高中通用技术地质版技术与设计2第一章第三节结构的稳定性 教案
高中通用技术必修2__“1.2探究结构---结构的强度和稳定性”
《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_结构的稳定性教学设计学情分析教材分析课后反思
(一)引入新课:游戏:两位同学面对面站立,伸出双手,掌心相对互推,看谁先把谁推动。
1、观察并思考,他们用了哪种姿势,为什么这么做?2、如果是你来参加这个游戏,你会有什么动作,使自己更稳?(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。
1.3.4 探究结构稳定性 教学设计 高中通用技术地质版(2019)必修《技术与设计2》
《探究结构的稳定性》教学设计一、 教材分析本节是 《技术与设计2》第一章第三节 《结构强度与稳定性》的内容,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。
本课是在结构认识的基础上作进一步深入的学习,而结构的稳定性则是结构设计中需要考虑的重要因素之一,可使学生对结构有一个更深入的认识与巩固,为后续结构的设计等教学奠定良好的基础。
二、 学情分析学生在前面的学习中已经初步掌握了结构的基本知识,因此在教学中尽量多些涉及结构的稳定性的生活实例,便于师生进行互动探讨,帮助学生加深对影响结构稳定因素的理解。
学生对三角形结构的结实稳固和物体结构的重心越低越稳定相关知识已经通过其它学科有所了解,但对于影响结构稳定性的因素缺乏系统认知。
三、 核心素养教学目标:生命观念:通过探究试验,引导学生掌握影响结构稳定性的主要因素,理解稳定结构与人类生产生活的有机联系,增强技术意识。
科学思维,科学探究:运用系统分析的方法,针对某一结构的稳定性进行要素分析;让学生领悟稳定性结构的实际运用,培养工程思维。
社会责任:通过综合分析技术问题,让学生能提出符合设计原则且具有一定创造性的构思方案,进行创新设计。
根据构思方案设计出具有稳定性的框架结构作品,培养物化能力。
四、 教学重点、难点重点:分析影响结构稳定性的主要因素。
难点:利用影响结构稳定性的主要因素对简单结构进行稳定性分析。
五、 教学策略在教学中为了使学生掌握相关知识,必须以“影响结构稳定性的主要因素”为主线,并以这条主线进行展开。
探究三个因素时,分别采用分组试验、演示试验及对比试验三种不同的试验方法来进行。
通过创设情境、探究试验,图片举例和实物展示激发学生的学习兴趣和创造灵感,以达到应用知识的目的。
特别需要指出的是,进行探究试验时,采用“控制变量法”,即探究支撑面积对结构稳定性的影响时,控制两个模型的重心位置相同。
探究重心高低对结构稳定性的影响时,设计模型科学严谨,控制支撑面积相同的同时,确保了模型质量相同,消除了学生认为影响因素是质量的大小而并非重心位置的高低。
高中通用技术_结构稳定性教学设计学情分析教材分析课后反思
结构的稳定性学校:授课人:时间:课题:结构的稳定性教材分析本课为地质版《技术与设计2》第一章第三节《结构的稳定性》的一部分内容,本章的设计思路是认识概念——试验探究——得出结论——学以致用,结构和设计共同构成本单元的两个核心概念。
本节是学生在了解结构的含义,结构的类型的基础上的一个升华,稳定性是结构的两大性质之一,学好本节内容可以使学生对结构的含义有更深的认识,为以后学习设计打下基础。
他在本教材中的前后联系是承上启下,起到了举足轻重的作用。
教学目标1、理解结构稳定性的定义。
2、能通过技术试验分析影响结构稳定性的因素。
3、通过生活观察和技术试验,对简单的结构进行稳定性分析。
教学重点1、影响结构稳定性的因素2、不稳定结构的合理利用教学难点影响结构稳定性因素的综合考虑学情分析高二的学生,空间想象能力还不够,光凭想象难以理解,长时间听教师授课也会感到乏味。
本节教学内容实践性强,要求学生有较强的动手能力,学生很可能产生畏难情绪和枯燥感。
因此,教师应设法消除这些负面因素。
调动学生学习的兴趣和参与的积极性。
同时,在循序渐进的基础上,仍要注意对学生进行比较规范的要求。
设计理念1、探究性。
《基础教育课程改革指导纲要》的基本理念指出:“有效的学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探究与合作交流是学生学习的重要方式”,也就是说要转变学生的学习方式,老师应该激发学生的学习积极性,让学生乐于参与探索性和创造性的学习活动中来,对学生探究性的培养要从一开始就抓起,探究过程应该有其层次性,不能浮在探究的表面化。
2、自主性。
让学生真正成为课堂的主人,在问题的处理、探究的手段、体验的方法上都应体现学生自主选择性。
3、合作性。
本课的教学可采取小组分工合作和独立完成,针对现阶段学生的实际,重点应是培养学生的交流能力和动手能力。
4、教材的处理、材料的选择、都应体现新课程的开放性。
教学准备工具袋(剪刀、直尺、三角板、胶棒、小刀、铅笔、卡纸或扑克牌等)、矿泉水瓶、薄木板教学方法1、学案导学2、试验探究,通过三个实验探究得出本节课的三个重要结论。
高中通用技术课《结构的强度与稳定性》优质课教学设计、教案
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。
地质版高中通用技术必修2教学设计:1.3结构的强度和稳定性
第三节结构的强度与稳定性一、教学目标(一)知识与技能1、理解内力、应力的内涵,会从应力角度衡量强度。
2.、知道应力和强度的关系,能进行简单的应力计算。
3、理解稳定与结构稳定的概念,掌握影响结构稳定性的因素4、能运用影响结构稳定性的因素来判断结构的稳定性,并如何增加结构稳定性提出自己的看法。
(二)、过程与方法:1、通过观察生活和技术实验等方法使学生懂得应用结构的相关的理论知识。
2、在教学过程中培养同学们合作交流能力,要鼓励学生表达自己的认识和判断形成实事求是的科学态度。
(三)、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。
增强主动参与意识,并渗透安全教育、德育教育。
二、教学重点与难点:(一)、教学的重点:通过技术试验和多媒体播放实例来分析影响结构稳定主要因素(二)教学难点:1、应力和强度的关系。
2、对常见简单结构设计进行正确分析,对稳定不合理结构提出改进意见。
三、教学方法:讲授法、PPT演示法、技术试验法、分析讨论、自主探究法、观察发现法、案例分析法、师生互动法等。
教师课前从网上下载1940年被风吹断的一流悬索大桥视频准备上课播放给学生观看。
四、教学课时安排:1个课时五、教学过程:(一)应力与强度1.阅读课本21-23页上的内容。
思考并回答:物理学所讲的拉力与通用技术所讲的拉力的区分。
力对物体的作用效果:物理学所讲的拉力:要让物体发生运动。
通用技术所讲的拉力的:要破坏结构(发生拉伸)的。
2.应力问题:结构可以承受力和抵抗变形,那么,结构是如何承受力和抵抗变形的呢?讨论并解释:外力使构件发生变形的同时,构件内部分子之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力,称为内力。
应力:作用在单位面积上的内力,称为应力。
应力可用下式表示δ=N/S N :为内力S:为构件截面积通常,物体结构抵抗变形的能力,都以强度来表述,而用应力来衡量强度。
3.影响结构强度的因素学生阅读36页材料1-3自行掌握形状材料材料的连接方式(二)结构与稳定性1.结构稳定性的含义演示:单摆、倒摆与矿泉水瓶对比实验提问:这三种情况都稳定吗?学生讨论回答总结:稳定指的不是状态绝对不变,而是指受扰后,允许状态有所波动,但当扰动消失后,能重新返回到原平衡状态。
通用技术课程1.3结构的稳定性-教学设计
《1.3结构的稳定性》教学设计肥城市第一高级中学喻伟【教学目标】知识与技能:理解结构稳定的概念以及通过实验分析总结出影响结构稳定的主要因素。
过程与方法:通过探究、讨论、分析等教学方法,使学生懂得应用相关的理论知识。
情感态度与价值观:增强学生对结构稳定性的认识。
培养创新品质,提高审美意识,渗透安全教育,德育教育。
【教材分析】本节课是针对地质出版社必修2《技术与设计2》第一章第三节第二课时的教学内容。
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。
是对结构认识的基础上作进一步深入的学习,而结构的稳定性是结构设计中需要考虑的重要因素之一,可使学生对结构的基本认识有一个更深入的认识与巩固,为后续的结构的强度,结构的设计等教学奠定良好的基础。
利用探究,讨论,对比等方法提高学生创新的品质和分析能力。
【学情分析】学生已经学习了结构的基本知识,对结构有了一定的认识,通用技术课要培养学生的动手实践能力,他们更愿意把所学习到的知识运用到生活中,要从生活中的例子启发学生,让学生重视到学习结构稳定性的内容,真正的把所学习到的知识运用到生活中去,让知识指导实践。
【教学重难点】教学重点: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教学难点:(1)接触面与支撑面(2)利用所学的知识解决生活中的有关现象【教学方法】讲授法、技术试验法、分析讨论、小组合作法、自主探究法、观察发现法、案例分析法、师生互动法等。
【教学策略】在教学中为了使学生掌握相关知识,教师切实的去创造环境,调动学生的各个方面的能力,如:表述的能力、思考的能力、发现问题的能力、解决问题的能力、合作学习的能力等。
把课堂还给学生、让学生成为课堂的主体,让学生去说、去想、去做,以“影响结构稳定的主要因素”为主线,通过举例,图片和实物展示激发学生的学习兴趣和创造灵感,以达到应用知识的目的。
【教学环境和资源】教学环境:录播室教学资源:多媒体、矿泉水瓶、简易稳定性测试仪、按摩器、象棋、木板等【教学课时】一课时【教学过程】展示课件,承上启下,引出本节课教学内容。
高二通用技术 结构与稳定性教案
稳固结构的探析——1.结构与稳定性一、基本说明二、教学设计1、教学目标(1):主要是了解什么是结构的稳定性,掌握影响结构稳定性的主要因素,运用所学知识孕伏设计稳定结构;(2):能通过技术实验分析影响结构稳定性的因素,通过稳定的结构在生活中的应用,初步学会探究问题的方法。
可采取通过小组合作探究,动手实践,加深对教学重难点的把握。
(3):使学生认识树立对结构稳定性问题探讨的重要性;通过学生的实践活动培养钻研精神,增进合作交流能力,激发结构设计爱好和欲望,并以技术的观点对待生活中的结构稳定性问题,以提高技术素养。
通过对学案的配套学习和教材相关内容的阅读,培养学生的自学精神2、内容分析:本节内容承前内容为:第一单元第一节常见结构的认识;启后内容为:第一单元第三节简单结构的设计;本节课的内容与生活紧密相联,通过本节的学习,不仅可使学生对结构的认识更深,而且也是以后学习结构与强度、结构与功能和第三节简单结构的设计基础。
因些对本节的教材内容的重难点做如下解读:重点:利用案例探讨影响结构稳定的主要因素难点:利用结构稳定性解决有关的问题关键:案例分析提炼出影响结构稳定性的三要素:重心位置、支撑面的大小、和结构的外形。
3、学情分析:高一学生,对结构有一定的了解,但难以上升到技术层面去理解和认识;在前面的学习中,学生已经了解了结构的含义,熟悉了常见的几种结构,是一种感性的认识,并未形成对结构的性质方面的深层理解,缺乏对结构的理性分析,没有系统的知识架构,尽管下节对结构设计和创作有专门章节,但是要在本节对学生在结构设计和创作方面要有意识地孕伏和渗透缺少的经验和设计思想。
好在,高中学生的观察能力和思维能力已经具备一定的成熟性,在学习完“技术与设计1”模块后,学生具有技术基础的熟悉和较大的设计创造冲动,从而可以更有效地把握结构性质,为后续的结构设计做好知识铺垫。
4、教学策略采用探究式教学法:提供学生充分自由表达、探究问题的机会,通过个人、小组等讨论解答和尝试活动,立足于学生的直接经验和亲身经历,力求使学生做到自己能发现问题、提出问题、分析问题,并将所学知识应用于实际问题的解决。
高中通用技术_结构的强度与稳定性教学设计学情分析教材分析课后反思
《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。
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。
接触面:是物体与地面接触形成的面。
支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。
结论:会影响结构的稳定性。
【知识拓展】比萨斜塔为什么倾斜而不倒?三、总结影响结构强度的因素有、、;影响结构稳定性的因素有、、。
【课后探究】骑行的自行车是如何保持稳定的?引导学生进行更深层次的思考教师引导学生对对本节主要学习内容进行总结。
第一章结构及其设计教案-高中通用技术地质版必修《技术与设计2》
第一章结构及其设计第一节初识结构一、教学目标(1)理解结构的本质和含义。
(2)能对生活中常见的简单结构进行分类,能指出三种不同结构的应用场合。
(3)能初步认识到结构在日常生产、生活中广泛应用的重要性,拓宽思维和想象空间。
二、教学策略1.学情分析高中生已具备一定的物理知识,可以从物体受力的角度去理解结构的作用。
学生在日常生活中,常看到一些诸如生活、学习用具、生产器械等,也知道它们都具有一定的结构特点,但不能从理论上科学地对其定义。
通过本节内容的学习,学生对于结构的概念和分类比较容易理解掌握,但要对生活常见的实例进行归类可能会有困难。
因为现实中的结构往往是多种结构类型的结合,需要探讨交流,获得共识,教师应从力学架构与形态分类的角度对引导学生学习。
2.教学准备教学中,应尽量结合实例对生活中常见的简单结构进行归类,区分三种结构的不同应用场合。
教师选用不同结构类型的实物模型给学生观摩,如小板凳、台灯、球形建筑等;利用多媒体播放不同结构的图片和视频介绍故宫、赵州桥等,体会物体的结构是由物体的功能和需要决定的,而物体的结构又决定了物体的性质和形态。
三、教学重点结构含义及其分类结构的受力分析四、教学难点结构分类五、教学过程:利用多媒体播放典型结构,探索结构的奥秘。
引出图片所示物的技术核心是结构,它们的共同特点是承受和抵抗各种各样的作用力,抵抗可能由此引起的变形或损伤。
它们都是结构设计的成果。
引导学生,激发学生们对结构探究的兴趣。
从身边的生活入手,让学生们自行设计、制作一个简易衣帽架!要达到我们所提出的要求,那么选用什么架构、材料、几何形状与尺寸,采用怎样的连接、装配与安装方式呢?为了解决这一些技术问题,我们应先从基础学起——结构及其设计。
引导学生从“架构”的角度进行归纳总结:板凳(a)4条腿,“八”字形态,由两根橫橕分别把左右2 条腿连接在一起。
板凳(b)在(a)的基础上去掉了2根橫橕。
板凳(c)在(a)的基础上加了1根橫橕,将左右两端凳腿之间的橫橕连接在一起。
高中通用技术地质版必修二课件结构的强度与稳定性教案
《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。
《结构的稳定性》微课教学教学设计
《结构的稳定性》微课教学教学设计第一篇:《结构的稳定性》微课教学教学设计《结构的稳定性》教学设计一、教材分析: 本节是广东科技版通用技术第二册第一章第二节第一课时的内容,结构的稳定性是本章的重点和难点,通过本节的学习应在对结构的功能及本质——可抵抗能引起形状和大小改变的力的理解基础上,通过技术试验,理解结构的稳定性,分析影响它们的因素。
本节不仅在试验技能上对学生提出较高的要求,而且学生应该根据所学知识,对一些结构提出合理的改进建议。
教学内容为影响结构的稳定性的因素,主要包括重心位置的高低、与地面接触所形成的支撑面的大小、结构的形状等。
本节内容有承上启下的作用,可以使学生对前面学习的结构的基本知识有更深的认识和巩固,也为下一节课时结构与强度和功能的学习,为后续的简单结构的设计和经典结构的欣赏学习做好铺垫,本课是在感性的认识基础上进一步探究结构的重要性质之一的稳定性,可使学生对如何构建一个稳定的结构有更深的认识,并最终为解决实际问题能设计出成功的结构奠定了良好的基础。
二、教学目标:λ知识与技能:理解结构稳定性的含义。
λ过程与方法:通过试验,分析总结出影响结构稳定性的主要因素。
λ情感态度与价值观:激发学生结构探究兴趣和欲望,培养学生的思想和意识。
◆教学重点和难点:重点:影响结构稳定的主要因素。
难点:1、影响结构稳定的主要因素在不同结构中的体现。
2、能从影响结构稳定性的多个因素综合探讨典型结构的稳定性。
三、学情学法:通过第一节的学习,学生认识了常见的结构,会从力学的角度理解结构的概念,会简单的分析结构的受力,使得学生有了学习本课时的基础。
学习本课可以使学生对结构特性有更深入的认识,并为后续的结构设计教学奠定基础。
因为教学内容以及概念的具体性,需要在课堂上通过对具体实例的探究,学生才会建立起比较稳定的结构与稳定性相关概念,也有利于提高学生的理解技术、运用技术的能力。
高中学生已经有相关结构及稳定性的生活经验和感性的认识,也有相应的力学知识,会对事物进行一般性分析,观察能力和思维能力已日趋成熟,但缺乏对事物的理性认识能力,自我探究能力还有待提高。
高中通用技术地质版技术与设计2第一章第三节结构的稳定性 教案
1.3结构的稳定性复习:上一节课我们学习了结构的一个非常重要的性质——强度,强度是表示结构抵抗变形的能力,用应力来衡量。
用公式表示就是:。
截面积相同,应力越大,强度越大。
这节课我们来学习物体结构的另一个非常重要的性质:稳定性。
引入:(投影图片)大家想一下大货车为什么会翻倒?生:码放的货物太高了。
师:其实在生活中我们还会见到很多类似的例子,比如:◆因货物堆得过高而在弯道翻倒的三轮车◆被风吹倒的自行车◆还有怎么也不倒的“不倒翁”等等这些例子都会涉及到一个稳定性的问题。
下面我们就来看一下什么是结构的稳定性呢?一、什么是结构的稳定性结构的稳定性(Stability)是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
分析:在这里稳定性并不是状态绝对不变,而是在外力作用下,允许状态有所波动,在外力消失后重新回到原状态。
不倒翁就是一个典型的例子。
过渡:影响结构稳定性的因素有哪些呢?下面我们来看第二个问题:二、影响结构稳定性的因素我们都知道练武术有一个基本功叫扎马步,它的特点就是:两腿平行开立,然后下蹲,两手可环抱胸前,如抱球状。
虚灵顶劲,头往上顶,头顶如被一根线悬住。
提问:扎马步与站立两种姿势相比的话,哪种更稳?生:扎马步提问:为什么?生:重心低。
除了扎马步,大家还听说过“金鸡独立”吗?它就是指单腿站立的一种姿势。
它不仅是一种武术招式,还是很好的锻炼身体的方法。
提问:站立与“金鸡独立”相比的话,哪种姿势更稳?生:站立提问:为什么?生:底面积大由此我们得出两个影响结构稳定性的因素:重心与底面积下面我们分别分析一下,先来看第一个因素1、结构的形状形状不同,支撑面也不一样,所以,说到底还是面积的问题。
一般情况下,支撑面越大越稳定,越小越不稳定。
举例:投影图片①大坝——是梯形截面,上小下大,如果倒过来会怎样?②安徽霍山佛子岭水库③水库大坝思考:一些产品在做宣传活动时,临时摆放的屏风为什么摆成Z字型,而不摆成一字型?生:底面形状外轮廓所占的面积大。
地质出版社通用技术2第一章第三节结构的强度与稳定性
结构的强度与稳定性教学目标一、知识与技能了解强度与稳定性的概念区分接触面和支撑面的含义能够对现实问题进行科学分析以及提出创建性的见解二、过程和方法让同学们在试验中体味知识的真谛,分组合作提高效率的同时也提高了小组的融合度。
公平比赛的同时物质奖励不可或缺,成功的作品加以勉励、失败的作品加以鼓励。
抛出问题探讨解答,让同学们在制作中收获成功的喜悦。
三、教学重点、难点重点:影响强度的三大主要因素、影响稳定性的三大主要因素难点:支撑面和接触面的区分,强度的形状因素和稳定性的形状因素相联系、相区分四、教学过程1.情境引入、知识顺承由多媒体的案例引起同学们的兴趣同时引发思考,从而引出课题。
2.师生互动、主线展开制作桥板的小试验是一个主线,由此为点引出形状(截面形状---外部构件形状-----微观分子结构形状)强度与形状的探讨开始,由分子结构形状-----分子之间作用力----应力与强度的关系顺利引出,由桥面的材料不同引出材料与强度的关系,由桥面与桥墩的连接方式引出连接方式与强度的关系。
3.游戏互动、讨论总结稳定性小游戏引出稳定性概念,同时由这个小游戏也引出了形状对于稳定性的影响。
教具小试验引出支撑面的概念以及增强结构稳定性的方法。
瓶装水的小试验验证重心高低对结构稳定性的影响。
讨论总结增强稳定性的几个方法。
4.案例剖析、学以致用广告牌的设计是否完美无缺?通过被风吹到的广告牌案例引发同学们对现实问题的思考。
通过所学习的知识让同学们回答如何更好的改进设计能够使广告牌更加稳固。
课堂小测1.我们经常看到马路旁边的广告牌后面的支撑架是三角结构的,从这种现象中我们可以看出以下哪个因素影响着结构强度?A、材料B、形状C、构件D、连接方式2.以如下方式放置的并注入不同数量的水,稳定性最差的是:3.如图一张圆桌,不能使它更加稳固的方法是:A、使用较重的大理石做桌子与地面的接触部分,木材做桌面B、使用较重的大理石做桌面C、如使用木材制作桌子,各部分大量采用榫接的方式D、增大桌子底部的支撑面面积。
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1.3结构的稳定性
复习:上一节课我们学习了结构的一个非常重要的性质——强度,强度是表示结构抵抗变
形的能力,用应力来衡量。
用公式表示就是:。
截面积相同,应力越大,强度越大。
这节课我们来学习物体结构的另一个非常重要的性质:稳定性。
引入:(投影图片)大家想一下大货车为什么会翻倒?
生:码放的货物太高了。
师:其实在生活中我们还会见到很多类似的例子,比如:
◆因货物堆得过高而在弯道翻倒的三轮车
◆被风吹倒的自行车
◆还有怎么也不倒的“不倒翁”等等
这些例子都会涉及到一个稳定性的问题。
下面我们就来看一下什么是结构的稳定性呢?
一、什么是结构的稳定性
结构的稳定性(Stability)是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
分析:
在这里稳定性并不是状态绝对不变,而是在外力作用下,允许状态有所波动,在外力消失后重新回到原状态。
不倒翁就是一个典型的例子。
过渡:影响结构稳定性的因素有哪些呢?下面我们来看第二个问题:
二、影响结构稳定性的因素
我们都知道练武术有一个基本功叫扎马步,它的特点就是:两腿平行开立,然后下蹲,两手可环抱胸前,如抱球状。
虚灵顶劲,头往上顶,头顶如被一根线悬住。
提问:扎马步与站立两种姿势相比的话,哪种更稳?
生:扎马步
提问:为什么?
生:重心低。
除了扎马步,大家还听说过“金鸡独立”吗?它就是指单腿站立的一种姿势。
它不仅是一种武术招式,还是很好的锻炼身体的方法。
提问:站立与“金鸡独立”相比的话,哪种姿势更稳?
生:站立
提问:为什么?
生:底面积大
由此我们得出两个影响结构稳定性的因素:重心与底面积
下面我们分别分析一下,先来看第一个因素
1、结构的形状
形状不同,支撑面也不一样,所以,说到底还是面积的问题。
一般情况下,支撑面越大越稳定,越小越不稳定。
举例:投影图片
①大坝——是梯形截面,上小下大,如果倒过来会怎样?
②安徽霍山佛子岭水库
③水库大坝
思考:一些产品在做宣传活动时,临时摆放的屏风为什么摆成Z字型,而不摆成一字型?生:底面形状外轮廓所占的面积大。
师:自行车经常被风吹倒,怎么办?
当然可以顺风放,不行的话,可以把斜的支架向外侧掰一下。
过渡:(投影图片)下面请大家分析一下“一块砖与半块砖”的问题,哪个更稳定?为什么?肯定是半块砖更稳,就是因为重心低。
下面我们就来看一下影响结构稳定性的第二个因素:
2、重心的位置
通过刚才的讨论,咱们可以得出这样的结论:重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。
举例:不倒翁不倒的原因,为什么又倒了?
思考:正常放置的空的矿泉水瓶,如何增加它的稳定性?
生:倒上半瓶水
师:如果一直到下去,其稳定性会怎样?(越来越差)也就是说,半瓶水比一瓶水要稳,还是因为重心低的原因。
练习:见幻灯片公共汽车
思考:比萨斜塔为何不倒?
分析:比萨塔如果不倾斜的话与倾斜后相比,哪个重心低?
肯定是倾斜后,按照刚才的理论,重心越低稳定性越好,如果继续倾斜的话,会怎样?(倒了),按理说,比萨塔越倾斜,重心越低,稳定性越好,那它为什么会倒了呢?反而更不稳定了呢?这就涉及到稳定性的基本条件。
基本条件就是:重心所在的点垂线落在结构底面的范围内。
也就是说,要想结构稳,除了重心低外,还要满足基本条件。
这也就是比萨斜塔不倒的原因。
虽然倾斜,但重心所在的点垂线仍然落在了底面的范围内,所以才能不倒。
日常生活中,篮球架的道理与此类似,那么请大家设计一下,如何才能使篮球架更稳定?
①增加后部铸铁的质量(重心后移)
②增加底面积,这样重心所在的点垂线就不可能落在底面的范围之外。
过渡:以上我们看了影响结构稳定性的两个因素,增大支撑面积和降低重心,除此之外,还有没有其他方法呢?下面我们来看第三个问题。
三、巧妙地增加结构的稳定
1、减小长细比:
2、充分利用三角形框架及其组合结构
三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定,所用材料最少。
投影四边形图片:我们都知道四边形是不稳定的,这是一个四边形的构件,怎样改进才能增加它的稳定性呢?
分析:我们可以在它的角上加上相应的构件来构成三角形,这样就可以增加它的稳定性。
其实,不止稳定性,改进之后,整个构件的强度也大大增强。
在生活中这样的例子也很常见。
如:1、秋千
在侧面加上横撑,构成三角形,前面和后面都在四边形的两个角上加上一个横撑组成三角形,来增加稳定性和强度。
2、路灯……也是一样
3、A字形电工用梯,在侧面加一横撑,组成三角形,增加稳定性。
过渡:其实,当我们知道了影响结构稳定性的因素后,即可以以此来增加结构的稳定性,也可以反其道而行之,来降低结构的稳定性。
四、反其道而行之——不稳定性的应用
跨栏就是这样的例子,请大家分析一下这个结构的特点:
①上面是很重的木杆(重心高)
②管子可以伸缩,但是上粗下细
所以这些都是为了降低稳定性,利于运动员踢栏。
又如:1、倒置的啤酒瓶可以预报地震。
2、在打水的桶口边挂一重物,在水面时能自动翻倒打水。
五、思考探究
静止状态下陀螺会倾倒,而当它高速旋转时却可以立起来?
陀螺效应:凡是高速旋转的物体,都有一种使转动轴保持不变的能力,这种能力使得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。
说明:物体的稳定性也和它的运动状态有关
陀螺效应在日常生活中也有广泛的应用:
1、自行车(骑起来只有两个支撑点却可以不倒)
2、旋转的硬币。