精品课程通用技术体例.doc
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第一单元结构与设计
第一部分：
章节总体介绍。
一、本主题所涉及到的课程标准中相关条目：
（一）2．了解设计的基本知识，初步掌握技术设计的一般规律和基本技能，了解他们在日常生活和生产中的应用，能对技术设计过程、方案和成果作出比较全面地评价。
3．能从设计的角度理解结构……的一般概念，了解简单的结构设计……的基本知识，以及这些知识与日常生活和工农业生产的内在联系和广泛应用。
（二）5．经历将结构……的基本知识应用于技术实践的过程，初步掌握基本的技术学习方法和技术滩旧方法，具有初步参与技术和懂得能力和使用技术及其产品的能力，发展技术决策能力、创新能力和终生学习能力。
四、内容标准必修2：
（一）结构与设计1．内容标准
（1）了解结构的涵义；能从力学角度理解结构的概念和一般分类。
（2）能结合1～2种简单的结构案例，分析结构是如何承受应力的。
（3）能通过技术试验分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出试验报告。
（4）能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。
（5）能从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计的案例。
二、本主题教材的设计思路
1．“结构”、“设计”共同构成了本单元的两个核心概念，本单元内容的设计，遵循课程设计的基本原则，在学生建立了对结构的感性认识的基础上，深化对结构概念的理解，分析结构的稳定性和强度，在问题的提出和解决中学习结构设计。
学习进程由具体到抽象再到应用。
2．本单元总的设计思路是
欣赏结构
设计结构
探析结构
认识结构
教材首先指出了结构无处不在，结构决定着事物存在的性质，强调了学习结构的价值，接着说明我们学习的结构是技术产品的结构，而且是从力学的角度来研究结构。
之后又研究了决定结构质量的两大要素结构的稳定性与强度并进一步学习了结构对事物功能的影响。
在学习了这些基础知识的基础上学生进入简单结构设计的学习与实践。
最后进行典型结构欣赏，进一步理解结构设计的要点，并体会技术文化的内涵。
3．本单元第一节从认识常见的结构开始，通过学生常见的结构开始，通过学生熟悉的事例，展开技术视野中的力与结构、结构的基本分类的讨论，通过有趣的小试验，强化对不同类型结构的特点的理解。
第二节分析了结构的两个重要性质------稳定性和强度，分析了结构与功能的关系，使学生进一步认识结构，为后续的结构设计奠定了良好的基础。
第三节在明晰结构设计应考虑的主要因素的前提下，通过简易相片架结构的多方案设计的案例，让学生学习如何进行结构设计，并能运用所学的关于结构的基本知识进行多方案的结构设计。
第四节通过对赵州桥、飞檐、蛋形椅的欣赏，引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的文化特征的理解和评价。
不仅要从美学的角度去欣赏各种结构的美。
更要从技术的角度和技术文化的角度去欣赏结构的美。
4．本单元根据不同的情况选择了不同的典型案例。
有的案例选择力求与学生与学生的生活实际相联系，如简易相片架使学生在日常生活中常见的，比较容易制作，也很实用；有些案例则力求经典，如赵州桥、飞檐、蛋形椅这三个案例的选择考虑了结构在不同领域的应用，有建筑、房屋和家具，既考虑的传统的结构，也考虑了现代的结构。
5．为了吸引学生，激发学生的学习兴趣，培养学生对技术的情感，本单元配了丰富的图片。
三、教学知识储备
1．本单元内容要求学生具备的知识有：
初中物理学科的力学基本知识；初中的劳动技术操作技能；高中的《技术与设计1》的相关知识。
2．教师所要掌握和了解的相关知识和技能。
相关知识：
相关技能
硬件技能包括：
熟练掌握钳工工艺、木工加工工艺、电子电工加工工艺和简单的现代加工工艺，如激光切割机和快速成型机等的加工工艺等。
软件技能包括：
简单的手工机械绘图能力；简单得CAD软件设计能力等。
第二部分：
教材节的相关内容：
二稳固结构的探析
1．教材分析
目标分析：
教材中给出了以下两个学习目标
（1）能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素，并写出实验报告。
（2）理解结构与功能的关系。
对照课程标准的相关内容可以看出，第一个学习目标与课标完全一致，这一目标强调的是要学生能够通过技术试验来进行分析，既不是老师给出也不是通过案例分析得出，这里突出的是学生的亲身经历。
目标中要学生写出实验报告，说明这种亲身经历应该是一个有计划有目的的实践活动，要求老师在课前就要选好实践项目，确定实践目的，做好试验准备和预测，让学生通过写实验报告的这种形式规范探究过程，培养学生对待技术问题的科学严谨的学习和工作态度。
“结构的改变可能导致功能的改变”，反过来说，功能变化，结构一定会发生变化，由此可见，要想实现技术创新，就要在结构变化上做文章，这个目标的确定恰恰是课程标准中“注重学生创新精神和实践能力的培养”在教学中的具体落实，所以，这个目标的实现也是这一节的重点内容。
教材分析
教材中本节内容由：
1结构与稳定性；2结构与强度；3结构与功能等3小节组成。
结构的稳定性与强度是影响结构质量的重要因素。
不同的结构体现了不同的功能。
这些都是结构的基本知识，是结构设计时必需要考虑的基本问题。
这一节在本主题中起到承前启后的作用。
是本主题的重点。
因为结构的稳定性和强度是两个相互关联相互影响的要素，我中要你，你中有我，所以在此要对结构做一个界定，在探究影响结构稳定性的主要因素时，我们设定这里的结构是指一个刚体的结构，本身不会发生变形；在探究影响结构强度的主要因素时，我们设定这里的结构是指结构是一个非刚体，本身是否发生形变是结构强度大小的表现形式。
第1小节的知识结构是：
结构稳定的重要性
结构稳定性的知识拓展
影响结构稳定主要因素的探究
结构稳定性的含义
教材一开始就通过案例讲述了结构的稳定性是生活中常见的一种现象，是结构设计时需要考虑的重要因素之一，虽然教材里只用了短短两行文字，但是它却是激发和引领学生学习动机和学习方向的重要内容，所以教师要在这里作适当的拓展和延伸。
第二部分教材介绍了结构稳定性的含义，对于结构的稳定性，要使学生明白它是指：
1。
结构在负载的作用下维持其原有平衡的能力，即受外力作用后恢复原有平衡状态的能力，不要把稳定性看作是倒与不倒的问题，有些结构存在倒与不倒的问题，有些物体的结构没有倒与不倒的问题，例如球、手杖、雨伞等；2。
一个物体是否是稳定的结构是相对的。
教材中11页的“马上行动”有两方面的含义，一方面是帮助学生来进一步深入的理解稳定性的含义，另一方面是让学生通过分析理解物体为什么不稳定的内在原因是什么。
我们只有知道了造成物体不稳定的内在原因，才能去探究影响结构稳定性的主要因素。
第三部分教材使用众多的案例进行分析影响结构稳定主要因素，并通过了一系列的技术试验探究影响结构的稳定条件。
在这一部分的内容中主要探究了结构的重心的位置、结构的形状和结构的支撑面对其稳定性的影响，值得注意的是：
这些因素是综合的（综合而不是孤立地看待问题，这是对待技术问题是一个重要的思想方法），所以“设计并实施一个稳定的结构”这一实践活动是非常重要的。
以上是物体在静止状态下的稳定性问题。
教材接着一自行车为例子介绍了物体在运动状态下的稳定性问题。
最后，给出了不稳定状态的利用的案例，用以说明我们并不是一味追求稳定性。
结构的稳定性较难理解，是本节的难点。
教材在最后进行两个技术试验，并要求写好试验报告，让学生通过试验来探索结构稳定性，有助于提高对结构稳定性的判断能力，深入理解结构稳定性概念。
第2小节的知识结构是：
结构强度的重要性
结构强度的知识拓展
影响结构强度主要因素的探究
结构强度的含义
这一节主要讲述了结构另一个重要性质——强度，并分析了影响结构强度的主要因素：
形状、材料、连接方式。
这部分内容的要求是让学生通过案例分析和技术试验分析影响结构强度的主要因素，学会用技术试验的方法比较不同结构的强度大小，并能通过试验探究结构强度的大小。
17页的“马上行动”是让学生能够通过事件预计其可能造成的结果，分析造成这种结果的内在和外在的原因，从而引入“应力”这一概念，知道“应力是表示结构强度的基本指标”，在探究“影响结构的主要因素”这一部分当中，只得注意的是：
结构的形状与强度的关系，这里的“结构形状”既包含物体的组成形式（如衍架结构，三角形结构等），也包含组成物体的构建的内部形状（如构件的截面是三角形还是圆形、方形）。
这部分内容的最后介绍了结构的材料与连接方式对结构强度的影响，这里的核心问题是结构的材料与连接方式对结构强度的影响，关键语句是“不同材料构成的结构，其强度各不相同”“构件的连接方式不同，结构的强度也不同”。
第3小节分析了结构与功能的关系，为后续的结构设计奠定了良好的基础。
让学生理解“结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用产生直接影响”。
通过对结构的改进实现功能的扩张，引导学生思考并总结结构与功能之间的关系。
关键语句是“结构的改变可能导致功能的变化”。
教材用两个案例分析来形象化地说明结构的改变可能导致功能的变化。
本节教学目标：
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。
理解结构与功能的关系。
通过本节学习，学生认识了结构的两大重要性质：
稳定性和强度。
从实例出发，学生分析了影响结构的稳定性的主要因素，再从结构的形状、材料、连接等方面，分析了影响结构的强度的主要因素。
分析了结构与功能的关系。
通过本节学习，有利于学生提高分析问题能力，提高技术的试验能力。
本节的重点是使学生通过技术试验，学会分析影响结构的稳定性和强度的因素，并在设计结构时结合具体条件考虑结构的稳定性和强度。
难点是如何设计好技术试验，通过试验理解、掌握影响结构稳定性、强度的主要因素。
2．教学建议
教学准备：
本单元涉及的小试验不倒翁试验、垒墙试验、悬梁强度测试试验。
教师应该在课前准备好试验所需的材料。
不倒翁试验需要不倒翁、细绳、若干铁环，悬梁强度测试试验需要硬纸、重物，这两个试验既可作为学生动手试验，也可作为演示试验，材料由学生自备，也可由教师提供。
垒墙试验需要在专用的教室或场所进行，教师应提供足够的材料。
教师可根据教学设计以及本校实际情况酌情使用和选择替代器材、材料以及与为教学服务的音像资料等。
具体建议：
本节教学内容的引入，可以有多种方式，比较直观的做法是通过做一个能给学生留下深刻印象的演示试验，来说明结构稳定性的概念。
例如，将一直梯斜靠在墙上，用重物放在梯子上顺梯而上，逐渐加大梯子与地面的夹角，直到重物上去时梯子发生倾倒。
在做这个试验时，要注意安全。
讲结构的稳定性，建议对教材内容进行适当的归类：
一是重心类，加重底座是为了降低重心，二是与地面形成的支撑面，改变形状如使用三脚架可以扩大支撑面。
建议只教结构整体的稳定性，不要涉及结构内部的稳定性问题。
教学中建议用多个类似的案例来讲清楚结构强度和稳定性的区别，避免混淆。
例如广告牌的倒掉，有稳定性的影响因素，同样也有强度的影响因素。
结构强度可以结合前面提到的应力，从定性上升到定量，但要注意的是，不能过于深入到内力、外力、摩擦力等物理内容，也不建议过多引入如“外载荷”等概念，让学生集中注意力，重在应用。
在讲结构稳定性时，可以引入工程类教材所讲到的压杆稳定、薄壁圆筒稳定、薄梁稳定等内容，但要避免引入这些名词。
结构的形状对强度的影响有两方面，一是结构的外部形状，二是结构的构件截面形状。
对这两点需要分别考虑，注意不要把它们混为一谈。
结构的外形相同，构件的截面不一样，其强度也不一样，如教材中提到的A字形梯的构件。
引导学生进行结构与功能的探究是非常有意义的，也是学好本节内容的关键。
在学习了结构本身的内容后，指导学生回到人对结构的需求层面结合稳定性和强度探究其结构的功能，可以加强学生探究能力、加深学生对结构与功能关系的理解，也可为下一节的结构设计学习作进一步的铺垫。
在教学中，建议要以结构的技术试验为依托，教师设计好相应的内容（如各种形状的梯
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