12结构的功能（教案）-高中通用技术必修技术与设计2人教版.docx

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课题

1.2结构的功能

课时

2课时

教材版本

人教版通用技术必修技术与设计2

教学目标

技术意识：

1.通过感知各种生活中的现象以及进行技术试验，形成对结构稳定性和强度的基本概念，学会从结构稳定性和强度的角度分析世界上的事物，了解探究结构稳定性和强度对人类技术发展的重要性。

：

1.探究结构的过程中，设置有不同影响因素的试验，学生能够能设计试验步骤，完成试验探究。

工程思维：

1.引导学生通过探究日常生活常见物品的稳固性，了解一般结构的稳定性和强度，并进行多因素分析试验，使学生形成初步的工程意识和思维。

物化能力：

1.能够制作纸牌承重结构，并对制作的纸牌模型进行承重测试，并根据试验结果对模型进行优化和改进。

教学重难点

重点：理解结构的稳定性和强度的含义。

难点：通过技术试验分析影响结构强度和稳定性的因素，并写出试验报告。

学情分析

学生通过第一节的学习和日常生活中的常识，对结构和结构的受力情况有了初步的认识，但对影响结构的稳定性和强度的具体因素还不是很清楚，本节通过一些技术试验深入浅出地让学生自主探究，分析影响结构的强度和稳定性的因素。

课前准备

教学硬件环境：多媒体教室

教学资源：PPT课件、视频素材

教学环节

教学过程

一、

课堂导入

创设情境

教师活动：

进行一项小游戏：斜立易拉罐

在开始游戏前，先播放视频演示游戏步骤，之后请学生尝试斜立空易拉罐和装了水的易拉罐，并思考问题：为什么加入适量水后易拉罐能够稳稳地站立呢？

由此引出：这里涉及的平衡、稳定的问题，就是我们本节课将要探讨的内容

学生活动：

观看视频演示。

进行游戏并思考问题。

设计意图：

通过斜立易拉罐的小游戏，激发学生探究结构稳定性的兴趣，启发学生对结构稳定性的认识。

二、

基于案例

新知讲解

（一）结构与稳定性

1.结构的稳定性

教师活动：

讲授：结构稳定性的含义。

提问：你能想到哪些稳定性好、不易倾倒的日常物品呢？

预设：人字梯、三脚架、落地风扇。

观察：这些物品在力学结构方面有什么特点呢？

人字梯——三角形结构

三脚架——支撑面大

落地风扇——底座大

猜一猜：影响结构稳定性的主要因素有哪些？

预设：结构的形状、支撑面的大小、重心的高低。

师：这些都有功能是影响结构稳定性的因素，根据大家的猜想，下面我们就从这三个方面来研究影响结构稳定性的因素。

学生活动：

认真听讲。

观看案例，获得对结构稳定性的感知。

思考问题并回答。

设计意图：

通过列举日常生活中的实例，帮助学生理解结构稳定性的含义。

2.影响结构稳定性的主要因素

教师活动：

探究一：重心的高低

请学生观看视频，猜一猜：哪个木块最先倒下？

由此得出结论：重心越低，稳定性越好。

提问：你能想到哪些通过降低重心提高稳定性的实例？

预设：不倒翁、扎马步、装货使上轻下重等。

探究二：支撑面的面积大小

呈现落地风扇、椅子的图片，提出疑问：落地风扇和椅子都是稳定的结构，那么，接触面积小的椅子为什么也有很好的稳定性？

说明：影响结构稳定性的是物体的支撑面，支撑面不等于接触面。

支撑面：支撑点的连线与地面构成的面

观看试验演示，猜一猜：哪个三脚架最先倒下？

得出结论：支撑面越大，稳定性越好。

提问：你能想到哪些通过增大支撑面提高稳定性的实例？

预设：遮阳帐篷、高压线架、移动护栏等。

▲重心垂线与支撑面的关系

呈现人站立和人前倾的图片，提问：哪种情况重心更低？哪种情况更稳定？

预设：人前倾重心更低，但不稳定。

思考：为什么重心变低了，反而不稳定了？

请学生观看视频演示，了解重心垂线与支撑面的关系。

得出结论：结构重心垂线的投影，落在支撑面内才稳定。

探究三：结构的形状

思考：A字形梯为什么载人时能保持稳定？

预设：利用了三角形几何结构的稳定性

【三角形结构在受到荷载的作用后，其几何形状可以保持不变

（称为几何不变体系），而四边形结构在荷载的作用下很容易产生形状的改变（称为几何可变体系）】

得出结论：结构的形状对其稳定性有影响

提问：你能想到哪些利用三角形结构提高稳定性的实例？

预设：建筑上常用的桁架、空调支架、折叠镜子等。

立即行动：小曙发现在天台种的柠檬盆栽在台风天经常被刮倒，从结构的稳定性分析，她可以采用什么合理的方法来避免这种情况发生？

预设：1.用三根木棍将柠檬树架起来；2.改用更大的花盆；3.改用更重的花盆。

提问：可以将柠檬树的叶子和果实摘掉吗？

预设：不行，要符合实际情况和常识

师：前面我们一直在强调结构的稳定性，那么，所有的结构都应该保持稳定吗？生活中有没有一些不稳定结构的应用呢？

预设：伸缩门、升降机、伸缩晾衣架等。

学生活动：

观看技术试验的视频演示并观察细节。

观看图片或视频等素材。

思考并回答问题。

跟随教师的思路认真听讲。

设计意图：通过技