资源简介

(共63张PPT)
稳固结构的探析
教学目标
知识与技能：了解影响结构稳定性和强度的主要因素；能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素，并写出试验报告或总结；理解结构与功能的关系；能对事物的结构进行分析，对结构提出合理化的设计，并动手改造和革新事物的结构。
过程与方法：通过简单的技术试验过程，学会简单的技术试验方法，培养科学的思维方式；通过探究、实验、讨论、分析等方法，使学生懂得应用相关的理论知识。
情感态度与价值观：通过分析讨论等得到结论，培养学生的探究、实验、分析问题的能力，提高学生学习结构与设计的兴趣，渗透安全教育；创新和改进事物的结构，使其更能为百姓服务，体现人文关怀。
教学重难点
教学重点：能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素。
教学难点：利用所学知识解决有关现象。
教学方法与手段
1.采用直观教学法。通过试验、举例、图片和实物展示，让学生亲身体会和感受，激发学生的学习兴趣和促进对相关概念的理解。
2.采用探究式教学方法。通过小试验和探究，结合案例分析，激发学生探究热情，提高学生掌握相关知识的效率。
第一课时
结构是指事物各个组成部分之家的有序搭配和排列。
从力学角度来说，结构是指可以承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形态和大小改变的力。
　　根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构和壳体结构三种基本类型。
复习
稳固结构的探析
小游戏
游戏规则：两名学生相对站立，伸出手臂，手掌相对，用力推击对方手掌或闪躲对方手掌，脚步挪动者输。
结构稳定性是指在负载（外力）的作用下维持其原有的平衡状态的能力。
请列举日常生活中一些不稳定结构的例子。
结构的稳定性
试验1：装着半瓶水的A矿泉水瓶和装满一瓶水的B矿泉水瓶 ，用同样大小的力分别轻推两个矿泉水瓶 。
影响结构稳定性的主要因素
重心越低，稳定性越好；重心越高，稳定性越差。
举例。
影响结构稳定性的主要因素
试验2：将装着等量少量水的A、B两个矿泉水瓶一正一倒放置在讲台上，用电风扇吹。
结构与地面接触所形成的支撑面越大越稳定。也就是结构的底座越大，结构越稳定。
举例
影响结构稳定性的主要因素
试验3：用橡皮泥捏成长方体的稳定状态。再调整橡皮泥的形状，捏成逐渐向右倾斜，然后观察橡皮泥的稳定性。
影响结构稳定性的主要因素
对一个结构而言，如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。
影响结构稳定性的主要因素
试验4：测试用乐高积木搭建的三角形和正方形结构的稳定性。
影响结构稳定性的主要因素
结构的形状不同，其稳定性也不同。
阅读书本P15页“桁架与稳定性”的内容。
举例
影响结构稳定性的主要因素
探究1：屏风为什么摆成Ｚ字型，而不摆成一字型？
影响结构稳定性的主要因素
探究2：分析不倒翁为什么不会倒？
影响结构稳定性的主要因素
探究3：分析A字形梯载人时能保持稳定的原因。如果没有梯子中间的拉杆将会怎样？
影响结构稳定性的主要因素
探究4：比萨斜塔。
影响结构稳定性的主要因素
影响结构稳定性的因素是相互联系的，需要综合考虑各种因素来讨论。
影响结构稳定性的主要因素
探究5：运动状态下的自行车是如何保持平平衡的。
结构稳定性的应用
举例结构稳定性的应用。
举例结构不稳定性的应用。
课堂小结
影响结构稳定性的主要因素
重心位置的高低
结构与地面接触所形成的支撑面的大小
结构的形状
课后作业
设计一个简易的壁挂式书架，综合考虑它的稳定性和强度。如果家庭或班级需要，可以选择合适的材料加以制作。
第二课时
结构与强度
试验1：试坐一个硬纸板做的简易凳子和一个差不多大小的木质凳子。
结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
结构强度与稳定性的区别。
事　　件 结 果 原 因
分别在硬纸板做的三棱柱和四棱柱上不断加挂相同质量的重物。
　　分别在一根竹竿和一根同样尺寸的脆性塑料杆上不断加挂相同质量的重物。 　　
　　沿着垂直于中心线的方向撞击一根完整的钢管与用同样的方法撞击一根中间有焊接缝的钢管。
结构与强度
探究 1：空调外机在户外是如何固定的？
影响结构强度的主要因素：结构的形状、使用的材料和构件之间的连接方式。
影响结构强度的主要因素
饮料瓶上横向纹路有何作用 ？
　　增加瓶子的强度，受力不容易变形；增大手与瓶子间的摩擦力。
影响结构强度的主要因素
钻石为什么有那么高的硬度？
影响结构强度的主要因素
恐龙为何能承受自身巨大重量 ？
拱形结构可以承受比较大的力。
影响结构强度的主要因素
不同形状的结构所能承受力的程度是不一样的。
影响结构强度的主要因素
试验2：拿两张A4纸，一张对折，一张折成曲折形状，以两堆书做桥墩，分别把两张纸做桥面，用一元硬币测试桥面强度。
结构的外形相同，构件的截面不同，其强度也不同。
影响结构强度的主要因素
比一比：比较硬纸板做的、塑料的、木制的、铁制的小凳，强度如何。
不同材料构成的结构，其强度各不相同。
影响结构强度的主要因素
探究2：现代社会的高楼大厦大都是钢筋混泥土结构，为何要采用钢筋混泥土结构。
不同材料的各种性能不同，我们可以结合多种材料，形成牢固的结构。
影响结构强度的主要因素
影响结构强度的主要因素
　　结构构件的连接通常有以下两类：
　　1、铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动，具体有松螺栓、松铆等，如折叠伞伞骨间的连接、门与门框的连接等。
　　2、刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等，如固定铁床架的连接、不可移动的桌腿与桌面的连接等。
马上行动
构件的连接方式不同，结构的强度也不同。
影响结构强度的主要因素
1、结构的形状
2、使用的材料
3、构件之间的连接方式
结构与功能
结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用产生着直接影响。结构的改变可能导致功能的变化。
结构与功能
举例
结构与功能
结构与功能
思考：你还能对自行车的结构做哪些改变？
水陆两用自行车
课堂小结
稳固结构的探析
结构与稳定性
结构与强度
结构与功能
重心
底座
形状
形状
材料
连接
课后作业
观察生活中的各种结构，思考哪种结构可以做出改变，从而实现其他的功能，并把这一设想写成一份创意报告。如果切实可行的，可以制作出来，参加青少年科技创新大赛。《稳固结构的探析》
一、教学目标
知识与技能：了解影响结构稳定性和强度的主要因素；能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素，并写出试验报告或总结；理解结构与功能的关系；能对事物的结构进行分析，并动手改造和革新事物的结构，对结构提出合理化的设计。
过程与方法：通过简单的技术试验过程，学会简单的技术试验方法，培养科学的思维方式；通过探究、实验、讨论、分析等方法，使学生懂得应用相关的理论知识。
情感态度与价值观：通过分析讨论等得到结论，培养学生的探究、实验、分析问题的能力，提高学生学习结构与设计的兴趣，渗透安全教育；创新和改进事物的结构，使其更能为百姓服务，体现人文关怀。
二、教学重难点
教学重点：能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素。
教学难点：利用所学知识解决有关现象。
三、教学方法与手段
1.采用直观教学法。通过试验、举例、图片和实物展示，让学生亲身体会和感受，激发学生的学习兴趣和促进对相关概念的理解。
2.采用探究式教学方法。通过小试验和探究，结合案例分析，激发学生探究热情，提高学生掌握相关知识的效率。
四、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 媒体运用 设计意图
结构与
稳定性
（45分钟） [导入]：展示图片，让学生回答这些结构的类型，并回答结构是什么？[板书]：稳固结构的探析一、结构与稳定性小游戏：两名学生相对站立，伸出手臂，手掌相对，用力推击对方手掌或闪躲对方手掌，脚步挪动者输。[板书]：结构与稳定性引入结构稳定性的概念：在负载（外力）的作用下维持其原有的平衡状态的能力。1、结构的稳定性案例1：播放《真实的谎言》视频片段。请学生举例日常生活中一些不稳定结构的例子。 学生回答。两名学生做游戏。学生欣赏视频。学生举例。 PPT展示图片。PPT展示游戏规则。PPT展示概念。播放视频。 通过回顾，加深对结构的认识，为接下来稳固结构的学习奠定基础。以活动的形式能有效的集中学生的注意力，也有助于对结构稳定性概念的理解。通过视频，更生动地展示不稳定结构的例子，吸引学生学习的兴趣。
结构与
稳定性
（45分钟） 总结原因：物体受到外力的作用，原有的平衡状态被打破而出现的不稳定现象。2、影响结构稳定性的主要因素试验1：将装着半瓶水的A矿泉水瓶和装满一瓶水的B矿泉水瓶放置在讲台上，请两个学生上来用同样大小的力分别轻推两个矿泉水瓶，观察哪个更容易倒。请学生分析原因。得出结论：重心越低，稳定性越好；重心越高，稳定性越差。请学生举例：哪些结构体现了重心越低越稳定。教师归纳总结：独角茶几、落地电风扇等。试验2：将装着等量少量水的A、B两个矿泉水瓶一正一倒放置在讲台上，用电风扇吹。观察哪个先倒。请学生分析原因。得出结论：结构与地面接触所形成的支撑面越大越稳定。也就是结构的底座越大，结构越稳定。请学生举例：哪些结构体现了底座越大稳定。教师归纳总结：高塔、建筑、桥梁等。试验3：用橡皮泥捏成长方体的稳定状态。再调整橡皮泥的形状，捏成逐渐向右倾斜，然后观察橡皮泥的稳定性。当超过某一个角度后橡皮泥长方体出现倾倒。请学生分析原因。得出结论：对一个结构而言，如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。试验4：展示用乐高积木搭建的三角形和正方形结构，请学生上来测试稳定性，并分析原因。得出结论：结构的形状不同，其稳定性也不同。请学生阅读书本P15页“桁架与稳定性”的内容。请学生举例日常生活中的三角形结构。教师归纳总结：三角架、自行车架等。 两名学生上台试验，回答问题；其余学生观看、思考。学生举例回答。学生观看试验，思考并回答问题。学生举例回答。学生分析回答。学生试验，并分析回答。学生阅读。学生举例。 PPT展示结论。PPT展示图片。PPT展示结论。PPT展示图片。PPT展示结论。PPT展示结论。 通过试验，直观地得出结论，在“做中学”也可以让学生掌握得更牢固。通过试验，直观地得出结论，清晰易懂，印象又深刻。用橡皮泥来做这个试验，既容易操作，又能看出变化，结果显示明显。乐高积木对我校学生非常熟悉，搭建简单，显示的效果也明显。
结构与
稳定性
（45分钟） 探究1：屏风为什么摆成Ｚ字型，而不摆成一字型？请学生分析回答。探究2：分析不倒翁为什么不会倒？请学生分析回答。教师播放不倒翁不会倒的动画。探究3：分析A字形梯载人时能保持稳定的原因。如果没有梯子中间的拉杆将会怎样？探究4：比萨斜塔。教师询问学生对比萨斜塔的了解。播放视频：比萨斜塔。教师总结：影响结构稳定性的因素是相互联系的，需要综合考虑各种因素来讨论。探究5：运动状态下的自行车是如何保持平平衡的。教师分析、点评，得出结论：物体运动状态下和静止状态下保持平衡的条件是不一样的。3、结构稳定性的应用请学生举例结构稳定性的应用。请学生举例结构不稳定性的应用。教师归纳总结。 学生分析回答。学生分析回答。学生观看动画。学生分析回答。学生回答问题。学生欣赏视频。学生分析回答。学生举例回答。学生举例回答。 PPT展示问题。PPT展示问题。播放动画。PPT展示问题。播放视频。PPT展示结论。PPT展示问题。PPT展示结论。PPT展示问题。 通过一系列的探究问题，让学生深入掌握影响结构稳定性的三个主要因素，并能学以致用。通过比萨斜塔的视频，既拓展了学生对结构稳定性的认识，又对外国的一个经典结构有了了解。通过结构稳定性和不稳定性应用的举例，让学生了解结构稳定性的重要性。
结构与
强度（30分钟） 二、结构与强度试验1：教师展示一个硬纸板做的简易凳子和一个差不多大小的木质凳子，请一个同学上来分别坐一下。引入结构强度的概念：结构具有的抵抗被外力破坏的能力。[板书]：结构与强度请学生说明：结构强度与稳定性的区别。教师总结。结构的强度学生根据生活经验，回答PPT上的填表题。探究 1：空调外机在户外是如何固定的？ 学生试验。学生说明。学生回答问题。学生回答问题。 PPT展示概念。PPT展示区别。PPT展示问题。PPT展示问题。 通过亲身试验，引入强度概念，理解更深刻。通过填表题和探究，得出影响结构强度的三个主要因素，效果更好。
结构与
强度（30分钟） 得出结论：影响结构强度的主要因素：结构的形状、使用的材料和构件之间的连接方式。2、影响结构强度的主要因素①结构的形状展示各种饮料瓶，请学生分析饮料瓶上横向纹路有何作用。展示钻石图片，请学生分析其硬度高的原因。请学生举例生活中的三角形结构，如校报告厅屋顶等。展示恐龙图片，请学生分析恐龙为何能承受自身巨大重量。请学生举例生活中的拱形结构。得出结论：不同形状的结构所能承受力的程度是不一样的。试验2：拿两张A4纸，一张对折，一张折成曲折的形状，以两堆书做桥墩，分别把两张纸做桥面，然后请学生上来拿一元硬币测试强度。请学生分析原因。得出结论：结构的外形相同，构件的截面不一样，其强度也不一样。②结构的材料比一比：从试验1中的凳子引出，要学生比较硬纸板做的、塑料的、木制的、铁制的小凳，强度如何。得出结论：不同材料构成的结构，其强度各不相同。探究2：现代社会的高楼大厦大都是钢筋混泥土结构，为何要采用钢筋混泥土结构。得出结论：不同材料的各种性能不同，我们可以结合多种材料，形成牢固的结构。③构件之间的连接方式教师展示实物折叠伞、门、小木凳、铁凳等，引导学生观察这些结构构件之间的连接方式，并进行归纳分类。铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动，具体有松螺栓、松铆等，如折叠伞伞骨间的连接、门与门框的连接等。 学生分析并问答问题。学生分析并问答问题。学生举例回答。学生分析并问答问题。学生举例回答。学生试验并回答问题。学生回答问题。学生分析并回答问题。学生观察并进行分类。 PPT展示结论。PPT展示图片。PPT展示图片。PPT展示结论。PPT展示结论。PPT展示问题。PPT展示结论。PPT展示问题。PPT展示结论。PPT展示内容。 通过一系列的展示分析，深刻了解不同形状的结构强度也不同。通过试验，直观展示截面形状不同强度也不同这一结论。通过比较和探究，让学生更好地了解材料对强度的影响。
结构与
强度（30分钟） 　　刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等，如固定铁床架的连接、不可移动的桌腿与桌面的连接等。马上行动：书本P20页马上行动的第3小题。得出结论：构件的连接方式不同，结构的强度也不同。 学生思考并回答问题。 PPT展示内容。PPT展示结论。 通过马上行动，让学生学以致用。
结构与
功能
（15分钟） 三、结构与功能[板书]：结构与功能教师举例：直伞撑开和收起来有不同功能。（展示实物）教师：结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用产生着直接影响。结构的改变可能导致功能的变化。教师举例：固定结构的起子，它的功能往往是单一的。如果把固定结构改为组装结构，则可以实现多种功能。（展示实物）请学生列举生活中结构改变导致功能改变的事例。如沙发床、折叠小凳、折叠椅等。展示自行车的发展史图片，引导学生加深认识结构的变化带来功能上的变化。请学生发挥创意，思考并回答还能对自行车的结构做哪些改变。播放视频：水陆两用自行车。引导学生认识：创新的可贵。 学生举例回答。学生欣赏图片，并思考回答问题。学生欣赏视频。 PPT展示内容。PPT展示图片。播放视频。 通过伞、起子两个实物的展示、学生举例以及自行车的例子，让学生深刻认识创新的可贵，引导学生在日常生活中注意观察，注重创新。
课堂小结 总结：影响结构稳定性的三个主要因素，影响结构强度的三个主要因素，结构对功能的影响。 PPT展示小结内容。
课后作业 1、设计一个简易的壁挂式书架，综合考虑它的稳定性和强度。如果家庭或班级需要，可以选择合适的材料加以制作。2、观察生活中的各种结构，思考哪种结构可以做出改变，从而实现其他的功能，并把这一设想写成一份创意报告。如果切实可行的，可以制作出来，参加青少年科技创新大赛。 学生课后完成作业。 PPT展示作业内容。 通过与生活较贴近、比较有用又可以完成的作业，提高学生完成作业的兴趣。

五、教学反思
本节的内容涉及的一般知识广，而且抽象。因此在准备这堂课时，如何使知识点立体化，还要使教学过程符合学生的认知规律，必须下一番功夫。
为了更好地体现本节课的知识，一些试验的选择我考虑再三。比如在处理结构稳定的的条件“重心所在的点垂线落在结构底面的范围内”，我受女儿玩橡皮泥的启发，反复思考后，通过不断调整橡皮泥的形态，使重心位置不断偏移，演示出倾倒的临界状态，效果比较好。
学习过程不是学习者被动地接受知识，而是积极地构建知识的过程。所以在课堂中，我坚持做到不要让学生总在听，还要让他们动，既动手，又动脑。在一定程度上实现了“做中学”和“学中做”。另外在试验的器材选择上一定要精心选择，以适用经济方便为原则。让学生感觉到我们学到的知识，来源于生活，又高于生活。这样课堂效果比较好。

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