资源简介

“第一节 认识结构”教学设计
一 、学情分析
在自然界和日常生活中存在着形形色色的结构。虽然学生对结构有一定的认识，但是要求他们对所
认识的结构进行力学分析比较困难。
二 、教材分析
1.本节的主要内容及在本章中的地位
本节的主要内容有：感知不同的结构、认识结构与力、了解结构的分类。本节的主要目的是让学生
了解结构的基本分类及其受力特点，为学生学习结构力学做铺垫。
2.教学重点、难点
(1)重点：结构的含义，作用在构件上的不同种类的力。
(2)难点：理解各种结构的受力特点。
三、教学目标
1.基本目标
(1)了解结构的含义。
(2)了解结构的受力特点，理解拉力、压力、扭曲力、弯曲力、剪切力。
(3)理解结构的分类、各种结构的形态和受力特点。
(4)通过课前调查研究，认识身边的结构，对结构有初步了解。
(5)亲自动手操作，观察物体的受力变形情况，加深对结构含义的认识，为设计一个能抵御外力的 结构打好基础。
(6)通过几个技术试验理解几种结构的受力特点。
(7)通过观察自然界中精妙的结构，树立环境保护意识，学会把自然界的事物原理应用于技术设 计中。
(8)通过对长城、山西应县佛宫寺木塔、国家大剧院、港珠澳大桥等建筑的介绍来激发学生学习结 构的兴趣，强化学生的民族自豪感；通过介绍世界各地不同时期的建筑，让学生对世界各地的历史、文 化有所了解。
(3)通过动手操作，提高学生在技术试验中获取知识和解决问题的能力，培养学生的技术素养。
2.核心素养
(1)技术意识：由学生熟悉的物体引入结构的定义，学生在学习过程中能结合个人成长经历和简单的技术体
验活动，了解和感知结构及其技术与人、自然、社会的关系，形成对人工世界的认识，增强环 境保护意。
(2)创新设计：通过对结构、结构与力、结构的分类的学习，了解为满足特定需求需要解决的技术问
题，并设计相应方案。
(3)工程思维：通过对典型结构进行分析，感知结构和工程应用的关系，理解结构的基本特性。
四、教 学 理 念 与 方 法
本节是“结构及其设计”中的第一节内容，教师可安排学生在课前对身边的结构进行调查研究，了 解
结构的形态、受力情况以及在保持稳定性方面的作用，激发学生学习结构的兴趣。通过一些技术试验 的实践
，让学生亲身体验并归纳出几种结构的受力特点。
五、教 学 设 计
1. 教学内容的组织与呈现方式
通过课前调查，了解身边的结构。通过技术试验，分析、归纳几种不同结构的受力特点。
实践过程 学生活动 设计意图
实践：用一次性木筷和塑料吸管各15根，按教材第4页图1-7操作， 学生两人为 一组，完成一 个自承式桥结 构的搭建，然 后回答教材第 4页中的两个 讨论问题。 了解结构的 含 义 。
搭建一座达 · 芬奇自承式桥模型。
图1-6 自承式桥 图1-7自承式桥的制作葡图
提出问题：自承式桥还有没有其他的结构形式或者搭建方法，请学生上 台绘图或演示。
2.教学过程
教学环节 教学过程 学生活动 设计意图
新课导入 一、感知不同的结构 教师播放港珠澳大桥的视频，激发学生的学习兴趣，然后提 出问题：港珠澳大桥是我国引以为傲的桥梁结构，我们生活中 还有很多各式各样的结构，谁能举例 组织学生分组列举出生活中常见的结构，然后分析结构的主 要作用、使用材料、组成部分和连接方式等。 教师可以从以下几个方面进行引导。 (1)自然界中的结构。 (2)附近的著名建筑。 (3)国内外不同时期的著名建筑。 (4)身边的各种物品。 观看港珠澳 大桥视频，并 与小组成员讨 论生活中常见 的结构 。 通过对港珠 澳大桥的赏析， 激发学生学习 结构的兴趣， 强化学生的民 族自豪感；让 学生通过自主 讨论去感知生 活中的结构
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教学环节 教学过程 学生活动 设计意图
学生小组 讨论归纳 学生展示讨论成果，教师接着提出以下问题： (1)自然界中的这些结构有什么优点 在日常生活中，有 没有物品是仿造这些结构设计的 (2)展示的结构中，有哪些是具有相同或类似组成部分 的 这些结构有没有共同点 (3)展示的结构中，有没有材料相同，但其功能差异较大 的结构 展示讨论结 果后，进行小 组讨论，思考 问 题 。 通过展示 让学生了解不 同的结构，并 通过对问题的 思考和讨论 感知结构由构 件组成以及结 构影响功能的 内 涵 。
教师引导 小结归纳 结合学生对生活中结构的讨论和分析，归纳出： (1)结构是指事物各个组成部分之间的有序搭配和排 列，结构普遍存在于自然界和人类创造的各种事物中，形式 多 样 。 (2)结构会从内在或外在影响物体的功能，比如同样是碳 原子构成的物质，因为结构不同，金刚石和石墨的功能大不 相 同 。 跟随教师引 导， 一起归纳。 让学生初步 了解结构的含 义，并通过案 例理解结构的 重要性。
小组讨论 分析案例 二、认识结构与力 邀请一名学生上台，坐在教师的椅子上，然后提出问题：椅 子由哪些部分组成 接着提问坐在椅子上的学生：你认为椅子会受到多少种力 分别是“谁”给它的 让学生对教师提出的问题进行思考，其他学生分小组讨论 教师可提问部分学生。 自主思考和 小组讨论，回 答问题。 通过问题启 发学生思考结 构的组成部分 以及如何从力 学的角度分析 结构，为之后 引出结构与力 奠定基础
教师引导 归纳总结 从以上案例分析可以引出 (1)结构均会受到力的作用，从力学的角度来看，结构是 指可承受一定力的物体形态。 (2)椅子可能受到人的臀部给的压力、地面给的支持力 自身的重力、背部给的压力、地面给的静摩擦力等，这就是一 个结构与力的关系。 (3)椅子由椅面、椅背、椅腿和横档组成，这些就是结构 的构件，它们是结构受力的最小单位。 跟随教师的 引导，进行自 主思考和小结 通过案例分 析，促进学生 从力学的角度 理解结构的概 念 。
现学现用 图1-11人走在木桥上 图1- 12钢结构雨棚 由“立即行动”对椅子、桥梁和钢结构雨棚的受力情况进行 讨论和分析。 可以发现，物体的结构由其构件组成，这些结构都具有一定 的形状，都需要承受外力的作用，在一定范围内都具有抵御其 形状改变的能力 独立思考 学习运用新学 的知识来解答 问 题 。 学会新知识 的应用 。
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教学环节 教学过程 学生活动 设计意图
思考 提问：结构的构件会受什么力的作用 思考问题。 承上启下
让学生边 实践、边 学习 拿一张有一定弹性的KT板，按教材第7页图1-13操作，并提 问：KT板在这些力的作用下产生了什么变化 作用在构件上 的力有哪几种 (拉力、压力、扭曲力、弯曲力和剪切力) a.拉伸变形 b.挤压变形 c.扭曲变形 边操作，边思 考，边感悟。 实现从“做 中学”,让学 生在实践中感 悟技术 。
d.弯曲变形 e.剪切变形 图1-13构件在各种外力作用下不同形式的变形 让学生查阅教材第7页图1-14、图1-15、图1-16、图1-17、 图1-18,并提问：在日常生活中，有哪些物品是受到这几种力 的作用的 引导学生感悟：合理的结构设计， 一般要求构件能够承受一 定范围内相应的力而不至于使构件受到破坏。
牛刀小试 “立即行动”:让学生试着运用教材第8页图1-19墙壁悬臂 固定篮球架中的拉杆、撑杆的受力分析方法，分析图1-20索拉 桥简图的构件分别受到什么力的作用。 观察，思考。 运用已学知 识解答问题。
引入 新概念 三、了解结构的分类 根据结构在受力时承受力和传递力的方式的差别， 一般可将 结构分成3种基本类型：实体结构、框架结构和壳体结构。教 师展示3种基本结构类型的代表图片。 听讲，学会 观察、分类。 了解结构的 分类，建立新 概 念 。
图1-21平遥古城 图1-22木屋 图1-23汽车车身外壳
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教学环节 教学过程 学生活动 设计意图
现学现用 请学生说出下列各结构的类型。 图1-24各种结构 思考，回答 问 题 。 运用已学知 识解答问题。
开展实践活动。 (1)用全班同学的英汉词典垒成一堵“墙”,让学生尝试 用力压墙壁和推墙壁，分析“墙”的受力情况，并归纳出实体 结构的特点 图1-25压力和推力试验 (2)在3根木条的两端打孔，用螺丝和螺帽将其首尾相连， 使其可以转动，并形成一个三角形木框。另用4根木条进行同 样的操作，形成一个四边形木框。对这两个木框进行按压和拉 伸试验，观察其变形情况，分析两种框架结构的受力情况，并 归纳出框架结构的特点 图1-26按压和拉伸试验 通过实践活 动，亲身体验 3种类型结松 的受力情况， 从而分析3种 结构的受力特 点 。 加强学生的 感性认识
实验测试 课堂上做一个压鸡蛋的实验测试。 观察、思考。 通过课堂实 验测试引发学 生的学习兴趣
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教学环节 教学过程 学生活动 设计意图
现学现用 请学生分析、讨论教材“立即行动”中的问题。 (1)大连贝壳博物馆外部为钢结构壳体，呈半椭球形(图 1-28)。试分析壳体结构是如何承受和传递力的，可结合贝类 和硬壳类果实的形状进行讨论。 (2)图1-29为混凝土重力坝，试分析大坝的结构为什么是 底宽顶窄的。 (3)许多结构往往是实体、框架、壳体等基本结构的组合 形式。试分析图1-30和图1-31的建筑物由哪些基本结构组成 各结构分别有什么作用。 思考，回答 问 题 。 运用本节知 识，分析日常生 活中的结构。
图1-28大连贝亮博物饮 图1-29混精士重力场 (
图
1
-
3
1
桥
梁
)图 1 - 3 0 拱 顶 建 筑
六、教学反思
本节课的教学中，学生通过感知生活中的结构案例，能够基本认识结构的概念，同时通过技术试验 和案例分析，学生能够从力学的角度对结构有更深的认识，最后通过一系列的技术试验，使学生理解结 构的分类。本章节采用以问题导向和案例分析为主，以技术试验和小组讨论为辅的教学方法，让学生通 过对问题的思考和对案例的分析认识关于结构的基本技术概念，再通过小组讨论和技术试验深化对结构 的思考。从技术意识、创新设计和工程思维三个方面提高了学生的核心素养。同时，本节课在实施的过 程中还出现了以下问题。

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