资源简介

第三节 结构设计
一、教学内容分析
1.教学内容在教材中的地位
本节属于粤教版通用技术必修二《技术与设计2》第一章第三节的《结构设计》的内容，教材内容包括能够对所做的结构进行简单分析，明确设计与制作的目标，制订设计方案，模型制作，检测、优化和改进设计，交流与评价，本节是前两节理论知识的综合应用与实践延伸。结合教材内容，本节课以“桥梁模型设计与制作”项目活动开展教学，使学生亲身经历一个完整的结构设计与模型制作的过程。
新课标对本节教学内容的要求是：学生应能结合生活中的实际需求进行简单的结构设计，并绘制设计图，做出模型或者原型，并能进行交流与评价。
2.教学重点：能够分析结构设计中应考虑的主要因素，体验结构设计的过程。
3.教学难点：能够进行简单的结构设计，进一步理解本章前面所学的理论知识。
二、教学对象分析
在“技术与设计1”课程中，学生已经学过了设计的技术语言、一般设计过程及模型或原型制作的基本方法和手段，并且经过本章的前两节的内容认识了一些常见的结构，学习了结构的相关理论知识，知道了结构稳定行和强度的主要影响因素，他们对于结构设计与制作产生了较大的兴趣，但在进行具体的结构设计时还不能全面考虑各种因素，也不太能对设计方案进行权衡和决策，对真正的结构设计缺乏实践。
三、教学目标
技术意识：通过案例分析，意识到技术对结构设计的影响。
创新设计：通过观摩、学习有创新性的作品，构思桥梁设计方案， 提升创新设计能力。工程思维：通过桥梁结构设计的案例分析，综合考虑结构稳定性、强度等多方面的因素，
形成结构模型的设计方案，进行方案的比较、权衡、优化。
图样表达：绘制结构设计图纸，养成良好的设计习惯，提升图样表达能力。
物化能力：在“桥梁模型结构设计与制作”项目实践中，亲历结构模型制作的过程，学会多方面考虑材料的使用和掌握基本工具的使用方法。
四、教学策略
通过“桥梁模型设计与制作”项目活动开展教学，学生亲历制订设计方案、绘制图纸，制作模型、检测、优化和改进设计，交流与评价的整个结构设计的过程。
五、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、复习旧知 1.影响结构稳定性的因素：结构的几何形状、重心的位置、支撑面大小。 2.影响结构强度的因素：构件的形状、构件的材料、构件的连接方式 二、新课导入 1.播放视频《赵州桥》 2.简述赵州桥的设计特点 3.赵州桥的设计过程 三、引出课题：以“桥梁模型设计与制作”为例，学习如何进行结构设计 温故知新
回顾
新课导入 视频导入，
观看视频 激发学生的
学习兴趣
一、PPT 展示桥梁模型结构设计实践设计及制作目 标 1.用木质材料制作桥梁模型，结构形式不限，造型美观 2.能承载一定的重物 3.具有一定的稳定性和强度 4.桥长不限，桥梁的总跨度≥30CM，桥面的宽度≥ 10CM，桥孔高度≥15CM 二、结构设计属于设计的一种类型，它必须遵循一般的设计方法和过程。 回顾设计的一般过程 三、桥梁结构设计与制作的过程 （一）制订设计方案 1．设计分析 （1）桥梁结构设计应考虑的因素 ①案例分析：《赵州桥》 ②小结：在结构设计中，不但要考虑它的功能要求，还应考虑结构的受力情况、稳定性、强度、连接方 听讲 以学生熟悉
的桥梁设计
案例引入，
激发学生的
学习兴趣
结构设计
的过程
回顾旧知 引导学生回
顾和运用旧
知
听讲
式和材料的选择等，除此之外，还要考虑实用性、 安全性、经济性、美观性和人性化等方面。 在结构设计中还有一些需要考虑的因素，如材料、民俗文化、地域特点等。案例：客家土楼、长廊桥、吊脚楼、广州骑楼 不同的结构设计，应考虑的因素各有侧重， 但无论在哪一类用途的结构设计中，安全都是至关重要的因素。 ③桥梁结构设计应考虑的因素： 桥梁的桥型、桥梁的长度、跨度、桥梁的承重能力、桥梁的材料、制作的难易程度、桥梁的使用寿命、桥梁的周边坏境…… （2）设计要求分析： ①实现桥梁的基本功能。 ②具有一定的稳定性和强度。 ③材料易取，易于加工。 ④造型有创新性和新颖性。 （3）桥梁结构分析： ①桥梁类型的选择 介绍梁架桥、拱架桥、钢索斜拉桥和悬索桥的特点，并进行简单的受力分析。（列举案例） 提醒：不同类型的桥，总的设计目的都是为了防止桥过度弯曲。 ②连接方式设计 榫接、胶接、钉接、绳系等 2．绘制设计图 总图：模型草图、效果图 详图：尺寸图、三视图、构件图等 3. 设计方案的比较、权衡和决策 观看视频：《港珠澳大桥方案的决策》小结：综合考虑，权衡利弊，选择最优 4.完成设计方案 理解设计原 通过方案设
则中的安全 计分析，培
性原则的重 养技术意
要性 识、创新设
计能力
听讲
理解结构设
计中结构稳
定性和强度
的重要性
提升学生图
样表达的能
力
形成工程思
展示桥梁模型设计方案表和往届学生的设计方 案，指导学生撰写 （二）制作模型 1.讲述制作模型的过程： （1）制作准备 （2）零部件加工 （3）产品装配 （4）表面涂饰 说明在实际操作时的注意事项展示学生制作过程的照片 （三）检测、优化和改进设计 可以采用承重测试，注意测试数据的记录 （四）交流与评价 1.展示评价表，指引学生对作品进行自评和互评 2.播放往届学生交流评价会的视频，并进行简单点评 维 培养物化能力
布置实践 任务 同学们，请发挥你们的创意，动手设计并制作出充 满创意的桥梁模型。 设计与制作 桥梁模型 通过实践活 动发展学生的核心素养
总结梳理 1.结构设计应考虑的因素 2.结构设计过程 （桥梁模型设计实践活动） 思考 总结所学知 识，加深理解

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