資源簡介

(共23張PPT)
第二節探究結構（第1課時）
南昌十八中 辜建平
說 課
高中通用技術學科粵教版《技術與設計2》
第一章《結構與設計 》
說課的基本內容
一、教材分析
1、教材結構與內容分析
2、《普通高中技術課程標準》的要求
3、教學目標
4、教學重點和難點
5、教學重難點確立依據
二、學情分析
1、已有知識經驗
2、學習方法與技巧
3、個性發展和整體提高
4、學習方法確立依據
三、教學策略
1、教學方法
2、教學思路
3、教學方法確立依據
四、教學資源準備
五、教學流程
情境導入——探究試驗——知識歸納——拓展思路——課外作業
六、教學設計反思
一、分析教材
1、教材結構與內容分析
（1）模塊的教學要求：面向生活與生產的實際；引導學生關注技術試驗，理解技術設計中所蘊含的文化內涵，注重歸納技術設計的基本思想和基本方法，并遷移到日常生活中靈活運用。
（2）教材內容地位：本節內容在《第一章結構與設計》中既是重點，也是難點。
（3）教材內容編排特點：教材通過案例引導、設計與實踐、討論與分析、知識的應用和練習與活動等多層次的學習活動引導學生理解結構的強度和穩定性的技術原理，并探究影響結構強度和穩定性的主要因素，這樣不僅可以使學生對結構的這個技術原理有更深的認識，而且也給結構的設計等奠定了良好基礎。
（4）課時安排：分兩個課時完成。這節課是第一課時，著重探究與分析影響結構穩定性的因素。
2、《普通高中通用技術課程標準》的要求：
“能通過技術試驗分析影響結構的強度和穩定性的因素，并寫出試驗報告”。
3、教學目標
（1）知識與技能目標：理解結構穩定性的一般概念；能通過技術試驗分析總結出影響結構穩定性的主要因素；能夠利用探究所得到知識解決實際問題。
（2）過程與方法目標：通過觀察生活和技術試驗等方法使學生懂得應用結構的相關的理論知識，能夠對簡單結構進行穩定性分析，解釋它的穩定或不穩定的原因。
（3）情感態度與價值觀目標：讓學生親身體驗注重交流，通過分析討論得到結論，提高學生的探究欲望和觀察、分析能力以及合作交流能力。增強主動參與意識，并滲透安全教育、德育教育。
4、教學重點和難點
教學重點：理解結構穩定性的概念及利用所學的知識解決生活中的有關現象。
教學難點：通過指導學生的技術試驗和案例討論，加深對影響結構穩定性的多種因素的了解；使學生認識技術試驗是解決問題的重要方法。
5、教學重難點確立依據
本節學習內容學生雖在日常生活和以往學習中有一定的了解，但從“了解” 到 “探究”，再到“應用”，就必須對穩定性的含義、影響結構穩定的主要因素有理性的認識，因此這是教學的重點。盡管學生在生活中也做過一些小試驗，但從技術層面上，對研究對象進行具體的探究分析，認識技術試驗的意義和作用并轉化為自身技術素養，存在著難度。
二、學情分析
1、已有知識經驗：在前面的學習中，學生已經對結構有了感性的認識，并未形成深層理解和系統的知識架構；對于結構穩定性的內涵和強度的內涵容易模糊與混淆。
2、學習方法與技巧：以自主學習和探究學習為主，主要采取分組討論與合作交流的方式進行；技術試驗貫穿整個課堂教學過程，學生通過觀察、自主探究、討論與交流的方式建構相關的知識體系。體現通用技術“做中學、學中做”的教學特點。
3、個性發展和整體提高：本課題設置的探究活動貼近日常生活，人人都能參與；使各類學生通過本次探究活動，都能有所收獲、提高和發展。
4、學習方法確立依據：我在學校所任教的班級是高二年級中基礎較好的兩個班，觀察能力和思維能力已經具備一定的成熟性。通過《技術與設計1》模塊的教學，大多數學生對通用技術課程產生了興趣。學生普遍樂于技術的自我探究，具有技術基礎的認識和較大的創造沖動,具有一定的進行技術試驗的能力和對比歸納能力。因此教學上如果從試驗入手，引導學生在解釋相關現象的同時探究原理，應該是可行的，并可為后續的結構設計做好知識鋪墊。
三、教學策略
1、教學方法：本節課主要采用合作式、體驗式、探究式教學方法。立足于學生的直接經驗和親身經歷，強調學生的全員參與和全程參與。力求使學生做到自己能發現問題、提出問題、分析問題，并將所學知識應用于實際問題的解決。
2、教學思路：通過案例分析和實踐活動理解結構的穩定性的含義；通過三個活動項目找到影響結構穩定性的因素；用“凡是不穩定的結構設計都應該放棄嗎”這一問題的討論和相關的案例分析，對所學知識進行橫向拓展。
3、教學方法確立依據：
（1）依據課程標準要求和本模塊教材的教學要求。
（2）根據皮亞杰建構主義的學習理論所倡導的學習方法：通過教師的指導，以學生為中心，強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構。
（3）我所教學生的認知水平及學習特點。
四、教學資源準備
1、把每班學生按4—6人一組分成若干小組，每組有課堂記錄本、有組長和記錄員。 2、教具：不倒翁、礦泉水瓶、砝碼、電吹風機、通用技術學具小插件、制作多媒體課件。
五、教學流程
情境導入——探究試驗——知識歸納——拓展思路——課外作業
（一）情境導入，創設探究氛圍 （5min）
1、案例分析：
利用教材的彩虹橋整體坍塌的事件設計出幾個問題讓學生思考、討論，引入到結構穩定性和強度的重要性。通過案例讓學生對結構的穩定性有個初步了解，滲透安全教育。
2、演示實驗：用空礦泉水瓶立放，提示學生對穩定性的關注。再用吹風機對礦泉水吹風，當風力加大，靠近，礦泉水瓶被吹倒。在沒吹它時它是穩定的，后來它為什么會翻倒呢？
形成結構的穩定性概念：指結構在荷載的作用下維持其原有平衡形式的能力。它是結構的重要性質之一。
（情景導入的設計思路：通過案例圖片和演示實驗讓學生進入一定的問題情境，激發學習的熱情和積極性。同時滲透安全教育、德育教育。）
（二）合作探究，引出探究要點 (20min)
【分組探究】
活動項目1：人字梯
活動目標：
通過給人字梯增加拉桿前后的穩定性比較，讓學生理解結構的形狀對結構的穩定性的影響。
活動步驟：
第一步：搭建無拉桿的人字梯。
第二步：測試梯子的穩定性。
第三步：在人字梯的中間安裝拉桿，再將梯子豎立起來，測試梯子的穩定性。
記錄分析：
將沒有拉桿的人字梯豎立起來時，會發現其非常不穩定；增加拉桿后梯子的結構發生了變化，穩定性比沒有拉桿時有了很大的提高。
結論1：結構的穩定性與結構的形狀有關。
活動項目2 桌子
活動目標：通過對幾種不同結構的桌子穩定性的探究，讓學生理解結構和地 面接觸所形成的支撐面的大小對結構穩定性的影響。
A
B
C
活動步驟：
第一步：根據搭建步驟，搭建桌子A。先后在其桌面的不同位置放置砝碼，觀察桌子的穩定性的變化。
第二步：根據搭建步驟，搭建桌子B。先后在其桌面的不同位置放置砝碼，觀察桌子的穩定性的變化。
第三步：根據搭建步驟，搭建桌子C。先后在其桌面的不同位置放置砝碼，觀察桌子的穩定性的變化。
其穩定性較好；對于桌子C，四條腿安裝在四個角時，穩定性更好。
記錄分析：對于桌子A，只有在桌腿形成的支撐面內放置砝碼，桌子才可以穩定；對于桌子B，在保證桌子穩定的條件下，砝碼可以放置的范圍要比桌子A大
結論2：結構的穩定性與結構和地面接觸所形成的支撐面的大小有關。
（有的學生可能會認為桌子腿越多桌子就越穩定，這時就可繼續第四步。第四步：將桌子的兩條腿向內移動，觀察其穩定性。通過觀察可知桌子的穩定性與桌腿的多少無關，接著分析得出結論。這種生成非常重要，老師備課時一定要充分考慮，想得越多越好。）
結論2的補充：結構的穩定性與重心在水平平面上的位置有關。
活動項目3 不倒翁
活動目標：
通過對不倒翁原理的探究，讓學生理解結構的穩定性與重心位置的高低有關。
活動步驟：
第一步：搭建不倒翁模型。
第二步：上下移動配重的位置，觀察其穩定性的變化。
記錄分析：
配重越往上移，不倒翁就越容易發生傾斜；重物越往下移，不倒翁的穩定性就越好。
結論3：結構的穩定性和重心在豎直方向上的位置有關。重心越低，穩定性越好。
(探究活動的設計思路：以上三個試驗都是日常生活中常見的，只是未與結構的穩定性聯系起來，此時加以引導，學生很容易得出結論。讓學生親身體驗探究過程，可以提高學生的探究欲望和觀察、分析能力和合作交流能力，增強集體主義榮譽感。)
（三）形成結論，知識遷移應用 （10min）
1、歸納知識點：教師進一步引導學生，通過交流，形成結論。
（1）影響結構穩定性的主要因素：結構與地面接觸所形成的支撐面的大小（接觸面≠支撐面）；重心在水平面上和豎直方向的位置；結構的幾何形狀等。
（2）結構的穩定性是討論結構整體的問題；影響結構穩定性的各個因素是相互關聯的，對于具體結構的穩定性的分析要綜合考慮各種因素。
2、【分組討論】
思考1：課本11頁圖1-25 A形梯使用說明書的編寫？
思考2：為什么大壩的橫截面總是建成梯形？
思考3：試分析課本 12頁圖1-26 落地風扇、 圖1-27 落地燈、 圖1-28 電腦液晶顯示屏為什么不易傾倒？
思考4：跨欄是怎樣從穩定平衡到傾覆的？（引導學生運用高中物理學科力矩的知識進行解釋）
（知識歸納的設計思路：通過前面的探究學習和自主學習，學生能夠歸納出影響結構穩定性的主要因素。此時及時提出一些簡單的生活實例，對學生來講比較容易解釋。既能使他們學以致用，又能使他們有成就感。）
（四）拓展思路，提升技術素養 （5min）
【討論分析】我們平時常常利用穩定的結構抵抗外力，承受負載。請問：不穩定的結構對我們是否有用處？凡是不穩定的結構設計都應該放棄嗎？
案例：利用在水桶的一邊掛上重物打水、倒置的酒瓶的不穩定性等預報地震（播放地震儀視頻動畫）
（思路拓展的設計思路：讓學生明白并不是所有的不穩定結構都是不好的，要看我們如何利用它。培養學生逆向思維能力和辯證觀。）
（五）課堂小結 布置課外作業 （5min）
1、課堂小結：（略）
2、課外作業：
（1）觀察學校的籃球架，并思考：籃球架要有較高的穩定性，需具備哪些條件？
（2）收集一些建筑物倒塌的案例，從結構穩定性和強度兩方面分析問題所在。
3、課外實踐：
請同學們結合本節課內容從結構與穩定性的角度出發為某公司在如圖的十字街口位置設計一個穩固的巨幅街頭廣告牌！提示：該地區夏季雷雨天氣常伴有較強的東南風。（用文字、圖樣說明自己的設計。完成時間：一周）
（作業布置的設計思路：通過課外作業和課外實踐，用生活事例加深對結構的穩定性知識，同時注重與銜接《技術與設計1》模塊知識的銜接）
六、教學設計反思
通用技術是一門新興的通識性技術學科，它的知識體系深入到實際生活的方方面面，這對教師提出了很高的要求。我認為解決這個問題的思路就是以靈活的教材處理、新穎的案例選擇、多變的活動方式、民主的課堂氣氛、恰到好處的情景創設來吸引學生，激發學生求知欲望和濃厚興趣，使學生從內心深處真正喜歡通用技術這門課程。本節課的設計核心是“以學生為中心”，并在“做中學、學中做”中提高學生的技術素養。我個人認為基本做到了這些要求。
謝 謝 南昌十八中 辜建平

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