【正文】 外力分布在整個(gè)體積中 高層建筑的穹頂 √ 結(jié)構(gòu)體的表面 鋼化玻璃鍋蓋 √ 結(jié)構(gòu)體的表面 竹排 √ 支撐空間卻不充滿空間 汽車外殼 √ 結(jié)構(gòu)體的表面 人的頭蓋骨 √ 結(jié)構(gòu)體的表面 古羅馬斗獸場 √ 支撐部分空間，分布在部分體積中 （四）總結(jié) 無處不在的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)的類型 （五）思考 練習(xí)：當(dāng)出現(xiàn)交通事故時(shí)，摩托車手的頭盔是如何避免外力對(duì)頭骨的撞擊的？汽車的安全氣囊又是如何保護(hù)駕馭員的？ 參考：摩托車手頭盔的某一部位受到一個(gè)大的撞擊力，由于頭盔的殼體結(jié)構(gòu)，使得所受力迅速分布到其表面，形成整個(gè)頭盔表面均勻受力，而不是某一點(diǎn)受很大的力?? 當(dāng)汽車前端發(fā)生強(qiáng)烈碰撞時(shí)，安全氣囊就會(huì)瞬間從汽車方向盤內(nèi)彈出來，墊在方向盤與駕馭者之間，防止駕馭者的頭部學(xué)生的系統(tǒng)性理解 練習(xí)加以鞏固 35 分鐘 本部分是課堂的機(jī)動(dòng)部分，按照實(shí)際的教學(xué)時(shí)間合理安排，可作為課堂作業(yè) 和胸部撞擊到方向盤或儀表板等硬物上。 三、學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)分析 學(xué)生在物理課中已學(xué)習(xí)了有關(guān)力學(xué)的知識(shí)，對(duì)物體的受力分析有比較好的基礎(chǔ)，但是要讓學(xué)生區(qū)分開技術(shù)學(xué)的力與物理學(xué)的力，學(xué)生沒有對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析的習(xí)慣，只掌握從物理學(xué)的角度把結(jié)構(gòu)看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)來進(jìn)行受力分析，這里需要分析說明構(gòu)件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力。 引導(dǎo)出結(jié)構(gòu)的功能本質(zhì)：為了承受力，抵抗變形。 例 3：橋梁結(jié)構(gòu) 分析橋梁結(jié)構(gòu)時(shí) ,是將橋梁結(jié)構(gòu)分成梁 ,柱等簡單的 結(jié)構(gòu)原件 , 再去進(jìn)行分析 （三）講解“紙板承受壓力試驗(yàn)”： 比較不同形狀的紙板承受壓力的大小。因此在引入部分中演示了一個(gè)用吹風(fēng)機(jī)吹礦泉水瓶的實(shí)驗(yàn)，馬上提出質(zhì)疑：如何保持在有風(fēng)力情況下瓶的穩(wěn)定性。另外在學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)中，教材用的器材是磚頭。該章的總體設(shè)計(jì)思路是：認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu) 探析結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 欣賞結(jié)構(gòu) 。 過程與方法：通過探究、實(shí)驗(yàn)、討論、分析、對(duì)比等教學(xué)方法，使學(xué)生懂得應(yīng)用相關(guān)的理論知識(shí)。 七、教學(xué)資源 礦泉水瓶 吹風(fēng)機(jī) 紅磚 熟雞蛋 軍棋 橡皮泥等 八、教學(xué)過程 1．復(fù)習(xí)導(dǎo)入 師：在上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，對(duì) 結(jié)構(gòu)有了大致的了解。 [分析 ]學(xué)生看到這個(gè)現(xiàn)象后都感到有些“蠢蠢欲動(dòng)”，想去提高這個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性！指出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念。有可能跟它們的重心有關(guān)，重心低的穩(wěn)定性好點(diǎn)。 （進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)）教師手拿一熟雞蛋，讓學(xué)生不借助其它任何物體，將它在桌面上。這是為什么呢？ （學(xué)生自主學(xué)習(xí)找到答案） 生：如果重心所在的點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)的地面范圍，橡皮泥是穩(wěn)定的，不然就會(huì)傾倒。 九、教學(xué)反思 本節(jié)課的內(nèi)容涉及的一般知識(shí)廣，而且抽象。另外在實(shí)驗(yàn)的器材選擇上一定要精心選擇，以適用經(jīng)濟(jì)方便為原則。 第二節(jié)穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析（第 1 課時(shí)） 一．教學(xué)目標(biāo)： 通過技術(shù)試驗(yàn)分析影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的因素，并寫出試驗(yàn)報(bào)告。 教學(xué)重點(diǎn)：穩(wěn)定性概念。 （二） 學(xué)法： 鼓勵(lì)學(xué)生自主探究和合作交流，引導(dǎo)學(xué)生自主觀察、總結(jié)，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗(yàn)和不同的發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成自主探究的習(xí)慣和 方法?？梢赃@樣說，凡是符合科學(xué)原理的事情加上后天的勤奮訓(xùn)練，常人也是可能完成的。 提出問題：結(jié)構(gòu)體自身維持平衡狀態(tài)的本領(lǐng)是各有不同的，那么有哪些因素會(huì)影響到結(jié)構(gòu)體的平衡 性呢？ 分組討論：指出廣告牌，落地?zé)?，底小口大的空竹簍有可能會(huì)受到哪些力的作用而出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，并根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，簡要說明理由。 （不穩(wěn)定平衡） （ 隨 遇 平衡） 穩(wěn)定平衡） 這三種平衡的穩(wěn)定性比較：不穩(wěn)定平衡 隨遇平衡 穩(wěn)定平衡。舉例：三腳小板凳、照相機(jī)的支撐架。 教師演示滾動(dòng)的硬幣不倒，轉(zhuǎn)動(dòng)的陀螺不倒的演示試驗(yàn)。通過做一個(gè)令學(xué)生印象深刻的演示試驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)物體的穩(wěn)定性概念加深印象，教參上提示的非常好。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)設(shè)計(jì)一樣，具有明確的目的性，方案的多元性和創(chuàng)新性。 采取以小組為單位的形式進(jìn)行分工合作 , 引導(dǎo)學(xué)生集思廣益 , 形成多種設(shè)計(jì)方案 , 在多方案中進(jìn)行評(píng)比。設(shè)問：同學(xué)們從中發(fā)現(xiàn)了什么與技術(shù)設(shè)計(jì)有關(guān)的內(nèi)容？ 回答導(dǎo)入：設(shè)計(jì)考慮的因素。 然而，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屬于設(shè)計(jì)范疇，應(yīng)遵循設(shè)計(jì)的一般原則，這節(jié)課我就來顯出我們的創(chuàng)意、展示我們的風(fēng)采，在展示自己的設(shè)計(jì)之前，我們首先來看看別人的一些設(shè)計(jì)是怎樣的？ 多媒體展示：選取幾座著名的橋梁設(shè)計(jì)，通過講解圖片案例，說明各種橋梁設(shè)計(jì)的類型，選取的案例有趙州橋、多瑙河橋、福斯灣懸臂鋼桁架橋、高明橋、維拉札諾橋等橋梁。以小組為單位，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)分析，構(gòu)思一個(gè)簡易的相片架方案，并繪畫設(shè)計(jì)圖樣，然后參加“顯創(chuàng)意、展風(fēng)采”班級(jí)簡單結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽，用 3分鐘左右時(shí)間介紹自己的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過討論交流，由評(píng)委評(píng)分，最后根據(jù)分?jǐn)?shù)選出一、二、三等獎(jiǎng) 溫馨提示：橋梁模型設(shè)計(jì)，主要從橋梁的類型、作用、成本、穩(wěn)定、強(qiáng)度等方面介紹；相框設(shè)計(jì)主要從強(qiáng)度、安全、審美、個(gè)性、功能、創(chuàng)意、成本、功能等方面介紹。 學(xué)生在進(jìn)行比賽之后，思維將越來越寬闊，此時(shí)再通過講授結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和主要因素，把學(xué)生的想法重新回歸到規(guī)范上，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意和規(guī)范兩者的統(tǒng)一。學(xué)生還能歸納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮的主要因素。根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)選擇替代器材材料以及與為教學(xué)服務(wù)的音像資料等。 提問：同學(xué)們從中發(fā)現(xiàn)了什么與技術(shù)設(shè)計(jì)有關(guān)的新聞？ 學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)了頭版所登的我國第四個(gè)航天發(fā)射基地要建在海南的新聞。 （三） 學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)及要求 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以一種或幾種功能的實(shí)現(xiàn)為基本目標(biāo) , 應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范 , 滿足使用者的基本需要。例如 ,房間內(nèi)的桌子比較小 ,而房間的墻上有大面積的空白 ,此時(shí)就可能會(huì)選擇懸掛式的相片架 ,而不會(huì)選擇用支架式的相片架。 請(qǐng)簡要說明這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) ,并根據(jù)所學(xué)的有關(guān)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的知識(shí) ,對(duì)這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。我用目標(biāo)激勵(lì)學(xué)生，有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)方案要到老師這里存檔，你所做的模型或原型還可送給你最要好的同學(xué)，因是自己親手所做，比買貴重物品相送更能表達(dá)純潔的友誼。但大多數(shù)都是零散、片面的。 五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 1．重點(diǎn)：透過經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞，讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀察結(jié)構(gòu)的實(shí)用性和美。本節(jié)內(nèi)容按排 2課時(shí)（連排）。 在讓學(xué)生做練習(xí)時(shí)，我補(bǔ)充了一道題，要求學(xué)生為我們學(xué)校 —— 龍二高設(shè)計(jì)一座雕塑，學(xué)生的積極性非常高。開發(fā)任何新產(chǎn)品都離不開結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 c、最先設(shè)計(jì)出來的同學(xué)到黑板上畫出方案并講解方案的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思想。在考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度 , 使結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi) , 能實(shí)現(xiàn)一定的功能的同時(shí) , 還要考慮經(jīng)濟(jì)因素 , 如做到用料省、成本低等 , 也就是說 , 力求以最低的成本使所建造的結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)定的要求。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮哪些因素呢？ 無論是設(shè)計(jì)衛(wèi)星發(fā)射中心還是設(shè)計(jì)一個(gè)相片框都要考慮的因素有哪些？ （二）學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性。制作中 , 要因地制宜地選擇方便易 得、 容易加工的材料。 過程與方法：熟悉設(shè)計(jì)一 個(gè)簡單結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮的主要因素。教師稍加引導(dǎo)學(xué)生很容易就明白結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新可以從外觀和功能上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，并欣賞別人的創(chuàng)意。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素有 : 符合使用者對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的穩(wěn)定性和強(qiáng)度要求 , 安全因素 , 公眾和使用者的審美需求 , 使用者的個(gè)性化需要 , 對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的成本控制要求和一定 的使用壽命等。其實(shí)在我們的同學(xué)都能制作很多很好的設(shè)計(jì)，下面我們就看一下同學(xué)們的風(fēng)采。 學(xué)生欣賞各種款式的手機(jī)后會(huì)激發(fā)他們討論設(shè)計(jì)的興趣。每件作品都應(yīng)附有一張意見表 , 表中要記錄每位學(xué)生自己所完成的工作、同學(xué)和教師對(duì)作品的書面評(píng)價(jià)等。但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往涉及較復(fù)雜的數(shù)學(xué)、科學(xué)的知識(shí)和原理， 而且學(xué)生初次接觸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有一定的難度；同時(shí)由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素具有多元性，而且這些因素都不可缺少。在課后，我也特地問了做試驗(yàn)失敗的學(xué)生，他們重新做了試驗(yàn)，結(jié)果都取得了成功。這個(gè)概念離學(xué)生所處的日 常生活環(huán)境聯(lián)系很密切。 案例分析：靜態(tài)的自行車是如何保持穩(wěn)定的。 （ 2） 向盛水器皿中倒掉一部分水，再按照上圖豎立易拉罐頭， 不行的話，再倒掉一部分水，再豎立易拉罐?? （ 3 發(fā)現(xiàn)當(dāng)易拉罐中留有一定數(shù)量水的時(shí)候，易拉罐就可以立穩(wěn)在桌面上，通 過試驗(yàn)找出這個(gè)水量。教師可以做補(bǔ)充發(fā)揮：重心的投影應(yīng)落在結(jié)構(gòu)體的底面內(nèi)部，教師可以向?qū)W生做演示試驗(yàn)。所以說明了這樣一個(gè)問題：結(jié)構(gòu)體維持原有平衡狀態(tài)的能力或本領(lǐng)是不同的。本試驗(yàn)簡單易行，很適合隨堂進(jìn)行。 四．教學(xué)策略 通過做一個(gè)能給學(xué)生留下深刻印象的演示試驗(yàn)，來說明結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念?！焙蜆?gòu)件的五種基本受力形式，通過有趣的小試驗(yàn)，強(qiáng)化對(duì)不同類型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)的理解。然而整個(gè)活動(dòng)又有點(diǎn)缺憾。比如在處 理結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的的條件“重心所在的點(diǎn)垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)”，我是找了塊橡皮泥，通過不斷調(diào)整橡皮泥的形態(tài)，使重心位置不斷偏移，超出支撐面范圍就歪倒了。那是因?yàn)榧偃邕@樣，運(yùn)動(dòng)員很容易撞到支架上去。 [板書 ]影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素：重心位置的高低；支撐面的大??；結(jié)構(gòu)的形狀。 B．因素二：支撐面的大小 師：（觀看幻燈片）支撐面和接觸面的區(qū)別：接觸面是物體與地面接觸形成的面。 （進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)）兩塊紅磚，材質(zhì)相同，一塊是另一塊的一半。再用吹風(fēng)機(jī)對(duì)礦泉水吹風(fēng)，當(dāng)風(fēng)力加大，靠近，礦泉水瓶被吹倒。 五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：重心位置，支撐面的大小和結(jié)構(gòu)的形狀 教學(xué)難點(diǎn)：利用所學(xué)的知識(shí)解決生活中的有關(guān)現(xiàn)象 六、教學(xué)策略 1．在教學(xué)中為了使學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)，必須以“影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的 主要因素”為主線，并以這條主線進(jìn)行展開。 三、學(xué)情分析 學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)初步掌握了結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)。很生動(dòng)，把抽象的概念形象化了。 在驗(yàn)證重心高低會(huì)影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性中，設(shè)計(jì)了兩塊磚的撞擊實(shí)驗(yàn)。 本部分是課堂的機(jī)動(dòng)部分，按照實(shí)際的教學(xué)時(shí)間合理安排，可作為課堂作業(yè) 六、教學(xué)反思 本課時(shí)對(duì)蘇教版教材的內(nèi)容編 排加以調(diào)整，主要是講解結(jié)構(gòu)與力的基礎(chǔ)內(nèi)容，本課時(shí)需要結(jié)合許多實(shí)際的身邊事例加以講解。 提問：哪一種需要的力更大一些？ 通過這個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生明白內(nèi)力和應(yīng)該的概念： 細(xì)線本身會(huì)產(chǎn)生一種抵抗的力，成為內(nèi)力；當(dāng)把它對(duì)折后，橫截面積改變，對(duì)應(yīng)的應(yīng)力也將變化。 五、教學(xué)過程 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 一、導(dǎo)入 二、新課 （一）導(dǎo)入 總結(jié)上節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，對(duì)本節(jié)內(nèi)容的過渡加以說明 （二）結(jié)構(gòu)與力 力學(xué)的角度上理解結(jié)構(gòu)的涵義。 。其受力特點(diǎn)是，外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上，如頭盔、汽車飛機(jī)的外殼等等。 （三）結(jié)構(gòu)的類型 我們知道生活中的結(jié)構(gòu)是千奇百態(tài)的，根據(jù)物體的結(jié)構(gòu)形態(tài)，通常將結(jié)構(gòu)分為實(shí)體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)。并及時(shí)讓學(xué)生自主總結(jié)和歸納。 1．本課時(shí)要通過講解列舉關(guān)于自然界、技術(shù)領(lǐng)域和社會(huì)領(lǐng)域等各方面的結(jié)構(gòu)例子，并對(duì)結(jié)構(gòu)的分析和研究 ,使學(xué)生明白“結(jié)構(gòu)是指事物的各個(gè)組成部分之間的有序搭配和排列”。導(dǎo)演對(duì)劇本的處理是一種再創(chuàng)造 ,與此同理 ,教師并不是教材和參考書的 “留聲機(jī)” ,而是要針對(duì)學(xué)生的心理特點(diǎn)和已有知識(shí) ,對(duì)教材進(jìn)行科學(xué)和藝術(shù)的處理 ,從而形成可以操作的教學(xué)思路。 八、案例點(diǎn)評(píng)： 拓寬深挖法就是通過適當(dāng)?shù)闹v授，拓展教材的廣度，挖掘教材的深度。這時(shí)我提出問題 ,對(duì)于 A物體來說 ,上面加了 B物體 ,難道真的對(duì)它沒有影響嗎？學(xué)生回答有影響 ,然后我再問 ,會(huì)影響到 A 物體的什么 ,引導(dǎo)學(xué)生回答出“架構(gòu)形態(tài)”。 第三個(gè)問題是：將來運(yùn)用技術(shù)手段在人的視網(wǎng)膜上造出兩個(gè)凹槽 ,有這種可能嗎？課堂氣氛進(jìn)一步活躍，又是幾個(gè)同學(xué)搶著發(fā)言 : “有這種可能，現(xiàn)在我們能夠破譯人的遺傳密碼”?！苞椦叟c導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)”就是其中之一，很值得深挖。 案例分析：人坐在椅子上 , 椅面受到的力；行人和車輛通行的橋面受到的力。 在社會(huì)領(lǐng)域 ,也普遍存在著結(jié)構(gòu)現(xiàn)象。根據(jù)鷹眼的結(jié)構(gòu) ,人們正在研制“ 鷹眼”導(dǎo)彈系統(tǒng)。 鷹眼與導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)。 4 學(xué)習(xí)技術(shù)課程 , 尤其是“技術(shù)與設(shè)計(jì)” ,會(huì)遇到困難 , 會(huì)感到辛苦 , 我們要以堅(jiān)強(qiáng)的意志力 , 鼓起戰(zhàn)勝困難繼續(xù)前進(jìn)的勇氣 , 努力增強(qiáng)我們