第一单元 结构与设计
第二节 稳固结构的探析 （第1课时）教学设计
定安中学 卓晓蕾
一、教材分析
本课题《稳固结构的探析》是苏教版《技术与设计2》模块第一单元第二节的内容。通过前一课时内容的学习，学生已经理解常见结构的基本知识，本节课主要学习并掌握“结构与稳定性”知识，符合学生循序渐进的认知规律。通过本节课的学习，学生学会解决生活中结构不稳定的问题，为今后学习“结构与强度”等知识奠定良好的基础。
二、学情分析
高二年级学生思维活跃，具备一定的分析能力和归纳能力。本节课主要采用活动参与法、归纳学习法、类比学习等学习方法，有利于培养学生创新思维与提高学生动手实践能力。
三、教学目标
根据课程标准，结合教学内容以及学生实际情况，确定本节课的教学目标如下 ：
1.知识与技能：理解结构稳定的概念；
掌握影响结构稳定的主要因素。
2.过程与方法：通过案例分析理解结构稳定的概念；
通过试验、探究等教学方法掌握影响结构稳定的主要因素。
3. 情感态度与价值观：激发学生探究结构的兴趣和欲望，加深学生探究的思想和意识。
四、教学重点：影响结构稳定性的主要因素。
五、教学难点：影响结构稳定性的主要因素在不同结构中的体现。
六、教学方法：试验法、演示法、小组合作法、分层教学法等教学方法。
七、教具准备：乐高积木、矿泉水2瓶、熟鸡蛋2个、酒瓶、木块。
八、教学过程：
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
情境导入
播放视频（超强台风“威马逊”），引出结构的稳定性。
1.观看视频，亲身感受结构遭到破坏的情景。
2．思考；导致结构破坏的原因？
通过观看视频，激发学生学习《结构与稳定性》的兴趣和动力。
概念剖析
?利用不倒翁进行分析，引导学生理解结构稳定性的概念。
结合案例，思考并理解结构稳定性的概念。
通过案例分析，便于让学生理解结构稳定性的概念。
试验探究
一、二
（重心与稳定性关系）
试验一：把两瓶相同矿泉水瓶放置在桌面上，一瓶水是全满的，一瓶水只剩一半。
抖动桌子，哪瓶水会先倒下？为什么？
提问：（问题一）生活中哪些结构是通过降低重心来提高结构的稳定性？
过渡语：人站立时比较稳定，但当身体倾斜的时候却变得不稳定，为什么重心下降了，反而不稳定？（引发学生对重心位置的思考）
试验二：（演示）挂重锤的活动方形架的稳定性。
提问：重心的垂线在哪个位置的时候长方形架倾倒？
提问：重心的垂线在哪个位置时最稳定？
体验活动：调节酒瓶和木条，使酒瓶不接触桌面达到一种稳定状态。
1.思考：抖动桌子，哪瓶水会先倒下？为什么？
2.通过动手试验并思考：稳定性与重心位置的关系。(注：重心越低，结构越稳定。)
思考并回答（问题一）
1.观察并思考：重心的垂线在哪个位置的时候长方形架倾倒？
2.得出结论：结构的稳定性与结构重心的垂线是否落在结构底面的范围内有关。
3. 思考：重心的垂线在哪个位置时最稳定？
4. 得出结论：重心的垂线距离底面边界的距离越大越稳定。
5.积极参与体验活动，体验重心的垂线位置与结构稳定性的关系。
学生通过亲自动手试验，激发学习兴趣，有助于掌握“稳定性与重心位置的关系”知识点。通过实物演示，直观形象地呈现抽象的理论知识，让学生轻松掌握知识点。学生通过亲自活动，体验成功的乐趣。很好地实现了相应的教学目标，解决了重难点问题。通过体验活动，既让学生活跃了课堂学习氛围，又能深刻体验重心的垂线位置与结构稳定性的关系。
试验探究三
（结构形状与稳定性的关系）
试验三：（必做）任务一：以小组为单位，用乐高积木搭建一个用料最少，面积最大的稳定结构。
（选做）任务二：以小组为单位，用乐高积木搭建一个由不同图形组合而成的稳定结构。
提问：三角形、四边形、五边形哪个图形更加稳定？
展示由不同图形组合而成的稳定结构，提问：该结构是不是稳定的？
提问：（问题二）生活中哪些结构运用三角形具有稳定性来提高结构的稳定性？
1.学生动手制作。
2.展示并说明影响本组所做的结构的稳定因素。（注：影响本组所做的结构稳定的因素为三角形形状。）
对比并思考：三角形、四边形、五边形的稳定性。（注：结构的稳定性跟结构的形状有关，三角形具有稳定性。）
学生观察教师所展示的由不同图形组合而成的稳定结构，思考并回答：影响该结构的稳定性的因素。（注：三角形跟其它图形的巧妙搭配也能够使结构稳定。）
思考并回答（问题二）
学生通过亲自动手试验，在不自觉的过程中让学生的创造力和想象力得到了发挥，培养了动手能力，并且让学生培养了相互间团结合作的优良品质。通过设置分层任务，体现分层教学，让不同层次的学生能力得到提高，很好地实现了相应的教学目标，解决了重难点问题。通过对比教学，引导学生亲自体验不同图形的稳定性，从中发现三角形具有稳定性。
试验探究四
（支撑面积与稳定性的关系）
试验四：怎样将熟鸡蛋立在桌面上？
通过观察茶几图片，分析支撑面与接触面的区别与联系。
提问：（问题三）生活中哪些结构是通过增大支撑面积提高结构的稳定性？
过渡语：是不是支撑面越大越稳定呢？
深入探究：
展示一个边长为10cm的正方体和一个底面为50cm*3cm高为10cm的长方体。
1.提问：哪个支撑面积大，哪个更稳定？
2．演示验证猜想是否正确。
3．引导学生判断一个结构的稳定性不能只看其中的一个因素而要把结构当作一个整体，所有因素综合起来考虑。
提问：影响结构的稳定性还有哪些因素？
1.亲自试验： 怎样将熟鸡蛋立在桌面上？
2.结合试验思考：稳定性跟支撑面积的关系。（注：支撑面积越大，结构越稳定）
思考并回答（问题三）
学生思考相关问题，再观察试验，验证猜想。
明白影响结构稳定性的因素是综合的不是孤立的。
学生思考并回答：影响结构的稳定性还有哪些因素？
学生通过亲自动手试验，激发学习兴趣，深刻地掌握“稳定性跟支撑面积的关系”知识点，很好地实现了相应的教学目标，解决了重难点问题。通过直观的图片分析，更加轻松地理解知识点。通过深入探究，拓展了学生的知识面，提高了教学深度。
知识拓展
观察学校的篮球架，并思考，篮球架要有较高的稳定性，可采取哪些措施？?
提问：如果为了增加稳定性我在篮球架的前面增加一些支撑架行不行？
教师总结：在设计制作一个结构时，要充分综合考虑以上各因素来增加其稳定性，除此之外，我们还要考虑其它的因素，如人机关系，美观性，实用性，安全性，材料因素，经济性等。
思考：生活中不稳定结构有哪些作用？
1.思考并回答：篮球架要有较高的稳定性，可采取哪些措施？
2.思考：生活中不稳定结构有哪些作用？
通过实物设计让学生学以致用，并且懂得整体性的重要。让学生对这部分的内容有了更深刻的思考，激发学生对这部分的内容的延展性学习。
课堂小结
提问：本节课你学到了什么？
学生归纳总结
通过问答形式引导学生总结本节课内容，消化课堂教学，并且锻炼了学生的语言表达能力。
布置作业
作业：收集身边一两个不稳定的结构，结合本节课学习内容对它进行分析。
课后完成
知识的巩固和升华，让学生回归到生活中去。
九、教学设计的特点
本节课采用“情境导入——概念剖析——试验探究——知识拓展——课堂小结——布置作业”这一教学模式，教学环节环环相扣，层层引导，符合新课程教学理念，有效落实教学目标，突出教学重难点，优化课堂教学效果。
其中运用情境导入：即用很震撼的视频和画面，向学生灌输结构稳定性学习的现实意义和必要性，从而激发起学生学习兴趣与原动力；运用实例教学，引出概念，让学生深刻理解结构的稳定性概念；在举例当中所出示的实物都是很常见的，从而让学生明白技术知识来源于生活并应用于生活的原理；通过简单的试验过程让学生轻松得出试验结论，从而增强了学生学习通用技术课的信心，同时学生的课堂参与活跃了课堂气氛，亲身实践培养了学生的动手能力；而知识拓展既可以拓展了学生的视野，又可以激活了学生的思维，使所学的知识具有一定的深度与广度；课堂小结引导学生将所学知识条理化，系统化，培养学生总结归纳能力；布置作业更好地引导学生将所学知识巩固与提升。
本节课教学充分考虑学生的认知规律，运用情境导入，激发学生学习兴趣；运用实例剖析，引出概念，便于学生理解；灵活安排试验探究，总结影响结构的稳定性的主要因素，使学生感受到所学知识具有趣味性与实用性，充分发掘学生的内在潜能，让学生在试验探究中发现问题与总结规律，有效培养学生的技术素养与综合能力。
十、板书设计
一、结构的稳定性的概念
结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
二、影响结构稳定性的主要因素
重心越低越稳定
重心位置 重心的垂线是否落在结构底面的范围内
重心的垂线距离底面边界的最短距离越大越稳定
结构形状 ——三角形具有稳定性
支撑面积 ——支撑面积越大越稳定
课件37张PPT。14:41:17超强台风“威马逊”重创海南 灾情纪实被台风吹倒的广告牌被台风吹倒的广告牌14:41:17定安中学 卓晓蕾二、稳固结构的探析2.1 结构与稳定性14:41:17结构的稳定性： 结构在荷载的作用下，维持其原有平衡状态的能力。 14:41:17影响结构稳定性的因素【试验一】
把两瓶相同矿泉水瓶放置在桌面上，一瓶水是全满的，一瓶水只剩一半。
思考：拉动桌子，哪瓶水会先倒下？为什么？结论一：结构的稳定性与结构的重心位置有关，重心越低越稳定。14:41:17 生活中哪些结构是通过降低重心来提高结构的稳定性？ 14:41:1714:41:172018年12月1日14:41:17独脚茶几①高度低
②底座采用较重的材料； 台面采用比底座轻的材料14:41:1714:41:1714:41:17思考探究 人站立时比较稳定，但当身体倾斜的时候却变得不稳定，为什么重心下降了，反而不稳定？14:41:17【试验二】倾斜到什么程度才倒? 结论二： 重心所在点的垂线落在结构底面的范围内就稳定。14:41:17思考 重心的垂线在哪个位置时结构最稳定 ？ 重心的垂线距离底面边界的距离越大越稳定。 14:41:17体验游戏 体验重心所在点的垂线位置与稳定性的关系 调节酒瓶和木条，使酒瓶能够不接触桌面达到一种平衡状态。14:41:17 【试验三】
（必做）任务一：以小组为单位，用乐高积木搭建一个用料最少、面积最大的稳定结构。
（选做）任务二：以小组为单位，用乐高积木搭建一个由不同图形组合而成的稳定结构 。 影响结构稳定性的因素14:41:17结论三： 结构的稳定性与结构的形状有关，三角形具有稳定性。稳定不够稳定14:41:17 生活中哪些结构运用三角形具有稳定性来提高结构的稳定性？14:41:1714:41:1714:41:1714:41:1714:41:1714:41:17【试验三】
怎样将熟鸡蛋立在桌面上？
影响结构稳定性的因素14:41:17接触面支撑面接触面:实际接触到的面积。
支撑面:最外侧的支撑点连线围成的平面 。14:41:17【试验四】
怎样将熟鸡蛋立在桌面上？
结构的稳定性与结构和底面接触所形成的支撑面的大小有关，支撑面积越大，结构越稳定。影响结构稳定性的因素结论四：14:41:17 生活中哪些结构是通过增大支撑面积来提高结构的稳定性 ？14:41:17大 坝 大坝总是建成上端小而下端大的梯形形状14:41:17阿联酋迪拜塔埃菲尔铁塔14:41:17 一个底面为50cm*3cm高为10cm的长方体和一个边长为10cm的正方体，哪个更稳定？深入探究： 重心的垂线与底面边界的最短距离越大越稳定。14:41:17
影响结构的稳定性还有哪些因素？ 知识拓展14:41:17要提高这种篮球架的稳定性可以怎么做？1、加重篮球底座的重量或在篮球底座上加些比较重的石板之类的重物。是为了使篮球架的重心向后偏移，重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，达到结构稳定的基本条件。2、可以增大底座与地面的支撑面，这样也可以使重心所在点的垂线落在结构底面的范围内。知识拓展14:41:17 在设计制作一个结构时，要充分综合考虑以上各因素来增加其稳定性，除此之外，我们还要考虑其它的因素，如人机关系，美观性，实用性，安全性，材料因素，经济性等。
14:41:17结构的稳定性利用利用稳定的结构抵抗外力，承受荷载
利用不稳定的结构实现某些特殊功能
请举出一些利用不稳定的结构实现某些特殊功能的事例。14:41:17不稳定结构的利用14:41:17不稳定结构的利用跨
栏14:41:17小结 一、结构的稳定性的概念结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。二、影响结构稳定性的主要因素重心位置支撑面积结构形状①重心越低越稳定
②重心的垂线是否落在结构底面的范围内
③重心的垂线距离底面边界的最短距离越大越稳定——支撑面积越大越稳定——三角形具有稳定性14:41:17作业 收集身边一些不稳定的结构，并结合本节课学习内容对它进行分析。
