粤科版（2019）-必修 技术与设计2-第一章 结构及其稳定性-结构与稳定性-教学设计 《结构与稳定性》

《结构与稳定性》教学设计 一、学习目标 1、能通过试验分析影响结构稳定性的因素，并写出试验报告。 2、理解影响结构稳定性的因素。 3、理解结构的稳定性是各种因素共同影响的。 4、能应用结构稳定性的相关知识解释生活中有关结构稳定性的现象。 5、能应用结构稳定性的知识进行相关结构的设计。 二、教学重点 理解影响结构稳定性的因素、解释相关现象 三、教学难点 应用结构稳定性的知识进行相关结构的改进和设计 四、学策略和手段 一方面采用直观学生参与的实验教学法，让学生亲历实验情境，在情景中理解各种因素对结构稳定性的影响。另一方面，项目化教学，给学生安排具体的实践任务，在实践中理解知识，生成应用知识的设计。 五、教学准备 PPT，矿泉水瓶，钩码，木板，纸杯子，彩色笔，细木杆，铰连接的三角形、平行四边形、梯形、立体架，木头人，小木棍、细线等。 六、教学过程 （一）新课引入 复习上节课学习过的结构的定义：结构是指可以承受一定外力的架构形态。播放视频《不同结构在外力作用下的表现》。（自行车在悬挂三种不同形状的重物组成新的结构后，走上钢丝，前两个平稳走过，最后一个由于重心太高，失去平衡状态） 教师：如何描述结构在不同外力作用下的表现？ 学生：稳定性 （通过复习结构的力学定义，引导学生从力学角度认识结构的作用，进而思维过渡到结构在外力作用下的稳定性。播放视频三种结构表现不一样，差异在于有没有维持平衡状态，学生的思维自然过渡到结构的稳定性） （二）明确结构稳定性的概念 教师：结构的稳定性是指结构在荷载（外力）作用下维持其原有平衡状态的能力。 列举生活中有关案例：在风力作用下，垃圾桶失去了原有平衡状态；在重力作用下，自行车失去平衡状态。 （通过这些现象，让学生进一步从外力作用角度理解结构稳定性） 教师：为了提高结构的稳定性，我们可以采取一些作法。例如，相机的三角架、走钢丝的人手持一根平衡杆。 （通过上述案例，引起学生的思考，为什么要这样做去提高结构的稳定性，思维自然过渡到了结构稳定性的影响因素的探究） （三）探究一：重心位置对结构稳定性的影响 活动一：请两名同学上台，一名同学分别站立和蹲下，并保持形状不变，另一名同学对其施加相同外力，体验稳定性有何不同？ （活动一的设计，让学生切身参与进来，通过活动经历提出猜想，体现了学生学习的主体地位，同时又很好地控制了无关变量的影响） 学生：重心高低变化了，结构稳定性与重心高低有关 探究一：探究结构的重心高低对结构稳定性的影响 试验器材:两个相同的矿泉水瓶，两个相同质量的钩码， 两根细线，一把刻度尺 试验方法：模拟实验法、控制变量法 实验结果：在相同外力作用下，重心高的瓶子先失去了平衡状态 试验结论：其他条件相同时，结构重心越低，结构稳定性越好 （试验中采用模拟试验法，并控制了变量，起到了；良好的效果） 教师：落地灯和遮阳伞如何实现结构的稳定性的？ 学生：重物在下方，降低了重心。 教师：生活中还有哪些地方应用了这个原理？ 学生：汽车的底盘要低、 （通过对生活中现象的解释，引导学生以技术角度去观察生活） （四）探究二:支撑面大小对结构稳定性的影响 活动二：一名同学分别双脚站立和单脚站立，并保持形状不变，另一名同学对其施加相同外力，体验稳定性有何不同？ 学生：两次接触面积变化了，稳定性还受到接触面积的影响 （学生参与实验，提高了课堂效率，把课堂还给学生） 探究二： 试验器材:一个木板，八个一次性纸杯子，双面胶，彩色笔 试验方法：模拟实验法、控制变量法 试验过程： 1、将八个纸杯子用双面胶成对连接成四个 2、确定4个相距很近的接触位置，放上木板施加外力，测试稳定性 3、确定4个相距较远的接触位置，施加外力，测 ... ...