文档介绍：《简单结构的设计》教学设计
作者单位:无锡市第一中学姓名:钱一千
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一、教材依据
通用技术苏教版《技术与设计2》第一单元《结构与设计》第三节《简单结构的设计》
二、设计思想
1、教材分析:
本节课是第一单元《结构与设计》第三节《简单结构的设计》,这节课有两个方面要求:一是能够对所做的结构进行简单分析,熟悉设计一个简单结构所应考虑的主要因素;二是进行一个简单结构的设计,绘制设计图并制作模型或原型。分析教材本单元的前后章节——《常见结构的认识》、《稳固结构的探析》,这些章节中涉及到结构与力、结构的类型、结构的稳定性、结构的强度等知识点与本节课有很强的延续性,因此本节课重点应放在如何在设计简单结构的过程中,结合这些知识点,让学生发挥自己的创造力,设计出既符合要求又各具特点的简单结构。
2、设计理念:
简单结构的设计,关键在于这个简单结构——“载体”的选择。按照教材上的要求选择简易相框的制作,在实际教学中很难吸引学生的兴趣。现在的学生数码相机的使用非常普遍。好的照片他们或许会用来作电脑桌面的壁纸,或许能放在手机中欣赏,却很难会再打印出来放在相框中。甚至还有一些学生,他们拥有电子相框、MP4等电子设备,又怎么会有兴趣来制作相框呢?所以必须另选一个新的“载体”来制作简单结构,才能充分调动学生积极性和主动性,培养他们对结构设计的兴趣。因为是结构设计,所以我很自然就会考虑到桥梁的设计,考虑到成本和制作的难易程度,我决定选择纸桥,放弃木桥等其他材料的桥梁结构制作。纸张本身很柔弱,但是用纸张做出来的纸桥却能承载一定的重量,这充分说明了结构设计之功效,而且也能体现结构与力的关系。同时桥梁结构的类型很多,结构中的拱形结构和框架结构也能从纸桥设计中充分体现。同时我要学生明白,高中学生制作纸桥不是为了用纸做出来的像桥梁形状的结构,而是应该让我们设计的桥梁能够承载一定的重量,设计出合理实用的结构。为此,我们确定了纸桥制作的设计要求:整个纸桥结构必须全部使用普通A4(或16K)纸,最终设计出的纸桥用纸量应在
20张以内。构件的连接只允许使用普通的胶水(胶水只能起到辅助连接,不可用来承重,所以不可使用乳胶等)。纸桥在主要受力面内应满足几何不变性,跨度要求 20CM 以上,宽度 7CM 以上,高度 5CM 以上,最低承重要求为一瓶竖直放置的灌满水的500ML的饮料瓶(竖直放置于桥面上应保持稳定状态),在此基础上承载比越高越好。同时考虑到学生具体情况,我要求相邻两个学生为一组,按小组设计制作纸桥,一方面提高效率,另一方面也能培养学生的协作精神。
3、教学策略设计:
纸桥设计的要求并非这节课才提出,而是在结构设计的第一节课就已经提出,这样就可以让学生在学****前面知识的同时进行思考,本节课则是对纸桥制作进行具体指导。①首先对纸张的性质进行相应分析,让学生掌握纸张的特点——抗拉性能强、抗压性能弱。②由纸张的特点引出纸桥要承重就必须扬长避短,设计合适的结构提高抗压性能,才能承受一定的重量。不同结构的承重能力不同,追求的目标是纸桥的承载比应该尽可能大。③纸桥构件的选择很重要,不同结构的构件抗压性能不同,引导学生自己探讨选择合适的构件。
④构件的连接方式有多种,好的连接能够有效提高纸桥整体结构的强度。引导学生自己设计合适的连接方式。⑤介绍一些常见桥梁结构的类型,让学生自主设计纸桥时能有一定的参考价值。⑥学生设计并制作纸桥,在制作过程中能根据设计要求对自己的结构设计方案进行调整。⑦最后在学生全部完成作品之后进行作品的考核测试,即对制作出的纸桥结构进行承重测试,对于测试的结果指导学生进行相应修改。本节内容正常安排为四课时,第一第二课时为分析设计制作阶段,①—⑥策略可在此阶段完成;第三第四课时为修正测试评价阶段,⑥—⑦策略可在此阶段完成。
4、学情分析:
高中阶段的学生有一定的物理力学知识和动手实践的基础,制作纸桥完成情况应该普遍较好。但是由于是第一次接触结构设计,很多很好的结构设计往往在制作过程中会因为设计与制作的脱节而“流产”。但是不断的修正设计——动手制作的过程本身就是一个良好的创新实践过程,在这个过程中每个用心的学生都能体会到自己设计的乐趣。限于学生对纸桥制作的结构认识的不同、掌握结构设计水平能力的不同,学生们最终制作出的纸桥完成设计要求的结果差异性也很大。动手能力强、思维灵活的同学更容易设计出承载比较高的作品,这样可以让他们把自己成功的经验向其他同学们分享。动手能力较弱、思维比较迟缓的同学可能更多的体验解决问题过程的艰辛,这个过程同样是一份可贵的经验,而且他们对结构设计的理解尤为深刻。
三、教学目标
知识与技能目标:
1、理解结构的涵义、结构与力之间的关系。
2、