通用技术与设计2教案(全册).docx

通用技术技术与设计2全册教案目 录第一单元 结构与设计第一节 常见结构的认识第二节 稳固结构的探析第三节 简单结构的设计第四节 经典结构的欣赏第二单元 流程与设计第一节 生活和生产中的流程第二节 流程的设计第三节 流程的优化第三单元 系统与结构第一节 系统的结构第二节 系统的分析第三节 系统的设计第四单元 控制与设计第一节 控制的手段及应用第二节 控制系统的工作过程与方式第三节 闭环控制系统的干扰与反馈第四节 控制系统的设计与实施 第一单元 结构与设计第一节 常见结构的认识【教材版本】 本课程采用苏州教育出版社技术与设计2。【设计理念】 引导学生通过生活观察和技术试验，对简单结构进行强度与稳定性分析，解释它的强度高或低、稳定或者不稳定的原因。引导学生进行实验，也可以让学生自己根据生活经验、兴趣爱好和已有条件，自行设计和制作实验，并得出结论。 指导学生对技术实验与观察的过程进行记录，并按照比较规范的格式写出实验报告，从而培养良好的实验作风与习惯。【教学内容分析】 本课是技术与设计2第一单元“结构与设计”的第一节“常见结构的认识”的第一课时。世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。本课时要通过展示自然界中形形色色的结构图以及对这些结构分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，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。本课时还要讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。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。应力从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。课时安排：2课时。【学情分析】 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。另外，学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础。但是由于受力分析是物理课教学中的难点，多数学生在受力分析中还是有困难的，所以在教学中还要利用模型演示形变的情况，分析说明拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力等。【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12种简单的结构案例，分析结构是如何承受力的。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：能认识到力对结构会产生重要影响，合理的受力是结构存在的重要条件。【教学重难点】 1.教学重点： 掌握结构与力。2.教学难点： 理解应力与内力的概念，学会从技术的角度分析事物的受力。【教学资源】人体骨胳标本或其它生物标本、有关事物结构的电子图片、苍耳子、尼龙搭扣、自行车、橡皮泥、座椅、简易桥梁演示器、多媒体设备。【教学过程】 导入新课（一）技术与设计2的简单介绍： 同学们，我们生活在科学技术高度发达的时代。我国载人航天成功, 实现千年邀游太空梦; 长江三峡顺利截流发电, 高峡出平湖; 水稻育种结硕果, 世界领先我们今天努力学习技术, 是为了明天把我们的国家建设得更加美好。 前面一册书我们学习了设计的基本知识，熟悉了设计的一般过程。我们将要学习的通用技术必修2, 应用广泛, 具有宽广的迁移价值。“技术与设计2”中的“结构与设计”“流程与设计”“系统与设计”“控制与设计”等四个主题都是具体的、通用的技术, 它们具有典型意义, 并与技术的发展密切相关联。学习这些技术与设计的基本思想和基本方法, 将使我们终身受益。同时也将使我们适应新世纪的科技发展、知识经济发展以及社会可持续发展的需要,成为有用的人才。 这一节课就开始第一单元的学习结构与设计。第一单元 结构与设计 第一节 常见结构的认识认识结构，分析影响结构的稳定性和强度的主要因素，将使我们理性的观察和对待世间奇妙的结构现象，将使我们学会进行简单的结构设计。 说到结构，我们知道任何一件事物都有自己的结构，大的我们可以看见的椅子，课桌，他们有自己的结构。小的到我们化学中学习的分子也有自己的结构。可见一件事物只要它存在，那它就一定会有自己结构。所以我们说结构无处不在。 展示： 1、无处不在的结构： 人们每天都在与各种各样的结构打交道。游乐场里的游乐项目让人目不暇接，过山车、旋转飞轮、旋转木马、旋转飞轮等令孩子们流连忘返。观察这些游乐设施，你会惊叹他们结构设计的巧妙和坚固。（二）案例引入1)自然界中的结构。 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。A、同样是水，有液态、气态、固态；B、同样是碳，但有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨存在；C、化学有机物结构不同性质不同（色素）；D、同样的六个字“这个人表现好”“这个人好表现”，但因排列不同，就形成了一褒一贬； E、用同样的材料，做出的结构不同的小板凳就会有不同的特性，有的稳，有的不稳；F、各种材料组成结构可以使“死的”材料变成“活的”机器。如：发动机、电子计算机、机器人、飞机、火箭 世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。（1）引导学生观察结构图。 引导学生分析蜂窝的结构。这种结构的优点在哪里？ 蜂巢：使用最少的材料制作尽可能宽敞的空间，不会出现缝隙，空间使用效率最好。 蜘蛛网：任意两个节点都能找到一条可通过的路径（2）让学生归纳结构概念： 结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。 关键词：有序 搭配 结构的各组成部分，通常称为构件。例：人体结构，分子结构，阶级结构，文章的结构，汽车结构，桌子结构，地球结构等。 你是怎样理解“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”的？启发：你能否举例说明事物的各个组成部分之间的搭配和排列改变了，事物的性质也发生了改变。 学生举例说出身边常见事物的结构：课桌、圆珠笔、课本、水杯、粉笔盒、书包等 人的染色体有X染色体、Y染色体之分，X染色体、Y染色体不同的搭配和排列，决定这个人是男人还是女人。形形色色的结构能给人以美的享受，给人创造的灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域, 更好地服务于人类。 蚂蚁力量非凡的嘴巴给了科学家们发明推进体系的微型机器人的灵感，美国伊利诺大学香槟分校的生态学家兼昆虫学家安德鲁·苏雷兹他告诉生命科学杂志：“如用于营救工作的机器人。” (3）让学生阅读案例：苍耳子与尼龙搭扣; 鸟与飞机; 鹰眼与导弹跟踪系统（重点讨论）。提问：为什么鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物？ 鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物,这是因为它的眼部结构比较特殊。人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹槽,叫做中央凹。而老鹰眼中的中央凹却有两个, 这两个中央凹的作用不同, 其中一个专门用于接收来自鹰头侧面物体的像, 另一个用于接收来自鹰头前方物体的像。这样,老鹰的视觉范围就宽多了,能兼顾前方和侧面。根据鹰眼的结构,人们正在研制“ 鹰眼”导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别目标并跟踪攻击。提问：除了根据鹰眼的结构,人们正在研制“ 鹰眼”导弹系统以外，你还受到哪些启发？提问：如果在人类的视网膜上象鹰一样有两个凹槽，世界将会如何变化？提问：将来运用技术手段在人的视网膜造出两个凹槽,有这种可能吗？ 学生：“有这种可能，现在我们能够破译人的遗传密码”。 “可以通过把老鹰的基因移植到人体上来,使人类视网膜具有两个凹槽”。 提问：人与动物相比，在结构上有什么不同？分析其劣势与优势。 看来我们人类好多地方不如动物,不能象鸟一样在空中自由飞翔,不能象鱼一样在水中欢快游荡,奔跑速度不如狗，打斗力气不如虎。人类凭什么能成为动物界的统治者呢? 启发学生回答：凭大脑,凭学习,人类把几千年知识在几年十几年中继承过来并在原来的基础上进行创新，现在进入知识经济时代，人类知识总量几年就要翻一番。教育学生：人与人之间有竞争,而且可能很激烈，能否立于不败之地,在于不断学习。马上行动生产生活中还有那些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生？ 船桨（鱼鳍） 人工冷光（萤火虫） 风筝（鹰） 锯（螳螂臂或锯齿草） 车轮（随风旋转地飞蓬草） 潜水艇（海豚） 声纳（蝙蝠） 潜水用的脚蹼（鸭子） 潜水艇的流线型设计（鱼类） 结构不合理就会产生什么后果？ 2)技术领域中的结构： 汽车、手机 魁北克大桥的坍塌。 学生思考：大桥坍塌的原因是什么？擅自改变桥的结构。1907年，加拿大魁北克附近的圣劳伦斯河上落成了全球最长的拱桥。该桥采用了比较新颖的悬臂构造，这样的结构非常流行。尽管只比苏格兰爱丁堡福斯河上非常成功的悬臂大桥稍长一点，但魁北克大桥存在设计问题，还未完工就坍塌了。 目前，钢索斜拉桥的技术应用已经达到了极限，远远超乎了设计者们最初的想象。斜拉构造的普遍成功让这种桥型几乎无处不在。于是，桥面长度的日益增长已经步入了曾导致事故的做法后尘。钢索斜拉桥重大事故是否会很快出现，还是会出现在历史提示的2030年，这并不取决于计算机分析，而是取决于桥梁工程师是否了解过去的历史，并下定决心避免事故的重演。 事物的结构影响着事物的性能和功能，合理的结构是事物存在和发展的基础，卓越的结构是设计者和制造者长期的追求。 3) 社会领域中的结构：师：在社会领域,也普遍存在着结构现象。如：一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量, 一家企业、社区、公司的人员、国家的结构结构关乎企业的运行与效率。 通过长安一中教务主任下年级和年级组设立党支部提高教学管理讲解社会领域中的结构。 马上行动： 请分别列举自然界、技术领域、社会领域给你印象较深的有关结构的事例？ 自然界：天体结构、地球的结构、植物的结构、动物的结构 技术领域：汽车的结构、微机的结构、电脑主板的结构、数字控床的结构 社会领域：教育管理系统的结构、通用技术的学科结构、课堂教学结构、文化、经济格局等。 2.结构与力 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。 一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。分析讨论自行车的组成构件：自行车车架、车把、传动、座鞍、车轮等。 车轮 - 辐条、轮胎、车圈、气门等。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值时, 结构就会遭到破坏。用公式表示应力为 =F/s, 其中 ,F 是内力 ,S 是受力面积 , 是应力。生活中常见的结构都能抵抗来自外界的各种作用力和自身重力。例如自行车承受人和所载物体的压力及自行车自身的重力；桥墩承受自身重力及负荷的压力、大风的作用力等其它外力。讨论分析生产、生活中常见结构，要抵抗来自外界力的作用情况： 建筑物的窗户：自身重力、墙体的压力、风力、外来撞击力 课桌：自身的重力、手臂的压力、桌山个物体的压力、推拉力、地面对其的支撑力 硬纸包装箱：箱内物体的重力、箱内物体向外的挤压力、自身的重力、外界压力、所装载货物的压力 构件的受力形式多种多样，基本受力形式：拉力（压力）、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。 受力形式 概念受力形式拉 力 物体所承受的拉拽力 结构承受拉伸时，作用在结构（经常称为拉杆）上的力是一对方向相反，作用线与拉杆轴线重合的集中力，方向背离杆的底面。其受力实例是吊车的吊绳。 压 力 挤压物体的力 结构承受压缩时，作用在结构（习惯上称为压杆）上的力是一对方向相反，作用线与压杆轴线重合的集中力，方向指向杆的底面。如液压机的顶杆工作时就是受压。剪切力 两个距离很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力 结构在受剪切时，结构所承受的力是分别作用在构件相对的两个面上，方向相反，作用线错开微小距离的两个平行力。连接剪刀两个部分的销钉在剪刀工作时就是承受的剪切力，其受力模型如图。扭转力 反方向向物体两端均匀施力 ,使物体发生扭转形变的力 承受扭转的构件一般都称为轴。它承受的外力是一对作用在轴两端面内，转向相反的力偶矩。弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力 承受弯曲载荷的构件，一般称为梁。梁在承受弯曲时，受力情况比较复杂，其中一种载荷叫做弯矩。它是作用在过梁的轴线且与横截面垂直的平面内的力偶矩。其作用力是使梁产生弯曲变形。案例分析P006：人坐在椅子上, 椅面受到的力；行人和车辆通行的桥面受到的力。 马上行动p007：探究：观察右图,说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。（时间允许可以课堂上完成） 一是保持人在推磨时推杆始终在平行于地面的平面上运动，改变了人推磨时的用力方向，只需前推与后拉，使推磨更轻松；二是防止推杆弯曲变形，可以承载一些推杆的重力。进一步挖掘：石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？ 小实验： 指导学生做“纸板承受压力试验”p008： 比较不同形状的纸板承受压力的大小。 试验准备、试验过程（略） 回答问题： 1） 哪种情况下纸板的抗压能力最强? 2） 举例说明这一结论在实际应用中有什么意义。 3） 如果把纸板折成瓦楞状,试验结果会发生什么变化 ? 事物结构合理性的基础是能够抵抗来自外界的各种作用力和自身重力的影响。讨论:技术学科对力的分析与物理学科受力分析的区别？物理学科：分析物体受到的外力的作用，力作用下物体的外部形状和运动状态的改变及其所遵循的规律。 技术学科：分析物体受到外力作用后，对物体内部结构的影响或要求及其规律。 结构受载荷实例： 任何结构承受的外载荷，都是拉、压、剪、扭、弯中的一种或几种的组合。工程结构的主要功能就是承受和传递各种形式的外载荷，保证结构的可靠工作。1）秋千的吊索，主要承受拉力；2）桥梁的桥墩，主要承受压力；3）连接齿轮和轴的键，主要承受剪力；4）汽车方向盘的轴，主要承受扭力； 5）单杠的杠体（上面的横杠），主要受弯力；6）吊扇旋转，吊杆主要受扭力和拉力； 为了保证结构的正常工作，这些构件必须有对于主要载荷的足够的承载能力。这是结构设计中必须考虑的重要问题。 典型结构分析1）单杠结构分析 各部分名称：杠体，立柱和拉杆。（为什么做成这样的结构？） 杠体的受力与变形：杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向上发生弯曲。弯曲力 立柱、拉杆的受力与变形： 立柱：静止时受压力；当人在运动时，对立柱产生弯矩M，使立柱弯曲变形。怎样做才能保持单杠稳定？ 拉杆：人在运动时，拉杆起到辅助立柱抗变形作用。2）棚室屋架结构分析 棚室荷载与立柱受力：永久性荷载（不随时间变化而变化的荷载）和可变性荷载（随情况变化而变化的荷载）。 梁的受力：梁的上部，受压力，材料被挤压；下部，受张力，材料被拉伸。防止弯曲变形大的方法：增加支撑点。 拱结构的应用 拱结构：中间高四周低，呈弧形的曲面。 应用：在跨度较大的情况下，建筑物多采用拱结构。这样的结构既有利于承载，又美观。3.结构的类型： 1）实体结构：是指结构体本身是实心的结构。受力特点：外力分布在整个体积中。 实体结构可以连续传递载荷，适于承受压力。 案例分析：长城、三峡大坝、厨房中的菜板子、实心墙、水库的大坝、古代的城墙、柱子、实心球等。 2）框架结构：是指结构体由细长的构件组成的结构。受力特点：支撑空间而不充满空间，能承受垂直和水平荷载。 框架结构是由杆件或板件连接而成的，构件可以是空心，也可以是实心；可以是平面框架，也可以是空间框架。由于这种结构用料少，可以承受多种载荷，因此用得很广泛。 案例分析 ：窗户、画框、房子、竹排、教室的门窗常用木框架，蔬菜大棚的棚体、建筑用脚手架、自行车、艾菲尔铁塔、桌子、板凳、书橱、输电铁塔。3）壳体结构：通常是指层状的结构。受力特点：外力作用在结构体的表面上，由弧面整体分担承受，抵抗变形。 壳体结构是用薄壁壳状构件来替代空间框架而形成的一种空间结构。由于它可以将作用在其上的集中横向载荷分散为沿壳体的压力。因此在场馆建设中用得很多。 案例分析：头盔，汽车飞机外壳、饮水杯、文具盒、装甲车、油罐、鸡蛋、核桃、瓜子、西瓜、锅碗瓢盆等4）组合结构：在生产和生活实际中，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的。 受力特点：复杂（这是大学结构力学将要学习的）。 在日常生活中我们常见的结构大部分都是组合结构。结构的类型种种：缆索结构、桁（heng）架结构、空间桁架结构、球形空间桁架结构等。 案例分析：大坝都是拱形和实心结构的组合体；圆顶大厦的顶部都是框架结构和壳体结构的组合（又叫球形空间桁架结构）。 学生讨论： 进入工地时总是被要求戴上安全帽，为什么？ 案例分析埃菲尔铁塔 课后作业： p011 练习1、2题第二节 稳固结构的探析一、教科书分析结构的稳定性是结构的重要性质，它为结构的设计的学习奠定了基础。教科书通过案例分析、探究、思考等环节引导学生理解结构的稳定性，分析影响结构稳定性的主要因素。在学生认识了结构与力、结构的稳定性的基础上，掌握影响结构强度的主要因素和了解结构的功能。教科书通过三个不同角度的案例，分别说明了影响结构强度的三个主要因素，以及如何利用结构本身的特点实现功能的扩展、思考扩展功能的核心问题，从而为结构的设计奠定了良好的基础。二、学生分析高三的学生，通过两个多学期的学习，对技术这门课程有了较深的了解，同时“稳固结构的探析”在高考中的要求是二层次的，所以学生对这块知识理论上已经掌握的比较好，本节课主要是通过学生的自主探究来加深学生的理解。三、教学目标1、知识与技能：(1) 理解结构的稳定性和强度的含义。(2) 能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的主要因素，并得出这些因素对结构的稳定性和强度的影响，同时写出试验报告。 (3) 当结构遭到破坏时会区分是结构的稳定性问题还是结构强度问题。2、过程与方法：(1) 通过讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识完成对学习重难点的理解。(2) 通过小组合作探究，动手实践， 加深对教学重难点的掌握。3.情感态度与价值观:(1) 培养学生探究的思想和意识，培养创新品质，提高审美意识。(2) 增强面对技术世界的热爱，增进良好的合作交流能力。四、教学重难点影响结构稳定性的主要因素：重心位置、支撑面的大小、和结构的形状。影响结构强度的主要因素：结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式。五、教学策略与手段采用直观教学法，以图片与实物展示、试验演示、实践操作、小组协作的方式组织教学，采取由浅入深、循序渐进的教学策略，体现探究式教学。六、课前准备1、准备一些实物，图片，演示工具。2、设计多媒体课件七、教学课时：1课时八、教学过程1、激趣引入，引发探究。演示试验 矿泉水瓶不同状态的稳定性。(1) 空矿泉水瓶立放、倒放、装水立放，提示学生对稳定性的关注。(2) 对矿泉水瓶吹风，哪个瓶子最容易倒下？哪个瓶子站得最稳？引发学生对稳定性的思考。(3) 提问：为什么会出现这种情况呢？引出本节课的内容：结构的稳定性以及影响稳定性的三个因素。2、结构的稳定性学生体验瓶子不同状态的稳定性。空矿泉水瓶立放、倒放、装不同量的水立放、装不量的水倒放教师稳定性含义：结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。学生探究影响结构稳定性的因素：(1) 重心：重心越低稳定性越好(2) 支撑面：支撑面越大稳定性越好 分析支撑面与接触面的区别(3) 结构的形状：结构的形状不同，其稳定性也不同 三角形的稳定性投影展示路边的电线杆课堂讨论分析电线杆的稳定性教师总结影响稳定性的因素有很多，对于一个在地面上可移动的物体来说，主要是重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小、结构的形状。演示试验让装有水的可乐罐立起来投影展示比萨斜塔教师结构稳定的条件：重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的。不稳定结构的利用：利用不稳定结构实现某些功能，如不倒翁、跨栏、木马、用啤酒瓶测地震3、结构的强度投影展示一根翻倒的木棒、一根中间折断的电线杆木棒翻倒是由于稳定性不好，那电线杆折断呢？引出强度，强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。学生试验不同种类衣架的强度、不同结构造型纸张的强度学生探究影响结构强度的因素：(1)使用的材料 (2)构件之间的连接方式：刚连接、铰连接(3)结构的形状 三角强度最大4、练习巩固并小结(1)从结构的稳定性角度分析一组图片(2)从结构的强度角度分析一组图片5、作业设计请观察身边的事物，如课桌椅、凳子、茶几、相框、餐桌等，观察它们使用的材料、连接方式，发现它们在稳定性和强度方面的不足，并予以优化。九、板书设计 稳固结构的探析结构与强度一、结构强度的含义二、影响结构强度的主要因素1、使用的材料 2、构件之间的连接方式3、结构的形状 结构与稳定性一、结构稳定性的含义二、影响结构稳定性的主要因素 1、重心位置 2、支撑面大小3、结构形状十、课后反思第三节 简单结构的设计章节：第一单元结构与设计    第三节 简单结构的设计课    时：第一课时一、教学目标1. 知识与技能目标(1) 理解并巩固结构的涵义、结构与力之间的关系。(2) 能熟练分析一个简单结构应考虑的主要因素。(3) 能够对纸结构进行合理的结构分析，并设计一个简单纸结构。(4) 能制作一个简单纸结构模型。2. 过程与方法目标(1) 设计过程中，能充分认识不同纸结构承重性能的差异。(2) 在制作过程中，能够对影响纸结构的各个因素进行合理的分析与恰当的修正。(3) 能制作承重性较好的纸结构，体验发现问题、解决问题的过程。3. 情感态度和价值观目标(1) 形成和保持学生了解结构，研究结构的兴趣与热情。(2) 体验解决问题过程的艰辛和获得成功的喜悦。(3) 认识技术的创造性特征，培养勇于创造的个性。二、教学重点完成简单纸结构的设计，选择合适的纸结构形状和连接方式搭建纸结构模型。三、教学难点选择合适的纸结构和连接方式搭建纸桥结构模型。四、教学方法教授、任务驱动、小组合作。五、设计思想1. 教材分析本节课是第一单元结构与设计第三节简单结构的设计。这节内容有两个方面要求：一是能够对所做的结构进行简单分析，熟悉设计一个简单结构所应考虑的主要因素；二是进行一个简单结构的设计，绘制设计图并制作模型或原型。分析教材本单元的前后章节常见结构的认识、稳固结构的探析，这些章节中涉及到结构与力、结构的类型、结构的稳定性、结构的强度等知识点与本节课有很强的延续性，因此本节课重点应放在如何在设计简单结构的过程中，结合这些知识点，让学生发挥自己的创造力，设计出既符合要求又各具特点的简单结构。2. 设计理念简单结构的设计，关键在于这个简单结构“载体”的选择。按照教材上的要求选择简易相框的制作，在实际教学中很难吸引学生的兴趣。所以必须另选一个新的“载体”来制作简单结构，才能充分调动学生积极性和主动性，培养他们对结构设计的兴趣。因为是结构设计，所以我很自然就会考虑到结构的承重，考虑到成本和制作的难易程度，我决定选择纸材料，设计能承受一定重量的纸结构，放弃木块等其他材料的结构制作。纸张本身很柔弱，但是用纸张做出来的纸结构却能承载一定的重量，这充分说明了结构设计之功效，而且也能体现结构与力的关系。同时我要学生明白，高中同学制作纸结构要进行一定的研究，怎么样才能让我们设计的纸结构用纸量少、承载重量高；怎么样才能设计出承载比高的纸结构。为此，我们确定了纸结构制作的设计要求：制作梁式结构的纸板，整个纸结构必须全部使用普通A4（或16K）纸，最终设计出的纸结构用纸量应在3张以内。纸结构的连接只允许使用普通的胶水或双面胶（胶水只能起到辅助连接，不可用来承重，所以不可使用乳胶等）。纸结构在主要受力面内应满足几何不变性，跨度要求15cm以上，宽度7cm以上，放置在2块等高的木块上，最低承重要求为一灌满沙的沙盒（竖直放置于纸板中央保持稳定状态，每个沙盒重约600g），在此基础上承载比越高越好（可做破坏性试验，看压多少块沙盒把纸板压垮）。同时考虑到这堂课为纸结构设计第一节课，在让学生大致了解纸结构制作过程的同时，让学生摸索掌握制作纸结构的技巧，为后面学生制作纸桥等其他纸结构作好相应准备。3. 教学策略设计纸结构设计的要求并非这节课才提出，而是在结构设计的第一节课就已经提出，这样就可以让学生在学习前面知识的同时进行思考，本节课则是对纸桥制作进行具体指导。(1)首先对纸张的性质进行相应分析，让学生掌握纸张的特点抗拉性能强、抗压性能弱。(2)由纸张的特点引出纸结构要承重就必须扬长避短，设计合适的结构提高抗压性能，才能承受一定的重量。不同结构的承重能力不同，追求的目标是纸结构的承载比应该尽可能大。(3)纸结构形状的选择很重要，不同结构的纸结构抗压性能不同，引导学生自己探讨选择合适的形状。(4)纸结构的组合连接方式有多种，好的组合连接能够有效提高纸板整体结构的强度。引导学生自己设计合适的组合连接方式。(5)学生自主设计承重纸板，分成小组讨论后形成小组方案。(6)小组制作纸板。(7)教师及时介入，通过对比介绍部分小组的作品，引导学生反思对自己的设计进行相应调整。(8)在学生完成作品之后进行作品的简单测评，即选择部分小组作品对其进行承重测试，对于测试的结果引导学生思考如何调整修改原有设计。(9)教师指导学生思考，纸结构还能有什么应用，怎么设计？（为后续纸桥制作作准备）4. 学情分析高中阶段的学生有一定的物理力学知识和动手实践的基础，制作纸结构完成情况应该普遍较好。但是由于是第一次接触纸结构设计，很多很好的结构设计往往在制作过程中会因为设计与制作的脱节而“流产”。但是不断地修正设计动手制作的过程本身就是一个良好的创新实践过程，在这个过程中每个用心的学生都能体会到自己设计的乐趣。限于学生对纸结构认识的不同、掌握结构设计水平能力的不同，学生们最终制作出的纸桥完成设计要求的结果差异性也很大。动手能力强、思维灵活的同学更容易设计出承载比较高的作品，这样可以让他们把自己成功的经验向其他同学们分享。动手能力较弱、思维比较迟缓的同学可能更多地体验解决问题过程的艰辛，这个过程同样是一份可贵的经验，而且他们对结构设计的理解尤为深刻。六、教学准备1. 教学资源的准备多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、各类工具、普通A4纸张、胶水等。2. 教学课件的准备教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。七、教学过程1. 提出问题（图片介绍两个事例：（1） 一把纸结构制作的椅子上能坐人。（2） 一位日本设计师在法国用7.5吨纸造了一座纸桥，能同时站立20人。引入新课。)老师提问：平常你所了解纸张的特性是什么？（柔弱）为什么柔弱的纸张搭成的纸椅、纸桥能承受这么重的重量？（由学生回答中引出）因为纸椅、纸桥的结构，设计师设计的独特的结构能承受这样的重量。我们如何来设计能承受一定重量的纸结构？老师：我们来具体研究一下纸张的特性。（板书+课件）对于架在两个桥墩上的纸板，当中间放一个重物比如砝码，它受到砝码向下的压力以外，还受到两桥墩向上的支持力。综合作用下桥面会发生弯曲形变，并产生相应的应力。在弯曲的过程中，纸桥的上表面处于弯曲的内层，受到向内的挤压力；纸桥的下表面处于弯曲的外层，受到向外的拉力(如图)；纸桥的两个侧面由于上下受力方向不同，必然会弯曲。（引出结论）纸本身具有较强的抗拉能力，但抵抗压力能力很弱。也就是说，在纸板承受砝码重力的时候，首先被破坏而出现折痕的是受到挤压力的上表面，这是我们最不愿意看到的。因此，要想纸桥能够承受一定的重量，设计合理的承重结构，就必须扬长避短，提高纸张的抗压能力，发挥纸张的抗拉能力，如何做到这一点呢?2. 理论探究老师：在日常生活中，纸张的拉力表现得非常惊人。用纸张的一端挂上重物（可用两块磁铁吸引夹住纸张），拉住纸张的另一端可以轻松将重物提起。而同时，纸张的抗压能力相对来说表现的极为特殊。将一张纸立在桌子上是很困难的，但是把它折一下，或者卷成圆形，不但能立起来，而且还能在上面压一小块重物，也就是说，通过折边或卷成圆弧形可以提高纸张的抗压能力。由此，可得出结论：选择一个合理的截面形状对于整个纸结构有着举足轻重的作用。合理的截面形状是构成整个纸结构构件的关键。（课件展示图片一些典型纸结构的形状）（老师引导学生思考：）什么样形状的纸结构抗压能力强？承载比更大？（板书对几种基本形状的纸结构进行受力分析）老师：了解了纸桥构件的基本情况，我们再来了解一下构件的连接。合理的构件连接方式能有效提高整个纸桥结构的强度。（课件展示图片一些典型纸结构的组合连接）（老师引导学生思考：）什么样的构件组合连接方式更牢固？更能提高整体结构的强度？3. 拓展思维老师：谈了这么多纸结构的形状和组合连接，有一个问题摆在我们面前：纸桥构件的形状和组合连接，如何合理搭配，才能尽可能满足我们纸桥设计的要求，提高纸桥结构的承载比？（请学生按照设计要求设计纸板结构模型，在学案上画出草图）4. 实践活动老师：我们探讨了纸张的特性，简单分析了纸结构的形状和组合连接，也自己设计了纸板结构模型。下面让我们自己来制作一下简单的普通纸板结构模型。（同桌两同学为一小组，以小组为单位开始制作）（图示几种简单纸结构的制作过程）（学生动手制作，老师在旁边进行观察指导）5. 学生反思（选择几个小组的作品进行简单评述）老师：大家都选择了不同设计方案来制作简单纸板结构模型，我们来看看这个小组的同学设计制作的简单纸桥模型，他们采用的主要是什么结构形状？如何组合连接的？（学生思考回答）能不能再加以改进？如何改进?(让学生根据情况对自己作品进行深入思考，加以改进。各组同学之间可以适当交流经验，取长补短)6. 测试评价（挑选几组学生的作品进行承重破坏性测试在纸板的中央，依次放上沙盒，直到纸板结构发生形变破坏，记下相应砝码重量。）7. 教师指导老师与学生综合评价：*小组的简单纸桥结构承重性能最强。（为什么最强？）引导学生思考：这个小组选择的是怎样的构件形状？构件的连接如何？怎么搭配的？老师：今天这堂课，我们自己动手制作了简单纸桥结构模型，虽然只是一个简单的结构设计。但是我们体验到了结构设计的严谨与美感。最后因为时间的原因，我们仅仅选取了几组同学的作品来进行测试，尽管我们做的只是最普通的纸桥结构模型，但是我们依然可以看到同学们对结构设计的热情与兴趣。很多同学的设计很有想法，但是还不是尽善尽美，还有可以改进的地方，希望同学们课后能相互探讨，独立思考、协作完成更好的结构作品。 八、教学反思这节课选择了学生比较感兴趣的“载体”，所以学生参与程度和热情相当高，教学重点和难点掌握得也比较扎实。然而，实际制作中，还有很多不足，总结一下有这样几点：1. 学生掌握的结构设计思想与方法与动手实践能力总有差异。尽管设计的方案很好，实际制作的时候很难把设计的意图完全贯彻到纸桥制作过程中去。2. 学生动手过程中，但是制作的工艺水准普遍不是很高，直接影响了整个纸结构的强度。3. 给予学生思考的时间还是短了很多，学生在课堂上面能体现出的好的结构设计并不多，需要课后深入思考后才能有更好的作品制作出来。4. 囿于老师自身的技术水平，不可能对每个学生提出的问题做出最准确的指导。很多学生提出的问题只能依靠自身摸索，最后得到的结果也未必是最好的解决方案。第四节 经典结构的欣赏一、教学目标：1、知识与技能：知道欣赏经典结构要从技术与文化两个角度分析。2、过程与方法：从技术和文化两个角度分析经典结构的特点。3、情感态度与价值观：通过对我国古代劳动人民的设计的欣赏，增强爱国热情和为祖国建设作贡献的热情。从经典结构中感受传统文化的魅力，促进学生养成良好的审美观。二、教学内容分析：经典结构的欣赏是苏教版通用技术必修模块“技术与设计2”第一单元第四节的内容。教材首先就指出了应当如何欣赏一个结构。不仅要欣赏其功能，也要欣赏其形式，欣赏其功能与形式的统一。欣赏结构设计要从技术与文化两个角度进行。通过对赵州桥、飞檐、蛋形椅的欣赏，让学生学会欣赏分析具有典型人文意义的结构，使学生深化对结构设计的文化特性的理解。三、教学重点与难点：1、重点：从技术和文化角度欣赏结构2、难点：对文化内涵的体会四、教学策略设计：在课前收集“安平桥”、“廊桥”、“明清家具”等更丰富的结构设计作品，结合课本的案例制作成多媒体课件。在教学中以多媒体的方式呈现给学生，让学生欣赏，指导学生分析。教学时，以教师的讲解为主，师生共同欣赏的方式进行。在案例分析教学过程中注意启示学生探讨“结构与受力”问题的解决和结构中蕴藏的丰富文化内涵。五、课时安排：2课时六、教学过程设计：第一课时【导入】用多媒体展示“安平桥”全景图，引导学生的观察，教师讲解安平桥的历史：安平桥位于我省晋江市安海镇和南安市水头镇之间的海湾上。因安海镇古称安平道，由此得名；又因桥长约5华里，俗称五里桥。安平桥属于中国古代连梁式石板平桥，始建于南宋绍兴八年 (1138)，历时十四年告成。明清两代曾多次重修。该桥是古时代世界最长的梁式石桥，享有“天下无桥长此桥”之誉。1961年该桥成为国家第一批全国重点文物保护单位之一。【设问】我们应当如何赏析一个结构？【归纳】赏析一个结构，不仅要欣赏其功能，也要欣赏其形式，欣赏其功能与形式的统一。赏析结构设计可从技术与文化两个角度进行。（1）技术的角度主要有：结构功能、稳固耐用、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。（2）文化的角度主要有：文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征、结构的个性特征等。【探讨】从技术的角度赏析安平桥的结构有哪些特性？安平桥全长2255米，桥面宽 33.8米，共361墩。桥墩用花岗岩条石横直交错叠砌而成，有3种不同形式：长方形、单边船形、双边船形。单边船形一端成尖状，另一端为方形，设于较缓的港道地方；双边船形墩，两端成尖状,便于排水,设在水流较急而较宽的主要港道。桥面用 58条大石板铺架。石板长511米，宽0.61米，厚0.51米，重45吨，最大者重25吨。【归纳】宋时泉州海外通商繁荣，安平桥是当时海外交通发达，社会经济繁荣的实物标志。同时也折射出泉州劳动人民的建筑智慧。【阅读】课本p30页有关赵州桥【讲解】用多媒体课件展示出赵州桥的相关图片，