高一通用技术《结构与设计》备课教案

第一章结构与设计第4节学做结构设计教学设计：1.温故知新，创设情境播放短片。

（把学生上节课画出的结构设计图及画图的场景制作成短片播放，回顾上节课教学内容，引起学生兴趣，激发学生继续进行结构设计的热情，并积极参与本节课的教学活动。

）2.新课导入教师：按照设计的一般过程，我们已经完成了“制订设计方案”，下一步任务是什么？学生：制作原型或模型。

教师：再想想“优化设计方案”这一环节的使用。

（引导学生重新梳理设计的一般过程，突出“优化设计方案”环节的必要性，从而进入本节课的第一个任务设置。

）3.合作与交流：任务一：评一评，我们的结构设计图（1）参照“评价表一”的问题思考，分组讨论，对本组的结构设计图进一步优化。

（2）各小组组长上台展示本组结构设计图，介绍结构设计存在的问题及优化方案。

（3）小组之间互评，提出结构设计存在的问题，并认真记录其他小组给出的建议。

教师总结：大家能够学以致用，把设计要遵循的基本原则作为标准来评价设计。

通过讨论，提出了很多合理的优化建议。

比如：（1）结构设计中要考虑自重和制作成本，结构中不承重的构件不要留。

（2）长杆件的中间处受到的弯曲力最大，要加立柱或斜撑，或者多选用短的构件。

（3）斜拉杆和立柱的夹角也要通过测试进行必要计算，夹角太小，受到的拉力太大，不易分担横梁对立柱的压力；夹角太大，占地面积就会变大。

教师：着重指出设计图中规范尺寸标注的重要性，包括每条构件的尺寸大小，所承受的压力，连接处的横截面积等。

通过构件的强度测试，精确的数据计算，做好设计图中结构尺寸的规范标注。

这是结构设计中安全性的重要保障。

播放楼房倒塌，桥梁折断的事故短片（观看结构设计不合理造成严重事故的短片，带给学生强烈的视觉震撼，加强学生对结构设计安全性的重识。

）4.实践操作：针对各方评价建议，进一步优化本组结构设计，并规范设计图的尺寸标注。

任务二：做一做，制作我们的结构模型（1）制作内容：选取结构设计中的一部分承重结构制作其模型。

第一章结构与设计第一课时认识结构[学习过程]一、教师：前一节课我们学习了结构的基本知识，对结构有了初步的认识。

大家知道结构是无处不在的，〔观看幻灯片〕注意观察这些结构，请同学回忆什么是结构？学生发言：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

学生发言：从力学角度来说，结构是指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。

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二〕、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〕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B：为什么大坝的横截面总是建成梯形？</P< p>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。

C.为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？生：思考回答师：这是为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性。

高中通用技术结构与设计教案苏教版必修一、教学目标1. 知识与技能：了解结构与设计的基本概念及其在实际应用中的重要性。

学习不同的结构类型及其特点，包括梁、柱、板等。

掌握基本的设计原则，如稳定、强度、刚度等。

2. 过程与方法：通过案例分析和实际操作，培养学生的观察、分析和解决问题的能力。

学会使用相关设计软件，如CAD等，进行结构设计与模拟。

3. 情感态度价值观：培养学生对结构与设计的兴趣，提高其创新意识和实践能力。

培养学生团队协作精神，学会与他人共同探讨问题、解决问题。

二、教学内容第一课时：结构与设计概述1. 结构与设计的定义及其关系。

2. 结构的基本类型及其特点。

第二课时：梁的结构设计1. 梁的受力分析。

2. 梁的设计原则与方法。

第三课时：柱的结构设计1. 柱的受力分析。

2. 柱的设计原则与方法。

第四课时：板的结构设计1. 板的受力分析。

2. 板的设计原则与方法。

第五课时：设计软件的使用1. 学习使用CAD软件进行结构设计与模拟。

2. 实践操作，完成一个简单的结构设计案例。

三、教学过程1. 导入：通过一个实际的建筑结构案例，引发学生对结构与设计的兴趣，导入新课。

2. 教学新课：讲解结构与设计的概念，介绍不同类型的结构及其特点。

3. 案例分析：分析实际案例，让学生了解不同结构在实际应用中的作用。

4. 设计练习：让学生运用所学知识，使用设计软件进行结构设计实践。

5. 总结与反思：总结本节课所学内容，引导学生思考结构与设计在实际生活中的应用。

四、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态。

2. 设计练习：评价学生在设计练习中的表现，包括设计思路、操作技能等。

3. 课后作业：布置相关作业，检查学生对课堂所学知识的掌握程度。

五、教学资源1. 教材：苏教版通用技术必修教材。

2. 设计软件：CAD等结构设计软件。

3. 案例素材：相关建筑结构案例图片、视频等。

4. 教具：模型、图纸等。

第一章结构及其设计第一节认识结构学生分析：在日常生活中，学生接触到了很多结构，但是都没有认真的对结构进行分析。

教材分析：本节课的主要内容是感知和认识不同结构，认识结构与力，了解结构分类，分析其受力特点，为学生学习结构力学铺垫。

教学目标：1、观察自然界中额各种结构，了解结构的含义，学会把自然界的事物原理应用在技术设计中，提高学生技术意识。

2、了解结构的受力特点，理解几种结构受力时产生的形变，了解为满足特定需求需要解决的技术问题，并提出设计方案，提高学生能力。

3、理解结构的分类，各种结构的形态和受力特点，感知结构和工程应用的关系，提高学生工程思维。

教学重难点：重点：结构的含义，作用的构件上的力引起的各种形变难点：理解各种结构的受力特点。

教学策略与方法：让学生观察生变的结构，了解结构的形态、受力情况等方面的信息，通过一些能即时完成的小试验让学生亲身体验感受几种结构的受力特点，并在试验中体验用技术的意识进行分析、促进和工程思维的形成。

教学设计：任务一：新课引入：让学生们观察身边的所有东西，说说它们的样子、形状、这样可能的作用。

学生讨论，并得出自己的结论。

任务二：学生活动以小组为单位，每组9根小木棍，观察教材P004实践活动内容，动手搭建如图16所示的自承桥。

教师观察学生活动情况，加以指点，展示学生成功作品。

分析学生活动成功和失败的原因：桥梁由几根木棍搭建而成，要仔细分析考虑几根木棍之间搭建的位置、顺序关系、力的关系，这种即为结构。

定义：结构时指事物各个组成部分之间的有序搭配和排列。

结构普遍存在于自然界和人类创造的各种事物中，形式多样。

结构会从内在或外在影响物体的功能，例如：C组成的金刚石和石墨。

展示自然界中的结构蜂巢、雪花、贝壳等，人工建造的结构长城、佛塔、桥梁、家具等。

且人们在生活中模仿和利用自然界中的一些结构：如锯子、潜艇等那么设计结构的时候我们应该要考虑什么？怎样保证建筑物坚固稳定？任务三：我们以椅子为例分析：1、椅子由哪些部分组成？2、这些部分的存在时为了满足什么目的或功能？学生小组讨论分析：椅子由椅面、椅腿、椅背、横档组成，椅面承受人的重力；椅腿承受人和椅的重力；椅背承受人向后的压力；横档保持椅子结构不变形。

高中通用技术结构与设计教案苏教版必修21000字本教案适用于《高中通用技术》，教材为苏教版必修2。

一、教学目标1.了解结构设计的基本概念和原理。

2.掌握3D建模软件的基本操作。

3.了解CAD应用在结构设计中的应用。

4.通过文献阅读和案例分析，能够进行初步的结构设计。

二、教学内容1.结构设计的基本概念2.3D建模软件及其基本操作3.CAD在结构设计中的应用4.文献阅读和案例分析三、教学重点和难点1.3D建模软件的基本操作。

2.CAD在结构设计中的应用。

3.文献阅读和案例分析。

四、教学过程1.概述结构设计指的是将物体的不同部分连接在一起，以实现所需的功能和性能。

对于设计师来说，掌握基本的结构设计原理和3D建模软件操作，是非常重要的。

2.结构设计的基本概念讲解结构设计的基本概念，包括结构、连接、材料等。

3.3D建模软件及其基本操作3.1 讲解3D建模软件的作用和使用场景。

3.2 讲解3D建模软件的基本操作，包括选择、平移、旋转等。

3.3 给学生演示3D建模软件的使用，并鼓励学生跟随操作练习。

4.CAD在结构设计中的应用4.1 讲解CAD在结构设计中的应用，包括绘图、标注、尺寸等。

4.2 给学生演示CAD在结构设计中的操作，并鼓励学生跟随操作练习。

5.文献阅读和案例分析5.1 提供相关文献和案例，让学生进行阅读和分析。

5.2 分组讨论，每组根据给定的案例，进行初步的结构设计。

五、教学方法1.讲授结合演示。

2.编写小实例，让学生练习3D建模软件和CAD操作。

3.引导学生进行文献阅读和案例分析。

六、教学评价1.通过文献阅读和案例分析，学生能够进行初步的结构设计，证明教学目标达成。

2.课堂练习情况和文献阅读情况反映学生的学习成绩。

3.对于学习成绩较差的学生，进行个别辅导。

七、教材参考《高中通用技术》，苏教版必修2。

高中通用技术结构与设计教案苏教版必修一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解结构与设计的基本概念及其在实际应用中的重要性；（2）掌握常见结构类型的特点及应用场景；（3）学会使用相关设计软件进行简单的结构设计。

2. 过程与方法：（1）通过实例分析，培养学生的观察、分析和解决问题的能力；（2）采用小组合作、讨论等方式，提高学生的团队协作和沟通能力；（3）运用项目教学法，培养学生动手操作和实践能力。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对结构与设计的兴趣，提高审美素养；（2）培养学生勇于创新、善于合作的精神风貌；（3）强化学生的社会责任感和工程伦理意识。

二、教学内容1. 结构与设计概述（1）结构的概念及分类；（2）设计的原则与方法。

2. 常见结构类型及其特点（1）梁式结构；（2）拱式结构；（3）框架结构；（4）其他常见结构类型。

3. 结构设计软件的使用（1）AutoCAD基本操作；（2）SketchUp基本操作；（3）Rhino基本操作。

三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）结构与设计的基本概念；（2）常见结构类型的特点及应用；（3）结构设计软件的使用。

2. 教学难点：（1）结构类型的判断与选择；（2）结构设计软件的灵活运用。

四、教学过程1. 导入：通过展示实例，引导学生思考结构与设计在实际应用中的重要性，激发学生的学习兴趣。

2. 教学新课：讲解结构与设计的基本概念，介绍常见结构类型的特点及应用场景。

3. 软件教学：讲解结构设计软件（如AutoCAD、SketchUp、Rhino）的基本操作，并进行实操演示。

4. 实例分析：分析实际案例，让学生运用所学知识解决实际问题，巩固所学内容。

5. 课堂练习：布置练习题，让学生运用所学知识进行结构设计，提高实践能力。

五、课后作业1. 复习课堂所学内容，整理笔记；2. 完成课后练习题，巩固所学知识；3. 调查身边常见的结构类型及其应用，下节课分享。

六、教学评价1. 学生自评：学生根据自己在课堂上的表现、课后作业和实践操作的情况进行自我评价。

《技术与设计2》第一章《结构及其设计》第一节认识结构一、教材分析本节由“感知不同的结构”“认识结构与力”“了解结构的分类”三部分内容构成。

本节的主要目的是让学生了解结构的基本分类及其受力特点，为学生学习结构力学做铺垫。

通过对自然结构、人造结构的分析，让学生感知结构对于功能的影响，从力学的角度，带领学生重新认识的涵义，通过对结构三种基本类型的探究，让学生学会从技术的角度与欣赏与分析结构设计。

二、学情分析虽然从学生对结构有一定的认识，但是要求他们对所认识的结构进行力学分析比较困难，也没有形成从技术角度去分析和评价的技术意识。

本节是本册教材的第一章第一节，是将《技术与设计 1》技术设计的一般方法和过程的主题应用的第一次实践。

本节内容需要充分激发学生对于结构设计的兴趣，意识到结构设计的重要性和魅力，并通过课堂互动和一些实践活动加深学生对知识的理解和应用，鼓励学生对案例进行受力的分析。

三、教学目标1、（1）了解结构的含义。

（2）了解结构的受力特点，理解拉力、压力、扭曲力、弯曲力、剪切力。

（3）理解结构的分类、各种结构的形态和受力特点。

2、（1）通过一些自然界的结构和人造结构案例，让学生对结构有进一步的了解。

（2）亲自动手操作，观察物体的受力变形情况，加深对结构含义的认识，为设计一个能抵御外力的结构打好基础。

（3）通过受力分析和技术试验理解几种结构的受力特点。

3、（1）通过观察自然界中精妙的结构，树立环境保护意识，学会把自然界的事物原理应用于技术设计中。

（2）通过对武汉长江大桥桥墩结构的讲解来激发学生学习结构的兴趣，强化学生的民族自豪感；通过介绍国外建筑如埃菲尔铁塔，让学生对世界各地的历史、文化有所了解。

（3）通过动手操作，提高学生在技术试验中获取知识和解决问题的能力，培养学生的技术素养。

4、核心素养技术意识：由学生熟悉的物体引入结构的定义，学生在学习过程中能结合个人成长经历和简单的技术体验活动，了解和感知结构极其技术与人、自然、社会的关系，形成对人工世界的认识，增强环境保护意识。

第一单元结构与设计一、常见结构的认识1、结构的概念：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列,结构多种多样且决定着事物存在的性质及功能（结构的五种受力形式:拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力）。

自然界形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示（例苍耳子、飞机、导弹跟踪系统等）.2、结构的分类：根据物体的结构形态,通常将结构分为实体结构、框架结构、壳体结构三种基本类型.实体结构是指结构体本身是实心的结构。

它的受力特点是：外力分布在整个体积中。

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。

其特点:支撑空间而不充满空间.。

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.它的受力特点是：外力分散作用在结构体的表面上,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。

二、稳固结构的探析1、承受应力：从力学角度来说，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。

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，称为内力。

应力是构件的单位横截面上所产生的内力，当应力达到某一极限(容许应力)时，结构就会遭到破坏。

用公式表示为Ơ=F/S，其中F是内力,S是受力面积，Ơ是应力.构件的受力形式多种多样，基本受力形式有拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，很多情况下，构件可能同时受到几种不同形式的力的作用.（结构的受力分析）2、结构的稳定性：结构的稳定性是结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。

它是结构的重要性质之一。

影响结构稳定性的因素有多种，主要有①重心位置的高低、②结构与地面接触所形成的支撑面积的大小③结构的形状、材料等。

对于一个结构而言,如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。

3、结构的强度：结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力.结构的强度与①结构的形状、②使用的材料、③构件之间的连接方式等因素有密切的关系.三角形是框架中最基本的形状之一，它结实、稳定，所用材料最少。