通用技术 必修二 探究结构--影响结构稳定性和强度的因素
- 格式:ppt
- 大小:2.20 MB
- 文档页数:34
《技术与设计2》第一章第三节《结构的强度和稳定性》教学设计《结构的强度和稳定性》教学设计一、教材分析:本节是“地质出版社”出版的教材《技术与设计2》中第一章第三节《结构的强度和稳定性》。
共需2课时完成。
本课为第1课时的学习。
该章的总体设计思路是:认识结构——探析结构——设计结构——欣赏结构。
“结构”与“设计”是该章的两个核心概念,结构的强度和稳定性则是结构设计中需要考虑的重要因素之一,是对结构及受力认识的基础上作进一步深入的学习。
二、教学目标:知识与技能:1、理解内力、强度、应力的概念,能进行简单的应力计算,掌握应力和强度的关系。
2、通过实验,明确强度与材料、强度与物体的形状及连接方式的关系。
培养学生合作交流能力,对身边事物的观察能力。
3、理解稳定性的概念,及影响稳定性的因素。
过程与方法:通过观察生活和技术实验等方法使学生懂得应用相关的理论知识。
情感态度价值观:让学生亲身体验注重交流,通过分析讨论得到结论,培养学生的观察分析能力,合作交流能力。
三、教学重点与难点:重点:影响结构强度和稳定性的主要因素。
难点:应力的计算,强度与应力的关系,结构设计需要在容许应力范围之内。
四、学情分析:总体来说学生对通用技术这门课程比较感兴趣。
他们的思维、生活经验已有一定基础,并在前面章节的学习中已经初步掌握了结构的一些相关知识,在此基础上帮助学生从其生活世界中选择通俗感兴趣的主题和内容,对结构问题进行进一步探讨,上升到理论的高度。
五、教学策略:本课采用在教学中充分利用实验、讨论、小组合作的教学方法。
多举生活中的案例,进行师生互动探讨,帮助学生加深对知识的理解。
六、教学安排1课时七、教学过程:(一)复习回顾,导入新课教师引导学生回顾结构的概念,指出事物的性质:强度和稳定性(二)知识构建1、强度对于结构变形,只给以“结实”“不结实”来评说是不够准确的,而对于结构的受力与变形应该有更科学的描述。
通常,物体结构抵抗变形的能力,都以强度来表示,我们用应力来衡量强度。
⾼中通⽤技术_结构的稳定性以及影响结构稳定性的因素教学设计学情分析教材分析课后反思(⼀)引⼊新课:看图⽚:上海著名的楼倒倒事件。
观察并思考,楼倾倒的原因是什么?(⼆)进⾏新课:1、结构稳定性的定义:结构在负载的作⽤下维持其原有平衡状态的能⼒。
2、影响结构稳定性的因素:探究⼀:(探究结构的稳定性与重⼼⾼低的关系)⾝⼿⼩试:找可乐。
观察教师操作演⽰,找出两罐真可乐。
通过分析两组可乐重⼼位置有什么不同,哪个易倒,得出影响结构稳定性的因素⼀是:结构或构件重⼼位置的⾼低影响结构的稳定性。
重⼼越低,稳定性越好;重⼼越⾼,稳定性越差。
思考(1):⽣活中运⽤了重⼼越低结构越稳定的例⼦有哪些?轮船、遮阳伞等思考(2):是不是结构的重⼼越低,就⼀定越稳定呢?通过演⽰试验视频,得出结构稳定的基本条件是:重⼼所在点的垂线应落在结构⽀撑⾯内。
探究⼆:(探究结构的稳定性与⽀撑⾯的⼤⼩的关系)矿泉⽔瓶装满⽔,分别为正⽴、倒⽴,哪⼀种放置最稳?哪⼀种放置最不稳?为什么?图⼀图⼆利⽤可改变底⾯⽀撑⾯⼤⼩的模拟⼩板凳先组成如图⼀所⽰结构形状,并对其施加外⼒,观察其结构稳定性。
然后改变模拟⼩板凳的底⾯⽀撑⾯的⼤⼩组成如图⼆所⽰结构形状并对其施加外⼒,观察其结构稳定性。
得出影响结构稳定性的因素⼆是:结构与地⾯接触所形成的⽀撑⾯的⼤⼩影响结构的稳定性。
结构与地⾯接触所形成的⽀撑⾯越⼤,结构越稳定。
(接触⾯≤⽀撑⾯)思考:⽣活中运⽤了⽀撑⾯越⼤越稳定的例⼦有哪些?举重时岔开双脚,做成梯形的⼤坝等。
练⼀练:桥梁模型的稳定性如下图所⽰是某校学⽣设计制作的桥梁模型,如果要提⾼模型的稳定性,可以采取的措施是:①、③①缩短桥梁两端伸出部分的长度;②增⼤桥梁两端伸出部分的长度;③两端增加桥墩;④减⼩桥⾯宽度。
试验:缩短桥梁两端伸出部分的长度后,桥梁稳定性的变化情况探究三:(探究结构的稳定性与结构形状的关系)如何增加⼀张纸的稳定性使它能够⽴起来?得出影响结构稳定性的因素三是:结构形状影响结构的稳定性。
《结构强度的概念及其影响因素》教学设计
一、教材分析
本节内容是地质版《技术与设计2》第一章第三节的一部分内容。
影响结构强度的主要因素是本章的一个教学重点,也是难点。
通过本节课的学习,应在对结构的功能及本质理解的基础上,理解结构强度的概念,分析它的影响因素。
在研究结构的强度时,要从材料的连接方式、形状、材料三方面分析。
二、学情分析
学生有物理知识为基础,在生活经历中也积累了许多有关结构强度的缄默知识,加之学生通过对前两节内容的学习,对结构的概念,结构的受力及结构的一般分类有了初步的认识,但对结构的强度没有了解,因此在讲解影响结构强度的主要因素前需要先介绍强度的概念及强度对结构本身的重要性。
三、教学目标
四、教学重点与难点
教学重点:
1.结构强度的概念。
2.影响结构强度的主要因素。
教学难点:
影响结构强度的主要因素。
五、教学方法
技术试验法、自主探究法、案例分析法等。
六、教学课时安排
1课时
七、教学过程:
九、附录:
成都石室中学技术试验报告单试验项目:探究结构强度的其他影响因素
班级:日期:
小组成员:
结论
结论。
影响结构稳定性的主要因素到底有几个?在苏教版普通高中通用技术的教材《技术与设计2》第一单元结构与设计中有一节“结构与稳定性”是研究影响结构稳定性的主要因素。
这几年的教学中关于影响结构稳定性的主要因素在老师和学生中间出现了不同观点。
我归纳了一下,主要有是三种:一点论、两点论和三点论。
三点论:影响结构稳定性的因素有多种,主要有重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。
两点论:影响结构稳定性的因素是重心位置与地面接触所形成的支撑面的大小。
一点论:影响结构稳定性的因素是稳定角的大小。
我们来分析一下三种观点的区别和联系。
三点论,来源于教材的论述主要有重心位置的高低,支撑面的大小,结构的形状。
两点论,认为结构的形状影响重心的水平位置,所以我将重心位置规定为重心在三维空间的位置。
一点论,认为影响结构稳定性的因素是稳定角的大小,那么我将稳定角规定为在三维空间结构重心到结构支撑面某支撑点的连线和支撑面这支撑点到重垂足(重心向结构支撑面引垂线得到的垂足)的连线所组成的夹角。
这样一来重心的高低左右前后的变化和结构形状大小支撑面的形状大小的变化都会影响稳定角。
上述的讨论是有规定前提的,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。
结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡的能力,结构的稳定是指结构整体的稳定,我们假设其是刚体。
支撑面在水平面,结构稳定性好具体规定为不容易倾倒。
讨论的载体如单脚撑自行车、照相机的三角架、啤酒瓶、方木块等。
影响结构稳定性的因素是相互关联的,需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。
下面是我从百度下载引用的资料供大家参考:“钢结构的稳定可分为结构整体的稳定和构件本身的稳定两种情况。
结构整体的稳定,在结构的纵向,主要依靠结构的支撑系统来保证,如钢柱的柱间支撑,钢屋架的上、下弦水平支撑和垂直支撑等。
计算时主要考虑支撑系统能可靠地传递结构纵向的水平荷载(风荷载、地震荷载、厂房吊车荷载等)。
演示试验 2
教师:相同矿泉水瓶,两满瓶水,一正立,一倒立的推倒试验。
启发学生分析总结影响结构稳定性的因素之二——支撑面的大小。
(如下图) 学生:联系实际举例。
教师:补充典型案例,家里的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,这是为了增大支撑面从而提高它们的稳定性。
习
活
二、师生互动探讨 采取引导学生积极参与讨论的教学方法,突出学生的主体地位,活跃课堂气氛,提高教学效果。
教师:日常的一些用品,如照相机的支架、A 字形梯及屋顶支架都采用什么形状呢? 师生讨论 教师总结:因为不同结构形状的框架,如三角形支架、四边形支架和五角形支架,其中三角形有较好的稳定性。
启发学生分析总结影响结构稳定性的因素之三——结构的不同形状。
三、小组自主探究试验 结合案例分析,激发学生探究热情,提高学生掌握相关知识的稳定性。
将学生分成组,提供每组学生必要的试验器材——积木块(可以用麻将代替)、啤酒瓶(每组两个);
试验一:堆积木快堆的越高越容易倒掉——重心位置越低,结构越稳定。
试验二:学生利用啤酒瓶演示,啤酒瓶一个正立一个倒立放置在桌子上, 轻轻摇晃桌子,体验地震多发地区,人们将酒瓶倒置在地上,利用这一不稳定的结构实现感知地震的功能——支撑面积越小,结构越不稳定。
四、本节小结
影响结构的稳定性因素有:
1、重心位置高低:重心位置,重心垂线。
2、结构与地面接触形成支撑面的大小。
3、结构的不同形状。
学
动
设
计
教学评价
本节课我反复备课多次实验,做好了充分准备,在课堂教学中发现,把
探究性实验设计在实验室分组做,效果会更好。
高中通用技术《结构的强度与稳定性——如何理解“结实”和“稳定”》说课稿指导思想:普通高中通用技术课程立足九年义务教育的基础,以基础的、宽泛的、与学生日常生活联系紧密的技术内容为载体,以进一步提高学生的技术素养、促进学生全面而富有个性的发展为目标。
一、说教材1、教材分析本单元内容属于《技术与设计2 》的第一个主题“结构及其设计”,该主题总的设计思路是:认识结构——探析结构——设计结构——欣赏结构,“结构”和“设计”共同构成本单元两个核心概念。
结构体现了“空间”的概念,而结构的强度与稳定性又是结构的重要性质之一,因此,本节内容在《结构及其设计》中起到举足轻重的作用,通过引导学生理解结构强度与稳定性的含义、探究影响结构强度及稳定性的主要因素,使学生对结构的基本概念有更深的认识,也为以后学习结构的设计奠定良好的基础。
2、教学目标知识与技能:让学生学会理解结构强度的定义理解材料、形状和连接方式是如何影响结构的强度的。
过程与方法:让学生会学通过多媒体演示、案例分析、合作探究、小试验等方法分析影响结构强度的主要因素,培养学生观察分析、协同合作、解决问题及动手操作能力。
情感态度与价值观:让学生乐学培养学生观察、思维能力以及对通用技术学科的情感,使学生体会到通用技术课程是很实用的,从而主动参与,在学习过程中体验乐趣,同时达到德育渗透的目的。
总之,本节课的学习,目的是让学生学会、让学生会学、让学生乐学。
3、教学重点与难点重点:1、了解结构强度的含义。
2、了解材料、形状和连接方式是如何影响结构的强度和稳定性的。
难点:利用所学知识分析实际案例,理解影响结构强度的主要因素。
二、说学情通过前面的学习,学生对结构的概念,结构的受力及结构的一般分类有了初步的认识,因此对哪些主要因素影响结构的强度会产生浓厚的兴趣,也有了一定的探究欲望。
通过典型案例、多媒体演示、小试验等方法合理引导,学生完全能够达到本节内容的学习目标。
三、教学策略教学过程我采取情景导入——知识构建——合作探究——总结提高——能力拓展这一模式,积极倡导,使学生主动参与、乐于探究、勤于思考,以培养学生获取新知识,分析和解决问题等能力。