苏教版通用技术《技术与设计2》导学案---第1章-结构与设计

苏教版（2019）高中通用技术必修《技术与设计2》
课程目录与教学计划表
教材课本目录是一本书的纲领，是教与学的路线图。

不管是做教学计划、实施教学活动，还是做学习计划、复习安排、工作总结，都离不开目录。

目录是一本书的知识框架，要做到心中有书、胸有成竹，就从目录开始吧！
课程目录教学计划、进度、课时安排必修《技术与设计2》
第一单元结构及其设计
一常见结构的认识
任务一感知丰富的结构
任务二认识结构的受力
任务三辨析结构的类型
本课综合与测试
二稳固结构的探析
任务一探析结构稳定性
任务二探析结构强度
本课综合与测试
三结构功能的实现
任务一感悟结构与功能的关系
任务二欣賞经典结构的案例
本课综合与测试
四简单结构的设计
任务一分析结构设计应考虑的主要四素
任务二设计并制作站立式办公桌
本课综合与测试
本单元综合与测试
第二单元流程及其设计
一流程的探析
任务一感知生活、生产中的流程
三闭环控制系统的工作过程
任务一解析闭环控制系统工作过程
任务二辨析反馈在控制系统中的作用
本课综合与测试
四控制系统的设计与实施
任务一探究控制系统的设计要素
任务二设计与实施雨水收集池水位控制系统本课综合与测试
本单元综合与测试
本册综合。

二十四中教学案例纸教学过程教师：（观看幻灯片）来看一下这些图片，在日常生活中，我们时常会看到翻到在地的物体。

是什么原因出现了图上所示的现象？学生发言：这些物体失去了平衡。

教师：在台风来之前它是稳定的！是什么原因出现了不平衡状态？学生发言：是台风把它们吹倒了！[引出问题]：那到底什么样的结构是稳定的，什么样的结构又是不稳定的？第二节稳固结构的探析新课内容：结构的稳定性是指结构在负载的作用下，维持原有平衡状态的能力。

台风过后，部分结构却完好无损，这又说明，有的结构稳定，有的结构不稳定。

想一想：结构的稳定性与什么因素有关？填表说明下表中的物体有可能因受哪些力的作用而出现不稳定现象，并根据你的生活经验，简要说明原因。

（P012）物体受到的外力不稳定的主要因素广告牌重力、风力底座小、重心高、受风面积大落地灯重力、撞击力底座小、重心高重力、撞击力底座小、重心高底小口大的空竹篓（一）影响结构稳定性的主要因素：[实验探究1]：学生拿一本书，让它直立在桌面上，它马上倾倒了，显然，其稳定性不好。

同样的一本书，把它的下端各书页展开一定的角度，仍旧将它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。

因素一：支撑面积的大小1.稳定性与支撑面积的大小有关，支撑面越大越稳定，越小越不稳定。

A.落地电风扇或者宾馆里的落地灯，它们都有一个比较大的底座。

[引导学生得出结论]：结构的底座，结构与地面接触所形成的支撑面大,稳定。

B：为什么大坝的横截面总是建成梯形？生：思考回答师：大坝需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的冲击力、压力等等，要起到防洪的作用，大坝必须要求非常稳固。

大坝建成梯形，增大了与地面接触所形成的支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。

通过分析长方体重心的垂线位置与稳定性示意图，使学生容易理解，比萨斜塔不倒的原因是它的重心所在点的垂线落在塔的底面的范围内。

当塔倾斜到一定程度，重心的垂线不再落在塔的底面时，塔就会倾倒。

[引导学生得出结论]：结构的稳定性与重心位置有关。

《常见结构的认识》一、教材背景1、面向学生：高中二年级2、课时名称：《常见结构的认识》（苏教版《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节）3、教材：《通用技术》（苏教版）4、课时：1课时5、学生课前准备：自己查阅相关资料了解结构的有关知识（无教材）二、教学内容分析本节具体内容包括3部分:（1）无处不在的结构；（2）结构与力；（3）结构的类型。

通过展示部分结构图片以及对这些结构分析和研究,使学生知道结构的广义——结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列及力学角度的含义——结构是指可承受一定力的架构形态,它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

让学生体会技术存在的广泛性，明确结构的重要性：（1）结构是事物存在的形式；（2）结构影响甚至决定事物的性质和功能。

卓越的结构是设计者和制造者重要追求。

告诉学生自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示，人们将其成果应用到技术领域,是为了更好地服务于人类。

向学生讲解构件的五种基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力及简单结构的受力分析，接着通过图片和小试验,强化从力学角度认识不同结构类型：实体结构、框架结构、壳体结构，许多结构都是基本结构的组合结构。

三、学情分析通过以前的学习，学生对结构虽有一定的了解，对结构的功能和分类也有一定的基础，但较为零散模糊。

对物体的受力分析有比较好的基础，在教学中可利用图片分析说明拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，接着通过图片和小试验，强化从力学角度认识不同结构类型等。

四、教学目标1、知识与技能：（一）了解结构的含义；（二）能从力学的角度理解结构的概念和一般分类；（三）能结合简单的结构案例分析结构是如何承受力的；（四）探究影响结构稳定性和强度的因素。

2、过程与方法：阅读理解、案例分析、交流讨论、多媒体展示、师生互动。

3、情感态度和价值观：通过案例分析，提高理解和分析问题的能力，培养全面、系统的分析问题的能力，激发学习激情和兴趣。

新课标苏教版高中通用技术《技术与设计2》第一单元第二节《结构与稳定性》教学设计一、教材分析本课题是《技术与设计2》第一单元第二节第1部分的教学内容，计划用1课时进行教学。

“结构与稳定性”安排在学生学习了“常见结构的认识”之后，这样安排符合学生的认知规律，从浅到深由易到难。

“结构与稳定性”是“结构与设计”这单元的一个重要组成部分，同时也是后面学习“结构与强度”的基础，有着承上启下的作用。

并且“结构与稳定性”和生活实际联系密切。

所以，这部分内容是本单元的重点。

本课教学对象是我校高二年级学生。

学生们已经有一定的生活经验，并且经过技术与设计1模块的学习后，也具备了一定的分析问题能力。

但动手能力较差，不能很好地将理论知识与实践相结合。

所以在教学过程中，我注意创设情境，采取多种形式的教学方法吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和热情，挖掘学生的创造潜能，从而达到本课的教学目标。

二、教学目标根据课标要求结合本节教材及学生已有的认知水平，我确定本节课的教学目标如下：(1)知识与技能：通过技术试验，使学生了解影响结构稳定性的主要因素；培养学生的观察分析能力，运用本节知识分析解决实际问题的能力。

(2)过程与方法：通过技术试验及试验分析、讨论等方法引导学生综合运用相关的理论知识，提高学生的知识迁移能力。

(3)情感与价值：通过本节教材内容的学习，提高学生对结构稳定性设计的意识，激发他们的学习兴趣，促进学生之间的相互交流与合作。

三、教学重点难点：重点：通过技术试验，引导学生分析影响结构稳定性的主要因素。

难点：运用影响结构稳定性的主要因素解决生活实际问题。

四、教法“教无定法，贵在得法”，选择有效的教学方法是取得良好教学效果的保证。

根据课标要求结合本节教学内容与学情分析，我采取以下教学方法：1．情境创设：通过播放视频和做演示试验，引导学生观察、分析、交流、探讨影响结构稳定性的主要因素。

2．引导发现：在学生参与演示实验的过程中，激发学生对技术理论知识掌握和学习的兴趣。

力学角度来，结构是指可承受一定力的架构形态, 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

教学四：当受到一些力作用时，构建的形变形式，引出并介绍构件的受力形式。

通过PPT案例及实物演示来介绍各种受力形式
教学五：
重难点受力形式区分与介绍
1、指甲钳与剪刀的区别
2、悬梁的特点
教学六：知识转换与应用
分析机械手的受力形式
初步探究：六人一小组，根据提供的机械手结构模型，尝试加持工件，观察结构变化特点，小组讨论各构件的受力形式。

深入探究：
（一）1-4小组为第一探究团队，根据老师额外提高的器材，通过调换“夹持手”构件，分析讨论“夹持手”的形变情况，确定“夹持手”的受力形式；
（二）5-8小组为第二探究团队，根据老师额外提高的器材，通过调换“连杆”构件，分析讨论“连杆”的形变情况，确定“连杆”的受力形式。

教学七：课堂小结
教学反思
这节课为了让同学们对一些简单结构有一个比较清楚的认识，所以这节课采取了比较直观的方式，举了许多现实中的实例，历举了大量的图片，学生注意力集中。

在让学生构件受力形式的概念后，为了培养和锻炼学生对于知识转换与应用能力，利用加持手的分析、试验、讨论进行教学，有非常好的教学效果。

本节课的节奏掌握的比较好，条理清楚，讲解流畅，课堂气氛也好，学生反应也不错。

值得改进的地方：可以再加入些教师实物演示等可能教学更加！。

苏教版（2019）高中通用技术必修《技术与设计2》第一单元结构及其设计1.1《常见结构的认识》教学设计【设计思路】本节内容由三个学习任务组成，任务一侧重感知生活中的典型结构特征，通过技术体验、案例分析、马上行动等环节来感知，要注重学生在学习活动中的真实收获，能深刻体悟结构设计的重要性。

任务二侧重从力学角度认识结构，相对于任务一具有递进性，学生在学习活动中要学会分析结构的内部受力。

力学分析是结构设计的重要基础，是确保结构力学可靠性的科学方法。

任务三侧重从结构的构造形式和受力特点认识结构的类型。

本节内容主要为解决情境中所遇到的问题拓宽视野，打开思路，积累必要知识、经验与方法。

【教学目标】1.通过技术体验和案例分析，归纳并解释结构的含义，感受结构的丰富性及其魅力。

2.通过技术探究活动，能从力学的角度解释结构对技术产品及其功能实现的独特价值。

3.能通过实例说明合理结构的重要性，树立技术规范意识和责任意识。

能进行简单结构的受力分析，并辨析结构的一般分类。

使用技术的责任意识。

【教学重点】理解结构的含义、结构的受力形式、不同结构的受力特征。

【教学难点】结构决定事物存在的性质、对简单结构进行受力分析、辨析物体结构的类型。

【教学过程】（新课导入）电工在维修教学楼走廊和校园路灯、街道路灯的时候是如何操作的？由云梯操作平台引出结构特征。

【任务一感知丰富的结构】一、结构认识1. 结构认识探究活动1：让木条“动”起来。

让学生根据书本里的方案制作甲、乙两种结构，并体验这两种结构的异同。

2.结构概念：指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

结构是普遍存在的，不同事物往往有不同的结构。

3.古代攻城云梯的结构：问学生：古代是如何攻城的？用梯子吗？什么梯子？教师展示：视频展示攻城讲解。

二、自然界中普遍存在着各种各样的结构1.苍耳子演化出魔术贴2.鹰眼演化出摄像头和卫星导弹追踪系统等等3.蜻蜓演化出直升机等等4.蜂窝演化出新型蜂窝轮胎等等5.蝙蝠演化出雷达等三、阅读案例：魁北克大桥的坍塌分析造成此桥倒塌的原因归纳总结：合理的结构是事物存在的基础，卓越的结构是设计者和制造者的共同追求。

第一单元结构及其设计1.3结构功能的实现一、教材分析：本节课的任务一感悟结构与功能的关系，主要讲述了事物的结构决定了其功能、功能是人们需求的体现、功能的实现需要相应的结构来保证、结构与功能的关系往往还需要考虑使用的环境、时间等因素。

任务二是分别从技术和文化两个角度认识经典结构，其中技术的角度包含结构功能的实现，稳固耐用性，造型设计的创意和表现力，材料使用的合理性，工艺制造的精湛程度等；文化的角度主要含结构的文化寓意与传达，美学原则，体现时代、民族、习俗方面的特征以及个性特征等方面。

二、教学目标1.通过案例分析，说明结构对技术产品功能实现的价值。

2.能从技术和文化的角度欣赏并评价经典结构。

三、教学重点难点1. 重点：1）结构与功能的关系。

2）从技术角度欣赏结构。

2. 难点： 1）结构功能的实现与表达。

2）从结构功能、稳固要求、工艺制造等方面去分析和借鉴经典结构。

四、教学过程【任务一感悟结构与功能的关系】观看视频“人体的榫卯结构”引发学生讨论结构与功能的关系。

结构不仅是事物存在的一种形式，而且是对事物的功能和作用产生着直接影响。

事物的结构决定了其功能。

1.事物的结构决定了其功能拐杖伞的作用：一把撑开的雨伞，是通过伞的骨架和伞面的受力以实现遮风挡雨功能的，而收起的伞则可以通过伞的主干骨受力实现拐杖的功能。

多用螺丝刀的作用：一把固定结构的螺丝刀，其功能往往是单一的。

如果把固定结构改为组装结构，则可以实现多种功能。

2.功能是人们需求的体现1)使用的人群、场合、需求不同，功能也有所不同。

在设计中，通过该改变结构实现不同的功能。

2)从19世纪初诞生到今天，自行车经历了从无到有、从单一到种类繁多的发展过程。

如今，山地车、折叠车、双人车、童车、残疾人专用车等不同结构的自行车满足了人们不同的需求，实现着它们各自的功能。

山地车能够“翻山越岭”，适合多种路面。

这是由于它采用了结实的车架和避震结构，所以能经受住颠簸。

此外，调整合适的挡位也使人骑起来很省力。

1.3简单结构的设计一、1、设计的一般过程是发现与明确问题—确定设计课题—收集资料—制定设计方案—具体、详尽的设计—产品研制—评价、提出改进意见—修改设计—设计完成。

2、问题：技术设计与艺术设计的侧重点各为什么？二、明确设计目标及要求形成初步设计方案模型制作检测、优化和改进设计评价三、1、任务：本节课内容为“苏教版”“技术与设计2”第一单元第三节《简单结构的设计》的第一部分——结构设计应考虑的主要因素。

本章内容总的思路为：认识结构→探析结构→设计结构→欣赏结构在前面的学习中，学生已经认识了常见的几种结构，并学习了结构中重要的两个性质：结构的稳定性和结构的强度。

本课是在此基础上熟悉结构设计要达到的目标和应考虑的主要因素，加深对结构的认识，为学生亲历简单结构设计做准备。

本节内容既是对前面知识点的内在提升，使学生获得实践先决理论知识，也是学生进行简单结构设计的出发点和思路线索，有利于深化对结构概念的认识，增进学生在进行结构设计时理性思考因素，为动手进行复杂结构设计打下铺垫，也是学生由理论到实践的一个过渡过程。

二、学习对象分析在前面的学习中，学生已经认识了一些常见结构，探索了结构的稳定性和强度，分析了结构和功能的关系，但认识较浅，难以形成系统的知识架构，对真正的结构设计的思考和自我创作缺少经验。

然而，高中学生在观察能力和思维能力已知有一定的自主性，在学习完“技术与设计1”模块后，学生对通用技术表现了极大的热情，乐于自我探究，具有强烈的创造冲动和较大的创造潜能。

同时，高中学生的辨证思维也处在蓬勃发展期，对结构设计应考虑的主要因素的理解奠定了基础，有利于展开后面各个设计环节的学习,而且可以更有效地把握结构特性,进行结构设计。

三、教学目标1.知识与技能：(1) 理解结构设计的目标及设计规范。

(2) 理解结构设计应考虑的主要因素（侧重点：安全因素的至关重要性；功能、成本、人的个性化需要等）。

2.过程与方法：(1) 小组合作探究，动手操作实践，加深对教学重难点的掌握。

高中通用技术技术与设计2 《技术与设计2》第一单元结构与设计(讲稿) 苏教版必修2前言上学期，我们学习了《技术与设计1》模块，老师和同学们一起走进了技术世界，认识了技术及其主要特性；我们一起步入了设计殿堂，学习了设计的基本知识，体验了设计的初步过程，进行了设计的交流和评价。

应该说，在培养“技术素养”的进程中，有了一个良好的开端。

本学期，我们将继续学习本课程的第二个必修模块——《技术与设计2》。

本模块共有四个单元，这四个单元是：结构与设计、流程与设计、系统与设计、控制与设计。

同学们会发现，在第一模块中的八个内容是用“章”来表示的，而本模块的四个学习内容则用来“单元”来表示，这是因为，第一模块的八个内容是彼此相连，且有递进关系的内容，而本模块的四个内容相对比较独立。

但并不是说它们没有关联。

实际上，这四个主题，也是有着内在联系的。

这种联系可以理解为：系统是主体，结构是核心，流程是系统状态的变化，控制是对系统状态实施的干预。

在本模块的学习中，我们除了要继续加深对技术的认识和对设计知识的掌握外，同学们特别要对包含在这些专题里的技术思想和方法的领悟和理解，并将这些思想和方法迁移到我们的学习和生活之中。

由于本模块内容的知识性和专业性都比第一模块要强得多，同学们在学习中既要动手，又要动脑，并要学会灵活运用其它学科的知识来解决技术问题。

要通过本模块的学习进一步提高技术理论素养、技能素养和创新能力。

老师将和同学们一起为达成这样的教学目标而竭尽全力。

下面，我们开始学习第一单元第一单元结构与设计第一节认识结构一、结构的涵义“结构”一词，对同学们来说可能并不陌生。

请同学们想一想，在学习其它课程中，有哪些课程提到过“结构”？对！；在生物课中提到过：人体的结构；在政治课里有社会结构；在化学和物理中，有物质结构、分子结构、原子结构，在语文课里接触过：文章的结构，在地理课中有地质结构。

看来，世界上的事物，大到宇宙，小到原子、分子；物质的，非物质的，都有其自身的结构。

技术与设计2——教材问题及部分习题参考答案第一单元结构与设计第一节常见结构的认识1．本节重要概念：结构、构件、实体结构、框架结构、壳体结构。

2.教材第2页中的几幅图生动、形象地说明结构广泛存在于自然界中。

3.教材第3页“案例分析”中的三个实例，均说明自然界动物、植物中存在的各种各样的结构可以用来为人类服务，人类可以从中获取感悟而解决某些技术问题，实现一些发明创造。

4.教材第3页“马上行动”受自然界事物结构的启发而产生的产品有船桨（鱼鳍）、人工冷光（萤火虫）、风筝（鹰）、锯（蝗螂臂或锯齿草）、车轮（随风旋转的飞蓬草）、潜水艇（海豚）、声呐（蝙蝠）、潜水用的脚蹼（鸭子）、潜水艇的流线型设计（鱼类）等。

本栏目的设置目的是让学生内化“自然界结构对技术领域的启发”，要养成对日常生活细心观察的意识和创新意识，知道解决技术问题不仅需要正确的方法，更要有持久的恒心和毅力。

5.无论是自然界的结构现象的举例，还是技术领域中的结构现象的举例，教材都注重了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的统一。

6.教材第4页“阅读”1907年的魁北克大桥坍塌，被列为20世纪十大技术失误之一。

这里用反面例子来说明合理结构的重要性，给人以心灵的震撼，引起人们对结构的重视。

“阅读”为选学内容。

7.教材第4页“马上行动”自然界：地球的结构、金刚石的结构、树的结构……技术领域：汽车的结构、自行车的结构,2008年北京奥运会主体育场“鸟巢”的结构……社会领域：教育管理系统的结构、家庭的结构、企业的管理结构……8.从力学角度理解结构是一个难点，建议教师查阅有关结构力学和理论力学书籍，研究结构构件的受力以及基本受力形式。

应注意结构概念不能只局限于建筑结构的理解上。

9.教材第5页的插图，形象地说明了构件的受力形式。

10.教材第5页“马上行动”11．教材第6页“案例分析”这里侧重分析简易桥梁桥面的静态受力。

12.教材第6页“马上行动”吊兰的支撑架承受吊兰的拉力；桥墩承受来自桥面、桥上负载的压力，两端被托住的梁受到支撑力等。

通用技术学案通用技术《技术与设计2》三、简单结构的设计学习目标1．熟悉设计一个简单结构应考虑的主要因素。

2．能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。

结构设计对于我们的日常生活、对于各种各样的生产活动都非常重要。

日常生活中，没有丰富的结构设计，产品将会造型单一、功能单调，那些大型建筑物、交通运输工具等更是无法产生；生产活动中，产品制造技术、结构安全性及耐久性评估、维修加固技术等，都离不开结构的设计和研究。

1、结构设计应考虑的主要因素人们设计结构是为了完成某种任务或满足特定的需要。

例如，装修居室是为了使居住者更舒适，但如果为了美观而损坏承重柱或墙，那么居室在变得豪华气派的同时，很可能留下安全隐患问题；汽车上的安全气囊，假如达不到要求，遇到紧急情况时就会导致事故的发生；汽车的外形设计，如果为了美观而影响行驶速度和安全，也是不可能被采用的。

因此，在进行结构设计时，必须明确设计的目标和要求，必须抓住主要因素而展开工作。

结构设计的目标及要求结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标，应满足设计规范，满足使用者的基本需要。

例如，儿童自行车的结构设计，首先应以代步、锻炼儿童的手脚协调能力为设计目标，同时要满足童车结构设计的国家标准和规范要求，如自行车的链轮和链条不能裸露在外，要完全包在链条盒内；车把车闸的内侧距离不得超过6cm，外侧距离不得超过8 cm等，否则设计应视为不合格。

再如，儿童玩具体内的金属丝，如果是用于支持或加固框架，在设计时应尽可能考虑用塑料甚至硬质纸板代替；对内装驱动机构的玩具，在结构设计及其选择材料时应考虑其壳体的韧性、牢固性等。

阅读商业建筑设计规范商店营业厅的出入门、安全门净宽度不应小于1.40m，不应设置门槛。

营业部分的公用楼梯、坡道应符合下列规定：（1）室内楼梯的每梯段净宽不应小于1.40m，踏步高度不应大于0.16m，踏步宽度不应小于0.28m；（2）室外台阶的踏步高度不应大于0.15m，踏步宽度不应小于0.30m；（3）供轮椅使用坡道的坡度不应大于1∶12，两侧应设高度为0.65m的扶手，当其水平投影长度超过15m时，宜设休息室。

For personal use only in study and research; not forcommercial use《常见结构的认识》课前导学案【学习目标】【课前预学】一、设计分析的三个要素1．：产品的使用者。

2．：产品本身的材料、造型、功能等特点。

3．：产品是在一定的环境中使用的，必然受到环境的制约，并对环境产生影响。

二、设计方案的常用构思方法是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，形成一个完整的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现的思维过程。

设计方案常用的构思方法有：、、及。

三、设计方案的制定制定设计方案是设计者在一定的调查研究和设计分析的基础上，把自己设计的东西，按照一定的设计原则和设计规范，用文字、图表、模型、语言等呈现出来的过程。

四、对产品设计分析，根据设计要求选择合适的材料和标准件：指经过优选、简化、统一并给以统一标准代号的零件或部件。

优点：采购方便；直接使用，简化制作过程；相对便宜，从而降低产品成本；实现通用通换，易维护。

五、对设计方案进行比较和权衡对方案进行评判和比较，要从设计的目的出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。

考虑的方面：实用、美观、创新、稳定性、安全性、环保性、加工难易程度、经济成本等。

【复习检测】1.(2015·3月省考)如图所示是某城市广场的“钢琴楼梯”，楼梯台阶黑白相间，当人踩到上面时会发出音乐声。

下列设计该楼梯时考虑的因素中，不归属于使用者的因素是()A．楼梯总的高度B．楼梯台阶的颜色C．楼梯台阶的高度D．踩到台阶上时发出的音乐声2.为了改善室内空气质量，又要保持室内温度，小黄提出了四个方案，其中最合理的是() A．定时启闭换气扇B．定时启闭窗户C．根椐二氧化碳浓度自动启闭换气扇D．根据二氧化碳浓度自动启闭窗户3.根据蝙蝠超声定位原理，人们发明了盲人用的“探路仪”。