資源簡介

課題：簡單結構的設計
【教學內容分析】
本節內容有兩部分，一、結構設計應考慮的主要因素，它包括三個知識點：1、結構設計必須首先明確設計的目標，即結構應實現什么樣的功能；2、結構設計應考慮的主要因素；3、結構設計應符合一定的標準和規范。
二、簡單結構的設計案例，它有兩個教學要求：1、通過簡易相片架的設計過程讓學生掌握簡單結構的設計步驟；2、讓學生親身經歷簡單結構的設計、制作和評價過程。
我把這節教學內容分為三個課時，第一課時：結構設計的理論知識；第二課時：木結構橋梁模型的設計及評價；第三課時：木結構橋梁模型的制作及評價
【教學對象分析】
學生在上一本教材中學習了設計的一般過程，這一本書中又學習了結構相關的知識，現在具備了進行簡單結構設計的基礎，但是學生普遍缺乏動手能力和創新能力，所以在結構設計和制作的過程中應加強指導。
第一課時 結構設計的理論知識
【教學目標】
知識與技能：
熟悉設計一個簡單結構應考慮的主要因素，知道簡單結構設計的主要步驟。
過程與方法：
通過問題思考、案例分析讓學生掌握結構設計的主要因素和簡單結構設計的主要步驟。
情感態度價值觀：
培養學生進行結構設計的興趣。
【教學重難點】
教學重點：讓學生理解結構設計應考慮的主要因素。
教學難點：讓學生掌握簡單結構設計的主要步驟。
【教學方法與手段】
通過問題和案例引導學生自己發現和掌握知識點。
【教學過程】
教學環節 教師活動 學生活動 媒體應用 設計意圖
引入（2分鐘） 提問：我們在日常生活中見到的各種技術產品都有它特有的結構的，這些結構是如何而來的呢？ 回答：結構設計而來。 投影文字 引入結構設計概念
講解：如果沒有結構設計自行車就不會出現，之后也不會發展出這么豐富多彩的樣式，所以結構設計對于技術的發展和我們的生活都是非常重要的。從這節課開始我們就來學習簡單結構的設計。 學生聽講、思考 投影各種自行車圖片圖片 讓學生知道結構設計的重要性
環節一 結構設計的目標和要求
（8分鐘） 問題：結構設計應該如何開始呢，請大家思考這樣一個問題，在設計兒童自行車的時候，能不能把成人自行車的結構縮小后，當作兒童自行車的結構呢 回答：不行。 投影相關圖片 引入設計目標這個概念
問題：為什么不行呢？ 學生自由回答。（由教師引導得出不行的原因在于成人自行車和兒童自行車在結構設計時的目標不同。）
講解：這里提到設計目標這個詞，我們解釋一下，結構設計的目標是指結構應實現的功能。 學生聽講、思考 投影文字
提問：成人自行車和兒童自行車的目標是什么？講解：正是因為成人自行車和兒童自行車的設計基本目標不同，使得我們不能把成人自行車的結構縮小，拿來當兒童自行車的結構。 回答：成人自行車結構設計的目標是實現快速行進、鍛煉身體的功能；兒童自行車結構設計的目標是實現鍛煉兒童手腳協調能力的功能。 投影圖片及相關文字 讓學生體會設計目標
結論：在結構設計前，我們首先就要明確設計目標。 學生聽講、思考
提問：后面教材中有一個簡易相片架的設計案例，大家想一想簡易相片的目標是什么？ 回答：簡易相片架的設計目標是實現放相片的功能。 投影相關文字 讓學生自己找出設計目標，增強對設計目標的理解
講解：除了要明確設計的目標外，還要明確設計的要求。馬上行動：找出簡易相片架的設計要求 學生閱讀并從材料中找出設計要求 投影相關文字
環節二 結構設計應考慮的的主要因素
（10分鐘） 問題：兒童自行車除了要考慮功能這一因素外，還需要考慮哪些主要因素呢？問題：戶外廣告牌設計時需要考慮哪些因素呢 回答：穩定性、安全、美觀等。回答：功能、強度、穩定性、安全。 讓學生在黑板上自己寫下來 讓學生自己思考結構設計的主要因素
歸納：結構設計應考慮的主要因素（此處應加以說明為何要考慮這些因素） 投影結構因素圖
講解：大家可以看到剛才兩位同學在黑板上寫設計主要因素的順序是有先有后的，這種先后表示重要性的順序。結論：不同的結構設計，考慮的因素是各有側重的。 學生聽講、思考 讓學生理解不同的設計側重不同
講解：因為不同的結構設計側重點不同，當這些因素之家發生沖突的時候，我們應該抓住其中主要的方面。 學生聽講、思考
提問：家里的水龍頭、女生的發卡側重點是什么？ 回答：水龍頭側重壽命、發卡側重美觀 投影圖片
提問：房屋裝修時，鑿壁櫥（個性化需求）時會損壞承重墻（強度、安全），我們應該如何選擇？汽車的外形設計中，當美觀和安全不能兼容時我們應如何選擇？ 回答：為了安全我們放棄鑿壁櫥，為了安全我們放棄美觀。 投影問題 練習鞏固
講解：但無論在哪一類用途的結構設計中，安全都是至關重要的因素。即使是水龍頭和發卡也有安全的考慮，水龍頭里面的軟墊是乳膠墊而不是橡膠墊、發卡的邊緣及突出部分是圓角而不是直角 投影水龍里面的硅膠墊、發卡邊緣特寫 突出安全因素
環節三 結構設計應滿足設計規范
（4分鐘） 講解：如何讓我們的設計盡可能的安全呢，遵循各種設計規范和標準可以讓我們的結構設計更安全。 學生聽講 引入設計標準和規范
案例：國家強制性標準《兒童自行車安全要求》平衡輪的規定案例：北京市《戶外廣告牌技術規范》構件的規定 學生聽講、思考 投影各種標準封面
講解：設計中遵循各種規范和標準不僅可以讓結構更安全，也更有利于保護環境及維護公共利益等。 學生聽講、思考 說明規范和標準的意義
案例：《城市居住區規劃設計規范》規定各樓棟之間的距離不小于樓房高度乘以0.70的系數。 學生聽講、思考 投影封面
環節四 結構設計的過程
（10分鐘） 閱讀：案例分析簡易相片架的設計
思考：1、案例中是如何考慮結構設計的主要因素？ 學生可討論回答：設計目標：放相片 設計要求：……穩定性：支架的形狀強度：相框四角處理成本：材料選擇 教材劃線 鞏固學生對結構設計主要因素的認識
2、簡單結構設計的過程包括哪幾步？ 學生可討論回答：1、確定設計項目2、明確設計要求3、進行設計分析4、設計準備5、方案設計 投影答案 讓學生掌握簡單結構設計
練習（4分鐘） 閱讀：戶外廣告牌結構設計中的抗風問題馬上行動：設計戶外廣告牌 學生自由設計 實物展示優秀作品 讓學生初次體驗結構設計
總結（2分鐘） 一、結構設計應考慮的主要因素設計前要明確設計目標和要求設計時要考慮功能、穩定性、強度、安全等主要因素及遵循各種標準和規范二、簡單結構設計的設計過程1、確定設計項目2、明確設計要求3、進行設計分析4、設計準備5、方案設計 回顧整節課知識
作業 請大家思考如何設計一座木結構橋梁模型
【板書設計】
一、簡單結構的設計因素
設計前：設計目標、設計要求
設計中：主要因素、規范
二、簡單結構的設計過程
1、確定設計項目
2、明確設計要求
3、進行設計分析
4、設計準備
5、方案設計
【教學流程圖】
【教學反思】
1、在教學中我對教材做了一些處理，第一、設計規范的教學我挪到主要因素之后講，我覺得在前面講的話，只能是讓學生機械的記住設計時應考慮各種規范，這樣不太好，我把規范的教學挪到安全因素之后講，讓學生知道為了讓結構設計更安全，國家頒布了各種規范和標準，既突出安全因素的重要性又突出規范的重要性。
2、教學中我其實是把設計的主要因素其實分成了設計前和設計后，設計前，要明確設計目標和設計要求，設計中要考慮設計的各種因素和遵循相應的設計規范。我覺得這樣教學條理更加清楚。
3、教材中《簡易相片架的設計》案例，我提出問題后，讓學生自學，我這樣處理是因為我覺得，案例是非常清晰和直觀，不需要老師做過多的解釋，而且我覺得學生要學習的也并不是這個案例本身，而是通過這個案例了解設計中應該如何去考慮強度、穩定性之類的因素，并通過這個案例知道簡單設計的基本步驟。
第二課時 木結構橋梁模型的設計及評價
【教學目標】
知識與技能：
掌握簡單結構的設計過程。
過程與方法：
通過木結構橋梁模型的設計，讓學生掌握簡單結構的設計步驟。
情感態度價值觀：
培養學生的創新精神。
【教學重難點】
教學重點：讓學生掌握簡單結構設計的步驟。
教學難點：讓學生能自己設計木結構橋梁模型。
【教學方法與手段】
讓學生親身經歷木結構橋梁模型的設計過程。
【教學地點】
通用技術活動室
【教學準備】
教師：學生分成四人一組、木結構橋梁模型設計表一組一張、有格子的畫圖紙每人一張。
學生：直尺、鉛筆、圓珠筆
【教學過程】
教學環節 教師活動 學生活動 媒體應用 設計意圖
引入（2分鐘） 請學生回憶一下簡單結構設計的步驟 學生回答 投影設計步驟 復習
環節一（4分鐘） 教師展示以前學生的作品，讓學生欣賞 學生觀察、思考 實物展示 讓學生自己設計
環節二 2、教師提出設計木結構橋梁模型的要求 學生閱讀下發的木結構橋梁模型設計表
（24分鐘） 木結構橋梁模型設計表設計項目：設計一個木結構橋梁模型設計要求：1、指定材料為松木條，規格：2.5mm×2.5mm×500mm，材料數量：10根；2、不得使木條有任何形式的平行重疊粘接，兩根木條之間的平行距離不得小于10mm；3、可以對木條進行彎曲處理，但不得使用明火、化學方法進行處理；4、寬度至少為320mm。5、制作完成的模型須能放置一個60mm×60mm的承重臺。設計分析：設計準備：勾刀、墊板（教師提供）、安特固膠水（自備）。方案設計：（選擇小組四人中最好的一張單片橋梁模型結構圖，將其草圖在下方畫出）
3、教師解釋木結構橋梁模型的設計要求 學生聽講、不懂可提問 實物演示
4、要求學生完成設計表、并在繪圖紙上畫出單片木結構橋梁模型圖 學生進行木結構橋梁模型的設計
5、教師到同學中進行指導
環節三 設計成果展示
（10分鐘） 展示完成較好的設計表和相應的單片木結構橋梁模型設計圖，并進行點評。 學生聽講 實物展示 讓學生體會設計的樂趣
作業 完善或完成設計表和結構圖
【教學流程圖】
【教學反思】
我在上節課教學中提出簡單結構設計步驟的概念，就是為這節課結構設計表做準備的，這樣做的目的是想減輕學生進行結構設計的難度，現在有些學生通過網絡和電視等媒體接觸的信息量非常大，所以他們是有一定的創新思維和創新思維的，讓學生設計某樣東西，大多數學生心里都會有一些想法的，但是要想把這種想法變成現實，是需要創新能力和動手能力的，而這正是學生所嚴重缺乏的，歸納出簡單結構設計的步驟，可以讓學生按照步驟的進行設計，學生不會出現不知從何處著手的情況。
第三課時 木結構橋梁模型的制作及評價
【教學目標】
知識與技能：
學會木條的切割和粘接。
過程與方法：
制作木結構橋梁模型。
情感態度價值觀：
培養學生的動手能力。
【教學重難點】
教學重點：讓學生掌握制作木結構的技巧。
教學難點：讓學生掌握制作木結構的技巧。
【教學方法與手段】
讓學生親自動手制作木結構橋梁模型。
【教學地點】
通用技術活動室
【教學準備】
教師：每組一把勾刀、一塊墊板
學生：每組安特固膠水一只、直尺一把、鉛筆一只
【教學過程】
教學環節 教師活動 學生活動 媒體應用 設計意圖
引入（1分鐘） 介紹這節課的學習內容，1、介紹木條的切割方法和粘接技巧；2、木橋梁模型制作；3、木結構橋梁模型的欣賞和評價。
環節一（4分鐘） 木結構橋梁模型的制作技巧一、木條的切割方法1、切割前要用直尺和鉛筆畫出需要的尺寸；2、切割時勾刀要垂直切割；3、力量不夠或刀片不鋒利時可用滾動法切割。二、木條的粘接技巧膠水要少而均勻的涂在要粘接的截面上，然后把兩個要粘接的面緊緊相連，過3-4秒后可松開，過5分鐘后才可移動。 學生聽講并跟教師一起實踐 實物展示 讓學生學會木結構橋梁模型的制作技巧
環節二（25分鐘） 教師指導學生制作木結構橋梁模型（要積極干預，主動指導） 學生制作木結構橋梁模型 鍛煉學生動手能力
環節三（10分鐘） 木結構橋梁模型的評價1、挑幾件較好的作品讓大家欣賞,并挑選一些同學做為評委進行評分。創意30分：外觀設計具有創新性。實用性30分：橋梁模型結構符合力學原理，具有實際應用價值。建造工藝30分：橋梁模型建造的技術水平、工藝質量及外部造型的準確度。印象10分：橋梁模型所顯示的整體效果及其工整潔凈程度。2、最后選擇兩件作品進行承重測試 學生參與評價 實物展示 對學生作品進行反饋
【教學流程圖】
【教學反思】
1、關于制作木結構橋梁模型的難度，可能是因為我本身指導學生參加過木結構橋梁模型制作的比賽，我個人覺得制作木結構橋梁模型的難度是適中的，學生既不會因為它過于簡單而失去興趣，又不會因為它過于困難而放棄。
2、教學設計中第一課時和第二課時是針對對所有學生，而第三課時僅針對校本課程《科技模型》班；
結構設計的目標、要求
引入
結構設計的主要因素
結構設計的標準和規范
簡單結構的設計過程
木結構橋梁模型欣賞
引入
木結構橋梁模型設計
木結構橋梁模型設計的展示
木結構制作技巧
引入
木結構制作
木結構評價
第 8 頁 共 8 頁(共41張PPT)
簡單結構的設計
第一課時
提問：能否把成人自行車結構縮小后，直接當作兒童自行車的結構使用呢？
結構設計目標是指結構設計要實現一種或幾種功能。
成人自行車結構的設計目標
代步、鍛煉身體
兒童自行車結構的設計目標
鍛煉兒童手腳協調能力
結論：
在進行結構設計前，必須要明確設計的目標。
馬上行動：找出“簡易相片架的設計”案例中相片架的設計目標。
結論：
在進行結構設計前，必須要明確設計的目標，
還要滿足一定具體的設計要求。
提問：兒童自行車除了要考慮功能這一因素外，還需要考慮哪些因素呢？
提問：戶外廣告牌除了要考慮功能這一因素外，還需要考慮哪些因素呢？
結構設計時應考慮的主要因素
結論：不同的結構設計，考慮的因素是各有側重的。
提問：家里的水龍頭、女士的發卡側重點是什么？
提問：房屋裝修時，鑿壁櫥（個性化需求）時會損壞承重墻（強度、安全），我們應該如何選擇？汽車的外形設計中，當美觀和安全不能兼容時我們應如何選擇？
結論：不同的結構設計，應考慮的因素各有側重。但安全都是至關重要的。
結構設計應滿足設計規范
結論：設計中遵循各種規范和標準不僅可以讓結構更安全，也更有利于維護公共利益等。
0.5.4條規定：“適應居民的活動規律，綜合考慮日照、采光、通風、防災、配建設施及管理要求，創造方便、舒適、安全、優美的居住生活環境”。
5.0.2條規定“住宅間距，應以滿足日照要求為基礎，綜合考慮采光、通風、消防、防震、管線埋設、避免視線干擾等要求確定。”
通俗的理解就是：按建設部制定樓間距國家標準，住宅室內空間的高度應不低于2.40米，各樓棟之間的距離應不小于樓房高度乘以0.70這一系數值，如果小于系數值，就會影響室內的采光、通風，造成居民之間的生活互相干擾等問題 。
閱讀案例：簡易相片架的設計
思考問題：
1、案例中是如何考慮結構設計的主要因素？
2、簡單結構設計的過程包括哪幾步？
練習：閱讀案例“戶外廣告牌結構設計中的抗風問題”
馬上行動：設計戶外廣告牌
簡單結構設計的步驟
確定設計項目
確定設計要求
進行設計分析
設計準備
方案設計
簡單結構的設計
第二課時
環節一：木結構橋梁模型的欣賞
環節一：木結構橋梁模型的欣賞
環節一：木結構橋梁模型的欣賞
環節一：木結構橋梁模型的欣賞
環節一：木結構橋梁模型的欣賞
環節一：木結構橋梁模型的欣賞
環節一：木結構橋梁模型的欣賞
環節一：木結構橋梁模型的欣賞
環節二：木結構橋梁模型的設計
設計項目：設計一個木結構橋梁模型
設計要求：1、指定材料為松木條，規格：××，材料數量：10根；2、不得使木條有任何形式的平行重疊粘接，兩根木條之間的平行距離不得小于；3、可以對木條進行彎曲處理，但不得使用明火、化學方法進行處理；4、寬度至少為。5、制作完成的模型須能放置一個×的承重臺。
設計分析：
設計準備：勾刀、墊板（教師提供）、安特固膠水（自備）。
方案設計：（選擇小組四人中最好的一張單片橋梁模型結構圖，將其草圖在下方畫出）
木結構橋梁模型設計表
環節三：木結構橋梁模型設計的評價
創意：外觀設計具有創新性。
實用性：橋梁模型結構符合力學原理，具有實際應用價值。
簡單結構的設計
第三課時
環節一：木結構模型的制作技巧
一、木條的切割方法
1、切割前要用直尺和鉛筆畫出需要的尺寸；
2、切割時勾刀要垂直切割；
3、力量不夠或刀片不鋒利時可用滾動法切割。
二、木條的粘接技巧
膠水要少而均勻的涂在要粘接的截面上，然后把兩個要粘接的面緊緊相連，過3-4秒后可松開，過5分鐘后才可移動。
環節三：木結構模型的評價
木結構橋梁模型的評價
1、挑幾件較好的作品讓大家欣賞,并挑選一些同學做為評委進行評分。
創意30分：外觀設計具有創新性。
實用性30分：橋梁模型結構符合力學原理，具有實際應用價值。
建造工藝30分：橋梁模型建造的技術水平、工藝質量及外部造型的準確度。
印象10分：橋梁模型所顯示的整體效果及其工整潔凈程度。
2、最后選擇兩件作品進行承重測試
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