任务一 感知丰富的结构
一 常见结构的认识
《天工开物》记载:“凡河滨有制筒车者,堰障流,绕于车下,激轮使转挽水人筒…其湖池不流水,或以牛力转盘,或聚数人踏转。车身长者
者半之。其内用龙骨拴串板,关水逆流而上。
早在古代,我国劳动人民就发明了筒车,采用巧妙的构,以流水、牛力或人力作动力,取水田。今天,人们每天都与各种各样的结构打交道。认识结构探析影响结构的稳定性和强度的主要因素,将使我们理性地研究和应用这些结构并学会进行简单的结构设计。
走进情境
人们长期伏案学习或工作,时常感到腰酸背痛。有研究者提出站立式办公的理念
作为普通办公的一种调节。站立式办公不仅能有放解疲劳,高工作效率,还能护身体健康。那用什么样的机构支撑办公桌可以实现这些要求。
结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。结构是普遍存在的,不同的事物往往有不同的结构
让木条“动”起来
体验目的;通过活动体验,感受结构的丰高性及其魅力
情境展示《武经总要?攻城法记载:“云榊以大木为床,下施六轮,上立二梯,各长文余
中施转轴,车四面以生牛皮为屏蔵,内以人推进。及城,则起飞梯于云柳之上。”古人設计
了什么结构做到“起飞梯于云梯之上”的?
问題分析:要设计一个能动的木质结构,首先要考虑的就是我们要用这个结构做什么,
什么样的结构可以动起来;其次就是在哪里设计连接,用什么形式的连接等问题
活动准备
材料:8根规格为200
15mm的中间和
端分别钻好孔的松术条、M8x35mm的栓及配套的
元宝母若干(如图1-1所示)
工具:丝刀、羊角锤。
主要过程
方案1:如图1-2甲所示,组装好结构后,就可以
上下拉动了
2.方案2:如图1-2乙所示,按照图示结
构逐一组装完成,然后分别用两手弧住结构的A、B两处相向运动,察结构的变化情况
1.方案1和方案2制作的结构都可以让木
条动起来,请比较和分析这两种结构的优块点
举例说出这两种结构在实床生酒中的应用。
2.你认为古人是设计了什么结构做到“起
飞梯于云梯之上”的?
3.你还知道些神奇的结构?说出来与大家分享。
活动1:让木条“动”起来
让学生根据书本里的方案制作甲、乙两种结构,并体验这两种结构的异同。
新课学习
从技术体验活动来看,材料经过合理搭配形成了各种不同的结构。世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。
在自然界中,蜂巢、蜘蛛网、大树、
动物的身体与器官等都有其特定的结构。
这些形形色色的结构给了人们无限的创造感和启示。通过对自然界中结构的分析和研究,人们将其研究成果应用到技术领域,更好的服务于人类。
马上行动
人们从木丛走过,有时裤子上会粘上苍耳子
这跟苍耳子特殊的结构有关。瑞上的乔治·德·梅斯
特拉尔经过多年的研究,根据该结构,发明了尼龙搭扣
请用放大镜仔细观察苍耳子、尼龙搭扣,分析其特
点,比较异同。苍耳子的这种结构除了应用到尼龙搭扣上,还可以应用到些地方?
在技术领域,产品的结构更是丰富多彩。从历史悠久的石拱桥到气势宏伟的跨海大桥,从粉墙黛瓦的古朴民居到高耸入云的摩天大楼,从速度缓慢的古老马车到风驰电的“复兴号”动车组列车,从只能完成单一指令的简单机机械到具有发达大脑”的智能机器人,都有特定的结构
马上行动
如图1-6所示是一款端立式办公
以通过电机转动调节桌子高度,实现站坐交替式办公
该办公桌与普通办公桌在结构上有什么相同点和不同点
结构方面存在的一个小缺陷就可能导致重大事故的发生,因此,合理的结构是事物存在的基础,卓越的结构是设计者和制造者共同的追求
案例分析
魁北克大桥的坍塌
北克大桥兴建于20世纪初期,它是由断梁学
家库帕設计的,在当时世界上同类大桥中是最长
坚,如图1-7所示。当时桥的建设这度很快,施
组织也很完善。正当投资修建这座大的人们开
始考虑如何为大桥剪彩时,随着一阵震耳欲的巨
响,大桥的整个金属结构塌了,19000钢材和86名
建桥工人落入水中,只有11人生还。
大桥坍塌是因为设计师忽略了对桥梁重量的精确计算,
把大桥的长度由原来的500米加到600米,导致了一场悲剧。
思考:从该案例能获哪些启示?你还知道哪些由于结构方面存在问题而导致事故发生
结构在社会领域也普遍存在着,例如人口结构、家庭结构、组织结构、城乡结
构、区域结构等
自然、技术领域都存在丰富的结构.举例说明技术领域中的哪些结构是受自然领域中的结构启发而设计的
小明发现很多老师都在计算机显示器下面垫厚厚的书,还有些老师在批改作业时把作业本堆得很高。他想要是有一种可以实现高度调节的办公桌该多好啊!
问题1:分析和比较甲乙两种结构,并分别指出其优缺点?
问题2:列举这两种结构在实际生活中的应用。
问题3:列举你知道的其他奇妙结构。
新课学习
新课学习
问题4:生活中还有哪些结构?这些结构分别属于什么领域?
新课学习
活动2:分析魁北克大桥的坍塌案例。
问题5:从该案例中你能获得哪些启示?
归纳总结:合理的结构是事物存在的基础,卓越的结构是设计者和制造者的共同追求。
新课学习
活动3:办公桌“升”起来的简易模型制作。
问题6:分析桌子和木条之间的结构差异。
问题7:通过草图展示设计方案。
行动:根据方案,利用刚才甲、乙两种结构和其他材料制作简易办公桌模型。
新课学习
1. 结构的含义。
2. 不同领域中的丰富结构。
3. 结构的重要性。
课堂小结