《结构与强度》教学设计
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文档简介
●教学案例
《结构与强度》教学设计(苏教版)
海南华侨中学 王小勇
设计背景：
通用技术课是普通高中新设置的一门课程，它既与九年义务教育阶段的劳动与技术教育相衔接，又是对高中劳动技术课的改革创新与发展。在新课程的教学中，教学应是教与学的交往、互动,是师生双方的相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充。在这个过程中，教师与学生分享彼此的思考、经验和知识,交流彼此的情感、体验与观念,丰富教学内容,求得新的发现,从而达到共识、共享、共进,实现教学相长和共同发展。我们必须开好这门国家规定的普通高中的必修课程。
教学分析：
1.内容分析：
结构与强度这一小节的内容有：
a.结构的强度（以现象为例）。
b.影响结构强度的主要因素。
强度、结构的形状、结构的材料与连接
结构与强度这一小节是结构与设计的重点章节。教师必须运用各种教学手段，使学生理解和掌握结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。并通过马上行动、案例分析和小实验等活动形式，加深对结构设计的认识，提高结构设计的能力。
建议：本课内容较多，教师应抓住重点，不宜平均施力，有些内容点到为止，多让学生动手实践。
2.对象分析
●教师
教师在新课程的实施中，会碰到书本上没有的新问题,同时也没有多少由前人积累下来的经验可借鉴和参照。因此，教师要从过分偏重知识技能传授走向关注设计创新；要从过分偏重技能训练走向学习技术思想方法；要从过分偏重作品结果走向关注参与过程；要从单一教学方式走向多样化教学的方式，实现从传统的角色中走出来，成为教学的引领者，成为学生的合作者，成为教学的研究者，保证新课程得到创造性地实施。
●学生
学生在新课程的实施中，会表现极大的兴趣，充满热情和好奇。激情过后，容易出现两极分化现象。表现为有人忙得很、有人闲得无事,老师要特别注意调动每个学生的积极性,提高参与程度,发挥每个人的特长,培养他们人际交际和沟通能力,形成协作、分享和共进的精神。
教学目标：
1.知识目标：能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素，并写出试验报告或总结。
2.行为目标：开阔学生视野，为学生树立任何事物都存在结构的观点。
3.情感目标：创新和改进事物的结构，使其更能为百姓服务，体现人文关怀。
4.能力目标：能对事物的结构进行分析，并动手改造和革新事物的结构，对结构提出合理化的设计。
教学重点：
使学生理解和掌握结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。
教学难点：
1．知识难点：结构的材料与连接是影响结构强度的重要因素之一。
2．技术难点：结构与强度小试验。
所需时间：1课时 本课内容较多，建议以幻灯片显示教学内容，提高效率，扩充知识容量；节省的时间让学生参与小试验，以提高他们的科学分析和动手实践能力。
预备器材：卡片纸、直尺、剪刀、胶水和重物等（每个学生每人1套）。
过程设计：
1．从一把摇晃的椅子开始，引入《结构与强度》的课题。
2．出示幻灯片1：影响结构强度的主要因素
3．出示案例分析幻灯片2：强度
4．出示幻灯片3：三角形框架（结实、稳定、用材料最少）
5．出示幻灯片4：钻石的结构（难以置信的强度）
6．出示各种梁、框架实物和幻灯片5：
工字形 十字形 长方形 L形 圆形 U形
7．小试验：
要求：
（1）分组：分6个小组进行（2个三角形组、2个圆形组、2个正方形组）。
（2）场地：以大教室为好。
（3）器材：卡片纸、直尺、剪刀、胶水和重物等（每个学生每人1套）。
（4）安全：强调工具的安全使用。
试验目的:
通过动手制作不同截面形状的构件做悬梁并完成其强度的测试，使学生理解和掌握结构的强度与结构的形状等因素有着密切的关系；试验是推进技术不断进步的重要方式。
试验准备:
每个学生每人1套卡片纸、直尺、剪刀、胶水和重物等。
试验过程:
1.每两组分别制作三角形、圆形和正方形的纸筒。每个小组推荐1名代表上台做悬挂重物测试。
2.分别将不同形状的纸筒的一端固定在桌子上,类似于跳水运动员起跳的跳板,形成悬梁结构。
3.分别在不同形状的纸筒的另一端挂重物。
试验总结和评价:
1.需要比较得出哪种形状的纸筒可以承受更大的力,在进行试验时需要注意些什么
2.哪一种截面形状的悬梁承受的重力大 为什么
3.设想用截面为凹槽形状的杆件做悬梁,凹槽侧向放置与向上放置所承受的重力是否不同 如果有条件,可以进行试验。
4.对学生个人和小组试验情况进行评价。重在评价试验过程，而不应重在评价试验结果。
8．出示幻灯片6：结构的材料与连接
9．出示幻灯片：结构构件的连接通常有以下两类
10．完成马上行动1（或者作为课后练习）：
根据你的生活经验填写下表。
事件 结果 原因
分别在一根竹竿与一根同样尺寸的脆性塑料杆上不断加挂重物
撞击一根完整的钢管与撞击一根中间有焊接缝的钢管
11．完成马上行动2（或者作为课后练习）：
1．对一个用4根小木条钉成的相片框,使它更牢固的做法是什么
2．在自行车各部件之间的连接中,三角架属于 连接；
刹车连杆之间属于 连接；
辐条与钢圈之间属于 连接。
3．比较左图中同一结构的几种连接方式,请预言哪种连接方式的强度更好。
12．课后练习：阅读、探究。
影响结构强度的主要因素
结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。
1
强度
结构的形状可以增加结构的强度。例如,吊兰支撑架使用三角形支架结构,而不使用由一根直杆挑起的结构；在建筑物两根平行支撑柱之间增加了一根斜柱；A字梯不采用铝合金薄片,而采用长方形截面的构件。这些都是为了增加结构的强度。
从材料方面考虑,吊兰的三角形支架使用的是钢管而不是木条或塑料,钢管抗拉力性能好。
从连接方式考虑,吊兰的三角形支架的构件是焊接的而不是捆绑的,这种连接方式更牢固。
2
钻石的结构
难以置信的强度
4
三角形框架
结实、稳定、用材料最少
3
5
结构的材料与连接
不同材料构成的结构强度各不相同。如一根两端被托住的梁,它的下部经受拉力,上部经受压力。一个坚固的梁的材料必须具有好的抗拉力、压力、剪切力和扭曲力的性能,所以梁通常由不止一种材料制成。如一根混凝土梁含有加固钢筋,混凝土擅长抗压力,而钢筋擅长抗拉力,它们共同形成了非常牢固的结构。
6
结构构件的连接通常有以下两类:
1.铰结点:被连接的构件在连接处不能相对移动,但可相对转动,具体有松螺栓、松铆等,如折叠伞伞骨间的连接、门与门框的连接等。
2.刚结点:被连接的构件在连接处既不能相对移动,也不能相对转动,具体有榫接、胶接、焊接等,如固定铁床架的连接、不可移动的桌腿与桌面的连接等。
构件的连接方式不同,强度也不同。不同的材料对应有不同的连接方式,有的产品使用
标准连接件,还有的产品使用无连接的整体成型方式。
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《结构与强度》教学设计(苏教版)
海南华侨中学 王小勇
设计背景：
通用技术课是普通高中新设置的一门课程，它既与九年义务教育阶段的劳动与技术教育相衔接，又是对高中劳动技术课的改革创新与发展。在新课程的教学中，教学应是教与学的交往、互动,是师生双方的相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充。在这个过程中，教师与学生分享彼此的思考、经验和知识,交流彼此的情感、体验与观念,丰富教学内容,求得新的发现,从而达到共识、共享、共进,实现教学相长和共同发展。我们必须开好这门国家规定的普通高中的必修课程。
教学分析：
1.内容分析：
结构与强度这一小节的内容有：
a.结构的强度（以现象为例）。
b.影响结构强度的主要因素。
强度、结构的形状、结构的材料与连接
结构与强度这一小节是结构与设计的重点章节。教师必须运用各种教学手段，使学生理解和掌握结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。并通过马上行动、案例分析和小实验等活动形式，加深对结构设计的认识，提高结构设计的能力。
建议：本课内容较多，教师应抓住重点，不宜平均施力，有些内容点到为止，多让学生动手实践。
2.对象分析
●教师
教师在新课程的实施中，会碰到书本上没有的新问题,同时也没有多少由前人积累下来的经验可借鉴和参照。因此，教师要从过分偏重知识技能传授走向关注设计创新；要从过分偏重技能训练走向学习技术思想方法；要从过分偏重作品结果走向关注参与过程；要从单一教学方式走向多样化教学的方式，实现从传统的角色中走出来，成为教学的引领者，成为学生的合作者，成为教学的研究者，保证新课程得到创造性地实施。
●学生
学生在新课程的实施中，会表现极大的兴趣，充满热情和好奇。激情过后，容易出现两极分化现象。表现为有人忙得很、有人闲得无事,老师要特别注意调动每个学生的积极性,提高参与程度,发挥每个人的特长,培养他们人际交际和沟通能力,形成协作、分享和共进的精神。
教学目标：
1.知识目标：能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素，并写出试验报告或总结。
2.行为目标：开阔学生视野，为学生树立任何事物都存在结构的观点。
3.情感目标：创新和改进事物的结构，使其更能为百姓服务，体现人文关怀。
4.能力目标：能对事物的结构进行分析，并动手改造和革新事物的结构，对结构提出合理化的设计。
教学重点：
使学生理解和掌握结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。
教学难点：
1．知识难点：结构的材料与连接是影响结构强度的重要因素之一。
2．技术难点：结构与强度小试验。
所需时间：1课时 本课内容较多，建议以幻灯片显示教学内容，提高效率，扩充知识容量；节省的时间让学生参与小试验，以提高他们的科学分析和动手实践能力。
预备器材：卡片纸、直尺、剪刀、胶水和重物等（每个学生每人1套）。
过程设计：
1．从一把摇晃的椅子开始，引入《结构与强度》的课题。
2．出示幻灯片1：影响结构强度的主要因素
3．出示案例分析幻灯片2：强度
4．出示幻灯片3：三角形框架（结实、稳定、用材料最少）
5．出示幻灯片4：钻石的结构（难以置信的强度）
6．出示各种梁、框架实物和幻灯片5：
工字形 十字形 长方形 L形 圆形 U形
7．小试验：
要求：
（1）分组：分6个小组进行（2个三角形组、2个圆形组、2个正方形组）。
（2）场地：以大教室为好。
（3）器材：卡片纸、直尺、剪刀、胶水和重物等（每个学生每人1套）。
（4）安全：强调工具的安全使用。
试验目的:
通过动手制作不同截面形状的构件做悬梁并完成其强度的测试，使学生理解和掌握结构的强度与结构的形状等因素有着密切的关系；试验是推进技术不断进步的重要方式。
试验准备:
每个学生每人1套卡片纸、直尺、剪刀、胶水和重物等。
试验过程:
1.每两组分别制作三角形、圆形和正方形的纸筒。每个小组推荐1名代表上台做悬挂重物测试。
2.分别将不同形状的纸筒的一端固定在桌子上,类似于跳水运动员起跳的跳板,形成悬梁结构。
3.分别在不同形状的纸筒的另一端挂重物。
试验总结和评价:
1.需要比较得出哪种形状的纸筒可以承受更大的力,在进行试验时需要注意些什么
2.哪一种截面形状的悬梁承受的重力大 为什么
3.设想用截面为凹槽形状的杆件做悬梁,凹槽侧向放置与向上放置所承受的重力是否不同 如果有条件,可以进行试验。
4.对学生个人和小组试验情况进行评价。重在评价试验过程，而不应重在评价试验结果。
8．出示幻灯片6：结构的材料与连接
9．出示幻灯片：结构构件的连接通常有以下两类
10．完成马上行动1（或者作为课后练习）：
根据你的生活经验填写下表。
事件 结果 原因
分别在一根竹竿与一根同样尺寸的脆性塑料杆上不断加挂重物
撞击一根完整的钢管与撞击一根中间有焊接缝的钢管
11．完成马上行动2（或者作为课后练习）：
1．对一个用4根小木条钉成的相片框,使它更牢固的做法是什么
2．在自行车各部件之间的连接中,三角架属于 连接；
刹车连杆之间属于 连接；
辐条与钢圈之间属于 连接。
3．比较左图中同一结构的几种连接方式,请预言哪种连接方式的强度更好。
12．课后练习：阅读、探究。
影响结构强度的主要因素
结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。
1
强度
结构的形状可以增加结构的强度。例如,吊兰支撑架使用三角形支架结构,而不使用由一根直杆挑起的结构；在建筑物两根平行支撑柱之间增加了一根斜柱；A字梯不采用铝合金薄片,而采用长方形截面的构件。这些都是为了增加结构的强度。
从材料方面考虑,吊兰的三角形支架使用的是钢管而不是木条或塑料,钢管抗拉力性能好。
从连接方式考虑,吊兰的三角形支架的构件是焊接的而不是捆绑的,这种连接方式更牢固。
2
钻石的结构
难以置信的强度
4
三角形框架
结实、稳定、用材料最少
3
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结构的材料与连接
不同材料构成的结构强度各不相同。如一根两端被托住的梁,它的下部经受拉力,上部经受压力。一个坚固的梁的材料必须具有好的抗拉力、压力、剪切力和扭曲力的性能,所以梁通常由不止一种材料制成。如一根混凝土梁含有加固钢筋,混凝土擅长抗压力,而钢筋擅长抗拉力,它们共同形成了非常牢固的结构。
6
结构构件的连接通常有以下两类:
1.铰结点:被连接的构件在连接处不能相对移动,但可相对转动,具体有松螺栓、松铆等,如折叠伞伞骨间的连接、门与门框的连接等。
2.刚结点:被连接的构件在连接处既不能相对移动,也不能相对转动,具体有榫接、胶接、焊接等,如固定铁床架的连接、不可移动的桌腿与桌面的连接等。
构件的连接方式不同,强度也不同。不同的材料对应有不同的连接方式,有的产品使用
标准连接件,还有的产品使用无连接的整体成型方式。
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