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第一章结构与设计1.1认识结构（备课时间:第1周教出时间:第1周总第2课时）教学目标：什么是结构,以及结构的一般分类。
教学重难点：重点：结构的涵义及分类。
难点：结构普遍存在于自然界的物体中。
教学过程上学期，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。
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。
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。
一、了解结构“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。
仅管它们各自的具体内容不一定相同，但是，它们的本质涵义却是相同的。
现在，我请同学们根据不同事物的结构，给“结构”归纳出一个总的表述。
对！“结构是指事物内部的组成、排列及其相互之间的关系”。
下面请欣赏一组图片，看看自然界存在的各种结构。
【思考】1、为什么要研究结构？在自然界，相同的物质，不同的结构，表现出不同特性的现象处处可见：——同样是水，有液态、气态、固态；——同样是碳，但有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨存在；——同样是磷，有三价磷和五价磷，它们的非金属性是有差别的；——同样的六个字：“这个人表现好”，“这个人好表现”但因排列不同，就成了一褒一贬。
技术与设计2： 第一章 结构与设计结构决定着物体的性质和形态。
实心结构是指结构体本身是实心的结构。
如实心墙、大坝等。
框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。
如铁架塔、建筑用脚手架，厂房的框架等。
壳体结构是指层状的结构。
如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
（生活中很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成，称为组合结构，如埃菲尔铁塔等。
）结构构件的连接通常有两类：铰连接和刚连接铰连接——被连接的构件在连接外不能相对移动，但可相对转动。
如：门与门框的连接刚连接——被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。
如：榫接、胶接、焊接强度要求，安全因素因素，公众和使用者的审美需求，使用成本控制要求和一定的使用寿命等。
（如：设计相框、雨伞架、垃圾桶、鞋柜、衣架、笔桶等）也表现在形式上，特别是功能与形式的统一上。
—— 技术 与 文化 两个角度进行。
技术角度：使用功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材料合理性、工艺精湛程度等。
文化角度：文化寓意与传达，美学原则，反映时代、民族、习俗方面特征，个性特征等。
第二章 流程与设计（例：洗衣、煮饭与烧菜的流程安排、碘盐和味精佐料的加放流程、青霉素注射流程等） 对生产：运用科学合理的流程可以有效地组织生产、提高生产效率、保证产品质量、保证安全生产、保护环境等。
（例：自动流水生产线的发明、农业庄稼的种植流程） 流程中工序的作业方式——串行和并行。
上一道工序完成之后才能进入下一道工序——串行。
几项工作同时进行——并行。
3、时序与环节：a⑴时序：过程的经历中，各环节按照一定的时间顺序先后出现、完成。
这种时间顺序关系，称为时序。
（例：买票→ 候车→检票→上车。
） ⑵环节：活动或事件在其发展的过程中，依据某种特征或方式，可将该过程分解为若干个小过程， 5、流程图的识读和分析：c识读流程图的要点： ⑴找流程的环节，明确每个环节的功能和作用； ⑵弄清流程中时序的体现与特征； ⑶流程是技术的核心概念之一。
必修2-复习资料第一章．结构与设计结构：事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
（合理的结构是事物存在的基础;卓越的结构是设计和制造者的重要追求）从力学角度说，结构：可以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内力：当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力。
应力是构件的单位面积横截面上所产生的内力，当应力达到某一极限时，结构就会被破坏。
应力=F/S（F=内力，S=受力面积）壳体结构：层状的结构。
受力特点-外力作用在结构的表面上结构的类型：实体结构-结构构件本身是实心的结构，受力特点-外力分布在整个体积中框架结构：由细长的构件组成。
特点-支撑空间而不充满空间结构的稳定性：指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力影响结构稳定性的要素：1.重心位置的高低2.结构与地面接触所形成的支撑面的大小3.结构的形状等(重心所在点的垂线落在结构底面的范围内)结构强度：结构具有的抵抗外力破坏的能力影响因素：结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等(三角行是框架结构中最基本的形状之一;连接方式：刚连接和铰连接)结构设计考虑的主要因素：稳定性和强度的要求;安全因素;公众和使用者的审美需求;使用者的个性化需求，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等经典结构欣赏：技术和文化两个角度第二章．流程与设计时序：时间上的先后顺序（有些时序可以颠倒，有些时序不可以颠倒）流程：一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序用流程图来表达流程，流程图的表现方式：文字表达、表格表达、图示表达等方式生活和工作流程：节省时间、提高工作效率、提高工作质流程设计量等目标实现的目标生产活动：提高效率、提高质量、节省资源、安全生产、提高经济效益、提高管理水平等方面生产活动流程设计基本因素：材料、工艺、设备、人员、资金和环境等流程设计的步骤：1.确定目标，明确任务2.分析基本因素3.明确主要事项4.确定时序，划分环节5.画出流程图6判断是否符合要求：否的话回到2继续，是的话结束流程优化：对流程的改进过程涉及的指标：工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等第三章．系统与设计系统：由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体1.至少要有两个或两个以上的要素才能组成系统构成系统的条件 2.要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体3.整体具有的功能是各个要素的功能中所没有的系统类型：自然系统、人造系统、实体系统、抽象系统整体性（最基本的特征）：1.不是各个要素的简单相加，系统的整体功能是各个要素在孤立状态下所没有的2.要素影响整系统基本特征体3.整体具有的功能大于系统的各个部分的功能之和相关性：组成系统各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用相互联系目的性：任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，区别不同的系统的标志动态性：任何系统都是动态变化发展着环境适应性：具有适应环境变化的能力系统分析：为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟定一套有效的处理步骤和程序或对原有的系统提出改进的过程步骤：1.明确问题，设定目标2.收集资料，制定方案3.分析计算，评价比较4.检验核实，作出决策系统分析原则：综合性原则，科学性原则，整体性原则系统优化：在给定条件（约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的方法和手段，使系统目标值达到最大化（或最小化）系统设计步骤：系统分解成若干子系统，确定各系统的目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术设计和评价，对系统进行总体技术设计和评价等第四单元.控制与设计控制：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展（明确控制对象`控制目的和控制手段）控制分类：人工控制和自动控制（机械控制、气动控制、液压控制、电子控制）控制系统：任何控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统◎（重点）控制系统分类：开环和闭环干扰因素：在控制系统中，除输入量以外，引起被控量变化的各种因素反馈：控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程闭环控制系统设计基本要求：1.必须是稳定的2.精确度必须符合要求，即系统的输出量与给定的值之差应在控制的允许范围内3.具有较好的抗干扰性能简答分析题1.技术与自然的关系？答：人类在利用技术开发、改造自然时，应把握合理的尺寸，注意对自然的保护，不能忽视一些技术或产品对环境造成的负面影响。
任务二欣赏经典结构的案例浙江省嘉兴市第三中学徐桑丹一、教学内容本节课引领学生欣赏优秀的结构设计，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、学科核心素养要求1. 技术意识：通过经典结构的案例分析，学会从技术和文化不同的角度欣赏结构。
2. 工程思维：能从结构功能、稳固要求、工艺制造等方面去分析和借鉴经典结构。
三、教学重点、难点1. 重点：从技术角度欣赏结构。
2. 难点：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、教学准备教学课件。
五、教学过程活动1：通过中外经典对比，探究其技术上的差异。
案例分析：中国古典建筑——飞檐。
飞檐是中国古代建筑，屋顶结构的特色之一。
曲线、向上微翘的飞檐，使得原本异常沉重的屋顶，随着线条的曲折，显出向上挺举的飞动轻快之感。
问题1：向上、向外伸翘起的屋角，这样设计的原因是什么？问题2：飞檐结构都以哪种材质制作？这种材料的加工特点和技术难点是什么？问题3：请上网搜集木质结构的连接方案，简要分析榫卯结构的来历。
问题4：中国古代建筑结构多以木材为材料，请你从材料与构件的连接方式等角度，分析中国古代建筑稳固的原因。
活动2：通过中外经典设计案例对比，探究文化差异。
案例分析：飞檐与蚂蚁椅。
呈现飞檐与蚂蚁椅，从技术和文化的角度对比两者的差异。
问题5：谈谈飞檐的造型给人以怎么样的感觉？造型传达出怎样的寓意？你还能列举出哪些传统建筑的典型案例吗？从技术和文化的角度简要分析。
问题6：蚂蚁椅体现了一个时代的特征，经过半个多世纪，现在依然是时尚的佳作，在世界各地很多公共场所都能见到蚂蚁椅的身影，请思考它体现了什么样的文化背景？作业安排：用木条制作简易赵州桥模型。
问题7：从技术与文化角度来看，为什么赵州桥、蚂蚁椅等结构能成为经典的结构设计案例？六、教学总结从技术与文化的角度欣赏经典结构案例，需要明确以下几点：1.为什么可以成为经典，从工艺、结构、功能的角度去挖掘？2.如何从文化的角度去欣赏和评价经典案例。
1技术与设计2： 第一章 结构与设计结构是指物体的各个组成部分之间的搭配和排列，结构决定着物体的性质和形态。
（结构的五种受力形式：拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力） 实心结构是指结构体本身是实心的结构。
如实心墙、大坝等。
框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。
如铁架塔、建筑用脚手架，厂房的框架等。
壳体结构是指层状的结构。
如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
（生活中很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成，称为组合结构，如埃菲尔铁塔等。
）结构的稳定性是指结构具有阻碍翻到或移动的特性。
①、结构的形状 ②、 重心的位置。
结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
①、形状 ②、材料 ③、材料连接方式 结构构件的连接通常有两类：铰连接和刚连接铰连接——被连接的构件在连接外不能相对移动，但可相对转动。
如：门与门框的连接刚连接——被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。
如：榫接、胶接、焊接结构决定着事物的性质，也直接影响事物的功能。
符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求，安全因素因素，公众和使用者的审美需求，使用者的个性化需求，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。
①设计项目——②设计要求——③设计分析——④设计方案——⑤呈现草图优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上，也表现在形式上，特别是功能与形式的统一上。
—— 技术 与 文化 两个角度进行。
技术角度：使用功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材料合理性、工艺精湛程度等。
文化角度：文化寓意与传达，美学原则，反映时代、民族、习俗方面特征，个性特征等。
第二章 流程与设计对生活工作：提高工作和学习的效率，使我们生活变得有序、合理，为我们的安全提供保障。
（例：洗衣、煮饭与烧菜的流程安排、碘盐和味精佐料的加放流程、青霉素注射流程等） 对生产：运用科学合理的流程可以有效地组织生产、提高生产效率、保证产品质量、保证安全生产、保护环境等。
