通用技术2全套教案.docx
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通用技术2全套教案
课题
常见结构的认识
课型
新 授
本课题课时数：
2 本课为第1课时
教 学
目 标
了解结构的含义；知道组成结构的构件的基本受力形式。
通过案例分析引导学生从力学的角度上理解结构的涵义和一般分类，能对生活中的结构进行简单的力的分析和分类。
养成注意观察身边事物的良好习惯，激发探索大自然及人类社会中存在的形态各异的结构的兴趣。
教学重难点及
对 策
重点：
结构的类型
难点：
从力学的角度理解结构的涵义，理解不同结构类型在生产生活中的应用。
教 学 过 程 设 计
教学内容
教师活动
学生活动
备注
一、
导入
二、
新课
三、小结
一、简单讲述本册书的内容结构和时间安排。
上学年学习了设计的基本知识，熟悉了设计的一般过程，这一年将进一步学习技术设计的几个重要思想与方法，包括结构、流程、系统和控制。
举例：
用一些典型的、生活中的例子让学生对结构、流程、系统和控制有初步的认识，打破其神秘感。
二、 进入新课：
常见结构的认识，提出：
1、结构无处不存在。
让学生观看生活中存在的各种各样结构的图片，引起他们的兴趣。
从自然界、技术领域、社会领域三个层面逐步深入地认识结构。
它们的共同点是：
（1）各自都有组成部分
（2）是有序的搭配和排列
2结构的含义
从而引出结构的含义，广义上：
结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
接着给出构件的概念。
在工程中，结构的各个组成部分称为构件。
3结构的功能本质
事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列决定了事物的形态，合理的结构本质在于为了承受力和抵抗变形。
4结构的类型
我们知道生活中的结构是千奇百态的，根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构、 壳体结构。
实体结构
通常是指结构体本身是实心的结构。
其受力特点是外力分布在整个体积中，如墙壁、柱子、实心球等等。
（结合图片举例分析、利用实体泡沫演示）。
框架结构
通常是指结构体由细长的构件组成的结构。
其特点是支撑空间却不充满空间，如窗户、画框、房子的架构等等。
（结合图片举例分析、利用框架泡沫演示）。
壳体结构
壳体结构通常是指层状的结构。
其受力特点是，外力作用在结构体的表面上，如头盔、汽车飞机的外壳等等。
（结合图片举例分析）。
在生产和生活实际中，很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。
应用：
想一想，学校体育馆都由那些基本结构组成？
练习：
P11马上行动，加深理解。
三、 小结
1、结构无处不存在
2、结构的类型
观看各种漂亮图片，激发兴趣。
引导学生归纳各种结构的共同点。
集体回答P6的马上行动。
通过观察图片，把感性认识上升到理性认识。
懂得区分生活中的各种结构类型
四、教学反思
通过具体的教学实践，发现课堂上的教学并不像想象的那样简单，关键在于如何让学生感兴趣，并且不增加学生的压力。
典型结构案例分析-----结构是怎样受力的
一、教材分析
1、本节的内容是在结构的概念、结构的功能和分类之后设的一小节，学生只有学习了这节后才能够理解后边的第三小节强度与稳定性的概念。
2、本节的主要内容是：
A单杠的结构和在使用中的受力分析B棚室屋架结构和受力分析。
3、教材从较简单的且学生较熟悉的单杠的结构和受力分折入手引领学进入较复杂的架和梁的结构及受力分折。
二、学生分析
经过第一节内容的学习后，同学们了解了结构的概念、结构的功能和分类等基础知识。
另外，学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有了一定的基础。
但是由于受力分析是物理课教学中的难点，多数学生在受力分析中还是有困难的，所以在教学中还要利用模型演示形变的情况，分析说明杠体的受力、立柱及拉杆的受力情况、架的受力情况及杠的平衡等。
三、教学目标
1、通过模型演示使学生掌握杠杆受力和形变特点。
2、了解架、梁和拱的受力特点。
3、知道在实际的建筑物中采用架、梁、拱的原因。
4、展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片，激发学生的学习激情和兴趣。
四、教学重点、难点
单杠各构件的受力分析及架、梁的受力情况分析。
拱的受力分析。
五、教学策略
在教学过程中，采用讲授教学法、学生阅读法、案例分析法（模型演示等）、提问法，并将课堂教学急待解决疑难问题，让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个课堂教学当中。
运用多媒体教学设备，将与教学相关的图片展示给学生，从而让学生尽快达成感性的共识。
（用两个课时）
六、教学资源
多媒体现代化教学设备和单杠模型等。
七、教学过程（第一课时）
序号
教学内容
教师活动
学生活动
1
引入课题
播放体操运动员在平衡木上和单杠上运动的视频。
讲解
看、思考
2
单杠的结构
问：
单杠由哪些构件构成？
它们为什么要这样搭配和排列？
引领：
从功能和受力两个方面考虑。
问：
单杠的功能？
小结有关功能。
并指出本节课我们从结构体受力的角度来讨论
思考后回答第一个问题，并思考第二个问题。
回答有关杠的功能。
3
单杠的受力分析
模型演示；展示图片等，并引领学生从形变的角度分析理解杠的各构件受力情况以及如可保持杠体的稳定。
结合学生的分析进行小结。
分析杠体主构件的受力。
（因为学生在物理学上已学习了有关力学的知识，对杠的各部件受力是可以分析出来的）及力矩（弯矩）。
记录整理有关知识点
4
梁的概念
从体操运动员在平衡木上的运动
引出梁的概念
学生阅读“阅读材料”
5
梁的受力特点
引领学生分析平衡木（长条板凳）及跳板受力
学生分析
思考“问题思考”
6
小结、布置课外作业
“问题思考”
记录
作者：
海南二中李吉涪
结构是怎样受力的
教学目标：
1.理解结构是为了承受力和抵抗变形的本质。
2.通过对简单的结构案例的学习，能尝试对生活中常见的结构作受力和变形分析。
3.通用本节课的学习，学生能感受到结构的广泛应用，体会学习结构的重要意义，从而形成结构问题的意识，培养学生分析结构怎样受力问题的习惯和思维能力。
重难点：
1.对单杠作受力和变形分析。
2.通过受力和变形分析，体会结构是为了承受力和抵抗变形的本质。
教学思路：
由奥运会单杠比赛录像导入单杠的结构；用学生较为熟悉的实验-----物理学单摆实验作受力类比，引出杠体的受力和变形；进一步从力学角度理解结构。
新课导入：
[师] 同学们好，上课前老师想先请你们看一段录像。
（播放课件：
奥运会单杠比赛片段）。
运动员在场上正激烈的角逐，那么，同学们，他们比赛的项目是什么？
有没有人知道？
[生]五项全能、体操、单杠------。
[师]他们进行的是单杠比赛，就是我们上体育课经常玩的单杠。
不知道同学们发现没有，运动员所用的单杠和学校的单杠在结构上有些不同，区别在哪？
或者，与你们所见过的单杠相比，有没有不同的地方？
[生] 比较高、比学校的好看、所用的材料不同、少了四根铁线-----。
[师]对了，细心观察的同学发现了，比较明显的一个区别，就是有的单杠有四根铁线，有的却没有。
[师] 前面我们学习过什么叫做结构，还知道了结构可以承受力和抵抗变形，而组成结构的各个部分称为构件。
那么，现在我们把单杠看成一个结构，那构件都有哪些？
[生]立柱、杠体、拉杆----
[师] 奥运会比赛用的单杠没有拉杆，学校的单杠有拉杆，为什么呢？
不同结构的单杠在功能上有什么不同呢？
带着这个问题，我们来学习新的内容，第二节：
典型结构案例分析---结构是怎样受力的。
我们来分析一个结构比较简单的物体----单杠的受力和变形情况。
新课教学：
[师]请同学们先花几分钟阅读课本12页的阅读材料，了解变形的种类。
下面请一位同学给我们有声有色的朗诵一下，哪一位愿意？
[生]朗诵。
[师] 好，通过阅读，我们了解变形的种类有3种，分别为拉伸、压缩、弯曲。
还知道了梁的概念。
[师] 如果我们在杠体的中间吊一个重物，将可能发生怎样的变形？
[生] 弯曲、压断------。
[师] 再结合梁的定义，所以，我们认为，杠体是有两个支点的梁。
[师]如图1-16：
如果撤掉拉杆4和拉杆6，而抓着拉杆3和5用力拉，立柱将可能发生怎样的变形？
[生] 弯曲、断裂---，
[师] 所以，立柱是只有一个支点的垂直梁。
[师] 好，那我们先对杠体，这个有两个支点的梁进行受力分析。
我们先来回忆初中作过的一个物理实验-----单摆。
（演示单摆实验课件）。
[师] 在小球摆动的过程中，绳子对小球的作用力方向怎样变化？
[生] 始终从小球的球心指向固定点
[师] 那么，根据作用力和反作用力原理，固定点受到小球的作用力方向如何？
[生] 始终从固定点指向小球球心
[师] 因此，无论小球摆到哪个位置，固定点受到的作用力方向始终指向小球球心所处的瞬间位置。
[师] 我们再来看运动员做的大回环动作。
如果从侧面来看，将会是怎样？
[生] 运动员绕杠体转动。
[师] 再把这个图像向后投影。
得到图形如图（展示课件）。
[师] 类比单摆，杠体相当于固定点；人相当于小球。
杠体受到人的作用力方向是怎样的？
[生] 指向人重心所在位置。
[师] 对了，无论人摆到哪个位置，杠体所受作用力的方向始终指向人的重心所处的瞬间位置。
因为梁向哪个方向受力，就会向哪个方向变形。
即变形方向和受力方向一致。
所以杠体总是朝人的重心所在位置发生变形。
于是有了第一个结论（课本13页）：
杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向上发生弯曲。
[师]我们再看立柱。
杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过杠体作用于立柱，将可能发生怎样的变形?
是弯曲。
对吗？
如果要向前发生弯曲，请问同学们有什么方法可以削弱或抵削这种弯曲呢？
[生] 立柱埋深一点、用一个力从后拉------，
[师] 对了，这时候拉杆起作用了，它可以帮助立柱抵抗变形。
那么，由于人的运动，将可能让立柱发生弯曲，而深埋和加拉杆都可抵抗这种弯曲。
所以有了第二个结论：
任意时刻，对于立柱，由于人的运动所产生的弯矩M1，都有一个由立柱埋在地下部分和拉杆共同产生的反弯矩M2来削弱、平衡，以保持单杠整体的稳定。
知识拓展：
（展示课件）
怎样理解"结实"和"稳定"?
下午一三节的课,自我感觉良好,很有激情,学生也被我点燃了,参与热情极高,课堂气氛很热烈,感觉好棒!
"怎样理解结实和稳定?
"的问题,一听题目就蛮有趣吧,呵呵.
其实,越是我们司空见惯熟视无睹的东西,要想说清楚"为什么"好象越不容易哦.
实验一:
模拟演示,女同学扎辫子用的"橡皮筋",一根容易断,两根或多根却不容易断,（相同外力）为什么呢?
类似实验:
一根粉笔容易折断,两根或多根却不容易;或一根筷子容易折断,而两根或多根却不易断.（联系歌曲<众人划桨开大船>中的歌词）
引导学生思考外力施加过程中,结构或构件的受力\变形情况,引出内力\应力的概念.
内力：
外力施加过程中,结构或构件内部各质点之间产生抵抗外力引起的变形或力图使变形复原的力称为内力.
应力：
结构或构件单位面积上承受的内力称为应力.&=n/s
解释实验原因:
在相同外力作用下,结构或构件内部产生的内力相同,受力面积越小,产生的应力越大.
实验二;
模拟演示,用外力拉小车,外力逐渐增大,小车先是静止不动,然后开始运动.
分析:
外力逐渐增大,小车静止不动的过程中,小车处于平衡状态.谁和外力来平衡呢?
小车和桌面之间产生的静摩擦力.它随外力的增大而增大.
小车什么时候开始运动?
当外力增大到大于小车与桌面之间的最大静摩擦力时,小车开始运动.
同样的,结构或构件在受外力的过程中,内部各质点之间的应力也在逐渐增大,当外力增大到一定程度时,结构或构件就会被破坏.
外力增大到什么程度时,结构或构件被破坏呢?
引出容许应力的概念.我们把结构或构件能够承受的最大应力称为该结构或构件的容许应力.
如果某结构或构件的容许应力大，我们就说它强度大,就说它结实；反之，则说它的强度小，不结实。
了解了这些有什么用处呢？
举例：
学校校门前马路西首刚刚落成一座大桥。
那么，这座桥允许载重多少的车辆通过呢？
我们能不能分别让载重10吨，20吨，30吨……的车辆来走走试试呢？
呵呵，当然不能哦。
如果过去了还好，如果过不去，就难免车毁桥亡了。
那么，如果我们能知道这座桥的容许应力，是不是就可以在桥头立一个“载重超过***的车辆禁止通行”的牌子，来有效的避免人力物力的伤亡和损失了呢？
！
当然可以哦。
所以，我们学了这些是很实用的哦，不但能更清楚明白的说明“结实”“不结实”的问题，而且给我们搞设计或制作提供很好的指导意义哦。
应用：
课本图示一木制花架，已知立柱最粗处直径为3厘米，最细处直径为最粗处直径的一半，如果知道立柱在外力作用下，内部产生的内力为30N，问立柱承受的最大应力为多少？
提示：
根据应力公式，知道，在内力一定的情况下，受力面积越小，应力越大，所以，应该是最细处承受的应力最大。
那么知道了怎样判断结构或构件的强度以后，我们是不是要思考一下如何提高结构或构件的强度或者说分析以下影响结构或构件强度的因素有哪些呢？
1、形状。
比如相同材料和相同表面积的一铁球比小铁盒强度大。
2、材料。
比如铁的花架比木制花架要结实的多。
因为铁的容许应力比木头的大哦。
3、连接方式。
结构的各个构件之间的连接方式不同，导致结构的强度也不一样哦。
常用连接方式的分类及其特点介绍。
学生分别就各种连接方式举例。
一体式：
桌椅板凳；
挤压式：
轮胎和车圈，摁扣，瓶盖和瓶子等
接插式：
插头和插座等
可相对运动式：
车把和车架
不可相对运动式：
辐条和车圈；
了解了各种连接方式的种类和特点后，就可以根据不同的应用场合和不同的应用需要，加以选择。
（比如，我们的鞋带。
小孩子不是普通鞋带，而是采用黏结式，就是基于不同的应用需求而加以不同的选择的。
）
启发：
折叠式自行车和普通自行车，折叠式板凳和普通板凳的区别就在于它们的连接方式不同。
当然，一个结构只具备一定的强度或者说“结实”还是不够的。
还要考虑它“稳定”情况。
当然“稳定”这个词在生活当中用的比较多。
比如，我们可以说某个同学“情绪稳定”“成绩稳定”，玩具不倒翁，不管在外力作用下发生多大的倾斜或倾倒，但是外力一撤消，它就恢复原样，我们说不倒翁是稳定的。
不过，建筑物的稳定或者说结构的稳定性可不能这样来理解，比如，我们平时设计的楼房，只考虑其强度，承受楼体自身的压力是不够的。
比如发生了地震，楼房的各种梁、檩，墙体等承受的就不仅仅是竖直方向的压力了。
这时就要看其“稳定”性如何了。
所谓“结构的稳定”就是指结构阻碍倾倒或移动的特性。
那么影响结构稳定的因素有哪些呢？
实验一：
拿一本书，让它直立在桌面上，它马上倾倒了，显然，其稳定性不好。
同样的一本书，把它的低端各书页展开一定的角度，仍旧将它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。
所以，结论一：
结构或构件的形状影响其稳定性。
实验二：
分析不倒翁为什么不倒？
分析不倒翁的结构，发现它的重心低。
结合生活现象：
以前的农作物个子高，遭遇暴风骤雨容易倾覆，造成减产；现在的农作物普遍个子矮。
就是利用了重心低结构稳定的原理。
结论二：
重心的高低影响结构的稳定性。
现象分析：
比萨斜塔为什么倾斜而不倒塌？
（其重心向地面引垂线仍旧落在底座范围内）
补充：
中国的斜塔：
辽宁瑞安古塔。
知道了影响结构稳定性的因素，我们就可以采取相应措施，增强结构的稳定性了。
比如增强结构的细长比，降低其重心等。
学习了以上内容我们就可以很清楚的解释生活中各种“结实”与“稳定”的问题了，在自己设计或改进什么东西的时候，也可以有效的增加其“结实”和“稳定”程度了。
作业：
1、我心中的生活区空地设计方案
2、便携式板凳设计
3、壁挂式书架设计
结构的设计
一、教学内容分析
结构设计和技术设计一样，具有明确的目的性，方案的多元性和创新性。
所以，在教学过程中，应当重视满足使用者的需要、多方案的形成和強调设计的创新。
教学重点：
运用结构设计应考虑的主要因素，从而初步体验结构设计的方法。
教学目标：
为了更好地突出本节课的重点，本节课增加了让学生亲自为设计相片架考虑的因素进行分析，为作简易相片架作好准备，加强学生对结构设计方法的体验。
达到掌握设计考虑的主要因素
二、教学资源准备
多媒体课件、各式相片架、学生获奖相片若干张、相片架基本材料等
三、教学组织形式：
采取以小组为单位的形式进行分工合作,进行讨论、设计，引导学生打开思路,形成多种设计方案,在多方案中进行选择。
四、教学策略：
教师在教学时,应引导学生用人文的眼光看待设计,设计是为了满足人们的需要的,设计是与实际生活情景相联系的。
五、教学过程：
（一）引入新课
请学生欣赏不同样式的服装，并选择自己喜弞的服装。
设问：
问为什么要选择自己喜欢的？
同学们从中发现了什么与技术设计有关的内容？
回答导入：
设计考虑的因素。
回到结构设计上来，
服装设计离得开设计吗？
结构设计应考虑哪些因素呢？
（二）学习结构设计的重要性。
结构设计对于我们的日常生活、对于各种各样的生产活动都非常重要。
日常生活中,没有丰富的结构设计,产品将会造型单一、功能单调,那些大型建筑物、交通运输工具等更是无法产生;生产活动中,产品制造技术、结构安全性及耐久性评估、维修加固技术等,都离不开结构的设计和研究。
（三）学习结构设计的目标及要求
结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标,应满足设计规范,满足使用者的基本需要。
例如,儿童自行车的结构设计,首先应以代步、锻炼儿童的手脚协调能力为设计目标,同时要满足童车结构设计的国家标准和规范要求,如自行车的链轮、链条、车把、车闸有一定的要求，否则设计应视为不合格。
（四）学习结构设计应考虑的主要因素
结构设计应考虑的主要因素有:
符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求,安全因素,公众和使用者的审美需求,使用者的个性化需要,对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。
在工程的结构设计中,应考虑结构的安全性、适用性和耐久性。
在考虑结构的稳定性和强度,使结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能实现一定的功能的同时,还要考虑经济因素,如做到用料省、成本低等,也就是说,力求以最低的成本使所建造的结构达到预定的要求。
不同的结构设计,应考虑的因素各有侧重,但无论在哪一类用途的结构设计中,安全都是至关重要的因素。
在结构设计中还有一些需要考虑的因素,如材料、民俗文化、地域特点等,还可以引导学生思考是否还有其他需要考虑的因素。
（五）简单结构的设计案例
1、讲解简易相片架的设计过程与方法
在实际生活中,人们选择相片架,不仅考虑造型、材料、稳定性等因素,还考虑相片架的颜色、造型与房间的整体是否协调,相片架的摆放方式与房间的空间关系等。
例如,房间内的桌子比较小,而房间的墙上有大面积的空白,此时就可能会选择悬挂式的相片架,而不会选择用支架式的相片架。
从造型、材料、稳定性和强度等方面,比较上述案例中三个设计方案中相片架的结构的特点,并构思其他设计方案,列出方案要点。
2、让学生根据所学知识为设计简易相片架作好准备。
（1）小组讨论制作简易相片架应考虑那些方面的因素并落列出来。
（2）在相框和支架的设计上都要有创意，并画出草图
（3）目标激励：
a、有创意的设计方案要到学校存档，
b、你所做的模型或原型还可送给你最要好的同学，因是自己亲手所做，比买贵重物品相送更能表达纯洁的友谊。
c、作品要在网上发表，并在高三毕业对作品进行拍卖。
3、探究：
在某些地震灾区,居民采用“木板夹心”结构筑墙建房,这种由当地农民创造出的结构能经受地震的考验,具有较好的抗震效果。
请简要说明这种结构的特点,并根据所学的有关结构与设计的知识,对这种结构设计进行分析。
欣赏和评价典型结构设计》说课稿
一、教材分析
（一）教材内容及地位分析
选择教材：
地质出版社 《技术与设计2》
教材内容：
第一章《结构与设计》第五节《欣赏和评价典型结构设计》
内容地位：
通过前几节有关结构理论的学习，学生对结构有了基本的认识，这节运用有关结构的理论欣赏评价典型结构设计，是对前面知识点的内在提升，有利于深化对结构概念的认识，为动手进行复杂结构设计打下铺垫，也是学生从理论到实践的一个过程。
《普通高中技术课程标准》的叙述和分析
具体内容
活动建议
目标动词
能从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计的案例
例 赵州桥 长城
通过各种途径收集相关资料，选择典型结构的案例，分析其结构的特点
欣赏、评价
（二）教学目标
1、知识与技能
结合具体案例,知道欣赏和评价典型结构设计的角度，分析其结构的特点。
能从技术和文化角度欣赏和评价典型结构
2、过程与方法
通过对比实验探究赵州桥结构类型、受力特点。
自主探究赵州桥的连接方式。
经历技术探究过程，体会技术探究的方法：
3、情感态度与价值观
通过合作探究，培养学生技术探究精神和合作精神，形成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望，领略技术世界的奥秘与神奇，关注技术的新发展，拓宽学生视野，提高学生欣赏和评价结构的能力并应用在实际生活中。
（三）教学重难点
重点：
从技术和文化角度欣赏和评价赵州桥。
难点：
从技术角度欣赏和评价赵州桥。
原因：
1、依据《普通高中技术课程标准》的叙述和分析
2、根据学生的认知发展水平及知识水平
3、典型结构设计的欣赏和评价是前几节有关结构理论的应用。
二、学情分析
学生已经知道结构与设计的基本知识，会从表面层次欣赏和评价典型结构设计，但不能全面准确的欣赏和评价典型结构设计，尤其表现在分析结构的特点.。
三、说教法
在教学方法上，我坚持以“教师为主导，学生为主体”为总的指导原则，结合所教学生的具体情况，我主要采用了如下几种教法：
1、探究教学法
技术探究是培养学生创新精神和实践能力的有效途径，在教学中我从学生实际出发，创设情景激发学生的探究的兴趣，让他们掌握探究的要素和特征并发挥每个学生的积极性，挖掘每个学生的潜能，让他们积极主动地参与探究过程，获得直接经验
2、对比分析法
通过拱结构与梁结构承载能力的探究，圆弧拱和半圆拱对桥基作用力的探究，通过对比学生可以自然理解赵州桥结构设计的优点和技术要求。
四、说学法
1．自主探究
学生在教师设计的问题情境中进行自主探究，通过这种学习方式，大大促进了学生学习的自觉性，充分体现了学
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