稳固结构的探析
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文档简介
稳固结构的探析
一﹑说教材
教材的地位和作用
本节内容是苏教版普通高中通用技术《技术与设计2》第一章第二节的教学内容。安排
在学生学习了《常见的结构认识》之后，这样的安排符合学生的认知规律,由浅到深，由易到难。本节内容是《结构与设计》单元的重要组成部分，具有承上启下的作用。要求学生在理解结构的定义和类型的基础上，对稳固结构进行探析，从而为后续简单结构的设计学习打下基础。探析稳固的结构，实质上就是探索事物存在的合理理由，主要用两个性质来-------
结构的稳定性和强度来表达，本节课为第一课时，主要是探析结构的稳定性，它是结构的重要性质之一。并且结构的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。
2．学情分析
上本节课时，学生已经学习了“常见结构的认识”，对结构的概念，结构的受力，结构的类型有了初步的认识，何况生活中有关结构稳定性的案例比比皆是，这部分内容对学生来说难度不大，因此对主要影响结构的稳定性的因素会有所了解，已具备了一定的探究基础，但学生还不能较系统地总结出影响结构稳定性的因素。因此有必要通过典型的案例﹑小试验﹑多媒体演示等方法合理引导学生，使学生完全能够达到本节内容的学习目标。
3． 教学目标
根据通用技术学科指导意见结合本节教材分析与学情分析，制定如下教学目标
知识与技能：理解结构稳定性的概念；能通过技术试验分析影响结构稳定性的主要因素。
过程与方法：通过技术试验、学会分析影响结构的稳定性因素。通过观察生活和技术试验，对简单结构进行稳定性分析。
情感态度与价值观：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，促进学生之间的交流与合作。
4.教学重难点
教学重点：通过技术试验，引导学生分析影响结构稳定性的主要因素。
教学难点：理解结构稳定性的概念及运用影响结构稳定性的主要因素解决生活实际问题。
二﹑说教法
“教无定法，贵在得法”，选择选择有效的教学方法是取得良好教学效果的保证。根据课标的要求结合本节教材分析和学情分析，我采取以下教学方法：
1.情景创设法：通过播放视频和演示技术试验，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.引导发现法：在学生参与演示试验的过程中，引导学生对技术理论知识的掌握
激发学生学习的兴趣。
教学准备：矿泉水瓶，不倒翁,不同形状的木块，圆柱形的泡沫和铁块。收集相关的资
料和图片制作多媒体课件。
三﹑说学法
在新课标中强调学生是学习的主体，教师是学习活动的引导者﹑帮助者。本节课根据学情﹑教法的分析，在学习过程中注重学生的参与，让学生在轻松愉快的气氛中学会新知识，培养学生的分析能力﹑交流合作能力等，提高他们的综合素质。本节课主要采取分组讨论与合作交流的方式进行。技术试验贯穿整个课堂教学过程，学生通过观察、自主探究、讨论与交流的方式建构相关的知识体系，可以充分调动每个学生思考的积极性。通过小组讨论，既能让学生各抒己见，也能让他们学会从别人的观点中得到启发，加深理解。
四﹑说教学过程
(一)视频导入
导入：通过播放厕所自动冲水装置的工作过程视频，说明这是因为当物体受到外力作用时，原有的平衡状态被打破而出现的不稳定现象。从而引出本节课题——结构的稳定性。
设计思路：通过视频播放让学生进入一定的问题情境，激发学习的热情和积极性。
（二）演示试验，
1、理解结构的稳定性
通过演示试验理解稳定与不稳定：静止立在桌面上的不倒翁用手扳倒后最终还能稳稳立住；空矿泉水瓶用手扳倒后不会重新立起来。从而得出：稳定指的不是状态绝对不变，而是指受外力作用后，允许状态有所波动，但当外力消失后，能重新返回原平衡状态，则为稳定。如不倒翁。不能回到原有平衡状态，为不稳定。如空矿泉水瓶。
最后归纳出结果稳定性的概念。结构的稳定性：是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。
设计思路：学生虽然已经有了稳定这类前概念，但比较模糊、没有系统化，未能上升到科学的程度。而正确理解结构稳定性的概念又是本节的一个难点，因此，从问题开始，通过一组小试验，让学生在原有知识基础上逐步理解结构的稳定性，比较容易接受。
2.分析影响结构稳定性的主要因素
通过演示技术试验，让学生仔细观察，演示完试验由学生自主探究、分组讨论结构的稳定性跟哪些因素有关，最后由教师归纳总结，学生表达不完善的地方加以补充。
（1）． 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，一瓶水被喝掉了一半。
思考：拉动桌子，哪瓶水会先倒下？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。重心越低，结构越稳定。
补充例子：独脚茶几的高度设计得比较低，底座采用较重的大理石材料，台面采用比较轻的木材等材料，就是为了降低茶几的重心提高稳定性。
（2） 试验二
将相同的两瓶矿泉水放置在桌面上。一瓶正放，一瓶倒置。
思考：拉动桌子，哪瓶水会先倒下？为什么？
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。结构与接触面所形成的支撑面的越大，结构越稳定。
进一步引导学生观察矿泉水瓶底部是凹陷的，并不完全跟桌面接触，由此来区分接触面和支撑面得不同。
让学生例举一些生活中类似的例子。如圆桌和圆凳比较稳定，水库大坝，桥梁的底座越大，稳定性越好。
（3）试验三
将长方体状木块和三棱柱状木块放在桌面上。两块木块结构的重心高低及支撑面的大小皆相同。
思考：拉动桌子，哪瓶水会先倒下？为什么？
说明：结构的形状是影响结构稳定性的主要因素之一。三角形是一种比较稳定的几何结构。
补充例子：照相机的支撑架使用三脚架，屏风摆成Z字型，而不摆成一字型，工程结构中的桁架都是由三角形组成。
设计思路：以上三个试验都是日常生活中常见的，只是未与结构的稳定性联系起来，此时加以引导，学生很容易得出结论。分组讨论可让学生各抒己见，合作交流，培养团结合作的精神。
（三）师生互动
请同学们探究结构的稳定性还与哪些因素有关？
播放视频：比萨斜塔
思考：比萨斜塔为什么能保持斜而不倒？
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。
探究试验：两个形状相同的圆柱体，由不同的材料组成（泡沫和钢铁），要将他们
拉倒，哪个用的力更大，为什么？
说明：结构的稳定性还与材料有关。
（四）拓展知识
1.学生自主阅读案例“静止状态的自行车车如何保持稳定”及探究“运动状态的自行车如何保持稳定？”。并得出结论：静止状态下与运动状态下物体的稳定条件有所不同。
为了便于学生理解补充陀螺的例子，静止状态的陀螺会倾倒，但转动时却可以立起来？
设计思路：通过前面的学习，学生已知道了影响结构稳定性的主要因素，并能利用其
来分析一些现象。让学生利用所学知识来解释有关现象，起到巩固内化的作用，也可学以致用。
2.结构稳定性的应用
一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受荷载。
如：高空走钢丝要手持长杆，是因为它可以降低和调节人的重心。
另一方面人们又利用不稳定的结构实现某些功能：
如：倒置的啤酒瓶可以预报地震，翘翘板，摇摇车，跨栏。厕所自动冲水装置。
设计思路：让学生明白并不是所有的不稳定结构都是不好的，要看我们如何利用它。
（五）课堂小结
学生自己总结本节课所学的内容，并谈谈学习本节内容后的感受。
设计意图：由学生自己总结，谈感受，可以培养学生归纳问题，表达思想的能力。
（六）布置作业
1.当我们站在拥挤的公交车上的时候，为了保持稳定，常常将双脚叉开，为什么？
2.篮球架要有较高的稳定性，需要具备哪些条件？
（七）、板书设计
结构与稳定性
1.结构的稳定性
结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
2.影响结构稳定性的主要因素
（1）.重心位置的高低：（重心越低越稳定，重心越高越不稳定）
（2）.结构与地面接触所形成的支撑面的大小（越大越稳定，越小越不稳定）
（3）.结构的形状（三角形是一种比较稳定的几何结构）
3.结构稳定性的应用
一﹑说教材
教材的地位和作用
本节内容是苏教版普通高中通用技术《技术与设计2》第一章第二节的教学内容。安排
在学生学习了《常见的结构认识》之后，这样的安排符合学生的认知规律,由浅到深，由易到难。本节内容是《结构与设计》单元的重要组成部分，具有承上启下的作用。要求学生在理解结构的定义和类型的基础上，对稳固结构进行探析，从而为后续简单结构的设计学习打下基础。探析稳固的结构，实质上就是探索事物存在的合理理由，主要用两个性质来-------
结构的稳定性和强度来表达，本节课为第一课时，主要是探析结构的稳定性，它是结构的重要性质之一。并且结构的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。
2．学情分析
上本节课时，学生已经学习了“常见结构的认识”，对结构的概念，结构的受力，结构的类型有了初步的认识，何况生活中有关结构稳定性的案例比比皆是，这部分内容对学生来说难度不大，因此对主要影响结构的稳定性的因素会有所了解，已具备了一定的探究基础，但学生还不能较系统地总结出影响结构稳定性的因素。因此有必要通过典型的案例﹑小试验﹑多媒体演示等方法合理引导学生，使学生完全能够达到本节内容的学习目标。
3． 教学目标
根据通用技术学科指导意见结合本节教材分析与学情分析，制定如下教学目标
知识与技能：理解结构稳定性的概念；能通过技术试验分析影响结构稳定性的主要因素。
过程与方法：通过技术试验、学会分析影响结构的稳定性因素。通过观察生活和技术试验，对简单结构进行稳定性分析。
情感态度与价值观：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，促进学生之间的交流与合作。
4.教学重难点
教学重点：通过技术试验，引导学生分析影响结构稳定性的主要因素。
教学难点：理解结构稳定性的概念及运用影响结构稳定性的主要因素解决生活实际问题。
二﹑说教法
“教无定法，贵在得法”，选择选择有效的教学方法是取得良好教学效果的保证。根据课标的要求结合本节教材分析和学情分析，我采取以下教学方法：
1.情景创设法：通过播放视频和演示技术试验，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.引导发现法：在学生参与演示试验的过程中，引导学生对技术理论知识的掌握
激发学生学习的兴趣。
教学准备：矿泉水瓶，不倒翁,不同形状的木块，圆柱形的泡沫和铁块。收集相关的资
料和图片制作多媒体课件。
三﹑说学法
在新课标中强调学生是学习的主体，教师是学习活动的引导者﹑帮助者。本节课根据学情﹑教法的分析，在学习过程中注重学生的参与，让学生在轻松愉快的气氛中学会新知识，培养学生的分析能力﹑交流合作能力等，提高他们的综合素质。本节课主要采取分组讨论与合作交流的方式进行。技术试验贯穿整个课堂教学过程，学生通过观察、自主探究、讨论与交流的方式建构相关的知识体系，可以充分调动每个学生思考的积极性。通过小组讨论，既能让学生各抒己见，也能让他们学会从别人的观点中得到启发，加深理解。
四﹑说教学过程
(一)视频导入
导入：通过播放厕所自动冲水装置的工作过程视频，说明这是因为当物体受到外力作用时，原有的平衡状态被打破而出现的不稳定现象。从而引出本节课题——结构的稳定性。
设计思路：通过视频播放让学生进入一定的问题情境，激发学习的热情和积极性。
（二）演示试验，
1、理解结构的稳定性
通过演示试验理解稳定与不稳定：静止立在桌面上的不倒翁用手扳倒后最终还能稳稳立住；空矿泉水瓶用手扳倒后不会重新立起来。从而得出：稳定指的不是状态绝对不变，而是指受外力作用后，允许状态有所波动，但当外力消失后，能重新返回原平衡状态，则为稳定。如不倒翁。不能回到原有平衡状态，为不稳定。如空矿泉水瓶。
最后归纳出结果稳定性的概念。结构的稳定性：是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。
设计思路：学生虽然已经有了稳定这类前概念，但比较模糊、没有系统化，未能上升到科学的程度。而正确理解结构稳定性的概念又是本节的一个难点，因此，从问题开始，通过一组小试验，让学生在原有知识基础上逐步理解结构的稳定性，比较容易接受。
2.分析影响结构稳定性的主要因素
通过演示技术试验，让学生仔细观察，演示完试验由学生自主探究、分组讨论结构的稳定性跟哪些因素有关，最后由教师归纳总结，学生表达不完善的地方加以补充。
（1）． 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，一瓶水被喝掉了一半。
思考：拉动桌子，哪瓶水会先倒下？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。重心越低，结构越稳定。
补充例子：独脚茶几的高度设计得比较低，底座采用较重的大理石材料，台面采用比较轻的木材等材料，就是为了降低茶几的重心提高稳定性。
（2） 试验二
将相同的两瓶矿泉水放置在桌面上。一瓶正放，一瓶倒置。
思考：拉动桌子，哪瓶水会先倒下？为什么？
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。结构与接触面所形成的支撑面的越大，结构越稳定。
进一步引导学生观察矿泉水瓶底部是凹陷的，并不完全跟桌面接触，由此来区分接触面和支撑面得不同。
让学生例举一些生活中类似的例子。如圆桌和圆凳比较稳定，水库大坝，桥梁的底座越大，稳定性越好。
（3）试验三
将长方体状木块和三棱柱状木块放在桌面上。两块木块结构的重心高低及支撑面的大小皆相同。
思考：拉动桌子，哪瓶水会先倒下？为什么？
说明：结构的形状是影响结构稳定性的主要因素之一。三角形是一种比较稳定的几何结构。
补充例子：照相机的支撑架使用三脚架，屏风摆成Z字型，而不摆成一字型，工程结构中的桁架都是由三角形组成。
设计思路：以上三个试验都是日常生活中常见的，只是未与结构的稳定性联系起来，此时加以引导，学生很容易得出结论。分组讨论可让学生各抒己见，合作交流，培养团结合作的精神。
（三）师生互动
请同学们探究结构的稳定性还与哪些因素有关？
播放视频：比萨斜塔
思考：比萨斜塔为什么能保持斜而不倒？
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。
探究试验：两个形状相同的圆柱体，由不同的材料组成（泡沫和钢铁），要将他们
拉倒，哪个用的力更大，为什么？
说明：结构的稳定性还与材料有关。
（四）拓展知识
1.学生自主阅读案例“静止状态的自行车车如何保持稳定”及探究“运动状态的自行车如何保持稳定？”。并得出结论：静止状态下与运动状态下物体的稳定条件有所不同。
为了便于学生理解补充陀螺的例子，静止状态的陀螺会倾倒，但转动时却可以立起来？
设计思路：通过前面的学习，学生已知道了影响结构稳定性的主要因素，并能利用其
来分析一些现象。让学生利用所学知识来解释有关现象，起到巩固内化的作用，也可学以致用。
2.结构稳定性的应用
一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受荷载。
如：高空走钢丝要手持长杆，是因为它可以降低和调节人的重心。
另一方面人们又利用不稳定的结构实现某些功能：
如：倒置的啤酒瓶可以预报地震，翘翘板，摇摇车，跨栏。厕所自动冲水装置。
设计思路：让学生明白并不是所有的不稳定结构都是不好的，要看我们如何利用它。
（五）课堂小结
学生自己总结本节课所学的内容，并谈谈学习本节内容后的感受。
设计意图：由学生自己总结，谈感受，可以培养学生归纳问题，表达思想的能力。
（六）布置作业
1.当我们站在拥挤的公交车上的时候，为了保持稳定，常常将双脚叉开，为什么？
2.篮球架要有较高的稳定性，需要具备哪些条件？
（七）、板书设计
结构与稳定性
1.结构的稳定性
结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
2.影响结构稳定性的主要因素
（1）.重心位置的高低：（重心越低越稳定，重心越高越不稳定）
（2）.结构与地面接触所形成的支撑面的大小（越大越稳定，越小越不稳定）
（3）.结构的形状（三角形是一种比较稳定的几何结构）
3.结构稳定性的应用