高中通用技术课《结构的强度(01)》优质课教学设计、教案

课题名称：结构与强度

教材版本：苏教版《技术与设计2》

教师姓名：李九涛 学校：顺义九中 职称：中学二级

教学指导思想与理论依据

以通用技术课程标准为指导，以布鲁纳认知发现学习理论为依据，以学生亲身体验，亲历情境为基础，让学生在做中学、学中思。

教学背景分析

教学内容分析：本课是苏教版《技术与设计2》第一单元《结构与设计》第二节《稳固结构的探析》的第二课时。课时内容由“认识结构的强度”和“探究影响结构强度的主要因素”两部分组成。其中探究“影响结构强度的主要因素”是本课的重点，在探究“影响结构强度的主要因素”部分主要是通过“结构的形状”“结构的材料与连接”两方面展开说明的。本节内容承前启后，不仅可使学生对结构的基本知识有更深的认识与巩固，而且也是以后结构的设计、结构的赏析的基础。

学生情况分析：本节课的实施对象是高一的学生，在此前学生已学过了与结构相关的结构类型、结构的受力情况、结构的稳定性等知识，加上在初中的物理课程中已有相关的知识介绍，学生有较好的知识基础，这些对于探究影响结构强度是有利的。虽然学生在生活中也有强度的直观认识和感受，但缺少理性的判断，对影响结构强度的几个因素理解不全面。

教学策略和手段：教学过程采取情景导入——知识构建——试验探究——综合分析这一模式，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。

教学资源：教师资源：教师演示文稿、“桥被吹毁”视频、试验用品

学生资源：设计用纸5张 教学目标

《结构的强度与稳定性》导学案

一、导入

结构的强度与稳定性是工程结构设计中非常重要的两个观点，它们直接干系到结构的安全性和可靠性。在本节课中，我们将进修结构的强度和稳定性的观点、原理和影响因素，以及如何进行结构设计以确保结构的安全性。

二、进修目标

1. 了解结构的强度和稳定性的观点和定义；

2. 掌握结构的强度和稳定性的计算方法；

3. 理解结构的强度和稳定性的影响因素；

4. 能够应用所学知识进行结构设计。

三、进修内容

1. 结构的强度和稳定性的观点和定义；

2. 结构的强度和稳定性的计算方法；

3. 结构的强度和稳定性的影响因素；

4. 结构设计的基本原则。

四、进修过程

1. 结构的强度和稳定性的观点和定义

- 强度：结构在受力作用下不发生破坏的能力称为结构的强度。强度与结构的材料、截面形状、受力状态等有关。 - 稳定性：结构在受力作用下不发生失稳的能力称为结构的稳定性。稳定性与结构的几何形状、支持条件等有关。

2. 结构的强度和稳定性的计算方法

- 结构的强度计算方法：通常采用强度理论或有限元分析等方法进行计算，确定结构在承受荷载时是否会发生破坏。

- 结构的稳定性计算方法：通常采用欧拉稳定性理论或极限承载能力等方法进行计算，确定结构在承受荷载时是否会发生失稳。

3. 结构的强度和稳定性的影响因素

- 结构的材料：不同材料的强度和稳定性不同，需要根据具体情况选择合适的材料。

- 结构的截面形状：结构的截面形状对其强度和稳定性有重要影响，需要进行合理设计。

- 结构的支持条件：结构的支持条件会影响其稳定性，需要思量支持条件对结构的影响。

4. 结构设计的基本原则

- 结构设计应符合相关标准和规范，确保结构的安全性和可靠性。

- 结构设计应思量结构的强度和稳定性，避免结构在应用过程中发生破坏或失稳。

- 结构设计应根据具体情况进行合理设计，确保结构的经济性和实用性。

五、教室练习 1. 请计算一个具体结构在承受一定荷载时的强度和稳定性。

《结构的强度与稳定性》教学设计

一. 教材分析

本课针对地质出版社《技术与设计2》第一章第三节《结构的强度与稳定性》的内容而设计。强度与稳定性是结构的两个主要特性，是进行产品设计应该考虑的主要因素，是本章学习的重点。

二. 学情分析

平时生活中学生对各种结构都有普遍的认识，对不同结构的特性有初步的了解，但是没有准确的认识。在学习过程中，使学生结合案例进行有目的的探究活动，有助于学生对学习内容的理解，学以致用。

三. 教学目标

1、能说出结构的强度和稳定性的含义；

2、能通过探究分析影响结构强度和稳定性的因素。

3、通过探究活动提升研究思考能力，通过小组合作增强团队合作意识。

四. 教学重点和难点

重点：通过探究分析影响结构强度和稳定性的因素。

难点：引导学生将设计理论与设计实践结合，学以致用。

五. 教学策略

1.小组活动法：在教师的指导和引导下，学生们分小组协同完成探究活动。

2.案例分析法：结合案例引导学生理解学习内容，并通过案例引导学生学会将理论应用于实践。

六. 教学资源

多媒体课件，导学案，矿泉水瓶等。

七. 教学过程

教 学 内 容 师 生 活 动 设 计 意 图

导入：试一试：给笔、纸、书桌等身边的物品一个外力，观察在外力作用下，一个结构可能会发生怎样的变化？

新课：

一、结构的强度与稳定性

1．结构的强度指物体结构在外力作用下抵抗变形的能力。

2．结构的稳定性指物体结构在外力作用下阻碍移动和翻倒从而维持其原有平衡状态的特性。

思考：我们应从哪些方面考虑实现结构的强度和稳定性设计呢？

教师引导学生进行“试一试”活动，总结出结构可能发生的变化并加以总结和引导，导入主题。

学生亲身体验，激发学生的学习兴趣。

二、影响结构强度和稳定性的因素

1．影响结构强度的因素

★探究活动1：

利用手中两张相同的纸，其中一张保持原状，将另一张折成瓦楞状，做拉拽试验，对比分析其强度。

结论： 会影响结构的强度。

《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：

该章的总体设计思路是：认识结构——探究结构——设计结构——欣赏结构。本节是教材《技术与设计2》中第一章第三节《探究结构》。需要2课时完成教学，这节书只要分为三个内容：结构的稳定性及影响因素、结构的强度及影响因素、结构性质的试验方法。通常后两个内容作为一节进行教学，重点放在结构的强度，而试验方法结合上一本书的内容是作为知识复习使用。

结构的强度，难点在于涉及到力的分析。这对于理科较差的学生是难以理解的，因为我们需要研究力与形变关系来分析强度。虽然是难点，有部分学生可能不大理解分析过程，但结论的得出对于理解结构的强度有作用的意义，要视乎不同班级的学习程度调整这部分的内容，而重点则放在强度的影响因素中，材料，是好理解的，那就得进行知识的拓展，列举让学生了解为了得到更好的强度，在材料上运用的巧妙之处；截面形状，这是可以给学生用真实的试验方法证明给学生看的，这部分内容大可以结合第三部分的内容一起进行，提高课堂的效率；结构的连接，在教材的编排上，没有明确连接方式跟结构的强度有关，实事是结构的连接方式与稳定性、强度都有关系。所以我认为这一点可以独立出来理解。毕竟连接方式不仅仅是为了提高强度稳定性的，而是结构功能所需求的。

二、教学目标：

知识与技能：

1、理解强度、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、实例，明确强度与材料、强度与物体的形状的关系。培养学生结合生活实际分析问题，交流能力，对身边事物的观察能力。

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：影响结构强度及的主要影响因素。

难点：应力的理解，强度与应力的关系，结构设计需要在容许应力范围之内。