》中第一章第三节的内容，主要内容是结构稳定性及影响结构稳定性的因素，包括重心位置的高低、与地面接触所形成的支撑面的大小、结构的形状等。它是在学生了解结构的基础知识之后，对结构知识的深化与延伸。它符合学生的从浅到深由易到难的认知规律，同时也起到了承上启下的作用，为后面的简单结构设计和典型结构的欣赏 做好铺垫，并为最终解决实际问题打下良好的基础。 教学重点：试验探究影响结构稳定性的主要因素 教学难点：运用影响结构稳定性的主要因素分析简单的结构设计 学习目标 1、理解结构稳定性的概念。 2、掌握影响结构稳定性的因素。 3、能运用影响结构稳定性的因素来判断结构的稳定性，并就如何增加稳定性提出自己的看法。 4、正确认识结构的稳定性和不稳定性。 学情分析 学生是学习的主体，学生的已知知识结构和认知水平，是教师授课的依据和出发点，对于高二年级的学生来说，思维敏捷，学习能力较强，并对结构及其稳定性有了一定的认识，只是还没有形成系统的知识框架，不能运用科学的知识分析和设计结构 ，其相关知识及设计能力有待于提高。 教学方法 根据新课程改革的要求，教师在课堂中处于引导的地位，学生才是学习的主体。我采用了创设情境教学法、试验法、多媒体演示教学法、任务驱动法和小组合作法相结合的教学方法，让学生亲身体验，激发学生的兴趣和求知欲，利于学生自主探究型学习，并将所学知识应用于实际问题的解决。 设计思路 结合教育教学理论的指导思想，恰当正确的运用导向性信息，创设教学情境，激发学生学习兴趣，体验为红线，思维为主攻，以自主、合作探究性学习方式为主，以“影响结构稳定性的主要因素”为主线，并以这条主线进行展开，使学生达到将知识学以致用的目的，本节以以下思路展开： 一、情境引入 激发兴趣。运用恰当的情境，引导学生进入学习； 二、问题引入 探究实质。问题引入，激发学习兴趣，自主探究，合作学习，探究课程实 质； 三、迁移运用 知识竞赛。联系生活实际，让学生迁移运用所学知识。 教学过程 一、情境引入 激发兴趣 运用《加油！向未来》节目中科学试验，引入结构的稳定性课题。 【设计意图：学生通过观看和分析，引入课题——结构的稳定性和影响因素，并引导同学们用科学的态度认真对待，为本节课内容的学习做铺垫。】 二、问题引入 探究实质 (一)结构的稳定性 【课件投影】通过分析房屋和不倒翁分别受外力干扰后出现不同的现象，由稳定、不稳定总结结构的稳定性的概念。 1、稳定：稳定指的不是状态绝对不变，而是指受干扰后，允许状态有所波动，但当扰动消失后，能重新返回到原平衡状态此为稳定。 2、不稳定：不能回到原有平衡状态。 如果结构能传递（或承受）任意形式的荷载，则称为稳定结构，此时它的任何组成部分既不会成为一个可变结构，整体也不会产生刚体位移。 （二）影响结构稳定性的因素 展示图片，分析生活中、建筑中、航天事业中稳定性结构的应用，以及遭受外力影响后出现不平衡状态的现象分析。 【设计意图：分析不稳定性带来的安全隐患，激发学生想要改变其稳定性的欲望，为下一步探究影响结构稳定性的因素做铺垫。接着让学生通过小组合作亲身试验体验并总结影响结构稳定性的因素。然后通过分析，掌握各影响因素的本质。这个过程设计了三个小试验，并且还设置了相关的练习，分析伟大的建筑和伟大的科学研究，加深学生对知识点的理解和把握。】 1、试验一： 矿泉水瓶实验 试验内容：利用矿泉水瓶研究影响结构稳定性的因素 试验器材：相同的矿泉水瓶两个，一根木条 体验支撑面积的大小与结构稳定性的关系。 案例分析 结论1：结构的稳定性和__________有关,________越大,结构就越稳定。 分析生活中的各种案例，并说明原因 【设计意图：通过凳子、自行车、三峡大坝等实例的分析，掌握支撑面积与接触面积的不同。】 2、 不倒翁、水稻、跑车、汽车、瓶子等案例的分析 试验二：人体倾斜试验 体验重心的高低、垂线的落点位置与结构稳定性的关系。 结论2：结构的稳定性和______________有关，___________，结构就越稳定。 分析生活中的案例，并说明原因。 【设计意图：通过迈克尔杰克逊倾斜45°人体倾斜试验等的分析，掌握结构的稳定性不仅与重心位置的高低有关系，而且还与重心垂线落点的位置有关。】 3、试验三： 杆件框架结构实验 试验内容：利用杆件框架研究影响结构稳定性的因素 试验器材：相同材质的杆件18根，橡皮筋若干 试验步骤： （1）.取杆件若根，组成三角形、四边形、五边形、六边形等结构，用绳子固定，在节点上施加压力，观察各结构变化的难易程度； （2）.观察各结构变化的难易程度，体验结构的形状与结构稳定性的关系。 结论3：结构的稳定性和_______________有关，___________结构具有稳定性。 上端小，下端大的结构，稳定性好；连接方式、材质…… 案例分析；展示《加油！向未来》试验结果。 【设计意图：通过分析说明结构的稳定性也会受其他因素的影响。】 小结：影响结构稳定性的因素有： （1）______________（2）______________（3）_______________ 三个影响因素之间有关系吗？是相互独立的吗?分析A字形梯子。 关系是: 【设计意图： 小结的意图在于能够正确全面的把握影响结构稳定性的各因素之间的关系。】 4、知识拓展: 结构不稳定性的应用：很多人认为用啤酒瓶可以作为地震警报，请同学们思考如何放置啤酒瓶，才能提供有效的地震预警？ 【设计意图：通过实例，说明结构的不稳定性在生活中也会给我们带来许多便利，让同学们正确认识结构的稳定和不稳定。】 三、课堂小结 四、学以致用 选择题 请同学们运用所学知识，利用杆件和橡皮筋，制作一个稳定的相框结构！ 思考：如何增加结构的稳定性？ 观察身边的结构，思考它们是如何利用结构稳定性的因素来增加或降低稳定性的。 【设计意图：通过题目的设计，一方面更好地把握知识，运用所学知识增加结构的稳定性，用科学的态度面对生活的方方面面；另一方面增强集体荣誉感，强化团体意识】 学科网（北京）股份有限公司 $