【文章內(nèi)容簡介】 穩(wěn)定性？生：可以在瓶子中裝入一定量的水。[分析]學(xué)生看到這個現(xiàn)象后都感到有些“蠢蠢欲動”，想去提高這個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性！指出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念。（播放臺風(fēng)“圣帕”的視頻資料）。引導(dǎo)并指出提高穩(wěn)定性可以減少損失，同時讓學(xué)生增加人文關(guān)懷意識和自身保護意識。實驗歸納階段A．因素一：重心位置的高低師：既然結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性被打破后往往會造成嚴(yán)重的后果，那么我們就很有必要知道影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素有哪些。（進行演示實驗）兩塊紅磚，材質(zhì)相同，一塊是另一塊的一半。分別擺成如圖形狀，用同樣的小榔頭撞擊磚的上方。先上學(xué)生明確一點，撞擊紅磚時小榔頭的擺幅相同，說明撞擊力相同。師：為什么用撞倒完整的磚的力撞擊半截的磚，它卻紋絲不動呢？生：完整的磚穩(wěn)定性好些，半截的磚穩(wěn)定性相對性差點。有可能跟它們的重心有關(guān)，重心低的穩(wěn)定性好點。（組織學(xué)生就原因盡情發(fā)表意見，最后叫學(xué)生提煉歸納，明確重心低的結(jié)構(gòu)容易穩(wěn)定）[板書] 重心位置的高低影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性案例分析（實物展示）不倒翁為什么不倒？觀看不倒翁內(nèi)部構(gòu)造圖片（幻燈片）生：不倒翁有一個很低的重心。且重心低，所以容易穩(wěn)定點。（觀看幻燈片）獨腳茶幾的獨腳和臺面是如何設(shè)計的？為何這樣設(shè)計？引導(dǎo)學(xué)生分析：獨腳茶幾的獨腳是用密度較大石頭做成的，臺面也是密度較大的材料做成的，目的是為了降低茶幾的重心。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。支撐面是物體與地面接觸形成支撐點的連線與地面的構(gòu)成的面。師：分析自行車的支撐面的哪一區(qū)域？生：單腳支撐自行車的支撐面是：前、后輪與地面接觸點和支撐腳與地面形成的接觸點連線構(gòu)成的區(qū)域。雙腳支撐的自行車是：支撐腳與地面形成的接觸點和前輪與地面的接觸點連線構(gòu)成的區(qū)域。（進行演示實驗）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。開始立不起來，教師提示可以對雞蛋可以進行一點處理。讓學(xué)生動腦筋把雞蛋立起來（學(xué)生很快找到方法）[板書]支撐面的大小影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性案例分析人的身體的穩(wěn)定性取決于支撐面的大小和人體姿勢重心的高低，在一定的范圍內(nèi)，兩腳分得越開，則重心越低，支撐面越大，越穩(wěn)定?。ㄕ垖W(xué)生上前模仿柔道運動員的站姿！學(xué)生很踴躍地上臺表演，調(diào)解了氣氛，活躍了課堂）C．因素三：結(jié)構(gòu)的形狀（進行演示實驗）拿出硬紙片，讓學(xué)生不借助其它任何物體，將紙片立起來？提示：在可改變形狀的情況下，紙片可以怎樣立起來教師根據(jù)學(xué)生所展現(xiàn)的方法中的一種立起紙片（如折成狀），并畫出它們的幾何形狀，引導(dǎo)學(xué)生分析明白結(jié)構(gòu)的形狀影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[板書也會影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性（學(xué)生實驗）參照課本16頁，利用手頭的軍棋來搭建結(jié)構(gòu)，用40塊棋子，壘成長5塊棋、高8塊棋的墻，課本上給出了三種壘法，找出最佳方案！[分析]只能定性地得出結(jié)論，如果能有別的儀器來協(xié)助這個實驗。在這個實驗里，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的想象很豐富，也極其愛動腦，書上的框架搭建好后，立即開始搭建他們想出的結(jié)構(gòu)，在短短的6分鐘里，平均每個組都實驗了4~5個結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了比書上列出來的更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，并進行了熱烈的討論。[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。D．結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定的基本條件師：我們詳細(xì)介紹了三種影響影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素，大家仔細(xì)想想，還有其它影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素嗎？（進行演示實驗）用橡皮泥捏成長方體的穩(wěn)定狀態(tài)。再調(diào)整橡皮泥的形狀，捏成逐漸向右傾斜，然后觀察橡皮泥的穩(wěn)定性。當(dāng)超過某一個角度后發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定。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，不然就會傾倒。[板書]結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件是“重心所在的點垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)”3．練習(xí)鞏固（觀看幻燈片）觀察學(xué)校的籃球架，并思考籃球架要有較高的穩(wěn)定性，可以怎樣做？生：在底座上加些比較重的重物。生：增大底座與地面的接觸面，可以使重心所在的點垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)。教師點評：在日常生活中我們并沒有這么去做。那是因為假如這樣，運動員很容易撞到支架上去。這樣忽略了人機關(guān)系。4．教師總結(jié)（觀看幻燈片）展示本節(jié)課的主要內(nèi)容師：在日常生活中，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛，那么不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)也能發(fā)揮其功能的事例也很多，請同學(xué)們回去考慮。同時要求大家課后能制作個不倒翁。九、教學(xué)反思本節(jié)課的內(nèi)容涉及的一般知識廣，而且抽象。因此在準(zhǔn)備這堂課中如何使知識點立體化，又使教學(xué)過程符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律下了一番功夫。因為影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因素是相關(guān)聯(lián)的。要驗證其中的一種因素，勢必會對另一種產(chǎn)生影響，所以必需找些特例。比如在處理結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的的條件“重心所在的點垂線落在結(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。在實驗時能把這個臨界狀態(tài)很好的演示出來。在整個實驗環(huán)節(jié)中，不要讓學(xué)生總在聽，還要讓他們動，既動手，又動腦。在一定程度上實現(xiàn)了“做中學(xué)”和“學(xué)中做”。另外在實驗的器材選擇上一定要精心選擇，以適用經(jīng)濟方便為原則。讓學(xué)生感覺到我們學(xué)到的知識，來源于生活，又高于生活。另外在本節(jié)課的一個學(xué)生動手實踐活動中，可以發(fā)現(xiàn)其實學(xué)生的想象力是極其豐富的。除了課本中的幾個形態(tài)結(jié)構(gòu)外，還制作了各種課本沒有的形態(tài)的結(jié)構(gòu)。然而整個活動又有點缺憾。就是不能做到關(guān)注每一個學(xué)生的，有些學(xué)生并沒有親自動手做，有些是沒有遵循設(shè)計中的一般過程。在一定程度上影響了結(jié)論的得出?！胺€(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析” ——第1課時的教學(xué)設(shè)計本課時是《技術(shù)與設(shè)計2》第一單元“結(jié)構(gòu)與設(shè)計”的第二節(jié)“穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析”的第1課時。第二節(jié)穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析（第1課時）一．教學(xué)目標(biāo)：通過技術(shù)試驗分析影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的因素，并寫出試驗報告。二．教學(xué)內(nèi)容的分析本課時是《技術(shù)與設(shè)計2》第一單元“結(jié)構(gòu)與設(shè)計”的第二節(jié)“穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析”的第1課時。在本課時之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過了常見結(jié)構(gòu)的基本知識。學(xué)生已經(jīng)初步明白了“結(jié)構(gòu)是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列?！焙蜆?gòu)件的五種基本受力形式，通過有趣的小試驗，強化對不同類型結(jié)構(gòu)的特點的理解。所以本課時是在第一節(jié)認(rèn)識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，具體對結(jié)構(gòu)的兩個重要性質(zhì)：穩(wěn)定性和強度做詳細(xì)分析。課文從實例出發(fā)，分析影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的主要因素，接著講了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性在日常生活中的應(yīng)用。本節(jié)重點是使學(xué)生通過技術(shù)試驗，學(xué)會分析影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素，教師在技術(shù)試驗中應(yīng)該加以對學(xué)生的引導(dǎo)。教學(xué)重點：穩(wěn)定性概念。教學(xué)難點：影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素。三．教學(xué)對象分析：學(xué)生對結(jié)果已經(jīng)有了一定的了解，對結(jié)構(gòu)的功能和分類也有了一定的基礎(chǔ)。另外，學(xué)生在物理課上已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)力學(xué)的知識，對物體的受力分析有比較好的基礎(chǔ)，可以說物理的力學(xué)知識和上節(jié)課常見結(jié)構(gòu)的基本知識為本課時做好了知識的準(zhǔn)備。四．教學(xué)策略通過做一個能給學(xué)生留下深刻印象的演示試驗，來說明結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念。通過學(xué)生熟悉的事例，展開在技術(shù)范圍內(nèi)與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相關(guān)的主要因素，通過技術(shù)試驗，使學(xué)生領(lǐng)悟各因素與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性之間的定性關(guān)系。（一）教法：在教學(xué)過程中，采用講授法、閱讀法、案例分析和課堂提問等方法與學(xué)生共同討論、分析、交流互動等教學(xué)形式交叉和滲透靈活運用，并始終貫穿于整個教學(xué)活動中。本課時要求學(xué)生親歷探究易拉罐的重心與穩(wěn)定性的關(guān)系的探究試驗，讓學(xué)生在實際操作活動中了解問題探究的方法與過程，感受探究成功后的喜悅。（二） 學(xué)法：鼓勵學(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。五．教學(xué)準(zhǔn)備本課時有一個學(xué)生自主探究的小試驗——探究易拉罐的不同重心和穩(wěn)定性的關(guān)系。用本試驗來代替教科書16頁的不倒翁的試驗，是因為一來在有限的課堂時間內(nèi)做一個不倒翁再來探究其穩(wěn)定性的關(guān)系，時間不允許；二是易拉罐取材更容易。本試驗是通過往易拉罐中倒入不同量的水來使得易拉罐具有不同高度的重心，從而探究其穩(wěn)定性的關(guān)系。本試驗簡單易行，很適合隨堂進行。六、教學(xué)過程：（板書）穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性通過做一個能使學(xué)生印象深刻的小試驗來引入結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念。（師）：同學(xué)們一定看過雜技演員驚險的“走鋼絲”表演吧，對演員那種保持平衡的能力很是佩服。其實，走鋼絲并不是一件常人不可能完成的任務(wù)?？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。今天，就要做一個試驗：一個乒乓球如何立穩(wěn)在細(xì)細(xì)的鋼絲上……教師在做試驗時，邊做邊解釋如何讓乒乓球平穩(wěn)的具體過程。（師）：好，同學(xué)們，這是我營造的一個穩(wěn)定的例子。然而，在日常生活中，我們看到的卻是許多不穩(wěn)定的現(xiàn)象：臺風(fēng)過后，被吹倒在地的廣告牌，三輪車因貨物堆的過高而翻倒，自行車碰翻倒地……這些都是當(dāng)物體受到外力作用時，原有的平衡狀態(tài)被打破而出現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象；但是在剛才的試驗中，我特地對乒乓球也施加了外力作用，對它的平衡狀態(tài)進行干擾，但是它并沒有出現(xiàn)不穩(wěn)定而倒下。所以說明了這樣一個問題：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。由此引出穩(wěn)定性的概念（結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。）（板書）結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。（師）：當(dāng)一個物體的結(jié)構(gòu)不能有效地抵抗外力對其自身平衡的影響，那么該物體就很難承受負(fù)載而保持平衡。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，簡要說明理由。通過討論，從而引出影響穩(wěn)定性的主要因素（重心位置高低，支撐面大小，物體形狀）。（板書）影響穩(wěn)定性的主要因素（板書）一般，物體重心越低，穩(wěn)定性越好。提問：可以通過哪些措施或方法來降低重心，提高穩(wěn)定性？一般，學(xué)生結(jié)合自己學(xué)過的物理知識，可以回答到兩點：物體的高度不可設(shè)計過高；上輕底重。教師可以做補充發(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。另外要重點補充的是：重心與接觸面（接觸點）的位置關(guān)系。重心與接觸點的三種不同的位置，牽涉到三種不同的平衡：不穩(wěn)定平衡，隨遇平衡，穩(wěn)定平衡。圖中矩形代表標(biāo)尺，紅點代表重心，藍(lán)色圓點是固定點，標(biāo)尺在固定點的作用下可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。?。ú环€(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。并且解釋一開始做的“走鋼絲”演示試驗中，為什么乒乓球下面掛了一個大鉤碼以后，就可以立穩(wěn)在細(xì)線上了（穩(wěn)定平衡，乒乓球與鉤碼的整體重心位于細(xì)線的下方）。（板書）探究：易拉罐的重心與穩(wěn)定性的關(guān)系。試驗準(zhǔn)備：易拉罐1只，一易拉罐清水，燒杯1只（可以用其他盛水器皿代替）試驗過程：（1）先往易拉罐中灌滿水，然后按照下圖豎立易拉罐，發(fā)現(xiàn)此時易拉罐無法保持平衡。（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)量水的時候，易拉罐就可以立穩(wěn)在桌面上，通過試驗找出這個水量。（板書）一般，結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支持面越大，穩(wěn)定性越好。解釋：因為這塊面積越大，重心的投影就越容易落在里面，從而可以達到穩(wěn)定。舉例：寶塔為什么上端小，下端大？建造高層建筑物時，為什么它的地基做的很大而且很深？（板書）物體形狀不同，穩(wěn)定性也不同。舉例：三腳小板凳、照相機的支撐架。思考：A字型梯子載人時能穩(wěn)定的原因是什么？試從影響穩(wěn)定性的三個方面加以考慮。討論梯子中間拉桿的作用是什么？（板書）。物體的靜止?fàn)顟B(tài)和運動狀態(tài)下的平衡條件是不同的。案例分析：靜態(tài)的自行車是如何保持穩(wěn)定的。在雙腳支撐的情況下，支撐架與地面的兩個接觸點與前輪子構(gòu)成一個三角形，當(dāng)重心的投影落在其內(nèi)部時，就是穩(wěn)定的。在單腳支撐的情況下，支撐架也是和前后兩個車輪構(gòu)成一個三角形，當(dāng)重心的投影落在其內(nèi)部時，是穩(wěn)定的。電動自行車或摩托車的另一種常見的支撐形式，共同討論：（1）支撐點與地面構(gòu)成的幾何形狀（2）前、后輪的受力（3）重心位置（4）穩(wěn)定情況運動的自行車的平衡條件，介紹其中的一個作用：陀螺效應(yīng)陀螺效應(yīng)：凡是高速旋轉(zhuǎn)的物體，都有一種使轉(zhuǎn)動軸保持不變的能力，這種能力使得陀螺即使在不平的支持面上轉(zhuǎn)動也不會倒下。教師演示滾動的硬幣不倒，轉(zhuǎn)動的陀螺不倒的演示試驗。所以一旦自行車運動起來后，轉(zhuǎn)動的車輪也具備這種能力，這種能力使得自行車即使發(fā)生了傾斜，也能自動地把自行車調(diào)整過來，這就是自行車不倒的原因。提問：在汽車制造業(yè)中，利用殼體結(jié)構(gòu)和薄鋼板制造汽車的車體，而不用框架結(jié)構(gòu)或較厚的鋼板？除了重心位置的高低、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小和結(jié)構(gòu)的形狀外，你認(rèn)為還有哪些因素也會影響到物體的平衡？課后作業(yè)：書p23頁練習(xí)1。七．教學(xué)反思本節(jié)課講的是穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的一個重要概念：穩(wěn)定性。這個概念離學(xué)生所處的日常生活環(huán)境聯(lián)系很密切。俗話說：“生活出真知。”從學(xué)生們熟悉的日常生活出發(fā)研究結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性，我認(rèn)為是教學(xué)的一個很好的切入點。本節(jié)課從一個學(xué)生平時熟悉的“走鋼絲”表演的轉(zhuǎn)型小試驗，得出不同物體維持原有平衡狀態(tài)的能力的差異性，進一步得出了穩(wěn)定性概念，這是本節(jié)課的教學(xué)重點。通過做一個令學(xué)生印象深刻的演示試驗，讓學(xué)生對物體的穩(wěn)定性概念加深印象，教參上提示的非常好。影響結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性主要三方面的因素，而在物體的重心這一方面我做了適當(dāng)擴展，補充了三種不同穩(wěn)度的平衡（不穩(wěn)定平衡、隨遇平衡、穩(wěn)定平衡），并從穩(wěn)度最好的穩(wěn)定平衡的分析中解釋了“走鋼絲”表演之所