11常见结构的认识教学设计-高中通用技术必修二.docx

常见结构的认识教学设计

教学分析

（一）教材地位

本节课作为“结构及其设计”单元的开篇课，在苏教版技术课程体系中起着承上启下的关键作用。它既是对之前所学知识的延伸和拓展，又为后续深入学习结构的设计、稳定性与强度等内容奠定坚实基础。通过对常见结构的认识，学生能够建立起结构的基本概念，掌握结构分析的方法，从而更好地理解技术产品的构造和功能实现原理。

（二）学情特征

高中生已具备一定的物理力学基础，对力的概念、力的作用效果等有初步的了解。然而，他们对结构工程学的认知尚处于碎片化状态，缺乏系统性和深入性。学生虽能理解简单的力学现象，但对于结构在实际工程中的复杂应用和作用机制认识不足，难以将物理力学知识与现实生活中的结构实例有效联系起来。

（三）跨学科链接

美术：结构的形态美学涉及美术领域的知识，如造型、色彩、比例等。从美术角度审视结构，可以培养学生的审美能力，让学生认识到结构不仅具有实用功能，还具有美学价值。

教学目标

从力学的角度深入理解结构的概念，清晰认识结构对技术产品及其功能实现的独特价值，能够举例说明常见技术产品中结构与功能的关系。2.全面了解结构的一般分类方法，熟练掌握简单的受力分析方法，能够准确判断常见结构的受力类型，并对其进行初步的受力分析。

3.通过案例分析、实验探究、模型制作等活动，培养学生的观察能力、分析能力、实践能力和创新思维，提高学生的技术素养和综合运用知识解决问题的能力。

4.激发学生对结构设计的兴趣，培养学生严谨认真的科学态度和团队合作精神，让学生体会到技术与生活、技术与科学之间的紧密联系。

教学过程

（一）导入（5分钟）

展示视频：播放一段展示自然灾害中建筑倒塌和部分建筑屹立不倒的对比视频，如地震中不同建筑的表现，以及台风过后一些简易结构被摧毁而坚固建筑安然无恙的场景。

提问引导：“同学们，在刚刚的视频里，我们看到了有的建筑在自然灾害面前不堪一击，而有的却能稳稳地立在那里。大家想一想，这是为什么呢？建筑的坚固程度和什么有关呢？其实啊，这和建筑的结构有着密切的关系。不仅仅是建筑，在我们生活中，大到桥梁、高楼，小到一把椅子、一支笔，它们都有各自的结构，这些结构决定了它们的性能和用途。今天，我们就一起来探索常见结构的奥秘。

（二）什么是结构——双案例闪电对比（5分钟）

展示案例：通过多媒体展示榕树气生根网络和潮州广济桥浮船段的图片、视频资料，从不同角度展示榕树气生根错综复杂却有序分布的形态，以及广济桥浮船段18艘木船紧密榫接的构造细节。

分析讲解：“同学们，我们先来看榕树。在南方，经常会遭遇台风，而榕树的气生根就像一张庞大而有序的网络。这些气生根从树干上垂下来，深入地下，它们各自承担着一部分力量，共同协作，让榕树在狂风中依然能够稳固地生长，这就是气生根网络有序排列带来的效果。再看潮州广济桥的浮船段，18艘木船通过榫接的方式连接在一起。榫接是一种很巧妙的连接方法，就像拼图一样，让木船紧密相连。这种连接方式使木船成为一个整体，不仅能承受行人、车辆的重量，还能随着水位的变化灵活调整，实现了交通和防洪等功能。”

定义提炼：“通过这两个案例，我们可以总结出结构的定义。结构就是组成部分通过有序排列，进而产生新的功能，也就是‘结构=组成部分×有序排列→功能涌现’。大家可以想象一下，如果榕树的气生根杂乱无章，或者广济桥的木船随意摆放，它们还能发挥出这样的作用吗？肯定是不行的。所以，有序排列是结构的关键。

（三）受力分析（25分钟）

五力实验室（15分钟）

实验准备：将学生分成若干小组，每组发放实验材料，包括PVC发泡板条（5mm×20cm）、砝码组、扭矩扳手等，并确保实验设备完好且能正常使用。

讲解示范：教师通过PPT展示受力类型的操作方案和对应的工程案例，详细讲解每个实验的操作步骤和注意事项。例如，在讲解受拉实验时，教师边操作边说：“同学们，我们把PVC发泡板条两端用夹具紧紧夹住，然后缓慢地施加拉力，就像虎门大桥的主缆一样，承受着巨大的拉力。在这个过程中，大家要注意观察板条的变化，记录下它断裂时的拉力数值。”

学生实验：学生分组进行实验，在实验过程中，小组成员分工合作，有的负责操作实验设备，有的负责记录数据，有的负责观察现象。教师巡回指导，及时纠正学生的错误操作，解答学生在实验中遇到的问题。

实验总结：实验结束后，每个小组派代表分享实验结果和观察到的现象。教师对各小组的实验情况进行总结和点评，强调不同受力类型的特点和实验中的关键要点。

工程诊断（10分钟）

案例展示：教师展示更多复杂的工程案例图片和视频，如大型体育场的屋顶结构、跨海大桥的桥墩结构等，引导学生观察这些结构在实际使用中的受力情况。

小组讨论：组织学生分组讨论这些工程案例中结构的受力类型，每个小组围绕案