简单结构

简单结构的设计案例

一、教学目标：

1、通过“秋千”设计案例，使学生进一步熟悉设计的一般过程。

2、掌握简单结构的设计分析和方案构思，画出设计草图，为下节课模型或原型制作做好准备。

3、培养严谨、认真、细致的学习态度和坚韧不拔的意志品质。

二、教学重点、难点：

教学重点：对“秋千”进行设计分析，找出设计需要解决的主要问题。

教学难点：方案构思及画出设计草图。

三、教学方法与教学手段：

1、提供每小组（三人一组）一套材料和工具制作与安装“秋千”模型。

2、制作与安装结束后各小组相互间进行交流，从中体验结构的强度、稳定性、使用的材料、连接的方式以及美观性、经济性，加深对结构设计的认识。

3、对“秋千”进行设计分析时，采用“秋千”实物进行分析，增强学生的感性认识，并辅以图片，帮助学生找出解决问题的多种方法。

4、采取以三人小组为单位进行合作学习，引导学生讨论分析，形成多种解决问题的方法，并从多种方法中选择合适的方法应用到设计方案中去。

5、设计分析完成后，每位学生都要进行方案构思并画出草图，先由小组之间进行交流，再由学生自评和互评，最后教师给予点评。

6、每位同学发一张“通用技术活动记评表”，本表格主要记载学生活动的过程，活动完成情况的记录、学生活动表现的记录、学生自评和老师评价，以便存入学生的技术活动档案袋，作为高中学生综合素质评价的依据之一。

四、教学过程：

1.导入。

每三人为一组，每组提供一套秋千模型材料和工具（每套的结构、材料、座椅、连接方式各不相同），

【学生活动】

根据提供的材料制作与安装“秋千”模型。（通过“秋千”模型的制作，从中体验结构的强度、稳定性、使用的材料、连接的方式以及美观性、经济性，加深对结构设计的认识。）

2．简易“秋千”结构设计案例

1）按组发放“通用技术活动记评表”并说明使用方法。

2）【实物展示】展示“秋千”原型（增强学生的感性认识，引起学生注意力，进而

引出设计要求）。

3）设计背景：

某公园要制作部分“秋千”，公园方提出的设计要求是：

（1）功能要求：能坐一至两个人的“秋千”。

（2）安全性：结构稳定、强度大，安全系数高。

（3）外观要求：美观和环境和谐。

（4）设计规范：要满足成年人和儿童使用的要求。

（5）成本低：选用强度大价格低的材料。

4）针对园方提出的设计要求进行设计分析：

（1）分析“秋千”的构成。

【投影展示】“秋千”的图片。

【师生互动】讨论分析“秋千”的结构组成：支架、座椅和连接三个部分。

（2）分析支架的结构设计。

【教师分析】

由于“秋千”的支架在使用过程中受到很大的外力，因此在设计时要考虑支架结构的强度和稳定性。结合前面学过的知识，该如何解决呢?

【课堂讨论】

对于增加支架的强度，应该考虑哪些因素？具体有哪些措施?

【师生互动】

①使用的材料：应选用强度较大的材料，如钢管、结实的木料等。

②结构的形状：三角形、梯形、长方形结构（在形成的框架中间加上支撑构

件，构成三角形，可大大增强强度。

③构件的连接方式：钢材可用焊接、螺纹连接，木材可用榫接、钉接等。秋

千的拉杆怎样与地面连接牢固？

【课堂讨论】

对于增加支架的稳定性，应该考虑哪些因素？具体有哪些措施?

【师生互动】

①结构的重心：在不影响使用的情况下，尽量降低支架重心。

②结构的底座：支架与地面所形成的支撑面积要大且重心所在点的垂线要落在结构底面的范围内。

③结构的形状：支架的支撑点有三个以上且不在一条直线上。

【投影展示】

各种不同的支架，以开拓学生视野。

（3）分析座椅的结构设计。

【师生互动】

座椅除能承受儿童的重量外，还要求安全、舒适、美观。

【投影展示】

各种不同的座椅，以开拓学生视野。

（4）分析支架与座椅之间的连接。

【师生互动】

连接方式：支架与座椅之间要晃动，之间的连接一般要采用铰接。

连接材料：连接用的材料有白棕绳、铁链条、钢管等。

【投影展示】

各种不同的连接方式和材料，以开拓学生视野。

5）方案构思画出草图：

【学生活动】

每位同学根据前面的设计要求和设计分析，进行方案构思和画出草图。

【教师指导】

各组检查，分析指导。

4、设计交流、评价

（1）【学生交流】

①小组成员之间相互交流、评价（从结构强度、稳定性、使用材料、连接方式以及美观、经济等角度进行交流和优化）

②大组交流、评价（要求每个小组选出一个代表，用几句话说出自己设计的特点。）

（2）【教师点评】

（根据学生的评价即时点评）

5、小结：

经过简易“秋千”的设计，使我们进一步熟悉了设计的过程，学会简单结构设计的方法，为同学们今后的学习和设计打下一定的基础，相信同学们一定会有所收获！

五、作业：

下一节课我们要进行模型或原型的制作，希望同学们回去后收集所需的材料、准备必要的工具，把自己的设计方案变成现实。

六、完成记评表的填写。

【学生自评】按要求填好表中的内容，并进行自我评价，下课后交到你们的任课老师处。

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