资源简介

普通高中通用技术广东科技出版社必修《技术与设计 2》
第一章《结构及其设计》单元教学设计说课稿
本单元《结构及其设计》说课将分为四部分展开， 即单元概况、教学目标、教法学法和实施过程。
一、单元概况
1.地位及作用
学生经过《技术与设计 1》模块的学习，形成了基本的 技术设计思想和经验，从《技术与设计 2》模块开始，我们 将引领学生进行结构、流程、系统、控制四个技术学科基本 概念的学习， 它们蕴含着丰富的技术思想和方法， 本单元《结 构及其设计》是《技术与设计 2》模块的起始单元。
2.主要内容
本单元的内容主要包括五大方面——认识结构、探究结构、结构设计、典 型结构的欣赏和综合学习活动，这些内容都将围绕“结构” 及“结构的设计”展开。
3.学情分析
经过《技术与设计 1》的学习， 学生已经了解了技术的性质与技术发展历史，认识了技术设计的一般过程，形成了基本的学科核心素养。《技术与设计 2》的学习主要围绕结构、流程、系统、控制等技术学科的基本概念展开。此单元学习的是第一个基本概念——结构， 旨在帮助学生领悟与结构相对应的技术原理的内涵与应用，进一步提高技术分析和解决实际技术问题的能力。
二、教学目标
1.单元目标
本单元的目标从结构的感知，到结构的分析、结构的设计以及结构的鉴赏，最终到综合的运用，涵盖了五大通用技术学科素养的共同提升。
三、教法学法
本单元教学坚持“做中学，学中做”理念进行设计
教法：项目式教学法，讲授法，任务驱动法
学法：合作探究法，讨论法，实践法
四.实施过程
1.项目选择
我们选择的项目为——纸桥模型的设计与制作， 之所以 选定这个项目， 是因为：首先，项目贴近生活、难度适中， 与结构概念互相联系紧密，另外，学校里面有大量废弃的答题卡。废旧物品再利用，提高学生的环保意识。而且学生致力于高考科目的学习，在准备材料等前期环节时间不足，以“纸”为材料，学生准备没有难度。同时随着课程内容的逐步推进，每课时内容均与此项目有关联性，利于学生对本单元的深度学习。
2.课时安排
具体的单元教学过程及课时安排是：
①认识结构：1课时，
课前准备：1、学生分组 2、准备各种教具（为了让学生更加直观形象的感知各种结构，李老师找来了真实的蜂巢，苍耳等。
课下我们还组织学生进行了自承式桥梁的搭建活动。
一、感知结构：
感知结构这部分，从孙疃浍河大桥入手，引导学生感知我们身边的结构。带领学生观察蜂巢，为小小的蜜蜂能创造出如此精确的蜂巢而感到震憾。请学生总结蜂巢结构的特点。并介绍人类从蜂巢获得灵感的相关发明。引导学生交流讨论生活中的哪些物品的结构是仿照自然界中动、植物的形态制造的？本环节通过对形形色色的结构的分析和研究,使学生明白“什么是结构”以及为什么要学习“结构与设计”，因为自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。
二、结构与力：
利用教具“海绵”，在各种不同的力的作用下的形变，生动地展示各种不同的力的作用。让学生边操作，边思考，实现从“做中学”，让学生在实践中感悟技术。
以孙疃大桥和其他结构为例分析力的作用。通过案例分析，促进学生从力学的角度理解结构的概念。并学会用新学的知识来解答问题。
三、结构的分类
结合孙疃大桥以及其他结构的例子，引导学生对结构进行分类。
利用纸桥模型探究不同结构的受力特点。
②探究结构：2 课时，
第1课时：
一、回顾旧知
展示学生制作的制纸筒自承式桥、铅笔自承式桥和木条承重桥模型。
二、导入
播放视频《台湾大桥坍塌事件》，引发学生对结构稳定性的思考。《智利建筑中的“抗震神器”》，思考结构设计时应关注的问题有哪些？
三、结构的稳定性概念
四、探究影响结构稳定性的因素
探究活动1：使用铅笔和皮筋搭建三角形和四边形。（几何形状）引出三角形结构的稳定性，得出几何形状对结构稳定性的影响，利用更多生活中的案例来让学生获得直观的认知，加深学生对于几何形状影响结构稳定性的认识。
探究活动2：如何使一张卡片立起来？(支撑面大小)通过该活动，带领学生领悟支撑面积对结构稳定性的影响。
探究活动3：不同液面高度的矿泉水瓶稳定性试验（重心高低）通过这个演示性试验，可以让学生更加直观地感悟重心高低对结构稳定性的影响。
通过以上这些试验和案例分析，引导学生总结归纳影响结构稳定性的因素，分析不同纸桥模型稳定性的影响因素，并回归到本课开头提到的桥梁为什么会倒塌？
这些探究活动都紧紧围绕桥梁结构模型展开。
五、知识拓展
1、结构不稳定性的应用
2、运动状态下的稳定性
第2课时
结构的强度：
通过观看效果强烈的素材，让学生获得感官上的认识，结构承受外力的能力对结构强度非常重要。引出结构强度的概念，并与结构稳定性加以区别。让学生通过对比，明白稳定性是研究结构平衡性的能力，强度是研究结构不被破坏的能力。
对于影响结构强度的因素有哪些，这节通过三个学生自主探究活动来完成。探究1：（横截面积）一根筷子和一把筷子的故事，引出应力的概念。探究2：（材料）测试学生搭建的纸桥与木桥的承重。得出材料对结构强度的影响。探究3:（形状） 一张A4纸的承重，说明形状对结构强度的影响。
结构的连接：
通过对不连接的纸桥，胶带连接的纸桥进行简单的对比试验引出连接方式对结构强度的影响，并带领学生了解常见的构件连接方式，为学生后面进行结构设计奠定基础。
③结构设计：2 课时，
第1课时
主要带领学生了解不同的桥梁结构及其特点。纸结构的不同形状及其组合、连接的技巧。为下节课做纸桥模型作准备。指导各小组选定要制作的纸桥模型，并绘制剖面图。第2课时主要从桥面、桥墩和构件连接这三个步骤进行纸桥模型的搭建，并对各小组的模型进行展示、承重测试和评价。
第1 课时我们是这样安排的，首先，由“一张白纸，可以有哪些用途？”这样一个问题引发学生交流讨论，如何设计一座承重力佳的纸桥？
接下来我们给学生提供多种式样桥梁资料或图片，组织学生欣赏，总结这些桥梁结构和造型特点。进而思考做什么样的纸桥模型？并填写“我的初步设想”。
要想制作纸桥，学生还需要了解纸的特性，以及构成桥面和桥墩的不同纸的结构及其组成。接下来以小组为单位，讨论提出各种设计想法，最大程度的发掘自己的潜力进型方案构思，并确定最终模型。在方案的网格部分绘制小组要制作的纸桥剖面图，因为时间和难度的关系，这们给学生提供了网格绘制剖面图，而不是结构图，这样降低了学生绘图的难度。最后就是小组作品展示环节，我们可以通过手机拍照上传的方式展示各小组的作品，并进行点评。
第2课时
根据上节课各小组选定的模型进行制作。课前需要将学生6-8人分成一组，选好小组长，由小组长对组员进行详细的分工。还需要准备制作纸桥模型所需的材料。并设计好作品评价表等。制作环节分桥面、桥墩和构件连接三个步骤进行，最终完成纸桥模型的搭建。对于各小组的作品由小组长进行展示交流，以及承重测试，并完成纸桥模型评价表。
在本节中教师围绕“结构”，提出本单元纸桥模型设计要求，并带领学生体验整个桥梁模型设计的过程，完成设计制作报告的撰写。
④典型结构的欣赏：1 课时，为了加深学生对桥梁结构更深的认识，本节选择桥梁结构作欣赏分析，欣赏桥梁结构的技术之美。
首先通过倍力桥的搭建活动，了解倍力桥的历史，并引导学生思考如何从技术和文化的角度对“倍力桥”进行赏析。”紧接着以赵州桥为例，指导学生从技术和文化角度进行赏析，结合视频，了解各式桥梁的承重原理，引导学生分析人们建造桥梁时结构选择的原因。组织学生对孙疃大桥进行分析。最后，拓展学生的视野，与学生一起赏析世界经典的桥梁结构。

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