通用技术必修2技术与设计2教学设计

第一章结构与设计第一节认识结构一、教材分析1、本节主要内容介绍本节内容主要介绍结构的涵义，是学生能从力学的角度理解结构的概念和一般分类。

进而，使学生能结合1～2种简单的结构案例，分析结构是如何承受应力的，并且能通过技术试验分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出报告。

最终能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。

二、重点难点分析教学重点：从力学的角度理解结构的涵义教学难点：通过分析案例，充分让学生参与讨论、动手实验、演示实验等多种方法。

三、教学过程教学流程设计教师活动学生活动教学设计意图引入上学年学习了设计的基本知识，熟悉了设计的一般过程，这一年将进一步学习技术设计的几个重要思想与方法，包括结构、流程、系统和控制。

举例：用一些典型的、生活中的例子让学生对结构、流程、系统和控制有初步的认识，打破其神秘感。

让学生对本学期的知识有个初步的认识。

一、了解结构过渡：我们身边存在着各种各样的结构。

这些结构普遍存在于自然界的物体中，也存在于人类创造的各种物体中。

多媒体展示：选取蜂巢、雪花、贝壳、桥梁、长城等图片让学生感受结构的形态，它们的共同点是：（1）各自都有组成部分（2）是有序的搭配和排列生活中常见的结构都要承受一定力的作用。

那么结构与力有什么关系呢？。

充分感受结构的魅力并初步总结出结构的涵义。

从而引出结构的含义，广义上：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

接着给出构件的概念。

在工程中，结构的各个组成部分称为构件。

运用多媒体展示，让学生具体感受到结构的形态，使知识的接受更形象、具体。

多媒体展示：选取桥梁和椅子的受力来分析两者的受力情况看展示二、结构与力通过分析椅子和桥的共同之处：（1）这些结构都具有一定的形状（2）都需要承受外力的作用（3）在一定范围内都具有抵抗其形状和大小改变的能力。

我们知道生活中很多结构在一定外力作用下就会遭到破坏其实上就是当其应力达到某一极限值时，结构就会遭到破坏。

多媒体展示：选取近期的一个热点新闻，九江大桥被撞断。

当我们知道了结构与力的关系后，还需要进一步了解作用在引出从力学角度结构的含义。

从力学的角度：结构是指可承受一定应力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

让学生通过具体的例子，了解什么是力，及其作用。

结构或构件上的各种力。

也就是构件的基本受力形式。

构件的基本受力形式：包括拉力、压力、扭转力、弯曲力和剪切力，结合例子、图片、动手实验。

看图片，并明确各种力的名称、作用二、三、结构的类型我们知道生活中的结构是千奇百态的，根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构、壳体结构。

1．实体结构是利用自身来承受荷载，主要承受压力。

框架结构2。

框架结构是通过条状物的连接来承受荷载，既可以承受压力和拉力。

3．壳形结构通过壳形来传递力和承受荷载，特别是当顶部受到压力时，它能将力均匀扩散。

1．如墙壁、柱子、实心球等等。

（结合图片举例分析、利用实体泡沫演示）。

2.如窗户、画框、房子的架构等等。

（结合图片举例分析、利用框架泡沫演示）。

3.如头盔、汽车飞机的外壳等等。

（结合图片举例分析）。

通过三种结构的引入，让学生通过自己思考，及课件的配合，对这三种结构有更深入的认识。

小结与练习演示实验：手握鸡蛋不破一、结构的涵义（从力学的角度）二、结构的5种不同受力类型三、结构的三种基本类型实体结构、框架结构、壳形结构学生做实验通过练习，让学生把知识掌握得更好。

板书设计1.1结构与设计一、了解结构二、结构与力三、结构的分类第二节探究结构（一）一、教材分析1、本节主要内容介绍本节内容从一个工程事故引入，以期加深学生对工程设计中质量安全重要性的理解。

本节从学生日常生活中熟悉的事物入手，引导学生从以下几个方面探究结构的性质：结构的稳定性；结构与强度；结构的连接；技术试验。

在“设计与实践”栏目中，比较详细地介绍了在三脚架上施加重物的具体操作办法，进行技术试验时，应该观察及记录好内容，写出技术实验报告，进行交流和总结。

二、重点难点分析教学重点：理解结构稳定性、结构强度的概念。

教学难点：通过指导学生的技术试验，加深对影响结构强度和稳定性的多种因素的了解；使学生认识技术试验是解决技术问题的重要方法。

三、教学过程教学过程教师活动学生活动教学设计意图引入播放“因温州市区车站大道财富中心楼下巨型广告牌被大风吹倒，19辆轿车受损。

”的视频，再展示全国各地都不时有广告牌被风吹倒造成伤亡、损失的图片。

问“为什么经常会出现这些因广告牌被风吹倒造成伤亡、损失的事故呢？”学生讨论、思考“影响结构稳固的因素有哪些呢？”并回答。

让学生了解结构的稳定性在技术设计中的重要性。

让学生树立质量管理的观念和对产品安全性负责的社会责任感。

一、结构的稳定性教师拿出一个A形梯，让一位学生展示应该如何使用A形梯。

问“为什么要把A形梯的横档放平直呢？不要这个横档可以吗？为什么？”学生思考引入三角形的稳定性。

1．让一位学生把一个较重的书包放在A形梯顶端，尝试推一下梯子，感觉梯子的摇晃情况；把一个较重的书包放在A形梯中间两横档上铺的木板上，尝试用同样2．大小的力推一下梯子，感觉梯子的摇晃情况；比较两次摇晃的大小差异。

分析其原因。

学生思考，回答引入影响结构稳定性的因素问：保证A形梯结构稳定的原因有哪些方面？*结构的稳定性与它的几何形状、支撑面积大小和重心分析归纳位置密切相关。

二、结构的强度学生两人为一组分组试验：在两叠相同高度相隔20CM的书中间悬挂四条直棒（1号棒（粗圆实心泡沫棒，直径：2cm），2号棒（细圆实心泡沫棒，直经：0.5cm），3号棒（粗圆空心泡沫棒，直经：2cm），4号棒（细木棒，直经：0.5cm），其中2号与3号棒材料的横截面积相同），分别在四直棒上面同时依次悬挂1个-3个钩码。

观察四直棒的变化，记录变形情况。

（填附表1）学生实践并观察、思考、分析原因1、在不断增加挂码时，直棒的形状是否有变化？是什么导致这样的变化？*结构强度和内力的概念。

观察形状变化引入结构强度和内力的概念2. 1号棒与2号棒直径相同材料不同的直棒在挂上同等数量钩码时变形情况是否有学生思考分析引入应力。

不同？那么相同直径直棒的变形情况与什么因素有关？*在外力与材料不变的条件下，构件被破坏的程度与它的截面积有关。

*应力：构件的横截面积所受的内力称为构件的应力。

*公式：δ＝N/A，（强调各符号的含义和单学生思考，并根据公式进行计算。

引入应力的公式位）练习：课本P15，建筑物的支柱是怎样承受压力的？求支柱所受的应力。

提示学生观察课室内的支柱，对其进行受力分析。

3、2号棒与4号棒直径相同材料不同的直棒在挂上同等数量钩码时变形情况是否有不同？那么相同直径直棒的变形情况与什么因素有关？*结构强度与材料也有关系。

学生思考分析通过试验发现材料对强度的影响。

4、2号棒与3号棒材料的横截面积相同，挂上同等数量钩码时变形情况是否有不同？为什么？*结构的强度与材料本身的形状有关。

课本P19页图1-42了解不同形状与强度的变化特点。

学生思考分析通过试验发现材料的形状对强度的影响。

5、结构的强度与哪些因素有关？学生思考回答归纳影响结构强度的因素。

小结复习本课内容板书设计1.2探究结构（一）一、结构的稳定性二、结构的强度教学设计亮点结构稳定性、强度的演示实验设计得很好，学生易于接受。

第二节探究结构（二）一、教材分析1、本节主要内容介绍本节内容从一个工程事故引入，以期加深学生对工程设计中质量安全重要性的理解。

本节从学生日常生活中熟悉的事物入手，引导学生从以下几个方面探究结构的性质：结构的稳定性；结构与强度；结构的连接；技术试验。

在“设计与实践”栏目中，比较详细地介绍了在三脚架上施加重物的具体操作办法，进行技术试验时，应该观察及记录好内容，写出技术实验报告，进行交流和总结。

二、重点难点分析教学重点：理解结构稳定性、结构强度的概念。

教学难点：通过指导学生的技术试验，加深对影响结构强度和稳定性的多种因素的了解；使学生认识技术试验是解决技术问题的重要方法。

三、教学过程教学过程教师活动学生活动教学设计意图复习1、什么是结构的稳定性？2、结构的稳定性与什么因素有关？3、什么是结构强度？4、应力的公式？5、结构强度与什么因素有关？学生思考、回忆复习上一课内容为本课的技术试验提供理论基础。

三、结构的连接竹签搭建平台试验：（填附表2）教师提供五支竹签、一把热熔枪、一条热熔胶、一段棉线、一把小刀和一个100g砝码。

让学生以两人为一组，设计一个可在顶部放置一个100g砝码的结构。

要学生分组设计、制作并书写试验报告。

培养学生的合作精神和在实践中分析问题的能力。

求：结构稳定并且垂直高度越高越好。

竹签可折断。

制作过程与成品的展示交流分析哪些部分影响了作品的强度和稳定性。

学生分析影响作品结构稳定性的因素在展示交流中取长补短。

四、结构和强度和稳定性试验比较学生作品中不同的连接方式的稳定性，并指出对于不同的应用场合应该对应选择不同的连接方式。

常见的连接方式：榫接、螺栓连接、胶粘、绳系、焊接、铆接问：“根据各种连接方式的特点不同，应该对应使用在哪些地方的连接上？举例说明。

”讨论、分析不同的连接方式对稳定性的影响。

让学生学会选择技术。

小结影响结构稳定性和强度的因素有哪些？学生归纳小结复习全节内容板书设计1.2探究结构（二）三、结构的连接四、结构和强度和稳定性试验教学设计亮点结构稳定性、强度的演示实验设计得很好，学生易于接受。

第三节结构设计一、教材分析1、本节主要内容介绍本节要求学生亲历一个完整的结构设计和模型制作过程。

教材以一位中学生的发明自述为案例引入，让学生知道，只要善于发现问题和用于创新，人人都有发明和创造的机会，并且用以增强学生完成本节设计和制作内容的信心。

本节是以合作学习的的方式，完成模型土桥的设计和制作。

让学生通过明确问题、制定初步方案设计、制作、试验检测、优化和改进以及评价全过程的参与，初步学会结构设计的方法加深对前述课程内容的理解，培养学生运用结构基础知识的能力，以达到提高技术素养的目的。

二、重点难点分析教学重点：结构设计应考虑的主要因素。

教学难点：结构设计分析。

三、教学过程教学环节教师活动学生活动教学设计意图一、复习一、1、设计的一般过程是发现与明确问题—确定设计课题—收集资料—制定设计方案—具体、详尽的设计—产品研制—评价、提出改进意见—修改设计—设计完成。

2、设计的方法➢常规设计法➢系统设计法➢功能设计法➢工效设计法➢可靠性设计法➢最优化设计法➢计算机辅助设计法复习《技术与设计1》中的设计的过程与方法，与本节课的结构设计结合起来，进一步巩固设计的知识。

一般性介绍，让学生对本节课的知识有个大略的认识。

教学环节教师活动学生活动设计意图二、结构设计的过程二、明确设计目标及要求➢形成初步设计方案➢模型制作➢检测、优化和改进设计了解结构设计的流程一般性介绍，让学生对流程有所了解。