《常见结构的认识》教学设计
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文档简介
《常见结构的认识》教学设计
海口市第一中学 黄 娟
一、教材分析
本节课的内容是必修2第一单元第一节的内容。本单元的内容既是相对独立的又与其它几个单元有一定的内在联系，四个单元从不同的角度对设计进行解读。
结构与设计这个单元，需要学生运用必修1中所学的一般性技术设计的原理和方法，结合结构的内容进行技术设计实践，从空间架构形态上对设计对象进行合理的分析。课程内容蕴含丰富的思想与方法，是一个动手与动脑结合的良好载体，能激发学生探究与创造的兴趣。
第一节《常见结构的认识》，教材在开始给出了自然界中形态各异的结构图片，建立起对结构的感性认识，可以通过这个切入点，结合学生熟知的事物，让学生从表面的感性认识，展开技术视野中关于结构的理性思考。在深化学习结构目的性的认识中，了解结构的学习需要从力学角度考虑，认识构件基本受力形式及类型，在对结构进行受力分析时，强调除了考虑整体受力，还要考虑组成结构的各个构件受力后产生的变化，为后面《稳固结构的探析》作好准备。
二、学习对象分析
高二的学生已经完成了通用技术必修1的学习，掌握了一般性设计原理和方法。对于专业性较强的结构设计还未涉及，通过这节课，激发他们对形态各异的结构产生兴趣，去客观的认识结构，为后续的探究结构、设计结构奠定好基础；
高中学生已掌握了中学物理的力学知识，能完成结构的简单受力分析，但技术角度考虑受力情况，需要在力学理论分析的基础上，更多考虑实际的效果，从受力后的结果来分析。学生在学习构件的基本受力形式时，强调构件的受力效果的同时可以通过具体演示来感受构件受力后的变化。仅仅是通过探讨、分析还不能完全满足学生在结构的认知。通过自己亲手搭建结构，进一步深化结构内涵的学习，也利于对结构受力更为客观的分析。在培养学生动手能力的同时，学生也形成和保持对技术的兴趣和学习愿望；
三、教学目标
1．知识与技能
了解结构的含义
在分析结构受力情况时，能用基本的受力形式进行分析
2．过程与方法
在探究结构的过程中，感受认识、学习结构的重要性
在搭建结构的过程中，从力学角度去理解结构的概念
3、情感态度与价值观
通过案例学习拓展技术学习的视野；培养学生的动手实践能力同时，让学生形成和保持对技术的兴趣和学习愿望；
教学重、难点的确定
教学重点：理解结构的概念及认识学习结构的重要性
教学难点：从力学角度理解结构，能用基本的受力形式进行简单的受力分析
四、教学策略与方法
以探究、体验式学习为主，通过以图片、视频等多媒体资料对学生进行合理的引导，展开对结构内涵的认识和学习。引入结构概念的同时，让学生关注手里面拿到相关的材料，营造出创建结构的技术氛围，让学生主动构建结构的认知。采用启发式教学法通过相关案例让学生主动去探究认识结构的重要性。结构的学习必需从力学角度进行分析。在结构与力的学习过程中，仅仅是以探讨、分析还不能完全满足学生对结构的认知。通过演示和学生亲历动手实践环节后的思考分析，进一步推进学生对结构的认知，同时也发展学生的创新能力、培养学生的动手实践能力、发挥学生的想象力。通过小组合作学习的方式，培养互助学习的精神，在共同创造的过程中去感受学习的乐趣。
整个学习过程以多层次的学习活动来呈现教学内容，深入浅出、循序渐进。以“感性认识”——“理性探究”——“主动构建”为主线，为后续结构的学习打好坚实的基础。
五、教学资源准备
多媒体教室；搭建结构的基本材料一次性筷子及工具；
六、教学过程
教学环节 师生活动 设计意图
导入 新课 深入探究 理性分析 有目的的完成课堂任务 丰富多彩的世界中，各种事物都呈现出其独特的结构。自然界中形态各异的结构使我们感到惊奇；技术领域中或宏伟、或精致的结构使我们感到惊叹；08年奥运会赛事上，除了有让我们骄傲的金牌还有另一个同样值得国人自豪和振奋的建筑——鸟巢，其独特的结构和造型不仅中国乃至世界都为之喝彩。鸟巢主体结构由钢结构组成，其产生的重力是难以想象的，如此浩大的工程是怎样完成的？视频：鸟巢施工进度模拟动画“名副其实的鸟巢”，小鸟要营造巢穴同样也是一个浩大而艰巨的工程。人类用钢筋来搭建，小鸟用枯草或芦苇来搭建。利用你手中的材料，你能设计出什么样的结构呢？通过本单元的学习，在今后的设计工作中，能从更为专业的角度来进行分析。第一单元 结构与设计前面这些精彩的图片为我们展现了生活中丰富多彩的结构，通过这节课的学习来认识结构。第一节、常见结构的认识 1、什么是结构？事物的各个组成（通常也称为“构件”）部分之间的有序搭配和排列。教室有结构、人体是结构、文章也有结构……；结构不仅在自然界中存在；技术领域也存在结构；社会领域同样普遍存在结构 “结构无处不在” 2、为什么要去探究结构呢？1）、大家在完成小凳子的设计制作时，同样是纸板做出了不同外形，不同质量的凳子；相同的几个字“小处不可随便；不可随处小便”，其排列不同，意思也不一样。同样是碳，有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨；“结构决定了事物的性质”由于事物的结构决定了它的性质，素以可以通过研究结构来了解事物的性质，并加以利用 2)看看人类对结构的利用（课本P3阅读）根据苍耳子的结构发明了尼龙搭扣；飞机原型的产生源于对飞鸟形体结构的仿生；根据鹰眼的结构，研制出“鹰眼”导弹跟踪系统想想生活中还有哪些事物是受到自然界启发而产生的？锯子、雷达 … …各种生物已经在大自然中经过了若干年的进化和淘汰，保留了许多它们赖以生存的特征。“通过对自然界中结构的研究，能更好的服务人类”仿生学就是人类对自然界中结构进行研究并加以利用的一门科学。探究：蜂巢的结构有什么特点？由蜂巢的结构引发了你怎样的设想？蜂巢特点：省料、高效的利用空间、相当好的结构强度 除了对自然界中结构的模仿，人类自己也创造了许多独特的结构，人类创造的结构有成功的也有失败的 3）案例：上海的“楼脆脆”结构方面存在问题有可能会导致重大事故的发生，例如：桥断、楼塌 “合理的结构是事物存在的基础” 由于技术范围研究的结构是实实在在的结构，一定会受到力的作用，所以结构是否合理必须从力学角度来进行 3、结构与力以同学们坐的椅子为例，整个结构受压力和支撑力，刚好平衡，但椅子也有可能被坐塌；这就要分析是哪一个构件有问题，受外力作用时组成椅子的各个构件产生什么样的变化；注意：结构遵从物理的受力分析，但具体到组成的各个构件更多的是从效果来看构件的受力形式，物理角度是强调受力性质，把受力对象看成质点，而技术角度更为具体。 在分析结构受力情况时，根据构件的受力和变形的形式，将构件分为：受拉、受弯曲、受压、受剪切、受扭转五种基本形式。以模型来演示构件受力后产生的变化，强化对结构受力形式的认识。练习：常见的受力形式 1、秋千的吊索，主要承受拉； 2、桥梁的桥墩，主要承受压； 3、吊扇旋转，吊杆主要受扭转和受拉； 4、汽车方向盘的轴，主要承受扭转； 5、单杠的杠体（上面的横杠），主要受弯力； 试一试：（选择其中一个完成）利用手中的材料完成制作简单的桥梁结构模型，分析结构将受哪些力作用，对构件进行承载能力分析利用手中的材料搭建你认为独特的物体结构，分析结构将受哪些力作用，对构件进行承载能力分析 通过学生们的作品来分析结构，在充分挖掘作品中的闪光点的同时，从结构受力角度进行分析 大家用相同的材料搭建除了形态各异的作品从力学角度看结构（1）结构都具有一定的形状（2）都需要承受力的作用a.要承载自重；特别对于大型物体。如房屋、b.结构的功能要求其承受外力；如：桥梁c.不可确定的外力；风力、地震的破坏力（3）在一定范围内都具有抵抗其形状和大小改变的能力。 结构不仅要考虑其外形的独特，更要考虑实际的受力情况，从而使结构更为合理。 课堂小结 丰富多彩的事物引入，拓宽学生的技术视野 以同学们熟悉的事物展开对结构的认识 给学生暗示，让他们开始有所考虑 了解结构的含义 深入探究结构 结构的模仿是非常重要的仿生学就是由此衍生出来的科学 模仿前要知道其结构有怎样的特点 从科学直观的角度来分析结构 学生来完成“人坐在椅子上”的受力分析 不仅看整体，更需要分析局部 通过习题来巩固对受力形式的理解 不同的选题可以让同学们有有所选择，拓宽他们的思维 通过从力学角度分析同学们的作品来深化结构与力之间的关系 对课堂进行总结的同时也为后面探究结构、设计结构的学习做铺垫
海口市第一中学 黄 娟
一、教材分析
本节课的内容是必修2第一单元第一节的内容。本单元的内容既是相对独立的又与其它几个单元有一定的内在联系，四个单元从不同的角度对设计进行解读。
结构与设计这个单元，需要学生运用必修1中所学的一般性技术设计的原理和方法，结合结构的内容进行技术设计实践，从空间架构形态上对设计对象进行合理的分析。课程内容蕴含丰富的思想与方法，是一个动手与动脑结合的良好载体，能激发学生探究与创造的兴趣。
第一节《常见结构的认识》，教材在开始给出了自然界中形态各异的结构图片，建立起对结构的感性认识，可以通过这个切入点，结合学生熟知的事物，让学生从表面的感性认识，展开技术视野中关于结构的理性思考。在深化学习结构目的性的认识中，了解结构的学习需要从力学角度考虑，认识构件基本受力形式及类型，在对结构进行受力分析时，强调除了考虑整体受力，还要考虑组成结构的各个构件受力后产生的变化，为后面《稳固结构的探析》作好准备。
二、学习对象分析
高二的学生已经完成了通用技术必修1的学习，掌握了一般性设计原理和方法。对于专业性较强的结构设计还未涉及，通过这节课，激发他们对形态各异的结构产生兴趣，去客观的认识结构，为后续的探究结构、设计结构奠定好基础；
高中学生已掌握了中学物理的力学知识，能完成结构的简单受力分析，但技术角度考虑受力情况，需要在力学理论分析的基础上，更多考虑实际的效果，从受力后的结果来分析。学生在学习构件的基本受力形式时，强调构件的受力效果的同时可以通过具体演示来感受构件受力后的变化。仅仅是通过探讨、分析还不能完全满足学生在结构的认知。通过自己亲手搭建结构，进一步深化结构内涵的学习，也利于对结构受力更为客观的分析。在培养学生动手能力的同时，学生也形成和保持对技术的兴趣和学习愿望；
三、教学目标
1．知识与技能
了解结构的含义
在分析结构受力情况时，能用基本的受力形式进行分析
2．过程与方法
在探究结构的过程中，感受认识、学习结构的重要性
在搭建结构的过程中，从力学角度去理解结构的概念
3、情感态度与价值观
通过案例学习拓展技术学习的视野；培养学生的动手实践能力同时，让学生形成和保持对技术的兴趣和学习愿望；
教学重、难点的确定
教学重点：理解结构的概念及认识学习结构的重要性
教学难点：从力学角度理解结构，能用基本的受力形式进行简单的受力分析
四、教学策略与方法
以探究、体验式学习为主，通过以图片、视频等多媒体资料对学生进行合理的引导，展开对结构内涵的认识和学习。引入结构概念的同时，让学生关注手里面拿到相关的材料，营造出创建结构的技术氛围，让学生主动构建结构的认知。采用启发式教学法通过相关案例让学生主动去探究认识结构的重要性。结构的学习必需从力学角度进行分析。在结构与力的学习过程中，仅仅是以探讨、分析还不能完全满足学生对结构的认知。通过演示和学生亲历动手实践环节后的思考分析，进一步推进学生对结构的认知，同时也发展学生的创新能力、培养学生的动手实践能力、发挥学生的想象力。通过小组合作学习的方式，培养互助学习的精神，在共同创造的过程中去感受学习的乐趣。
整个学习过程以多层次的学习活动来呈现教学内容，深入浅出、循序渐进。以“感性认识”——“理性探究”——“主动构建”为主线，为后续结构的学习打好坚实的基础。
五、教学资源准备
多媒体教室；搭建结构的基本材料一次性筷子及工具；
六、教学过程
教学环节 师生活动 设计意图
导入 新课 深入探究 理性分析 有目的的完成课堂任务 丰富多彩的世界中，各种事物都呈现出其独特的结构。自然界中形态各异的结构使我们感到惊奇；技术领域中或宏伟、或精致的结构使我们感到惊叹；08年奥运会赛事上，除了有让我们骄傲的金牌还有另一个同样值得国人自豪和振奋的建筑——鸟巢，其独特的结构和造型不仅中国乃至世界都为之喝彩。鸟巢主体结构由钢结构组成，其产生的重力是难以想象的，如此浩大的工程是怎样完成的？视频：鸟巢施工进度模拟动画“名副其实的鸟巢”，小鸟要营造巢穴同样也是一个浩大而艰巨的工程。人类用钢筋来搭建，小鸟用枯草或芦苇来搭建。利用你手中的材料，你能设计出什么样的结构呢？通过本单元的学习，在今后的设计工作中，能从更为专业的角度来进行分析。第一单元 结构与设计前面这些精彩的图片为我们展现了生活中丰富多彩的结构，通过这节课的学习来认识结构。第一节、常见结构的认识 1、什么是结构？事物的各个组成（通常也称为“构件”）部分之间的有序搭配和排列。教室有结构、人体是结构、文章也有结构……；结构不仅在自然界中存在；技术领域也存在结构；社会领域同样普遍存在结构 “结构无处不在” 2、为什么要去探究结构呢？1）、大家在完成小凳子的设计制作时，同样是纸板做出了不同外形，不同质量的凳子；相同的几个字“小处不可随便；不可随处小便”，其排列不同，意思也不一样。同样是碳，有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨；“结构决定了事物的性质”由于事物的结构决定了它的性质，素以可以通过研究结构来了解事物的性质，并加以利用 2)看看人类对结构的利用（课本P3阅读）根据苍耳子的结构发明了尼龙搭扣；飞机原型的产生源于对飞鸟形体结构的仿生；根据鹰眼的结构，研制出“鹰眼”导弹跟踪系统想想生活中还有哪些事物是受到自然界启发而产生的？锯子、雷达 … …各种生物已经在大自然中经过了若干年的进化和淘汰，保留了许多它们赖以生存的特征。“通过对自然界中结构的研究，能更好的服务人类”仿生学就是人类对自然界中结构进行研究并加以利用的一门科学。探究：蜂巢的结构有什么特点？由蜂巢的结构引发了你怎样的设想？蜂巢特点：省料、高效的利用空间、相当好的结构强度 除了对自然界中结构的模仿，人类自己也创造了许多独特的结构，人类创造的结构有成功的也有失败的 3）案例：上海的“楼脆脆”结构方面存在问题有可能会导致重大事故的发生，例如：桥断、楼塌 “合理的结构是事物存在的基础” 由于技术范围研究的结构是实实在在的结构，一定会受到力的作用，所以结构是否合理必须从力学角度来进行 3、结构与力以同学们坐的椅子为例，整个结构受压力和支撑力，刚好平衡，但椅子也有可能被坐塌；这就要分析是哪一个构件有问题，受外力作用时组成椅子的各个构件产生什么样的变化；注意：结构遵从物理的受力分析，但具体到组成的各个构件更多的是从效果来看构件的受力形式，物理角度是强调受力性质，把受力对象看成质点，而技术角度更为具体。 在分析结构受力情况时，根据构件的受力和变形的形式，将构件分为：受拉、受弯曲、受压、受剪切、受扭转五种基本形式。以模型来演示构件受力后产生的变化，强化对结构受力形式的认识。练习：常见的受力形式 1、秋千的吊索，主要承受拉； 2、桥梁的桥墩，主要承受压； 3、吊扇旋转，吊杆主要受扭转和受拉； 4、汽车方向盘的轴，主要承受扭转； 5、单杠的杠体（上面的横杠），主要受弯力； 试一试：（选择其中一个完成）利用手中的材料完成制作简单的桥梁结构模型，分析结构将受哪些力作用，对构件进行承载能力分析利用手中的材料搭建你认为独特的物体结构，分析结构将受哪些力作用，对构件进行承载能力分析 通过学生们的作品来分析结构，在充分挖掘作品中的闪光点的同时，从结构受力角度进行分析 大家用相同的材料搭建除了形态各异的作品从力学角度看结构（1）结构都具有一定的形状（2）都需要承受力的作用a.要承载自重；特别对于大型物体。如房屋、b.结构的功能要求其承受外力；如：桥梁c.不可确定的外力；风力、地震的破坏力（3）在一定范围内都具有抵抗其形状和大小改变的能力。 结构不仅要考虑其外形的独特，更要考虑实际的受力情况，从而使结构更为合理。 课堂小结 丰富多彩的事物引入，拓宽学生的技术视野 以同学们熟悉的事物展开对结构的认识 给学生暗示，让他们开始有所考虑 了解结构的含义 深入探究结构 结构的模仿是非常重要的仿生学就是由此衍生出来的科学 模仿前要知道其结构有怎样的特点 从科学直观的角度来分析结构 学生来完成“人坐在椅子上”的受力分析 不仅看整体，更需要分析局部 通过习题来巩固对受力形式的理解 不同的选题可以让同学们有有所选择，拓宽他们的思维 通过从力学角度分析同学们的作品来深化结构与力之间的关系 对课堂进行总结的同时也为后面探究结构、设计结构的学习做铺垫