1.2 稳固结构的探析 教学设计-2023-2024学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计2》

第二节 稳固结构的探析 一、教材分析： 本课题是苏教版《技术与设计 2》第一章第二节的教学内容，计划用 1 课时进行教学。 结构的强度和稳定性是结构设计必须考虑的两个重要因素，也是确保结构可靠性的重要参 数。教材通过“技术体验 ”“技术试验 ”“马上行动 ”等活动来探析结构的稳定性与强度， 主 要目的是让学生在这些活动中能体悟结构稳定性与强度的概念， 探究得出并理解影响结构强 度与稳定性的主要因素， 为后续的设计活动做知识与方法上的积累与铺垫， 最终能运用这些 知识解决结构设计中的强度与稳定性问题。 在内容上，任务一主要探讨了什么是结构的稳定性，以及影响结构稳定性的因素；任务 二探究了结构的强度， 以及影响强度的主要因素。第一节探讨了结构中的构件在结构受到外 力时会发生的变形形式， 而本节探讨的是结构整体在受到外力时， 会不会出现不稳定的状态， 从面影响结构的功能， 以及结构受到外力过大时会被破坏， 这种破坏可能是构件的断裂， 也 可能是连接件的松动。因此， 如何保证结构在受到外力时能保持平衡， 或者有足够的强度抵 抗外力，是本节要研究的主要问题。 二、教学目标 （一）物理观念 理解结构的稳定性的含义。知道影响结构稳定性和强度的主要因素。 （二）科学思维 通过技术试验探究影响结构稳定性和结构强度的主要因索，并会在结构设计中灵活运 用。 （三）科学探究 经历技术试验和案例分析， 探究影响结构稳定性和强度的主要因素， 能够分析生活中的 案例，并利用所学知识进行结构强度的设计。 （四）科学态度与责任 通过对影响结构稳定性和强度的探究过程， 提高学习通用技术课程的兴趣， 培养严谨的 思维，增强科学探究的能力。 三、教学重点难点 教学重点：影响结构稳定性和强度的主要因素。 教学难点：影响结构稳定性和强度的因素在设计中的应用。 四、教学过程 （一）创设情景，引入新课 日常生活中，时常会看到翻倒在地的物体，如路边倒地的自行车、大树、广告牌等 以上结构为什么会发生坍塌呢？ 这是因为当物体受到荷载作用时，原有的平衡状态被打破而出现的不稳定现象。 那么结构的稳定性与哪些因素有关系呢？这节课我们一起来探讨学习! (二)新课教学 【任务一 探析结构的稳定性】 思考：什么是结构的稳定性 1、稳定性:结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 关键词：荷载（外力） 平衡状态（静止、匀速直线运动） 2、影响结构稳定性的主要因素 （1）探究活动一： 在一块平整的塑料板上， 放两个底面积相同， 但高度不同的木块。缓慢抬起塑料板一端， 看谁最先倾倒，再换木块位置重做结果又是怎样？比较两个木块的稳定性。 问题 1：试验中哪个木板先倒，哪个后倒？换位置后结果是不是一样？为什么会呢？ （师生互动，解答问题） 问题 2：你能从试验中总结出结构的稳定性与哪个因素有关呢？你的结论是什么？ （师生总结）得出结论 结论：结构重心的位置高低影响结构稳定性：重心越低，稳定性越好；重心越高，稳定 性越差。 生活中哪些结构是因为重心位置低而比较稳定的 学生举例：不倒翁、篮球架、独角茶几等。 [技术体验]：给学生两个不倒翁，让学生自己体会重心高低对稳定性的影响 通过一定深度的提问，锻炼学生的思维能力，激发探究学习的兴趣。 （2）探究活动二： 取两个相同的瓶子放到桌子上， 一个正立， 一个倒立， 施加相同大小的外力， 比较二者 的稳定性，互换位置呢？ 问题 1：试验中哪个瓶子先倒，哪个后倒？换位置后结果是不是一样？为什么会呢？ （师生互动，解答问题） 问题 2：你能从试验中总结出结构的稳定性与哪个因素有关呢？你的结论是什么？ （学生总结）得出结论 ：接触面大小影响结构稳定性 教师展示三脚架： 提出问题：假如我把三脚架的 ... ...