《结构与稳定性》教学设计
江苏省泰兴中学 黄小九
一、教材分析
本课题是《技术与设计2》第一单元第二节第1部分的教学内容，计划用1课时进行教学。“结构与稳定性”安排在学生学习了“常见结构的认识”之后，这样安排符合学生的认知规律，从浅到深由易到难。“结构与稳定性”是“结构与设计”这单元的一个重要组成部分，同时也是后面学习“结构与强度”的基础，有着承上启下的作用。并且“结构与稳定性”和生活实际联系密切。所以，这部分内容是本单元的重点。
本课教学对象是我校高二年级学生。学生们已经有一定的生活经验，并且经过技术与设计1模块的学习后，也具备了一定的分析问题能力。但动手能力较差，不能很好地将理论知识与实践相结合。所以在教学过程中，我注意创设情境，采取多种形式的教学方法吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和热情，挖掘学生的创造潜能，从而达到本课的教学目标。
二、教学目标
根据课标要求结合本节教材及学生已有的认知水平，我确定本节课的教学目标如下 ：
(1)知识与技能：通过技术试验，使学生了解影响结构稳定性的主要因素；培养学生的观察分析能力，运用本节知识分析解决实际问题的能力。
(2)过程与方法：通过技术试验及试验分析、讨论等方法引导学生综合运用相关的理论知识，提高学生的知识迁移能力。
(3)情感与价值：通过本节教材内容的学习，提高学生对结构稳定性设计的意识，激发他们的学习兴趣，促进学生之间的相互交流与合作。
三、教学重点难点：
重点：通过技术试验，引导学生分析影响结构稳定性的主要因素。
难点：运用影响结构稳定性的主要因素解决生活实际问题。
四、教法
“教无定法，贵在得法”，选择有效的教学方法是取得良好教学效果的保证。 根据课标要求结合本节教学内容与学情分析，我采取以下教学方法：
1．情境创设：通过播放视频和做演示试验，引导学生观察、分析、交流、探讨影响结构稳定性的主要因素。
2．引导发现：在学生参与演示实验的过程中，激发学生对技术理论知识掌握和学习的兴趣。通过动手制作激发学生的创造力和想象力，巩固课堂所学的理论知识。
3．总结评价：在课堂教学中，对学生进行过程评价及总结评价。
五、教具准备
教学课件、铁块泡沐组合体1个、矿泉水2瓶、三角形、四边形等组合体的结构框架几个、活动的方形架1个、自制不倒翁1个、筷子几十把、橡皮绳和棉线若干米、小剪刀若干把。
六、教学过程
教学环节 教学过程 设计意图
新课导入 采用激趣法，播放视频资料，引起学生的共鸣，通过对日本五重佛塔的讲解让学生明白稳定的结构我们是可以创造的，激发学生对结构稳定性学习的兴趣，和责任感。 生动形象的视频画面和案例让学生对稳定性的理解有了一定的升华。懂得稳定性在设计中是非常重要的。
课
堂
教
学 演示探究：1．试验一：(探究结构的稳定性与重心位置高低的关系)通过学生动手演示实验，认真观察自然得出影响结构稳定的第一要素:重心越低越稳定。学生举例：生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素？同时请学生演示老师自制的不倒翁的稳定性，讨论书P16制作不倒翁办法的可行性。2．探讨试验二：演示：挂重锤的活动方形架的稳定性演示。说明：结构的稳定性与结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内有关。学生举例：生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素？3．试验三：(探究结构的稳定性与结构的形状的关系)请学生上台演示各种结构不同的稳定性，自己总结出结论。说明：结构的形状是影响结构稳定性的主要因素之一学生举例：生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素4．试验四：(探究结构的稳定性与支撑面的大小的关系)思考：将两瓶矿泉水放在桌面上,放置方式如上图所示,当摇动桌子时,哪个先倒下 说明了什么问题 说明：结构与接触面所形成的支撑面的大小是影响结构稳定性的主要因素之一。学生举例：生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素？最后提出是不是支撑面越大越越稳定呢？例如：边长：5×100mm,20×20mm,高相同形状一样，且重心的垂线均在底面的中心的两结构哪一个更稳定？结论：这些要素是综合的不是孤立的.5．介绍五重佛塔不倒的原因，拓展出结构稳定性的其他要素。(三)亲身体验、探究实践：1．以小组为单位，利用筷子、橡皮筋和棉绳，搭建一个稳定结构，并能承受一个鸡蛋，使其在吹风机的作用下能保持一定的稳定性。2．自评，互评，师评，鼓励性的评价学生设计的作品 ，消化课堂教学内容。(四)知识拓展迁移1、运动状态与静止状态的结构稳定条件不相同：(1)自行车骑起来时，只有两个支撑点，为什么不会倒下呢？(2)静止状态的陀螺会倾倒，但它转动时却可以立起来？2人们又利用不稳定的结构实现某些功能：(1)倒置的啤酒瓶可以预报地震(2)在打水的桶口扣一重物，在水面时能自动翻到打水。 学生动手演示实验，自然得出实验结论，水到渠成。与学生共同分享制作的乐趣，让学生学会用自己的语言去简单通俗解释较复杂的理论，增强对知识的理解。通过一定深度的提问激发学生对知识探究的兴趣。简单的演示过程和常见材料却能让学生很轻松，快乐的得出实验结论。让学生懂得设计整体性的重要，同时让学生明白各要素间是相互关联的。与开头呼应。动手的乐趣是无与伦比的，在动手的过程中去消化所学的理论那是轻松的，在不自觉的过程中让学生的创造力和想象力得到了发挥是我们课堂教学应该达到的效果。并且让学生培养了相互间团结合作的优良品质。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。
课堂小结作业布置 对本节课的内容作简单的回顾，消化课堂教学。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。 知识的巩固和升华，让学生回归到生活中去。
七、教学反思
本节课开始我就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本节课兴趣和责任感。课堂所出示的实物都是平时很容易找到的，从而让学生明白技术就来源于生活。通过简单的实验过程让学生很轻松的得出实验结论，，从而增强了学生学习通用技术课的信心。学生的课堂参与活跃了课堂气氛，亲身实践培养学生的动手能力。探索性的问题拓展了学生的视野，让学生在学习过程中感到技术课的无比乐趣。
《结构与稳定性》教案
江苏省泰兴中学 黄小九
一、教材分析
本课题是《技术与设计2》第一单元第二节第1部 分的教学内容，计划用1课时进行教学。“结构与稳定性”安排在学生学习了“常见结构的认识”之后，这样安排符合学生的认知规律，从浅到深由易到难。“结构与稳定性”是“结构与设计”这单元的一个重要组成部分，同时也是后面学习 “结构与强度”的基础，有着承上启下的作用。 并且“结构与稳定性”和生活实际联系密切。所以，这部分内容是本单元的重点。
本课教学对象是我校高二年级学生。学生们已经有一定的生活经验，并且经过技术与设计1模块的学习后，也具备了一定的分析问题能力。但动手能力较差，不能很好地将理论知识与实践相结合。所以在教学过程中，我注意创设情境，采取多种形式的教学方法吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和热情，挖掘学生的创造潜能，从而达到本课的教学目标。
二、教学目标
根据课标要求结合本节教材及学生已有的认知水平，我确定本节课的教学目标如下 ：
(1)知识与技能：通过技术试验，使学生了解影响结构稳定性的主要因素；培养学生的观察分析能力，运用本节知识分析解决实际问题的能力。
(2)过程与方法：通过技术试验及试验分析、讨论等方法引导学生综合运用相关的理论知识，提高学生的知识迁移能力。
(3)情感与价值：通过本节教材内容的学习，提高学生对结构稳定性设计的意识，激发他们的学习兴趣，促进学生之间的相互交流与合作。
三、教学重点难点
重点：通过技术试验，引导学生分析影响结构稳定性的主要因素。
难点：运用影响结构稳定性的主要因素解决生活实际问题。
四、教法
“教无定法，贵在得法”，选择有效的教学方法是取得良好教学效果的保证。 根据课标要求结合本节教学内容与学情分析，我采取以下教学方法：
1、情境创设：通过播放视频和做演示试验，引导学生观察、分析、交流、探讨影响结构稳定性的主要因素。
2、引导发现：在学生参与演示实验的过程中，激发学生对技术理论知识掌握和学习的兴趣。通过动手制作激发学生的创造力和想象力，巩固课堂所学的理论知识。
3、总结评价：在课堂教学中，对学生进行过程评价及总结评价。
五、教具准备
教学课件、铁块泡沐组合体1个、矿泉水2瓶、三角形、四边形等组合体的结构框架几个、活动的方形架1个、自制不倒翁1个、筷子几十把、橡皮绳和棉线若干米、小剪刀若干把。
六、教学过程：
(一)视频导入
采用激趣法，播放视频资料，介绍超强台风的电影画面，台风中心所到之处，一片狼藉，很多结构受到破坏，给人类带来了无比的恐慌和伤害，08年汶川大地震的灾难性的画面应该给我们带来很强的责任感，稳定的结构可以保护人们的生命和财产安全，日本的五重佛塔让我们知道稳定的结构是可以做到的，所以研究结构的稳定性是非常有意义的。从而激发起学生对稳定性学习的兴趣，引出结构稳定性的概念。
注：结构的稳定性不能光理解成倒与不倒的问题。
(二)演示探究
老师与学生共同演示技术试验，让学生仔细观察，并提出问题引导学生分析影响结构稳定性的主要因素。
探究影响结构稳定性的主要因素
1、试验一：(探究结构的稳定性与重心位置高低的关系)
思考:
将此结构按以上两种方式放置，要将此结构拉倒,哪种方式用的力大 为什么
说明：重心位置的高低是影响结构稳定性的主要因素之一。
学生举例：生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素？同时请学生演示不倒翁的稳定性，讨论书P16制作不倒翁办法的可行性。
2．探讨试验二：
演示：挂重锤的活动方形架的稳定性演示。
说明：结构的稳定性与结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内有关。
学生举例：生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素？
3．试验三：(探究结构的稳定性与结构的形状的关系)
请学生上台演示各种结构不同的稳定性，自己总结出结论。
说明：结构的形状是影响结构稳定性的主要因素之一
学生举例：生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素？
4．试验四：(探究结构的稳定性与支撑面的大小的关系)
思考:
将两瓶矿泉水放在桌面上,放置方式如上图所示,当摇动桌子时,哪个先倒下 说明了什么问题
说明：结构与接触面所形成的支撑面的大小是影响结构稳定性的主要因素之一。
学生举例：生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素？
最后提出是不是支撑面越大越稳定呢？
例如：边长：5×100mm,20×20mm,高相同形状一样，且重心的垂线均在底面的中心的两结构哪一个更稳定？
结论：这些要素是综合的不是孤立的。
5．介绍五重佛塔不倒的原因，拓展出结构稳定性的其他要素。
(三)亲身体验、探究实践：
1．以小组为单位，利用筷子、橡皮筋和棉绳，搭建一个稳定结构，并能承受一个鸡蛋，使其在吹风机的作用下能保持一定的稳定性。
2．鼓励性的评价学生设计的作品
(四)知识拓展迁移
1．运动状态与静止状态的结构稳定条件不相同：
(1)自行车骑起来时，只有两个支撑点，为什么不会倒下呢？
(2)静止状态的陀螺会倾倒，但它转动时却可以立起来？
2．人们又利用不稳定的结构实现某些功能：
(1)倒置的啤酒瓶可以预报地震 。
(2)在打水的桶口扣一重物，在水面时能自动翻到打水。
(五)课堂小结
本节课你学到了什么？
通过问答形式引导学生总结本节课内容：
影响结构稳定性的主要因素有重心位置的高低，结构与地面接触形成的支撑面的大小，结构的形状；以及结构重心所在点的垂线是否落在结构底面范围内有关。
(六)作业布置
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。(共27张PPT)
结构与稳定性
——技术与设计Ⅱ(第一章第2.1节）
江苏省泰兴中学 黄小九
台风袭击的视频
汶川大地震中灾难性的画面
日本的五重佛塔
建立于1300年前，它曾经遭遇过很多次地震和强风的袭击 ，但依然保持1300年前的风貌。是世界上最古老的木建筑群 。
结构的稳定性：
注：
外力消失后其恢复原有平衡状态的能力。不是倒与不倒的问题。
结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
探究试验一：铁块和泡沫的组合体：
铁块
泡沫
泡沫
铁块
．
．
重心
结论：
影响结构稳定性因素一：
注：
重心越低越稳定。
重心的高低。
比萨斜塔为什么会斜而不倒？
它从1174年始建1350年竣工，经历了176年。但由于塔身过重，地质松软，因此塔身仍以每年1．25毫米的速度向南倾斜。到1999年1月，塔顶比中轴线偏斜已达4．8米。
探究性试验二：
活动方形架
重心所在点的垂线落在支撑面的范围，就是稳定的。
（重心在底面上的影射与底面边界的最短距离的大小。）
结论：
影响结构稳定性因素二：
小资料二：中国的斜塔
辽宁瑞州古塔，现存塔身高10米，塔身向东北方向倾斜12度，塔尖水平位移1.7米。该塔建成之后虽几经地震与洪水破坏，却始终斜而不倒，堪称奇迹。
探究性试验三：
不同结构形状的框架：
结论：
影响结构稳定性因素三：
注：
三角形有较好的稳定性
结构的不同的形状
钢性大桥的结构性状
鸟巢外观结构图：
思考：为什么艾菲尔铁塔的底座很大？
探究性试验四：倒立和正立的两瓶矿泉水
结论：
影响结构稳定性因素四：
注:
支撑面越大越坚实，稳定性就越好。
支撑面的大小。
结构的支撑面
结构的接触面：
提示：注意接触面与支撑面的区分。
结 论：
这些要素是综合的而不是孤立的。
五重佛塔的结构简图
以小组为单位，利用筷子、橡皮筋和棉绳，搭建一个稳定结构，并能承受一个鸡蛋，使其在吹风机的作用下能保持一定的稳定性。
亲身体验，实践探究：
自评和互评：
简单说明设计意图，重点强调你是如何增强结构稳定性的？
小结：
1、对稳定性定义的正确理解。
2、对影响稳定性各要素的理解。
3、利用本课所讲的知识去解决实际
结构设计中存在的问题。
（重点）
作业：
收集身边一些不稳定结 构，并结合本节课学习内容对它进行分析。
谢谢大家
