1.3 结构设计 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）必修 技术与设计2(1)

技术与设计 2 第一章第三节 《结构设计》教学设计 【教材分析】 本节的主要内容有：明确设计目标及要求，形成初步设计方案，模型制作， 检测、优化和改进设计， 作品评价几个环节。通过让学生参与桥梁模型的设计与 制作活动， 巩固已学的知识和方法， 加深对技术思想方法的理解和运用。体现出 理论与实践相结合，注重发展学生的核心素养。 【教学目标】核心素养 1、技术意识：通过学习著名的桥梁类型来构建桥模设计，以小组合作讨论 的方式， 形成初步设计方案。复习巩固已学的知识， 绘制简单设计图， 加深对技 术思想方法的理解和运用。 2、工程思维：通过港珠澳大桥的例子让学生认识到设计制作需要考虑很多 问题，必须综合统筹规划；学习从力学角度分析桥梁类型，应用已学知识对桥模 方案进行思考，综合各方因素最终推出本组设计方案。 3、创新设计：通过了解一些著名的桥梁结构，思考各自的优点及缺点并充 分考虑到松木杆的特性， 将自己的思考应用到桥梁模型设计方案中， 尽可能提高 桥梁模型的抗压性能，提高桥模的承重效益数值。 【教学重难点】 1、重点：理解结构设计必须遵守的方法和过程。运用所学进行桥梁结构设计， 绘制设计图纸； 2、难点：综合考虑各方面因素，明确设计方案并进行简单绘制。 【教学设计】 一、引入 通过前面的学习， 我们已经能够从力学角度理解结构， 通过试验清楚了会影 响结构的稳定性和强度的因素， 在课堂上我们还见到了很多桥， 有些就是我们身 边熟悉的， 有些是世界著名的桥， 那么如果要设计建造一座桥， 需要按照怎样进 行？高一我们就学习过设计 的一般流程（ppt），首先就 是根据 目标发现和 明确 问 题。在大桥的设计建造过程 中都需要注意哪些问题呢？ 我们以港珠澳大桥为例，通 过一段视频来了解一下。 （港珠澳大桥设计建造 视频播放） 通过视频，我们能发现 在设计建造一座大桥时我们需要注意很多问题， 例如环境因素（地质、水文、强 风、寒冷、地震等）、桥梁设计建造的条件要求（规模、使用寿命、建造 工 期、成本预算、通行条件等），跨度和荷载也同样是需要考虑的重要方面。若 我们只是设计制作一个桥梁模型，需要注意哪些呢？ 二、桥梁模型设计制作的步骤及要求 1、材料：12 根长 50cm，截面边长 2.5mm 的松木杆；工具：剪刀、小刀、 胶水、棉线等； 2、要求：只能用提供的松木杆制作，构建的连接只能使用胶水； 3、尺寸要求：跨度≧25cm；桥面宽度≧8cm； 4、荷载测试：在桥梁中部进行承重测试，承重 1kg 桥面下沉距离不超过 3cm，承重时间 15s 以上视为通过。通过的组升级极限测试并记录自身重量。 5、“两岸”可向模型桥提供水平推力； 6、分组合作完成桥模的设计制作， 并绘制简单的设计图纸及说明书， 完成 活动记录表。 在整个设计和建造过程中， 要求随时记录随时调整， 将整个设计及制作过程 记录在以下表格中 从表格中可以看出，明确问题和要求后，我们就需要收集整理相关信息了。 三、收集整理相关信息 前面的学习中我们见到了很多种桥梁， 但是不管是哪种桥梁， 人和车辆等通 过桥梁时，桥面会弯曲，如果桥面弯曲的越厉害就越会发生危险。同样的材料， 同样的厚度， 桥的跨度越大， 越易弯曲。为防止桥面过于弯曲， 可采用不同的方 法帮助桥面承担重量， 不同的桥梁有不同的方法。我们以主要的受力构件为基本 依据，可分为梁架桥、拱架桥、钢索斜拉桥、悬索桥等。 1、拱架桥（ppt 赵州桥、卢浦大桥）简单介绍，并分析受力； 2、梁架桥（ppt 南京长江大桥、英国福思桥）简单介绍，并分析受力； 3、悬索桥（ppt 中国湖北恩施四渡河大桥） 简单介绍， 并分析受力； 4、钢索斜拉桥（ppt 南京长江三桥）简单介绍，并分析受力； 四、明确设计方案 在了解桥梁类型的 ... ...