《簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)》教學(xué)設(shè)計(jì).doc

《《簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)》教學(xué)設(shè)計(jì).doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)》教學(xué)設(shè)計(jì).doc（4頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

《簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)》教學(xué)設(shè)計(jì)　　 作者單位：無錫市第一中學(xué) 姓名：錢一千 聯(lián)系方式：E-MAIL:qyq1000@126.com MP:13023336888 一、教材依據(jù)　　 通用技術(shù)蘇教版《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》 第一單元《結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》 第三節(jié)《簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)》 二、設(shè)計(jì)思想 1、教材分析： 本節(jié)課是第一單元《結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》第三節(jié)《簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)》，這節(jié)課有兩個(gè)方面要求：一是能夠?qū)λ龅慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單分析，熟悉設(shè)計(jì)一個(gè)簡單結(jié)構(gòu)所應(yīng)考慮的主要因素；二是進(jìn)行一個(gè)簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，繪制設(shè)計(jì)圖并制作模型或原型。分析教材本單元的前后章節(jié)——《常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)》、《穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析》，這些章節(jié)中涉及到結(jié)構(gòu)與力、結(jié)構(gòu)的類型、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等知識(shí)點(diǎn)與本節(jié)課有很強(qiáng)的延續(xù)性，因此本節(jié)課重點(diǎn)應(yīng)放在如何在設(shè)計(jì)簡單結(jié)構(gòu)的過程中，結(jié)合這些知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，設(shè)計(jì)出既符合要求又各具特點(diǎn)的簡單結(jié)構(gòu)。 2、設(shè)計(jì)理念： 簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于這個(gè)簡單結(jié)構(gòu)——“載體”的選擇。按照教材上的要求選擇簡易相框的制作，在實(shí)際教學(xué)中很難吸引學(xué)生的興趣。現(xiàn)在的學(xué)生數(shù)碼相機(jī)的使用非常普遍。好的照片他們或許會(huì)用來作電腦桌面的壁紙，或許能放在手機(jī)中欣賞，卻很難會(huì)再打印出來放在相框中。甚至還有一些學(xué)生，他們擁有電子相框、MP4等電子設(shè)備，又怎么會(huì)有興趣來制作相框呢？所以必須另選一個(gè)新的“載體”來制作簡單結(jié)構(gòu)，才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)他們對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的興趣。因?yàn)槭墙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所以我很自然就會(huì)考慮到橋梁的設(shè)計(jì)，考慮到成本和制作的難易程度，我決定選擇紙橋，放棄木橋等其他材料的橋梁結(jié)構(gòu)制作。紙張本身很柔弱，但是用紙張做出來的紙橋卻能承載一定的重量，這充分說明了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之功效，而且也能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與力的關(guān)系。同時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)的類型很多，結(jié)構(gòu)中的拱形結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)也能從紙橋設(shè)計(jì)中充分體現(xiàn)。同時(shí)我要學(xué)生明白，高中學(xué)生制作紙橋不是為了用紙做出來的像橋梁形狀的結(jié)構(gòu)，而是應(yīng)該讓我們?cè)O(shè)計(jì)的橋梁能夠承載一定的重量，設(shè)計(jì)出合理實(shí)用的結(jié)構(gòu)。為此，我們確定了紙橋制作的設(shè)計(jì)要求：整個(gè)紙橋結(jié)構(gòu)必須全部使用普通A4（或16K）紙，最終設(shè)計(jì)出的紙橋用紙量應(yīng)在20張以內(nèi)。構(gòu)件的連接只允許使用普通的膠水（膠水只能起到輔助連接，不可用來承重，所以不可使用乳膠等）。紙橋在主要受力面內(nèi)應(yīng)滿足幾何不變性，跨度要求　20CM　以上，寬度　7CM　以上，高度　5CM　以上，最低承重要求為一瓶豎直放置的灌滿水的500ML的飲料瓶（豎直放置于橋面上應(yīng)保持穩(wěn)定狀態(tài)），在此基礎(chǔ)上承載比越高越好。同時(shí)考慮到學(xué)生具體情況，我要求相鄰兩個(gè)學(xué)生為一組，按小組設(shè)計(jì)制作紙橋，一方面提高效率，另一方面也能培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神。 3、教學(xué)策略設(shè)計(jì)： 紙橋設(shè)計(jì)的要求并非這節(jié)課才提出，而是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的第一節(jié)課就已經(jīng)提出，這樣就可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)前面知識(shí)的同時(shí)進(jìn)行思考，本節(jié)課則是對(duì)紙橋制作進(jìn)行具體指導(dǎo)。①首先對(duì)紙張的性質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)分析，讓學(xué)生掌握紙張的特點(diǎn)——抗拉性能強(qiáng)、抗壓性能弱。②由紙張的特點(diǎn)引出紙橋要承重就必須揚(yáng)長避短，設(shè)計(jì)合適的結(jié)構(gòu)提高抗壓性能，才能承受一定的重量。不同結(jié)構(gòu)的承重能力不同，追求的目標(biāo)是紙橋的承載比應(yīng)該盡可能大。③紙橋構(gòu)件的選擇很重要，不同結(jié)構(gòu)的構(gòu)件抗壓性能不同，引導(dǎo)學(xué)生自己探討選擇合適的構(gòu)件。④構(gòu)件的連接方式有多種，好的連接能夠有效提高紙橋整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)合適的連接方式。⑤介紹一些常見橋梁結(jié)構(gòu)的類型，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)紙橋時(shí)能有一定的參考價(jià)值。⑥學(xué)生設(shè)計(jì)并制作紙橋，在制作過程中能根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整。⑦最后在學(xué)生全部完成作品之后進(jìn)行作品的考核測(cè)試，即對(duì)制作出的紙橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行承重測(cè)試，對(duì)于測(cè)試的結(jié)果指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)修改。本節(jié)內(nèi)容正常安排為四課時(shí)，第一第二課時(shí)為分析設(shè)計(jì)制作階段，①—⑥策略可在此階段完成；第三第四課時(shí)為修正測(cè)試評(píng)價(jià)階段，⑥—⑦策略可在此階段完成?！　? 4、學(xué)情分析：　　 高中階段的學(xué)生有一定的物理力學(xué)知識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐的基礎(chǔ)，制作紙橋完成情況應(yīng)該普遍較好。但是由于是第一次接觸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，很多很好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往在制作過程中會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)與制作的脫節(jié)而“流產(chǎn)”。但是不斷的修正設(shè)計(jì)——?jiǎng)邮种谱鞯倪^程本身就是一個(gè)良好的創(chuàng)新實(shí)踐過程，在這個(gè)過程中每個(gè)用心的學(xué)生都能體會(huì)到自己設(shè)計(jì)的樂趣。限于學(xué)生對(duì)紙橋制作的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的不同、掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平能力的不同，學(xué)生們最終制作出的紙橋完成設(shè)計(jì)要求的結(jié)果差異性也很大。動(dòng)手能力強(qiáng)、思維靈活的同學(xué)更容易設(shè)計(jì)出承載比較高的作品，這樣可以讓他們把自己成功的經(jīng)驗(yàn)向其他同學(xué)們分享。動(dòng)手能力較弱、思維比較遲緩的同學(xué)可能更多的體驗(yàn)解決問題過程的艱辛，這個(gè)過程同樣是一份可貴的經(jīng)驗(yàn)，而且他們對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理解尤為深刻。　　 三、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能目標(biāo)：　　 1、理解結(jié)構(gòu)的涵義、結(jié)構(gòu)與力之間的關(guān)系?！　? 2、理解設(shè)計(jì)一個(gè)簡單結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮的主要因素?！　? 3、能夠?qū)垬蜻M(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)分析?！　? 4、能繪制紙橋結(jié)構(gòu)的草圖，并制作紙橋結(jié)構(gòu)模型。　　 過程與方法目標(biāo)：　　 1、在制作過程中，能夠?qū)τ绊懠垬蚪Y(jié)構(gòu)的各個(gè)因素進(jìn)行合理的分析與恰當(dāng)?shù)男拚！　? 2、初步學(xué)會(huì)制作簡單的紙橋結(jié)構(gòu)，體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程?！　? 情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)：　　 1、形成和保持學(xué)生了解結(jié)構(gòu)，研究結(jié)構(gòu)的興趣與熱情?！　? 2、體驗(yàn)解決問題過程的艱辛和獲得成功的喜悅。　　 3、認(rèn)識(shí)技術(shù)的創(chuàng)造性特征，培養(yǎng)勇于創(chuàng)造的個(gè)性?！　? 四、教學(xué)重點(diǎn) 完成紙橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并畫出草圖；選擇合適的構(gòu)件類型和連接方式搭建紙橋結(jié)構(gòu)模型。 五、教學(xué)難點(diǎn) 選擇合適的構(gòu)件類型和連接方式搭建紙橋結(jié)構(gòu)模型?！　? 六、教學(xué)準(zhǔn)備　　 教學(xué)資源準(zhǔn)備：多媒體教學(xué)設(shè)備、通用技術(shù)專用教室、教學(xué)課件PPT、各類工具、普通A4紙張、膠水等　　 教學(xué)課件的準(zhǔn)備：教學(xué)課件比較簡潔，多以直觀的圖片來說明，抓住關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)突出中心。　　 課時(shí)數(shù)：正常為四課時(shí)，也可壓縮為兩課時(shí)，學(xué)生制作紙橋過程課余時(shí)間完成　　 七、教學(xué)過程 1、提出問題（第一課時(shí)）　　 老師：今天我們來學(xué)習(xí)簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，需要同學(xué)們自己來設(shè)計(jì)一個(gè)作品——紙橋?！　? （[圖片]介紹一個(gè)事例：一日本設(shè)計(jì)師在法國用7.5噸紙?jiān)炝艘蛔垬蚰芡瑫r(shí)站立20人。引入新課。)　　 老師提問：平常你所了解紙張的特性是什么？（柔弱）為什么柔弱的紙張搭成的紙橋能承受這么重的重量？(由學(xué)生回答中引出)因?yàn)榧垬虻慕Y(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的獨(dú)特的結(jié)構(gòu)能承受這樣的重量?！　? 老師：我們來具體研究一下紙張的特性。[板書+課件]對(duì)于架在兩個(gè)橋墩上的紙橋，當(dāng)中間放一個(gè)重物比如砝碼，它受到砝碼向下的壓力以外，還受到兩橋墩向上的支持力。綜合作用下橋面會(huì)發(fā)生彎曲形變，并產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力。在彎曲的過程中，紙橋的上表面處于彎曲的內(nèi)層，受到向內(nèi)的擠壓力；紙橋的下表面處于彎曲的外層，受到向外的拉力(如圖)；紙橋的兩個(gè)側(cè)面由于上下受力方向不同，必然會(huì)彎曲?！　? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　（引出結(jié)論）紙本身具有較強(qiáng)的抗拉能力，但抵抗壓力能力很弱。也就是說，在紙橋承受砝碼重力的時(shí)候，首先被破壞而出現(xiàn)折痕的是受到擠壓力的上表面，這是我們最不愿意看到的。因此，要想紙橋能夠承受一定的重量，設(shè)計(jì)合理的承重結(jié)構(gòu)，就必須提高紙張上表面的抗壓能力，如何做到這一點(diǎn)呢?　　 2、理論探究（第一課時(shí)）　　 老師：在日常生活中，將一張紙立在桌子上是很困難的，但是把它折一下，或者卷成圓形，不但能立起來，而且還能在上面壓一小塊重物，也就是說，通過折邊或卷成圓弧形可以提高紙張的抗壓能力，由此，可得出結(jié)論選擇一個(gè)合理的截面形狀對(duì)于整個(gè)紙橋結(jié)構(gòu)有著舉足輕重的作用。同時(shí)合理的截面形狀是構(gòu)成整個(gè)紙橋結(jié)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件的關(guān)鍵。　　 （課件展示[圖片]——一些典型構(gòu)件的形狀）　　 （老師引導(dǎo)學(xué)生思考：）什么樣形狀的構(gòu)件上表面抗壓能力強(qiáng)？承載比更大？（指導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手試一試）　　 （學(xué)生很快就能得到結(jié)論：方形結(jié)構(gòu)抗壓性較弱，三角形和圓形結(jié)構(gòu)抗壓性較強(qiáng)，而適當(dāng)?shù)膶追N結(jié)構(gòu)組合形成的組合結(jié)構(gòu)抗壓性能大大增強(qiáng)）　　 老師：了解了紙橋構(gòu)件的基本情況，我們?cè)賮砹私庖幌聵?gòu)件的連接。合理的構(gòu)件連接方式能有效提高整個(gè)紙橋結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度?！　? （課件展示[圖片]——一些典型構(gòu)件的連接）　　 （老師引導(dǎo)學(xué)生思考：）什么樣的構(gòu)件連接方式更牢固？更能提高整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度？　　 3、拓展思維（第一課時(shí)）　　 老師：談了這么多紙橋構(gòu)件的選擇和連接，有一個(gè)問題擺在我們面前：究竟該選擇什么樣的紙橋結(jié)構(gòu)，能滿足我們紙橋設(shè)計(jì)的要求，能盡可能的提高紙橋結(jié)構(gòu)的承載比？　　 還是讓我們來看看現(xiàn)實(shí)生活中的橋梁結(jié)構(gòu)吧，建筑學(xué)家的作品能給我們很好的啟迪。　　 (課件展示[圖片]幾種典型的橋梁結(jié)構(gòu))　　 （懸索橋略微說明，要想實(shí)現(xiàn)有難度；拱橋的設(shè)計(jì)必須考慮如何設(shè)計(jì)好拱形結(jié)構(gòu)；重點(diǎn)還是放在橋面+橋墩設(shè)計(jì)承重結(jié)構(gòu)上）　　 (課件展示[圖片]別人制作的紙橋結(jié)構(gòu))　　 （老師引導(dǎo)學(xué)生思考：）我們同學(xué)自己制作紙橋時(shí)候如何選擇合適的結(jié)構(gòu)呢？（可讓學(xué)生繪制一下紙橋結(jié)構(gòu)的草圖）　　 4、實(shí)踐活動(dòng)（第二課時(shí)）　　 老師：我們探討了紙張的特性，簡單分析了紙橋構(gòu)件的選擇與連接，也自己簡單設(shè)計(jì)了紙橋的草圖。那么接下來我們自己來制作一下紙橋結(jié)構(gòu)?！　? （同桌兩同學(xué)為一小組，以小組為單位開始制作）　　 （老師邊觀察邊指導(dǎo)）　　 （引導(dǎo)學(xué)生一邊制作一邊調(diào)整原有的設(shè)計(jì)方案）　　 5、學(xué)生反思（第三課時(shí)）　　 （選擇一個(gè)小組的作品進(jìn)行簡單評(píng)述）　　 老師：大家都選擇了不同設(shè)計(jì)方案來制作紙橋，我們來看看這個(gè)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)制作的紙橋，他們采用的主要是什么結(jié)構(gòu)？構(gòu)件的形狀是什么？如何連接的？（學(xué)生思考回答）能不能再加以改進(jìn)？如何改進(jìn)?　　 (讓學(xué)生根據(jù)情況對(duì)自己作品進(jìn)行深入思考，加以改進(jìn)。已經(jīng)完成的同學(xué)則可以對(duì)紙橋進(jìn)行必要的美觀修飾，各組同學(xué)之間可以適當(dāng)交流經(jīng)驗(yàn)，取長補(bǔ)短)　　 6、測(cè)試評(píng)價(jià)（第四課時(shí)）　　 （對(duì)每組學(xué)生的作品進(jìn)行最低承重測(cè)試——一瓶豎直放置的灌滿水的500ML的飲料瓶，豎直放置于橋面上應(yīng)保持穩(wěn)定狀態(tài)。）　　 （目測(cè)結(jié)構(gòu)較為牢固的作品進(jìn)行承重遞增測(cè)試——如無特定重物，可用課本疊加測(cè)試）　　 （可評(píng)選出若干不同種類的作品：滿足最低承重要求且用紙量最少的；用紙量在20張以內(nèi)承重最重的；結(jié)構(gòu)造型最漂亮的等等）　　 （如圖）