【文章內(nèi)容簡介】 能力。 在驗證重心高低會影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性中，設(shè)計了兩塊磚的撞擊實驗。用撞倒完整磚的力撞擊半截的磚，而它卻紋絲不動。在驗證結(jié)構(gòu)與地觸面所形成的支撐面的大小會影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定中，則是設(shè)計如何使雞蛋穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)牧⑵饋怼Ｔ诮Y(jié)構(gòu)形態(tài)這個因素中，則是設(shè)計了一個讓一張硬紙立起來。另外在學(xué)生的動手實踐活動中，教材用的器材是磚頭。在課堂實施既不安全也不衛(wèi)生，于是改用軍棋代替。讓學(xué)生從感性上理解了 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素。 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定的基本條件在教材中提到過，但有點含蓄，這里設(shè)計了一個橡皮泥實驗。很生動，把抽象的概念形象化了。這樣通過實驗，案例，實踐三者緊密結(jié)合。產(chǎn)生一個形象生動的知識鏈：認(rèn)識 理解 運用 鞏固。 二、教材分析 本節(jié)是“蘇教版”《技術(shù)與設(shè)計 2》第一章第二節(jié)《穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析》的第一主題“結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性”。該章的總體設(shè)計思路是：認(rèn)識結(jié)構(gòu) 探析結(jié)構(gòu) 設(shè)計結(jié)構(gòu) 欣賞結(jié)構(gòu) 。“結(jié)構(gòu)”與“設(shè)計”是該章的兩個核心概念。是對結(jié)構(gòu)認(rèn)識的基礎(chǔ)上作進一步深入的學(xué)習(xí)， 而結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性則結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要考慮的重要因素之一，可使學(xué)生對結(jié)構(gòu)的基本認(rèn)識有一個更深入的認(rèn)識與鞏固，為后續(xù)的結(jié)構(gòu)的強度，結(jié)構(gòu)的設(shè)計等教學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)。通過利用探究，討論，對比等方法有利于提高學(xué)生創(chuàng)新的品質(zhì)和分析能力。 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。因此在教學(xué)盡量多些涉及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的生活實例，便于師生進行互動探討，幫助學(xué)生加深對影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定因素的理解。 學(xué)生對三角形結(jié)構(gòu)的結(jié)實穩(wěn)固和物體結(jié)構(gòu)的重心越來越低越穩(wěn)定相關(guān)知識已經(jīng)通過其它學(xué)科在理論有所了解，但面對生活中具體實物結(jié)構(gòu)設(shè) 計卻難以掌握。 四、教學(xué)目標(biāo) 1．知識與技能：理解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的概念以及通過實驗分析總結(jié)出影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要因素。 過程與方法：通過探究、實驗、討論、分析、對比等教學(xué)方法，使學(xué)生懂得應(yīng)用相關(guān)的理論知識。 情感態(tài)度與價值觀：增強學(xué)生對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的認(rèn)識。培養(yǎng)創(chuàng)新品質(zhì)，提高審美意識。滲透安全教育，德育教育。 五、教學(xué)重點與難點 教學(xué)重點：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：利用所學(xué)的知識解決生活中的有關(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，必須以“影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的 主要因素”為主線，并以這條主線進行展開。通過實驗演示，舉例，圖片和實物展示激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造靈感，以達到應(yīng)用知識的目的。 2．教師切實的去創(chuàng)造環(huán)境，調(diào)動學(xué)生的各個方面的能力，如：表述的能力、思考的能力、發(fā)現(xiàn)問題的能力、解決問題的能力、合作學(xué)習(xí)的能力等。把課堂還給學(xué)生、讓學(xué)生成為課堂的主體，讓學(xué)生去說、去想、去做，從推進學(xué)生對結(jié)構(gòu)知 識的內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識與體驗。 七、教學(xué)資源 礦泉水瓶 吹風(fēng)機 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，對 結(jié)構(gòu)有了大致的了解。而結(jié)構(gòu)是無處不在的，（觀看幻燈片）仔細(xì)觀察這些結(jié)構(gòu)，請同學(xué)們回憶下什么是結(jié)構(gòu)？ 生：結(jié)構(gòu)是指事物各個組成部分之間的有序搭配和排列。 生：從力學(xué)角度來說，結(jié)構(gòu)是指可以承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，它可以抵抗能引起形態(tài)和大小改變的力。 （進行演示實驗）用空礦泉水瓶立放，提示學(xué)生對穩(wěn)定性的關(guān)注。再用吹風(fēng)機對礦泉水吹風(fēng)，當(dāng)風(fēng)力加大，靠近，礦泉水瓶被吹倒。 師：這是一種我們生活中的現(xiàn)象，在沒吹它時它是穩(wěn)定的，后來它為什么會翻倒呢？ （給些時間讓學(xué)生想，說）指出：這是因應(yīng)當(dāng)這些物體受到外力作用時，原有的平衡 狀態(tài)被打破導(dǎo)致的。 師：那么，什么是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性呢？ [板書 ] 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(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：大家看到了，礦泉水瓶在被吹后，不能抵抗住外力，發(fā)生了傾斜甚至翻倒，那如何保持在有風(fēng)力情況下礦泉水瓶的穩(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！ （請學(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。 “穩(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)