资源简介

通用技术 必修 技术与设计2
第一章 结构及其设计
第四节 典型结构的欣赏
教学背景
党的二十大报告指出，“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”。
通用技术是一门与科学技术息息相关的学科。回顾人类的发展历程，从石器时代、青铜时代、蒸汽机时代直到当今的信息时代，技术进步改变着人类的生活和生产方式。我们的生活、工作、生产处处都要用到技术，例如我们手中拿的圆珠笔和钢笔就是多次技术改造的结果，使我们足不出户就可以了解世界的电视机也是技术发明的成果。认识技术、善用技术，已成为现代人必须具备的素质。
教学目标：
通过对典型结构的欣赏，了解中西方建筑结构与历史、文化和技术的特色。
通过对中民间建筑典型结构设计的欣赏，让学生更加了解各民族再建筑文化和技术领域的人文理念和文化传承。
经历将基础知识应用于技术实践和创新的过程，同学们会养成实事求是、精益求精的习惯，能运用规范的技术语言和设计制作方法去解决一些实际的技术问题。
教材分析
本节课以提高同学们的核心素养为主旨，以学习思想和方法为基础，以设计和操作实践为主要特征，培养同学们的实践能力和创新意识，体现科技与人文相统一。
学情分析:
　　在日常生活中，学生接触到了很多结构，但是都没有认真的对结构进行分析探究。
教学重难点:
重点: 通过对典型结构的鉴赏，让学生学会从多角度发现结构的美。
难点: 培养学生建立良好的技术、审美准则，能正确地从技术、文化的角度欣赏并评价典型结构。
教学策略:
本节课教学主要由教师通过实物图片和多媒体手段设置学习情境，并加以引导，让学生在过程中自主探究、自主建构设计原则知识并形成能力。
教学准备:
展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。
　　教学过程:
　　情景导入:
老师：本节课我们学习通用技术 必修 技术与设计2第一章第四节 典型结构的欣赏。
中国古建筑是世界上古老的、成熟的、风格独特的建筑体系之一，以木结构为主体,基本造型特点来自结构的内在要求。中国古建筑通常以组群形式出现，由若干单体组合成群，形成有层次、有主从、有韵律的空间感，并且常常形成对称布局。
中国古建筑的室内采取木骨架系统，空间的垂直分割和水平分割互相贯通穿插，给室内空间带来很大的灵活性。除了对建筑构件进行艺术处理外，还采用多种材料制作建筑和陈设的装饰，如木雕、石雕、砖雕、织物等。中国古建筑注重色彩效果，运用壁画和木构上的彩绘，以及玻璃色彩和金箔光择，形成了绚丽多彩的风貌。总之，中国古建筑中包含着极为丰富的内涵，是发展现代中国建筑文化的源泉。
导学思考
建筑结构与传统文化有什么关系 从技术和文化的角度欣赏和评价典型结构。
在前面的学习中，我们了解和探究了结构，不管是卓越的 “建筑大师”——蜜蜂筑起的精巧蜂巢，还是人类创造的形态各异的结构，都是大自然和人类智慧、创新能力的体现，结构让美与我们同行。我们应该如何去发现结构的美，感受结构的文化内涵呢 大家可以从两个角度去欣赏结构:一是从历史、文化的角度，二是从技术的角度。
一、建筑结构与历史、文化
建筑物都具有结构，以下是从人类修建的各种建筑中采撤的几颗璀璨明珠，让我们从历史、文化的角度去欣赏这些诞聚着人类智慧的建筑结构。
太和殿（图1-78），俗称“金銮殿”，位于紫禁城南北主轴线的显要位置，明永乐十八年(1420年)建成，称奉天殿。清顺治二年(1645年)改今名，今天所见为清代康照三十四年(1695年)重建后的形制。太和殿面阔11间， 进深5间，建筑面积2377 m2，高26.92 m，连同台基通高35.05 m，单层砖木结构，重檐庑殿顶。屋脊两端安有高3.4 m、重约4300kg的大吻，檐角安放10个走兽，数量之多为现存古建筑中所仅见。
太和殿的装饰十分豪华。檐下施以密集的斗拱，室内外梁坊上饰以和玺彩画。门窗上部嵌成菱花格纹，下部浮雕云龙图案，接榫处安有镌刻龙纹的鎏金铜叶。殿下为高8.13 m的三层汉白玉石雕基座，周围环以栏杆。栏杆下安有排水用的石雕龙头，每逢雨季，可呈现千龙吐水的奇观。太和殿是紫禁城内体量最大、等级最高的建筑物，建筑规制之高，装饰手法之精，堪列中国古代建筑之首。
围龙屋又称客家围屋（图1-79），是著名的特色民居建筑，多分布在客家人集中居住地——广东省梅州市。客家围屋始建于唐宋，兴盛于明清，是我国最有乡土风情的五大传统民居建筑之一。客家围屋由两个半圆组成，后半圆是主体建筑，中间的大门是正门，两边是侧门，正门后面是大厅、天井、安放相宗牌位的祖堂，两侧对称安排厢房，祖堂后是扇形的小花园，其后是沿弧线建设的小房间。主体理筑内还各有10个左右的厅和天井，低于地面的天井底部平坦，主要用于收集和排放雨水，还可养龟。天井上方直通天空，通风适光；前半团正门前面有长方形晒谷和小半圆形养鱼的池塘，外墙用砖砌成一道半圆形的护墙，有利于安全和防御。
从整体上看，客家围屋构成一个围起来的圆，将建筑融入环境，追求实用，整体统一和对称平衡，充分体现了客家人高超的建筑艺术和美感、客家围屋被建筑学家誉为民俗建筑史上的奇迹，其深厚的文化内涵，更使历史学家、艺术家及众多的游客为之陶醉。
20世纪初，西方国家经历了工业革命和新艺术运动之后，出现了一种摒弃烦琐，追求简洁、强调机械及技术美的倾向。位于法国巴黎的萨伏伊别墅是这一时期建筑的代表（图1-80）。萨伏伊别墅建造于1928年，它用钢筋混凝上构成建筑的骨架，内外墙体布置灵活，突出了工业化结构技术的魅力，打破了传统建筑以墙承重而形成的封闭建筑形式，按照不同的功能要求，自由地布置各类建筑空间。
地域有别，民族差异，历史、宗教、思想、文化的背景不同等，直接影响到建筑结构和其他结构的设计思维。
立即行动
以小组为单位，从历更、文化、宗教、民俗等角度对当地有名或有特色的建筑物进行讨论和阐述。每个小组推选一名代表，在班内分享本组的讨论结果。
二、建筑结构与技术
建筑之美，依技术而成。古代的石砌木构，现代的摩天大楼，均显现出结构对技术的依赖。技术带动了建筑工程的发展，建筑工程的需求推动了技术的进步。
凤凰国际传媒中心（图1-81)，位于北京市朝阳区朝阳公园南路3号，是集电视节目制作、办公、商业等多种功能为一体的综合型建筑。
凤凰国际传媒中心占地面积18821.83平方米，总建筑面积72478平方米，建筑总高度54米，地上10层，地下3层；南侧办公楼2~8层为办公区；北侧演播楼为媒体制作中心，分别为100平方米、200平方米、600平方米、1200平方米4个演播厅；中间为凤凰文化广场。
凤凰国际传媒中心的建筑造型取意于“莫比乌斯环”，这一造型与不规则的道路方向、转角以及和朝阳公园形成和谐的关系。连续的整体感和柔和的建筑界面和表皮，体现了凤凰传媒的企业文化形象的拓扑关系，而南高北低的体量关系，既为办公空间创造了良好的日照、通风、景观条件，避免演播空间的光照与噪音问题，又巧妙的避开了对北侧居民住宅的日照遮挡的影响。
凤凰国际传媒中心由两座单体建筑和一个极富表现力的外壳组成，12层总部亦公主楼和6层演播楼的单体建筑为钢筋混凝士结构，外壳结构设计成一种具有特殊表现力的交叉状曲面网壳钢结构体系，将两栋钢筋混凝士大楼连为一体，形成连体结构，紧贴钢结构的是玻璃幕墙。
在功能上，钢结构外壳将办公楼与演播楼两种不同功能融合为一个整体，并提供了丰富的公共体验空间。整个建筑也体现了绿色节能和低碳环保的设计理念，外壳是个生态环保罩，可以降低对能源的依顿，减少内部建筑的耗能。
广州塔（图1-82) ，又称广州新电视塔，于2010年9月建成，是广州市的地标性建筑。广州塔塔身设计为椭圆形的渐变网格结构，其造型、空间和结构由两个向上旋转的椭圆形钢外壳变化生成，塔身主体高454 m，天线桅杆高146m，总高度600 m，总建筑面积114 054m2。广州塔整个塔身是镂空的钢结构框架，钢柱自下而上呈逆时针扭转，每一个构件截面都在变化。仅钢结构外框筒就有24根钢柱、46组环梁，1104根斜撑构成。塔身采用特一级的抗震设计，整体网状可有效域少塔身的笨重感和风荷载，可抵御7.8级的地震和12级台风。
创新技术
三维空间测量技术
广州塔由于体形特殊，结构超高，测量精度要求高。针对这种情况，确定了以GPS定位系统进行测量基准网的测设，进行构件空中三维坐标定位。为满足钢结构安装定位需要，构建了空间测量基准网。空间测量基准网由五个空间点和一个地面点组成。
综合安全防护隔离技术
广州塔钢结构安装为超高空作业，由于楼层的不连续，必须进行超高空悬空作业。高空坠物带来的伤害风险也随着高度增加。制定了以垂直爬梯、水平通道、临边围栏、操作平台和防坠隔离设施，组成的安全操作系统。
异型钢结构预变形技术
由于广州塔具有偏、扭的结构特征，因此结构在施工过程中，不仅会产生压缩变形，不均匀沉降，也会发生较大的水平变形，因此必须进行预变形控制，否则，即使初始安装位置精确，但在后续荷载的作用下，会发生较大的累积变形，使得节点偏离原设计位置。制定了以阶段调整、逐环复位为特点的预变形方案，进行钢结构在恒载作业下的变形补偿。
罗马斗兽场（意大利古罗马竞技场）（图1-83) 建于公元72-82年，遗址位于意大利首都罗马市中心。罗马斗兽场的平面呈椭圆形，占地约2万m2，长轴约188m，短轴约156m，周长约527m。该建筑为4层结构，外部全由大理石包裹，下面3层，分别有80个圆拱，其柱形极具特色，按照多立克式，爱奥尼式和科林斯式的标准顺序排列，第4层则以小窗和堕壁社装饰。看台用3层混疑土制的筒形拱上，每层80个拱，形成3层不同高度的环形券廊( 即拱券支撑起来的走廊），最上层则是50 高的实墙。场内看台可同时容纳约9力观众，底层地面有80个出入口，可确保场内观众在15 -3 mm全部疏散离场。
生活中的结构艺术源于科学技术的发展，源于各地的地域特色、民族文化和历史背景，源于人类对于结构安全，耐用和环保的理念，源于人们认同的绿色生活、生产力式……这些元素反映在结构设计上，形成了各具特色的结构形式，也充分体现了结构设计师对生活的观察和概括能力。
实践
我国是一个多民族的国家，各民族受地域气候、风俗文化、历史肯景和技术条件等影响，创造出了具有本民族特色的建筑风格、建筑结构和技术手段等。以小组为单位，选取1 -3个民族的建筑进行调查，了解其结构的特点、材料的选取和建造的技术等。可采用实地考察、上网查询等方式开展调查活动，从技术和文化的角度撰写一篇赏析结构的调查报告，并将小组的调查报告在班内展示和交流。
讨论、思考、形成小论文。
每位同学组织一篇小作文，可以从不同的方面进行展开。
完成后，与同学们进行讨论、分享。
课后作业
1.请查找秦始皇陵铜车马上的伞和复兴号高铁车头的资料，并从历业，技术和功能的角度欣赏它们的结构。
2.谈一读材料的发展和技术的进步对桌子结构设计的影响，并举倒进行说明。

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