资源简介

苏教版（2019）高中通用技术必修技术与设计2
《第一章 结构及其设计》
核心素养教学设计
一、本单元内容解析
（一）教学内容分析
《结构与设计》是高中通用技术必修模块“技术与设计2”的第一章内容。本章内容主要包括四个部分：常见结构的认识、稳固结构的探析、结构功能的实现以及简单结构的设计。这四个部分层层递进，从认识和理解基本结构出发，逐步深入到结构的稳定性、强度、功能实现以及实际设计应用等方面。通过学习，学生将掌握结构的基本概念和类型，理解影响结构稳定性和强度的因素，学会从功能需求出发进行结构设计，并具备初步的结构设计能力。
（二）单元内容分析
常见结构的认识：
任务一：感知丰富的结构。通过体验活动，让学生感受结构的丰富性及其魅力，理解结构的含义和重要性。
任务二：认识结构的受力。从力学的角度分析结构如何承受力，理解构件受力的基本形式。
任务三：辨析结构的类型。了解实体结构、框架结构、壳体结构等基本类型及其特点。
稳固结构的探析：
任务一：探析结构稳定性。理解结构稳定性的概念，掌握影响结构稳定性的因素，学会分析结构的稳定性。
任务二：探析结构强度。理解结构强度的概念，掌握影响结构强度的因素，学会分析结构的强度。
结构功能的实现：
任务一：感悟结构与功能的关系。理解结构对功能实现的影响，学会从功能需求出发进行结构设计。
任务二：欣赏经典结构的案例。通过欣赏经典结构案例，提升审美能力和对技术文化的理解。
简单结构的设计：
任务一：分析结构设计应考虑的主要因素。理解结构设计的基本要求和原则，掌握结构设计的基本方法。
任务二：设计并制作站立式办公桌。通过实际设计项目，培养学生的创新设计能力和物化能力。
（三）单元内容整合
本单元内容以“结构”为核心，从认识结构、理解结构特性、分析结构功能到实际结构设计，形成了一个完整的知识体系。在教学过程中，应注重理论与实践相结合，通过案例分析、实验探究、项目设计等多种形式，激发学生的学习兴趣，培养学生的核心素养。要注重跨学科整合，将数学、物理、化学等学科知识融入结构教学中，提升学生的综合素质。
二、《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解
通用技术的核心素养目标是：
（一）技术意识
内涵：技术意识是对技术现象及技术问题的感知与体悟。学生应能形成对人工世界和人技关系的基本观念，理解技术的规范、标准与专利意识；能就某一技术领域对人、社会、环境的影响作出理性分析，形成技术的安全和责任意识、生态文明与环保意识、技术伦理与道德意识。
在本单元中的体现：
在“感知丰富的结构”任务中，学生通过体验活动形成对结构的初步认识，理解结构在日常生活和科技发展中的重要性。
在“探析结构稳定性”和“探析结构强度”任务中，学生分析结构问题，形成对技术安全性和可靠性的认识。
在“设计并制作站立式办公桌”任务中，学生考虑结构对环境的影响，注重材料的环保性和可回收性，体现生态文明意识。
（二）工程思维
内涵：工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维。学生应能认识系统与工程的多样性和复杂性；能运用系统分析的方法针对某一具体技术领域的问题进行要素分析、整体规划，并运用模拟和简易建模等方法进行设计；能领悟结构、流程、系统、控制等基本思想和方法并加以运用；能进行简单的风险评估和综合决策。
在本单元中的体现：
在“辨析结构的类型”任务中，学生运用系统分析的方法理解不同结构类型的特点和应用场景。
在“探析结构稳定性”和“探析结构强度”任务中，学生分析影响结构稳定性和强度的多种因素，进行综合考虑和权衡。
在“设计并制作站立式办公桌”任务中，学生运用工程思维进行整体规划，考虑结构、材料、工艺等多种因素，进行风险评估和综合决策。
（三）创新设计
内涵：创新设计是指基于技术问题进行创新性方案构思的一系列问题解决过程。学生应能在发现与明确问题的基础上收集相关信息，并运用人机关系及相关理论进行综合分析，提出符合设计原则且具有一定创造性的构思方案；能进行技术性能和指标的技术试验、技术探究等实践操作；能综合各种社会文化因素评价设计方案并加以优化。
在本单元中的体现：
在“感悟结构与功能的关系”任务中，学生基于功能需求提出创新性结构设计方案。
在“欣赏经典结构的案例”任务中，学生分析经典结构案例的创新点，激发创新灵感。
在“设计并制作站立式办公桌”任务中，学生综合运用所学知识进行创新设计，通过技术试验和技术探究验证和优化设计方案。
（四）图样表达
内涵：图样表达是指运用图形样式对意念中或客观存在的技术对象进行可视化的描述和交流。学生应能识读简单的机械加工图及控制框图等常见技术图样；能分析技术对象的图样特征；会用手工和二维、三维设计软件绘制简单的技术图样；能通过图样表达设计构想，用技术语言实现有形与无形、抽象与具体的思维转换。
在本单元中的体现：
在“辨析结构的类型”任务中，学生通过图样表达分析不同结构类型的特点。
在“设计并制作站立式办公桌”任务中，学生绘制设计图纸，通过图样表达设计构想和制作要求。
在整个单元的学习过程中，学生运用手工绘图和二维、三维设计软件提高图样表达能力。
（五）物化能力
内涵：物化能力是指采用一定的工艺方法等将意念、方案转化为有用物品或对已有物品进行改进与优化的能力。学生应知道常见材料的属性和常用工具、基本设备的使用方法；能根据方案设计要求选择材料和工具；能独立完成模型或产品的成型制作、装配及测试；具有较强的动手实践与创造能力。
在本单元中的体现：
在“设计并制作站立式办公桌”任务中，学生选择合适的材料和工具进行制作和装配。
在整个单元的学习过程中，学生通过实践活动提高动手能力和物化能力。
在“探析结构强度”等任务中，学生通过实验测试验证结构设计的可行性和有效性，提升物化能力。
通过本单元的学习，学生将全面掌握结构及其设计的相关知识和技能，形成系统的技术意识和工程思维，提升创新设计、图样表达和物化能力。通过实践活动和项目设计，培养学生的团队合作精神、问题解决能力和创新精神。
三、学情分析
（一）已知内容分析
高中阶段的学生在学习《技术与设计2》之前，已经通过《技术与设计1》的学习，掌握了技术设计的一般过程，具备了一定的技术意识和基本的物化能力。特别是在《技术与设计1》中，学生已经接触到了简单的设计实践，如设计并制作小板凳、笔筒等物品，对技术设计的流程有了初步的认识。学生在日常生活中也积累了对各种结构的基本认知，如建筑物、桥梁、家具等，这些都为学习《第一章 结构及其设计》奠定了良好的基础。
在数学学习方面，学生已经掌握了基本的力学知识，如力的合成与分解、平衡条件等，这些知识对于理解结构的受力和稳定性分析至关重要。学生在物理课程中学习过的关于材料性质、力与运动等内容，也将为分析结构的强度和稳定性提供理论支持。
（二）新知内容分析
《第一章 结构及其设计》是《技术与设计2》的开篇章节，旨在通过一系列的任务和活动，引导学生深入理解结构的含义、分类、受力分析、稳定性与强度以及结构与功能的关系。本章内容涵盖了从结构的基本概念到具体设计的多个方面，是学生从理论到实践过渡的重要桥梁。
具体来说，本章的新知内容包括：
结构的含义与分类：学生需要理解结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列，以及结构在自然界、技术领域和社会领域的广泛存在。学生还需要掌握结构的基本分类，如实体结构、框架结构和壳体结构等。
结构的受力分析：学生需要了解结构在受力时可能发生的形变，以及如何通过受力分析来判断结构的稳定性和强度。这涉及到对力学基本概念的理解和应用。
结构的稳定性与强度：学生需要掌握影响结构稳定性和强度的因素，如结构的形状、材料、连接方式等，并能够通过技术试验来验证这些因素对结构性能的影响。
结构与功能的关系：学生需要理解结构是如何决定功能的，以及如何通过优化结构来实现更好的功能。学生还需要学会从技术和文化的角度欣赏和评价经典结构。
简单结构的设计：学生需要掌握结构设计的基本流程和方法，包括需求分析、方案构思、设计表达、优化选择等步骤。学生还需要通过实践活动，如设计并制作站立式办公桌，来提升自己的物化能力和创新设计能力。
（三）学生学习能力分析
高中阶段的学生具备较强的逻辑思维能力和问题解决能力，能够理解和应用较为复杂的概念和原理。在学习《第一章 结构及其设计》时，学生能够通过小组合作、技术试验等方式，积极参与课堂活动，主动探索和实践。
学生也具备一定的信息技术应用能力，能够利用计算机辅助设计软件进行绘图和设计。这将有助于他们在设计过程中更直观地表达自己的想法和创意。
由于本章内容涉及较多的力学和物理学知识，部分学生可能会感到较为吃力。在教学过程中，教师需要注重知识的衔接和过渡，引导学生逐步深入理解和掌握相关内容。
（四）学习障碍突破策略
为了帮助学生克服学习障碍，提高学习效果，教师可以采取以下策略：
加强知识衔接：在讲解新知识之前，先回顾和梳理学生已经学过的相关概念和原理，如力学的基本概念、材料的性质等。通过知识衔接，帮助学生建立新旧知识之间的联系，降低学习难度。
注重实践体验：通过组织技术试验、制作模型等活动，让学生亲身体验结构的受力、稳定性和强度等特性。实践体验不仅能够激发学生的学习兴趣，还能够帮助他们更深入地理解和掌握相关知识。
利用信息技术辅助教学：利用计算机辅助设计软件、虚拟现实技术等现代信息技术手段，帮助学生更直观地理解结构的设计和优化过程。通过信息技术手段展示经典结构案例，拓宽学生的视野和思路。
小组合作学习：鼓励学生组成学习小组，共同完成任务和项目。在小组合作中，学生可以相互学习、相互帮助，共同解决问题。这不仅能够提高学生的团队协作能力，还能够促进知识的共享和交流。
差异化教学：针对不同学生的学习能力和兴趣点，采取差异化教学策略。对于学习能力较强的学生，可以提供更多的挑战性和拓展性任务；对于学习能力较弱的学生，则注重基础知识的巩固和基本技能的提升。
及时反馈与评价：在教学过程中，及时给予学生反馈和评价，帮助他们了解自己的学习情况和进步空间。鼓励学生进行自我反思和总结，不断提升自己的学习能力和创新设计能力。
通过以上策略的实施，可以有效帮助学生克服学习障碍，提高学习效果。也能够培养学生的创新精神和实践能力，为他们的未来发展奠定坚实的基础。
四、大主题或大概念设计
本单元围绕“结构及其设计”这一大主题展开，旨在通过丰富多样的教学活动，引导学生深入理解结构的内涵、分类、功能及其在实际生活中的应用。通过感知丰富的结构、认识结构的受力、辨析结构的类型、探析结构的稳定性和强度、感悟结构与功能的关系、欣赏经典结构的案例、分析结构设计应考虑的主要因素，以及设计并制作简单的结构物（如站立式办公桌）等任务，帮助学生形成对结构设计的全面认识，培养其技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等核心素养。
五、单元目标
通用技术的核心素养目标：
（一）技术意识
学生能够识别并理解生活中的各种结构现象，形成对结构的初步认识。
学生能够分析结构对技术产品功能实现的影响，培养对技术产品的敏感性和批判性思维。
学生能够认识到结构设计在技术发展和社会进步中的重要作用，形成积极的技术价值观。
（二）工程思维
学生能够通过系统分析的方法，识别结构设计中需要考虑的主要因素，如稳定性、强度、材料等。
学生能够运用工程思维，对结构进行设计和优化，提高解决实际工程问题的能力。
学生能够了解结构设计的基本流程和原则，形成严谨的工程意识。
（三）创新设计
学生能够发挥想象力和创造力，提出新颖的结构设计方案。
学生能够运用所学的结构设计知识，对现有结构进行改进和创新。
学生能够参与团队合作，共同完成结构设计的创新项目。
（四）图样表达
学生能够识读和绘制简单的结构图样，如三视图、轴测图等。
学生能够运用图样表达设计构想，实现设计思维的可视化。
学生能够通过图样交流设计想法，与团队成员进行有效沟通。
（五）物化能力
学生能够选择合适的材料和工具，进行简单的结构制作和装配。
学生能够对制作过程中的问题进行调试和优化，提高物化实现的能力。
学生能够完成站立式办公桌等简单结构物的设计和制作，展现其物化能力。
六、单元教学重点
结构的认识和分类：通过丰富的实例和实践活动，帮助学生理解结构的内涵和分类，形成对结构的直观认识。
结构的稳定性和强度探析：通过实验和案例分析，引导学生掌握影响结构稳定性和强度的主要因素，培养其工程思维能力。
结构与功能的关系：通过感悟结构与功能的关系，使学生认识到结构设计对产品功能实现的重要性，培养其技术意识。
经典结构的欣赏与设计：通过欣赏经典结构案例，激发学生的设计灵感，培养其创新设计能力。
简单结构的设计与制作：通过设计并制作站立式办公桌等简单结构物，提高学生的图样表达能力和物化能力。
七、单元教学难点
如何引导学生深入理解结构的内涵和分类：结构现象在日常生活中无处不在，但学生往往难以自觉地将这些现象与结构概念联系起来。如何通过生动有趣的实例和实践活动，帮助学生深入理解结构的内涵和分类，是教学过程中的一个难点。
如何培养学生的工程思维能力：工程思维是一种系统而严谨的思维方式，要求学生能够运用所学知识解决实际问题。在教学过程中，如何引导学生运用系统分析的方法，识别结构设计中需要考虑的主要因素，并进行合理的设计和优化，是培养学生的工程思维能力的关键。
如何提高学生的创新设计能力：创新设计是结构设计的重要组成部分，要求学生能够发挥想象力和创造力，提出新颖的设计方案。学生在设计过程中往往受到思维定势的限制，难以突破传统框架。如何激发学生的设计灵感，培养其创新设计能力，是教学过程中的一个难点。
如何提高学生的图样表达能力和物化能力：图样表达和物化能力是结构设计的重要技能。学生在实际操作中往往存在图样绘制不规范、制作装配不精细等问题。如何提高学生的图样表达能力和物化能力，使其能够准确表达设计构想并实现物化，是教学过程中的另一个难点。
针对以上教学难点，教师可以采取以下措施：
创设丰富多样的教学情境：通过实物展示、案例分析、实验探究等方式，创设生动有趣的教学情境，帮助学生将抽象的结构概念与具体的生活现象联系起来，深入理解结构的内涵和分类。
注重实践环节的设计：通过设计一系列实践任务，如结构设计比赛、制作模型等，引导学生在实践中运用所学知识解决实际问题，培养其工程思维能力。
激发学生的设计灵感：通过欣赏经典结构案例、组织设计研讨会等方式，激发学生的设计灵感，培养其创新设计能力。鼓励学生积极参与团队合作，共同完成设计项目。
加强图样表达和物化能力的训练：通过规范图样绘制的要求、加强制作装配的精度控制等方式，提高学生的图样表达能力和物化能力。定期组织学生进行图样交流和作品展示活动，促进相互学习和提高。
八、单元整体教学思路
教学目标设定
根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合2019版苏教版高中通用技术必修《技术与设计2》第一章《结构及其设计》的教学内容，本单元的教学目标设定如下，涵盖通用技术的核心素养目标：技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力。
（一）技术意识
形成对结构现象及其技术价值的感知与体悟：学生能够识别并解释生活中常见的结构现象，理解结构对人、自然、社会的影响，形成对结构技术价值的初步认识。
培养技术规范与安全意识：学生能够理解并遵守结构设计的基本规范，形成对结构安全性的重视，具备初步的结构安全意识。
形成技术伦理与环境意识：学生能够分析结构设计中涉及的伦理问题，理解结构对环境的影响，形成可持续发展的技术伦理与环境意识。
（二）工程思维
运用系统分析的方法认识结构问题：学生能够运用系统分析的方法，识别结构问题中的关键因素，理解结构问题的复杂性和多样性。
进行结构设计的整体规划：学生能够针对具体的结构设计任务，进行整体规划，明确设计目标、约束条件和评价标准。
运用模拟和简易建模等方法进行设计：学生能够运用模拟和简易建模等方法，对结构设计方案进行初步验证和优化。
（三）创新设计
发现结构设计的创新点：学生能够针对结构设计任务，发现并提出创新点，探索新的结构设计思路和方法。
进行多方案比较与优化：学生能够针对同一结构设计任务，提出多个设计方案，并进行比较和优化，选择最佳方案。
综合考虑社会文化因素进行设计：学生能够综合考虑社会文化因素，对结构设计方案进行评估和调整，提高设计的实用性和适应性。
（四）图样表达
识读和绘制结构设计图样：学生能够识读和绘制基本的结构设计图样，包括平面图、立面图、剖面图等。
用技术语言描述设计构想：学生能够用准确的技术语言描述结构设计构想，包括结构形式、材料选择、连接方式等。
通过图样表达进行设计交流：学生能够通过图样表达进行结构设计交流，与团队成员或其他相关人员进行有效沟通。
（五）物化能力
选择合适的材料和工具进行结构设计：学生能够根据结构设计需求，选择合适的材料和工具，并了解其基本性能和使用方法。
进行结构模型的制作与装配：学生能够按照设计图样，进行结构模型的制作与装配，掌握基本的制作和装配技能。
对结构模型进行测试与优化：学生能够对制作完成的结构模型进行测试，分析测试结果，并根据测试结果对模型进行优化。
教学思路概述
本单元的教学将以“结构及其设计”为主题，通过一系列的教学活动，引导学生深入理解结构的内涵、类型、受力特点、稳定性、强度以及结构与功能的关系，并培养学生进行简单结构设计的能力。教学将注重理论与实践相结合，通过案例分析、技术试验、项目设计等多种形式，提高学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。
具体教学思路
一、常见结构的认识
教学目标：
学生能够识别并解释生活中常见的结构现象。
学生能够理解常见结构的分类及其特点。
教学内容：
通过案例分析，引导学生观察和理解自然界和人工界中的常见结构，如蜂巢、蜘蛛网、建筑、桥梁等。
介绍常见结构的分类，包括实体结构、框架结构、壳体结构等，并解释各类结构的特点和适用范围。
教学活动：
组织学生进行实地考察或观看相关视频资料，感受常见结构的魅力。
小组讨论：分析不同结构的优缺点及其在实际生活中的应用。
二、稳固结构的探析
教学目标：
学生能够理解影响结构稳定性和强度的因素。
学生能够运用所学知识分析实际结构问题。
教学内容：
探析影响结构稳定性的因素，如重心位置、支撑面大小等。
探析影响结构强度的因素，如材料性质、连接方式等。
教学活动：
技术试验：通过悬臂结构、蛋壳试验等，让学生亲身体验结构稳定性和强度的影响因素。
小组讨论：分析不同结构在稳定性和强度方面的差异及其原因。
三、结构功能的实现
教学目标：
学生能够理解结构与功能的关系。
学生能够欣赏并评价经典结构案例。
教学内容：
通过案例分析，说明结构对技术产品功能实现的价值。
欣赏并评价经典结构案例，如赵州桥、埃菲尔铁塔等。
教学活动：
小组讨论：分析不同结构在产品功能实现中的作用。
实地考察或观看相关视频资料，感受经典结构的魅力。
四、简单结构的设计
教学目标：
学生能够分析结构设计应考虑的主要因素。
学生能够设计并制作简单的结构模型。
教学内容：
分析结构设计应考虑的主要因素，如稳定性、强度、材料选择等。
设计并制作简单的结构模型，如站立式办公桌等。
教学活动：
小组讨论：分析站立式办公桌设计应考虑的因素及其设计方案。
技术实践：分组进行站立式办公桌的制作与装配，并进行测试与优化。
教学评价
教学评价将贯穿整个教学过程，注重过程性评价与终结性评价相结合。具体评价方式包括：
课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与度、合作精神和创新思维等。
作品评价：对学生制作的结构模型进行评价，包括设计合理性、制作精度、功能实现等。
测试评价：通过小测验或考试形式，检测学生对结构及其设计相关知识的掌握情况。
自我评价与同伴评价：鼓励学生进行自我评价和同伴评价，提高自我反思和批判性思维能力。
教学资源与环境
教学资源：教材、教案、多媒体课件、技术试验器材、结构模型材料等。
教学环境：通用技术专用教室、技术试验室、计算机房等。
课时安排
本单元教学建议安排16-18课时，具体课时分配可根据实际情况进行调整。每个教学任务可安排2-3课时进行教学和实践活动。
通过本单元的教学，学生将全面掌握结构及其设计的基本知识和方法，提高技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等通用技术核心素养，为后续的学习和发展奠定坚实基础。
九、学业评价
一、教学目标设定
根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合2019版苏教版高中通用技术必修《技术与设计2》中《第一章 结构及其设计》的教学内容，设定以下教学目标，旨在全面培养学生的通用技术核心素养。
（一）技术意识
学生能够理解结构与人、自然、社会的关系，形成对技术的积极态度和使用技术的责任意识。
学生能够就某一技术领域对人、社会、环境的影响作出理性分析，形成技术的安全和责任意识、生态文明与环保意识。
（二）工程思维
学生能够运用系统分析的方法，针对某一具体技术领域的问题进行要素分析、整体规划，并运用模拟和简易建模等方法进行设计。
学生能够领悟结构、流程、系统、控制等基本思想和方法并加以运用，进行简单的风险评估和综合决策。
（三）创新设计
学生能在发现与明确问题的基础上，收集相关信息，并运用人机关系及相关理论进行综合分析，提出符合设计原则且具有一定创造性的构思方案。
学生能进行技术性能和指标的技术试验、技术探究等实践操作，准确地观测、记录与分析。
（四）图样表达
学生能识读简单的机械加工图及控制框图等常见技术图样。
学生能分析技术对象的图样特征，会用手工和二维、三维设计软件绘制简单的技术图样。
（五）物化能力
学生知道常见材料的属性和常用工具、基本设备的使用方法，了解一些常见工艺方法，并形成一定的操作经验积累和感悟。
学生能根据方案设计要求，进行材料选择、测试与规划，工具选择与使用，工艺设计与产品制作等。
二、学习目标设定
（一）感知丰富的结构
技术意识：通过技术体验和案例分析，归纳并解释结构的含义，感受结构的丰富性及其魅力。
图样表达：通过实例说明合理结构的重要性，树立技术规范意识和责任意识。
（二）认识结构的受力
工程思维：能从力学的角度解释结构对技术产品及其功能实现的独特价值。
物化能力：能进行简单结构的受力分析，并辨析结构的一般分类。
（三）辨析结构的类型
创新设计：了解不同结构的类型特征对结构设计的影响。
图样表达：通过自然界和技术领域中的实例，理解并分类不同的结构类型。
（四）探析结构稳定性
技术意识：探究影响结构稳定性的因素，理解结构稳定性对技术产品的重要性。
工程思维：通过技术活动，体验并理解结构重心、支撑面等因素对结构稳定性的影响。
（五）探析结构强度
物化能力：通过技术活动，探究影响结构强度的因素。
创新设计：尝试解决与结构强度相关的技术问题，提高设计和制作能力。
（六）感悟结构与功能的关系
创新设计：通过案例分析，说明结构对技术产品功能实现的价值。
技术意识：能从技术和文化的角度理解结构与功能的关系。
（七）欣赏经典结构的案例
图样表达：从技术和文化的角度欣赏并评价经典结构案例。
技术意识：理解经典结构所蕴含的技术原理和文化价值。
（八）分析结构设计应考虑的主要因素
工程思维：通过案例分析，说明结构设计应考虑的主要因素。
创新设计：综合考虑稳定性、强度等多方面因素进行简单的结构设计。
（九）设计并制作站立式办公桌
物化能力：根据实际条件，选用合适的结构设计方案，制作模型或原型。
图样表达：绘制设计图样，进行功能测试、稳定性和强度测试，优化设计方案。
三、评价目标设定
（一）技术意识
评价要点：学生能够理解结构与人、自然、社会的关系，形成对技术的积极态度和使用技术的责任意识。
评价方式：通过课堂讨论、案例分析、小组汇报等形式，评价学生对技术意识的理解和表现。
（二）工程思维
评价要点：学生能够运用系统分析的方法进行设计，理解结构、流程、系统、控制等基本思想和方法。
评价方式：通过观察学生在设计过程中的思维过程、设计方案的合理性和可行性等方面进行评价。
（三）创新设计
评价要点：学生能够发现与明确问题，收集相关信息，提出符合设计原则且具有创造性的构思方案。
评价方式：通过设计作品展示、技术试验报告、创新点阐述等方式，评价学生的创新设计能力。
（四）图样表达
评价要点：学生能够识读和绘制简单的技术图样，用技术语言描述设计构想。
评价方式：通过图样作业、设计报告、课堂演示等方式，评价学生的图样表达能力。
（五）物化能力
评价要点：学生知道常见材料的属性和常用工具的使用方法，能够根据方案设计要求进行材料选择、工具使用和产品制作。
评价方式：通过观察学生的实际操作过程、制作成品的质量和工艺水平等方面进行评价。
具体评价活动设计
（一）感知丰富的结构（任务一）
评价活动：学生分组进行“让木条动起来”的技术体验活动，设计并制作一个可动的木质结构。
评价目标：
技术意识：学生能否通过活动感受结构的丰富性及其魅力。
图样表达：学生能否用简单的草图或文字描述设计方案。
评价方式：
教师观察学生的设计过程和成品，评价其创意和实用性。
学生小组内互评，讨论设计方案的优缺点。
教师根据学生的表现给予反馈和建议。
（二）认识结构的受力（任务二）
评价活动：学生进行吊兰盆栽支撑架的受力探究实验，记录并分析不同条件下支撑架的变形情况。
评价目标：
工程思维：学生能否从力学的角度解释结构受力情况。
物化能力：学生能否选择合适的材料和工具进行实验。
评价方式：
教师观察学生的实验操作和数据记录情况。
学生根据实验数据撰写实验报告，分析支撑架的受力特点。
教师评阅实验报告，给予评分和反馈。
（三）辨析结构的类型（任务三）
评价活动：学生分组收集自然界和技术领域中的不同结构类型实例，进行分类和归纳。
评价目标：
创新设计：学生能否发现不同结构的类型特征及其对结构设计的影响。
图样表达：学生能否用图表或文字形式清晰地展示分类结果。
评价方式：
教师检查学生的分类结果和归纳总结情况。
学生小组内展示和讨论各自的分类方法。
教师根据分类的准确性和创新性给予评分。
（四）探析结构稳定性（任务一）
评价活动：学生进行课桌稳定性试验，记录并分析不同条件下课桌的稳定性。
评价目标：
技术意识：学生能否理解结构稳定性对技术产品的重要性。
工程思维：学生能否通过技术活动体验结构重心、支撑面等因素对结构稳定性的影响。
评价方式：
教师观察学生的试验操作和数据分析过程。
学生根据试验结果撰写试验报告，分析影响结构稳定性的因素。
教师评阅试验报告，给予评分和反馈。
（五）探析结构强度（任务二）
评价活动：学生进行悬臂结构模型的强度测试，比较不同材料和连接方式对结构强度的影响。
评价目标：
物化能力：学生能否通过技术活动探究影响结构强度的因素。
创新设计：学生能否尝试解决与结构强度相关的技术问题。
评价方式：
教师观察学生的测试操作和数据处理情况。
学生根据测试结果撰写测试报告，分析不同条件下结构的强度变化。
教师评阅测试报告，给予评分和反馈。
（六）感悟结构与功能的关系（任务一）
评价活动：学生分析不同结构如何实现特定功能，如雨伞、拐杖、多功能螺丝刀等。
评价目标：
创新设计：学生能否通过案例分析说明结构对技术产品功能实现的价值。
技术意识：学生能否从技术和文化的角度理解结构与功能的关系。
评价方式：
教师检查学生的分析报告和讨论记录。
学生小组内分享各自的分析结果和见解。
教师根据学生的分析深度和广度给予评分。
（七）欣赏经典结构的案例（任务二）
评价活动：学生收集并欣赏古今中外的经典结构案例，如赵州桥、蚂蚁椅等，撰写欣赏报告。
评价目标：
图样表达：学生能否用文字和图样清晰展示经典结构的特点和美感。
技术意识：学生能否理解经典结构所蕴含的技术原理和文化价值。
评价方式：
教师评阅学生的欣赏报告，评价其描述的准确性和深度。
学生小组内交流欣赏体会和感悟。
教师根据学生的表现给予反馈和建议。
（八）分析结构设计应考虑的主要因素（任务一）
评价活动：学生分析站立式办公桌结构设计时应考虑的主要因素，如稳定性、强度、材料等。
评价目标：
工程思维：学生能否通过案例分析说明结构设计应考虑的主要因素。
创新设计：学生能否综合考虑多方面因素进行简单的结构设计。
评价方式：
教师检查学生的分析报告和设计方案。
学生小组内讨论设计方案的优缺点和改进建议。
教师根据学生的分析深度和设计方案的创新性给予评分。
（九）设计并制作站立式办公桌（任务二）
评价活动：学生根据设计要求制作站立式办公桌模型，并进行功能测试、稳定性和强度测试。
评价目标：
物化能力：学生能否根据实际条件选用合适的材料和工具进行制作。
图样表达：学生能否绘制清晰的设计图样并进行有效的交流。
技术意识、工程思维、创新设计：综合评价学生在设计、制作和测试过程中的表现。
评价方式：
教师观察学生的制作过程和成品质量。
学生进行功能演示和稳定性、强度测试，记录测试数据。
教师评阅学生的设计报告和测试数据，给予综合评分和反馈。
通过以上评价活动的设计和实施，可以全面、客观地评价学生在《第一章 结构及其设计》学习过程中的表现和进步，促进其通用技术核心素养的全面提升。
十、单元实施思路及教学结构图
一、单元实施思路
《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》指出，通用技术课程旨在提高学生的学科核心素养，包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。围绕这些目标，结合《第一章 结构及其设计》的教学内容，本单元的实施思路将围绕以下几个核心环节展开：
情境创设与问题导入：通过创设真实或模拟的情境，激发学生的学习兴趣，引导学生关注结构与功能的关系，以及结构在日常生活中的应用。
理论学习与案例分析：通过系统的理论学习，使学生掌握结构的基本概念、分类、受力分析等知识，并通过案例分析加深对结构设计的理解。
实践操作与体验：通过动手实践，如制作简易结构模型、进行结构稳定性与强度试验等，培养学生的物化能力和创新思维。
项目设计与实施：结合实际需求，设计并实施结构设计的项目，如设计并制作站立式办公桌，培养学生的创新设计和工程实践能力。
评价反馈与优化：通过多元化的评价方式，及时反馈学生的学习成效，并针对存在的问题进行优化和改进。
二、教学目标设定
（一）技术意识
能够识别和理解不同结构在日常生活中的应用，形成对结构的初步认识。
能够分析结构对技术产品功能实现的重要性，形成关注结构与功能关系的意识。
（二）工程思维
能够运用系统分析的方法，对结构问题进行要素分析、整体规划，并提出解决方案。
能够理解结构稳定性、强度等基本概念，并运用这些概念进行结构设计和优化。
（三）创新设计
能够基于实际需求，提出具有创新性的结构设计方案。
能够通过技术试验和探究，对设计方案进行优化和改进。
（四）图样表达
能够识读和绘制简单的结构图样，如草图、三视图等。
能够运用图样表达设计构想，与技术团队进行有效沟通。
（五）物化能力
能够选择合适的材料和工具，进行结构模型的制作和装配。
能够进行结构稳定性与强度的试验，并对试验结果进行分析和处理。
三、教学结构图
第一章 结构及其设计
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常见结构的认识 稳固结构的探析 结构功能的实现 简单结构的设计
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感知丰富结构 认识结构受力 辨析结构类型 探析结构稳定性 探析结构强度 感悟结构与功能关系 欣赏经典结构案例 分析设计因素 设计并制作站立式办公桌
四、具体教学实施步骤
（一）常见结构的认识
任务一 感知丰富的结构
实施步骤：
情境创设：展示自然界和人造物中的各种结构实例，如蜂巢、蜘蛛网、大树、建筑物等，引导学生观察并思考这些结构的特点和功能。
理论讲解：介绍结构的基本概念和常见类型，如实体结构、框架结构、壳体结构等。
案例分析：通过案例分析，如古代建筑的榫卯结构、现代桥梁的悬索结构等，加深学生对结构的理解。
实践操作：组织学生进行简易结构模型的制作，如使用木棍和绳子搭建简单的框架结构。
评价反馈：通过观察学生在实践操作中的表现，评价其对结构的认识和理解程度。
任务二 认识结构的受力
实施步骤：
理论讲解：介绍结构受力的基本概念和类型，如受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转等。
受力分析：通过实例讲解结构受力的分析方法，如通过计算确定结构的承载力。
实践操作：组织学生进行结构受力试验，如使用钩码和细绳测试木条的受力情况。
案例分析：分析因结构受力不合理导致的事故案例，提高学生的安全意识。
评价反馈：通过学生的试验报告和案例分析，评价其对结构受力的理解程度。
任务三 辨析结构的类型
实施步骤：
理论讲解：详细介绍实体结构、框架结构、壳体结构等基本类型及其特点。
案例分析：通过具体案例展示不同类型结构的应用，如高楼大厦的框架结构、鸡蛋的壳体结构等。
实践操作：组织学生进行结构类型的辨析活动，如通过观察和测量判断物体的结构类型。
评价反馈：通过学生的辨析结果和实践活动中的表现，评价其对结构类型的理解程度。
（二）稳固结构的探析
任务一 探析结构稳定性
实施步骤：
理论讲解：介绍结构稳定性的基本概念和影响因素。
案例分析：通过案例展示结构稳定性在工程设计中的重要性，如桥梁的稳定性设计。
实践操作：组织学生进行结构稳定性试验，如测试不同形状和材料的结构的稳定性。
项目设计：引导学生设计提高结构稳定性的方案，并进行优化和改进。
评价反馈：通过学生的试验报告和项目设计方案，评价其对结构稳定性的理解程度和应用能力。
任务二 探析结构强度
实施步骤：
理论讲解：介绍结构强度的基本概念和计算方法。
案例分析：通过具体案例展示结构强度在工程设计中的重要性，如建筑物的承重结构。
实践操作：组织学生进行结构强度试验，如测试不同材料的结构在相同荷载下的变形情况。
项目设计：引导学生设计提高结构强度的方案，并进行优化和改进。
评价反馈：通过学生的试验报告和项目设计方案，评价其对结构强度的理解程度和应用能力。
（三）结构功能的实现
任务一 感悟结构与功能的关系
实施步骤：
情境创设：通过实例展示不同结构如何实现不同的功能，如雨伞的遮雨功能和拐杖的支撑功能。
理论讲解：介绍结构与功能的基本关系以及如何通过结构设计实现特定功能。
案例分析：分析自行车、汽车等交通工具的结构与功能关系。
实践操作：组织学生进行结构设计活动，尝试设计具有特定功能的结构模型。
评价反馈：通过学生的设计作品和实践活动中的表现，评价其对结构与功能关系的理解程度。
任务二 欣赏经典结构的案例
实施步骤：
案例展示：展示国内外经典的结构设计案例，如赵州桥、埃菲尔铁塔等。
理论讲解：分析这些经典结构的设计特点和实现方式。
文化探讨：探讨这些经典结构所蕴含的文化意义和历史价值。
实践活动：组织学生进行经典结构的模型制作或仿制活动。
评价反馈：通过学生的模型制作和文化探讨活动，评价其对经典结构的理解程度和文化素养。
（四）简单结构的设计
任务一 分析结构设计应考虑的主要因素
实施步骤：
理论讲解：介绍结构设计时应考虑的主要因素，如稳定性、强度、安全性、适用性、耐久性和成本控制等。
案例分析：通过具体案例展示这些因素在结构设计中的重要性。
小组讨论：组织学生进行小组讨论，分析不同因素对结构设计的影响。
项目设计：引导学生考虑主要因素进行简单结构设计，如设计一个小型书架或桌子。
评价反馈：通过学生的项目设计方案和小组讨论结果，评价其对结构设计因素的理解程度和应用能力。
任务二 设计并制作站立式办公桌
实施步骤：
需求分析：引导学生分析站立式办公桌的功能需求和用户需求。
方案设计：组织学生进行方案设计活动，提出多种设计方案并进行比较和优化。
图样表达：指导学生绘制设计图样和制作图纸。
物化实现：组织学生进行站立式办公桌的制作和装配活动。
测试评估：对制作完成的站立式办公桌进行测试和评估，确保其满足设计要求和用户需求。
评价反馈：通过学生的设计图样、制作过程和测试评估结果，评价其创新设计、图样表达和物化能力。
通过以上具体教学实施步骤，学生将能够全面掌握《第一章 结构及其设计》的教学内容，提高技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等学科核心素养。
十一、大情境、大任务创设
大情境：
随着科技的飞速发展，我们的生活环境充满了各种复杂而精妙的结构。从自然界中的蜂巢、蜘蛛网到人类创造的桥梁、建筑，结构无处不在，它们不仅支撑着我们的生活空间，还蕴含着丰富的科学与技术原理。为了更好地理解和应用这些结构，我们将通过一系列实践活动，探索结构的奥秘，提升我们的技术素养和创新能力。
大任务：
任务一：探索自然界的奇妙结构
教学目标：
技术意识：通过观察自然界中的结构，认识和理解不同结构的特点和功能，形成对结构的基本认识。
工程思维：能够从系统的角度分析自然界中的结构，理解它们如何适应环境并实现特定功能。
创新设计：激发对自然界结构的创新思考，探索可能的仿生应用。
活动设计：
情境创设：组织学生到户外或观看相关视频，观察自然界中的结构，如蜂巢、蜘蛛网、大树的根系等。
任务描述：要求学生记录观察到的结构特点，分析其可能的功能和适应性，并讨论这些结构对人类设计的启示。
实践活动：分组进行“仿生结构设计”比赛，鼓励学生模仿自然界中的结构，设计具有特定功能的小模型。
评价反馈：通过展示和讨论各组的设计作品，评价学生的观察力、分析能力和创新能力。
任务二：揭秘人造结构的奥秘
教学目标：
技术意识：理解人造结构在日常生活中的广泛应用和重要性。
工程思维：能够分析人造结构的稳定性和受力情况，理解其设计原理。
图样表达：能够识读和绘制简单的结构图样，表达设计构想。
活动设计：
情境创设：展示各种人造结构的图片和视频，如桥梁、建筑、家具等。
任务描述：要求学生选择一种人造结构进行深入分析，了解其设计原理、受力情况和稳定性。
实践活动：分组进行“结构模型制作”活动，每组选择一种人造结构进行模型制作，并绘制结构图样。
评价反馈：通过模型展示和图样评价，检查学生对人造结构的理解程度和设计能力。
任务三：设计并制作站立式办公桌
教学目标：
创新设计：能够基于实际需求，提出具有创新性的结构设计方案。
图样表达：能够运用图样表达设计构想，与技术团队进行有效沟通。
物化能力：选择合适的材料和工具，进行结构模型的制作和装配。
活动设计：
情境创设：介绍站立式办公桌的市场需求和设计挑战，展示一些成功的站立式办公桌设计案例。
任务描述：要求学生分组设计并制作一张站立式办公桌，要求具有可调节高度、稳固耐用、美观实用等特点。
实践活动：
设计阶段：各组进行需求分析、方案设计、图样绘制等工作。
制作阶段：选择合适的材料和工具，进行办公桌的制作和装配。
测试阶段：对制作完成的办公桌进行稳定性和强度测试，确保其满足设计要求和用户需求。
评价反馈：通过展示和测试各组的办公桌，评价学生的创新设计能力、图样表达能力和物化能力。
任务四：经典结构案例赏析与创作
教学目标：
技术意识：能够从技术和文化的角度欣赏和评价经典结构案例。
工程思维：理解经典结构设计中的工程思维和创新点。
创新设计：受到经典结构的启发，进行自己的创新设计尝试。
活动设计：
情境创设：展示国内外经典的结构设计案例，如赵州桥、埃菲尔铁塔、悉尼歌剧院等。
任务描述：要求学生分组选择一个经典结构案例进行深入分析，理解其设计原理、文化内涵和创新点。
实践活动：
案例分析：各组提交经典结构案例分析报告，包括设计原理、文化内涵、创新点等方面的分析。
创作尝试：受到经典结构的启发，各组进行自己的创新设计尝试，可以是小模型制作、设计概念图等形式。
评价反馈：通过案例分析报告和创新设计作品的展示，评价学生的分析能力、创新能力和文化素养。
综合实践活动：校园结构设计大赛
教学目标：
综合运用：综合运用所学知识和技能，进行校园结构设计的创新实践。
团队协作：培养团队协作精神，提高项目管理和沟通能力。
展示交流：通过展示和交流，提升自信心和表达能力。
活动设计：
情境创设：介绍校园结构设计的背景和重要性，激发学生参与设计的兴趣和热情。
任务描述：要求学生以班级或小组为单位，设计一个校园结构（如校园雕塑、凉亭、花架等），要求具有创新性、实用性和美观性。
实践活动：
需求调研：进行校园需求调研，了解师生对校园结构的需求和期望。
方案设计：根据需求调研结果，进行方案设计、图样绘制和材料选择等工作。
制作装配：选择合适的材料和工具，进行校园结构的制作和装配。
展示交流：组织校园结构设计大赛的展示和交流活动，邀请师生进行投票和评价。
评价反馈：通过展示和交流活动，评价各组的设计方案、制作质量和团队协作能力。根据师生的反馈意见，对作品进行进一步的优化和改进。
通过以上大情境和大任务的创设，学生将能够全面提升技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等通用技术核心素养。通过实践活动和团队协作，学生将能够更好地理解和应用结构知识，培养创新意识和实践能力，为未来的学习和工作打下坚实的基础。
十二、单元学历案
一、单元主题与课时
单元主题：第一章 结构及其设计
课时设计：
第一课时：常见结构的认识
任务一：感知丰富的结构
第二课时：稳固结构的探析（一）
任务一：探析结构稳定性
第三课时：稳固结构的探析（二）
任务二：探析结构强度
第四课时：结构功能的实现
任务一：感悟结构与功能的关系
第五课时：结构功能的实现
任务二：欣赏经典结构的案例
第六课时：简单结构的设计（一）
任务一：分析结构设计应考虑的主要因素
第七课时：简单结构的设计（二）
任务二：设计并制作站立式办公桌（需求分析、方案设计）
第八课时：简单结构的设计（三）
任务二：设计并制作站立式办公桌（图样表达、物化实现、测试评估）
二、学习目标
（一）技术意识
能够识别和理解不同结构在日常生活中的应用，形成对结构的初步认识。
能够分析结构对技术产品功能实现的重要性，形成关注结构与功能关系的意识。
（二）工程思维
能够运用系统分析的方法，对结构问题进行要素分析、整体规划，并提出解决方案。
能够理解结构稳定性、强度等基本概念，并运用这些概念进行结构设计和优化。
（三）创新设计
能够基于实际需求，提出具有创新性的结构设计方案。
能够通过技术试验和探究，对设计方案进行优化和改进。
（四）图样表达
能够识读和绘制简单的结构图样，如草图、三视图等。
能够运用图样表达设计构想，与技术团队进行有效沟通。
（五）物化能力
能够选择合适的材料和工具，进行结构模型的制作和装配。
能够进行结构稳定性与强度的试验，并对试验结果进行分析和处理。
三、评价任务
技术意识评价：通过学生的课堂讨论和案例分析报告，评价学生对结构在日常生活中的应用及结构对技术产品功能实现的重要性的理解。
工程思维评价：通过学生的结构设计方案和稳定性、强度试验报告，评价学生运用系统分析方法解决结构问题的能力及对结构稳定性、强度等概念的理解和应用。
创新设计评价：通过学生的创新设计方案和制作的站立式办公桌模型，评价学生的创新设计能力和技术试验与探究能力。
图样表达评价：通过学生的设计图样和制作图纸，评价学生的图样表达能力和与技术团队沟通的有效性。
物化能力评价：通过学生的结构模型制作过程和测试评估结果，评价学生的物化能力和对试验结果的分析和处理能力。
四、学习过程
第一课时：常见结构的认识
情境创设与问题导入：展示不同领域的结构实例，如桥梁、建筑、家具等，引导学生思考结构的含义及其在日常生活中的应用。
理论学习与案例分析：讲解结构的基本概念、分类及受力分析，通过案例分析加深对结构设计的理解。
实践操作与体验：组织学生进行技术体验活动，如制作简单的木结构模型，感受结构的丰富性及其魅力。
评价反馈：通过学生的课堂讨论和案例分析报告，评价学生对结构在日常生活中的应用及结构对技术产品功能实现的重要性的理解。
第二课时：稳固结构的探析（一）
情境创设与问题导入：通过实例展示结构稳定性的重要性，如魁北克大桥坍塌事件，引导学生思考影响结构稳定性的因素。
理论学习与案例分析：讲解结构稳定性的基本概念及影响因素，如重心、支撑面等，通过案例分析加深理解。
实践操作与体验：组织学生进行悬臂结构稳定性试验，探究重心、支撑面对结构稳定性的影响。
评价反馈：通过学生的试验报告和课堂讨论，评价学生运用系统分析方法解决结构问题的能力及对结构稳定性概念的理解。
第三课时：稳固结构的探析（二）
情境创设与问题导入：通过实例展示结构强度的重要性，如各种工程结构在受力时的表现，引导学生思考影响结构强度的因素。
理论学习与案例分析：讲解结构强度的基本概念及影响因素，如形状、材料、连接方式等，通过案例分析加深理解。
实践操作与体验：组织学生进行不同截面形状的悬臂梁强度试验，探究形状对结构强度的影响。
评价反馈：通过学生的试验报告和课堂讨论，评价学生运用结构强度概念进行试验设计和结果分析的能力。
第四课时：结构功能的实现（一）
情境创设与问题导入：通过实例展示结构与功能的关系，如不同类型的椅子满足不同使用需求，引导学生思考结构如何决定功能。
理论学习与案例分析：讲解结构对技术产品功能实现的价值及结构与功能的相互关系，通过案例分析加深理解。
实践操作与体验：组织学生进行技术探究活动，如分析多功能椅子的结构特点及其功能实现方式。
评价反馈：通过学生的课堂讨论和案例分析报告，评价学生对结构与功能关系的理解及从技术和文化角度欣赏经典结构的能力。
第五课时：结构功能的实现（二）
情境创设与问题导入：展示经典结构设计案例，如赵州桥、岳阳楼等，引导学生思考这些结构为何能成为经典。
理论学习与案例分析：从技术和文化两个角度分析经典结构设计的特点及价值，通过案例分析加深理解。
实践操作与体验：组织学生进行经典结构案例的赏析活动，如小组讨论、制作PPT展示等。
评价反馈：通过学生的课堂讨论和案例分析报告，评价学生从技术和文化角度欣赏和评价经典结构的能力。
第六课时：简单结构的设计（一）
情境创设与问题导入：通过实例展示简单结构设计的过程及考虑因素，如站立式办公桌的设计，引导学生思考如何进行结构设计。
理论学习与案例分析：讲解结构设计的基本目标及考虑的主要因素，如稳定性、强度、安全性等，通过案例分析加深理解。
实践操作与体验：组织学生进行站立式办公桌的设计分析活动，如列出设计要求、进行功能分区等。
评价反馈：通过学生的设计分析报告和课堂讨论，评价学生运用结构设计知识进行分析的能力及考虑主要因素的全面性。
第七课时：简单结构的设计（二）
情境创设与问题导入：回顾站立式办公桌的设计要求和分析结果，引导学生思考如何进行方案设计和图样表达。
理论学习与案例分析：讲解方案设计的基本步骤和图样表达的基本要求，通过案例分析加深理解。
实践操作与体验：组织学生进行站立式办公桌的方案设计活动，如绘制设计草图、制作三维模型等。
评价反馈：通过学生的设计图样和制作图纸，评价学生的图样表达能力和设计方案的创新性。
第八课时：简单结构的设计（三）
情境创设与问题导入：回顾站立式办公桌的设计方案和图样表达结果，引导学生思考如何进行物化实现和测试评估。
理论学习与案例分析：讲解物化实现的基本步骤和测试评估的基本要求，通过案例分析加深理解。
实践操作与体验：组织学生进行站立式办公桌的制作和装配活动，并进行测试评估以确保其满足设计要求和用户需求。
评价反馈：通过学生的制作过程和测试评估结果，评价学生的物化能力和对试验结果的分析和处理能力。同时组织学生进行课堂展示和交流活动，分享设计经验和学习体会。
五、作业与检测
课后作业：
完成站立式办公桌的设计图样和制作图纸。
分析一种经典结构设计的特点及价值，并撰写案例分析报告。
单元检测：
设计一份简单的结构设计任务书，要求学生根据任务书要求进行结构设计和制作。
组织学生进行站立式办公桌的制作和装配竞赛，评选出优秀作品并进行展示和交流。
六、学后反思
通过本单元的学习，学生应能够全面掌握结构及其设计的相关知识和技能，提高技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等学科核心素养。学生还应通过实践操作和体验活动加深对结构与功能关系的理解及从技术和文化角度欣赏和评价经典结构的能力。在教学过程中，教师应注重引导学生关注日常生活中的结构现象及其应用，培养学生的观察力和思考力；同时还应注重培养学生的创新思维和实践能力，鼓励学生在设计过程中大胆尝试和创新。
十三、学科实践与跨学科学习设计
一、教学目标
本次学科实践与跨学科学习设计旨在通过《第一章 结构及其设计》的教学内容，全面提升学生的通用技术核心素养，包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。通过实践活动，使学生能够将理论知识与实际操作相结合，培养解决实际问题的能力，并促进跨学科知识的融合与应用。
二、学习目标
技术意识：
能够识别和理解不同结构在日常生活中的应用，形成对结构的初步认识。
能够分析结构对技术产品功能实现的重要性，形成关注结构与功能关系的意识。
工程思维：
能够运用系统分析的方法，对结构问题进行要素分析、整体规划，并提出解决方案。
能够理解结构稳定性、强度等基本概念，并运用这些概念进行结构设计和优化。
创新设计：
能够基于实际需求，提出具有创新性的结构设计方案。
能够通过技术试验和探究，对设计方案进行优化和改进。
图样表达：
能够识读和绘制简单的结构图样，如草图、三视图等。
能够运用图样表达设计构想，与技术团队进行有效沟通。
物化能力：
能够选择合适的材料和工具，进行结构模型的制作和装配。
能够进行结构稳定性与强度的试验，并对试验结果进行分析和处理。
三、作业目标
技术意识培养：
通过观察和分析自然界和人造物中的各种结构实例，增强对结构应用的认识。
通过案例分析，理解结构对技术产品功能实现的重要性。
工程思维锻炼：
通过结构受力分析和稳定性、强度试验，培养系统分析和解决问题的能力。
通过项目设计，如站立式办公桌的设计，锻炼整体规划和优化设计的能力。
创新设计激发：
鼓励学生提出创新性的结构设计方案，并通过技术试验进行验证和优化。
引导学生从多角度思考问题，提出改进现有结构的创新点。
图样表达能力提升：
通过绘制结构图样，如设计草图、三视图等，提高图样表达能力。
通过小组合作，共同绘制项目设计图样，培养团队协作和沟通能力。
物化能力实践：
通过结构模型的制作和装配，提高动手操作能力。
通过稳定性与强度试验，掌握试验方法和数据分析技能。
四、学科实践与跨学科学习设计
（一）感知丰富的结构
活动设计：
情境创设：展示自然界和人造物中的各种结构实例，如蜂巢、蜘蛛网、大树、建筑物等，引导学生观察并思考这些结构的特点和功能。
理论讲解：介绍结构的基本概念和常见类型，如实体结构、框架结构、壳体结构等。
案例分析：通过案例分析，如古代建筑的榫卯结构、现代桥梁的悬索结构等，加深学生对结构的理解。
实践操作：组织学生进行简易结构模型的制作，如使用木棍和绳子搭建简单的框架结构。
跨学科融合：结合生物学知识，分析生物体中的结构特点及其功能；结合物理学知识，理解结构受力原理。
作业设计：
观察并记录身边三种不同结构类型的实例，分析其特点和功能。
设计并制作一个简易的框架结构模型，如桥梁模型，并进行展示和讲解。
评价标准：
能够准确识别并描述不同结构类型的实例。
能够制作并展示一个结构合理的框架模型。
能够从跨学科角度解释结构的特点和功能。
（二）认识结构的受力
活动设计：
理论讲解：介绍结构受力的基本概念和类型，如受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转等。
受力分析：通过实例讲解结构受力的分析方法，如通过计算确定结构的承载力。
实践操作：组织学生进行结构受力试验，如使用钩码和细绳测试木条的受力情况。
案例分析：分析因结构受力不合理导致的事故案例，提高学生的安全意识。
跨学科融合：结合物理学中的力学知识，深入理解结构受力的原理和应用。
作业设计：
对一个实际结构（如桥梁、建筑等）进行受力分析，并绘制受力图。
设计一个简易的结构受力试验方案，并进行实际操作和数据分析。
评价标准：
能够准确描述结构受力的基本概念和类型。
能够绘制出合理的结构受力图。
能够设计并实施结构受力试验，得出准确的数据分析结果。
（三）辨析结构的类型
活动设计：
理论讲解：详细介绍实体结构、框架结构、壳体结构等基本类型及其特点。
案例分析：通过具体案例展示不同类型结构的应用，如高楼大厦的框架结构、鸡蛋的壳体结构等。
实践操作：组织学生进行结构类型的辨析活动，如通过观察和测量判断物体的结构类型。
跨学科融合：结合材料科学知识，分析不同材料对结构类型选择的影响。
作业设计：
分析并总结三种不同结构类型（实体结构、框架结构、壳体结构）的特点和应用场景。
对身边的一个实际结构进行类型辨析，并说明辨析的依据。
评价标准：
能够准确描述不同结构类型的特点和应用场景。
能够正确辨析实际结构的类型，并给出合理的解释。
（四）探析结构稳定性
活动设计：
理论讲解：介绍结构稳定性的基本概念和影响因素。
案例分析：通过案例展示结构稳定性在工程设计中的重要性，如桥梁的稳定性设计。
实践操作：组织学生进行结构稳定性试验，如测试不同形状和材料的结构的稳定性。
项目设计：引导学生设计提高结构稳定性的方案，并进行优化和改进。
跨学科融合：结合物理学中的静力学知识，分析结构稳定性的原理。
作业设计：
设计一个提高特定结构（如桥梁、建筑等）稳定性的方案，并进行模型制作和测试。
分析并总结影响结构稳定性的主要因素及其改进措施。
评价标准：
能够提出合理的提高结构稳定性的方案。
能够制作并测试稳定性改进后的结构模型。
能够从跨学科角度解释结构稳定性的原理和改进措施。
（五）探析结构强度
活动设计：
理论讲解：介绍结构强度的基本概念和计算方法。
案例分析：通过具体案例展示结构强度在工程设计中的重要性，如建筑物的承重结构。
实践操作：组织学生进行结构强度试验，如测试不同材料的结构在相同荷载下的变形情况。
项目设计：引导学生设计提高结构强度的方案，并进行优化和改进。
跨学科融合：结合材料科学知识，分析不同材料对结构强度的影响。
作业设计：
设计一个提高特定结构（如桥梁、建筑构件等）强度的方案，并进行模型制作和测试。
分析并总结影响结构强度的主要因素及其改进措施。
评价标准：
能够提出合理的提高结构强度的方案。
能够制作并测试强度改进后的结构模型。
能够从跨学科角度解释结构强度的原理和改进措施。
（六）感悟结构与功能的关系
活动设计：
情境创设：通过实例展示不同结构如何实现不同的功能，如雨伞的遮雨功能和拐杖的支撑功能。
理论讲解：介绍结构与功能的基本关系以及如何通过结构设计实现特定功能。
案例分析：分析自行车、汽车等交通工具的结构与功能关系。
实践操作：组织学生进行结构设计活动，尝试设计具有特定功能的结构模型。
跨学科融合：结合产品设计知识，分析结构与功能在产品设计中的重要性。
作业设计：
设计一个具有特定功能（如承重、支撑、遮阳等）的结构模型，并进行制作和测试。
分析并总结结构与功能之间的关系及其在产品设计中的应用。
评价标准：
能够设计并制作出具有特定功能的结构模型。
能够准确分析结构与功能之间的关系。
能够从跨学科角度解释结构与功能在产品设计中的重要性。
（七）欣赏经典结构的案例
活动设计：
案例展示：展示国内外经典的结构设计案例，如赵州桥、埃菲尔铁塔等。
理论讲解：分析这些经典结构的设计特点和实现方式。
文化探讨：探讨这些经典结构所蕴含的文化意义和历史价值。
实践活动：组织学生进行经典结构的模型制作或仿制活动。
跨学科融合：结合历史、文化知识，深入分析经典结构的设计背景和文化内涵。
作业设计：
选择一个经典结构设计案例进行深入分析，并撰写分析报告。
制作一个经典结构的模型（如赵州桥模型），并进行展示和讲解。
评价标准：
能够准确分析经典结构的设计特点和实现方式。
能够深入探讨经典结构所蕴含的文化意义和历史价值。
能够制作出结构合理的经典结构模型，并进行有效的展示和讲解。
（八）分析结构设计应考虑的主要因素
活动设计：
理论讲解：介绍结构设计时应考虑的主要因素，如稳定性、强度、安全性、适用性、耐久性和成本控制等。
案例分析：通过具体案例展示这些因素在结构设计中的重要性。
小组讨论：组织学生进行小组讨论，分析不同因素对结构设计的影响。
跨学科融合：结合经济学、环境科学等知识，分析成本控制和可持续性在结构设计中的重要性。
作业设计：
分析并总结结构设计时应考虑的主要因素。
设计一个综合考虑多种因素的结构方案，并进行优化和改进。
评价标准：
能够准确列出结构设计时应考虑的主要因素。
能够设计出一个综合考虑多种因素的结构方案。
能够从跨学科角度解释各种因素在结构设计中的重要性。
（九）设计并制作站立式办公桌
活动设计：
需求分析：引导学生分析站立式办公桌的功能需求和用户需求。
方案设计：组织学生进行方案设计活动，提出多种设计方案并进行比较和优化。
图样表达：指导学生绘制设计图样和制作图纸。
物化实现：组织学生进行站立式办公桌的制作和装配活动。
测试评估：对制作完成的站立式办公桌进行测试和评估，确保其满足设计要求和用户需求。
跨学科融合：结合人体工程学知识，优化站立式办公桌的设计，提高其舒适性和实用性。
作业设计：
设计并绘制站立式办公桌的设计图样和制作图纸。
制作并装配一个站立式办公桌模型，进行测试和评估。
评价标准：
能够准确分析站立式办公桌的功能需求和用户需求。
能够设计出合理且创新的站立式办公桌方案。
能够绘制出准确的设计图样和制作图纸。
能够制作出结构合理、功能完善的站立式办公桌模型，并通过测试评估。
十四、单元作业设计
一、教学目标设定
根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，本单元的教学目标旨在培养学生的通用技术核心素养，具体包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。通过《第一章 结构及其设计》的教学内容，学生将能够：
技术意识：增强对技术现象和技术问题的感知与体悟，理解结构在日常生活和技术领域中的重要性。
工程思维：掌握结构设计的基本原理和方法，能够运用系统分析和比较权衡的方法进行结构设计与优化。
创新设计：基于技术问题，提出创新性的解决方案，并进行技术试验和探究。
图样表达：能够识读和绘制简单的技术图样，用技术语言表达设计构想。
物化能力：根据设计方案选择合适的材料和工具，进行模型制作和装配，实现设计的物化。
二、作业目标设定
（一）技术意识
作业1：观察并记录日常生活中至少5种不同结构的应用实例，分析其结构和功能的关系，撰写一篇短文说明结构在提升产品功能和使用体验中的作用。
作业2：分析魁北克大桥坍塌事故的原因，并结合现代桥梁设计案例，探讨如何提升桥梁结构的稳定性和安全性，撰写一篇分析报告。
（二）工程思维
作业3：选取一种日常生活中的常见结构（如椅子、桌子、桥梁等），进行结构受力分析，并绘制受力分析图，说明该结构如何承受各种力的作用。
作业4：设计一种增强结构稳定性的方案，并进行模型制作和测试，记录测试数据，分析测试结果，撰写测试报告。
（三）创新设计
作业5：基于现有站立式办公桌的设计，提出至少两项创新性的改进方案，包括设计草图和技术说明，阐述改进方案的优势和实施步骤。
作业6：针对一款经典结构设计案例（如赵州桥、埃菲尔铁塔等），分析其设计特点和创新之处，并提出一种现代技术应用下的改进方案，撰写设计方案报告。
（四）图样表达
作业7：根据设计方案，绘制站立式办公桌的设计图样，包括三视图、爆炸图和必要的标注，确保图样能够清晰表达设计意图。
作业8：选取一种经典结构（如拱桥、框架结构等），绘制其结构图，并标注主要构件和连接方式，撰写结构分析报告。
（五）物化能力
作业9：根据设计图样，选择合适的材料和工具，制作站立式办公桌的模型，并进行装配和调试，记录制作过程中的关键步骤和遇到的问题及解决方案。
作业10：选取一种经典结构（如金字塔、鸟巢体育馆等），设计并制作其缩小版模型，展示模型制作过程，并撰写制作体会。
三、具体作业设计
（一）技术意识作业设计
作业1：观察并记录日常生活中结构的应用实例
作业要求：
观察并记录日常生活中至少5种不同结构的应用实例，如家具、建筑、交通工具等。
分析每种结构的特点和功能，探讨结构如何提升产品的功能和使用体验。
撰写一篇短文，字数不少于500字，要求条理清晰，逻辑严密。
示例：
实例：折叠椅
结构特点：采用铰链连接，椅背和座面可以折叠。
功能提升：便于携带和存储，节省空间。
使用体验：适合户外活动和旅行，使用方便快捷。
作业2：分析魁北克大桥坍塌事故原因
作业要求：
查阅魁北克大桥坍塌事故的相关资料，了解其事故背景和原因。
分析现代桥梁设计如何避免类似事故，探讨提升桥梁结构稳定性和安全性的方法。
撰写一篇分析报告，字数不少于800字，要求分析透彻，建议具体可行。
示例：
事故原因：设计师未充分考虑桥梁关键部位的受力情况，导致结构承载能力不足。
现代桥梁设计：采用先进的计算软件进行结构分析和优化，确保桥梁各部分受力均衡。
提升稳定性方法：增加冗余度，设置减震装置，提高材料的抗疲劳性能。
（二）工程思维作业设计
作业3：进行结构受力分析
作业要求：
选取一种日常生活中的常见结构（如椅子、桌子、桥梁等）。
进行结构受力分析，识别主要受力构件和受力形式。
绘制受力分析图，标明各构件的受力情况和传力路径。
撰写一篇短文，解释受力分析过程和结果，字数不少于500字。
示例：
结构：椅子
主要受力构件：椅腿、椅座、椅背。
受力形式：椅腿承受垂直向下的压力，椅座和椅背承受人的重量和背部推力。
受力分析图：（略）
作业4：设计增强结构稳定性的方案
作业要求：
选取一种需要增强稳定性的结构（如书架、塔架等）。
设计一种增强稳定性的方案，包括增加支撑构件、改变结构形状等。
制作模型并进行测试，记录测试数据。
分析测试结果，撰写测试报告，字数不少于800字。
示例：
结构：书架
增强稳定性方案：增加斜向支撑构件，形成三角形稳定结构。
模型制作：（略）
测试数据：在增加支撑构件前后，分别测量书架在承受不同重量时的变形情况。
测试结果分析：增加支撑构件后，书架的变形明显减小，稳定性显著提高。
（三）创新设计作业设计
作业5：提出站立式办公桌的改进方案
作业要求：
基于现有站立式办公桌的设计，提出至少两项创新性的改进方案。
绘制设计草图，标注主要尺寸和连接方式。
撰写技术说明，阐述改进方案的优势和实施步骤，字数不少于1000字。
示例：
改进方案一：增加无线充电功能
设计草图：（略）
优势：方便用户为电子设备充电，提高办公效率。
实施步骤：在办公桌内部嵌入无线充电模块，与电源连接。
改进方案二：可调节桌面倾斜角度
设计草图：（略）
优势：适应不同工作需求，减少颈椎和腰椎负担。
实施步骤：在桌面下方安装可调节角度的支撑机构。
作业6：经典结构设计案例的改进方案
作业要求：
选取一款经典结构设计案例（如赵州桥、埃菲尔铁塔等）。
分析其设计特点和创新之处，提出一种现代技术应用下的改进方案。
撰写设计方案报告，包括设计背景、设计思路、设计图纸和技术说明，字数不少于1500字。
示例：
经典案例：赵州桥
设计特点：采用敞肩拱结构，减轻桥身自重，提高泄洪能力。
改进方案：结合现代材料和技术，采用轻质高强材料替换部分石材，减轻桥身重量；在桥体内部安装传感器和监控系统，实时监测桥梁状态。
设计图纸：（略）
技术说明：轻质高强材料的应用可进一步减轻桥身重量，提高桥梁的承载能力和耐久性；传感器和监控系统的安装可及时发现并处理潜在的安全隐患。
（四）图样表达作业设计
作业7：绘制站立式办公桌的设计图样
作业要求：
根据设计方案，绘制站立式办公桌的三视图（主视图、俯视图、左视图）和爆炸图。
标注主要尺寸、材料和连接方式。
确保图样清晰、准确，能够表达设计意图。
示例：
三视图：（略）
爆炸图：（略）
标注：桌面尺寸、桌腿尺寸、材料（如中密度纤维板、铝合金）、连接方式（如螺栓连接）等。
作业8：绘制经典结构的设计图样
作业要求：
选取一种经典结构（如拱桥、框架结构等）。
绘制其结构图，包括主要构件和连接方式。
标注尺寸和材料，撰写结构分析报告，字数不少于500字。
示例：
结构：拱桥
结构图：（略）
标注：拱圈尺寸、拱脚尺寸、材料（如钢筋混凝土）、连接方式（如焊接、螺栓连接）等。
结构分析报告：拱桥是一种具有悠久历史的桥梁形式，其结构特点是将桥面荷载通过拱圈传递至桥墩或桥台。本设计采用钢筋混凝土材料，拱圈采用现浇施工，与桥墩和桥台通过焊接和螺栓连接。该结构具有良好的承载能力和稳定性，适用于跨度较大的河流和山谷。
（五）物化能力作业设计
作业9：制作站立式办公桌的模型
作业要求：
根据设计图样，选择合适的材料和工具。
制作站立式办公桌的模型，并进行装配和调试。
记录制作过程中的关键步骤和遇到的问题及解决方案。
撰写制作体会，字数不少于800字。
示例：
材料选择：中密度纤维板、铝合金型材、螺栓、螺母、胶水等。
制作过程：
切割中密度纤维板，制作桌面和桌腿。
使用铝合金型材制作桌腿框架，与桌面通过螺栓连接。
调试桌面升降机构，确保升降平稳可靠。
遇到问题：桌腿与桌面连接处出现松动。解决方案：增加垫片，增加接触面积，提高连接稳定性。
制作体会：通过本次模型制作，我深刻体会到了物化能力的重要性。在制作过程中，我不仅学会了如何选择合适的材料和工具，还掌握了基本的加工和装配技巧。我也遇到了不少问题，但通过不断尝试和调整，最终都得到了解决。这次经历不仅锻炼了我的动手能力，还提高了我的问题解决能力。
作业10：制作经典结构的缩小版模型
作业要求：
选取一种经典结构（如金字塔、鸟巢体育馆等）。
设计并制作其缩小版模型，展示模型制作过程。
撰写制作体会，字数不少于800字。
示例：
结构：金字塔
设计思路：采用等比例缩小的方式，保留金字塔的基本形状和特征。
材料选择：纸板、胶水、剪刀、尺子、铅笔等。
制作过程：
使用尺子和铅笔在纸板上画出金字塔的底面和侧面轮廓。
使用剪刀沿着轮廓线剪下纸板，得到金字塔的各个部分。
使用胶水将各个部分粘贴在一起，形成金字塔的整体结构。
对模型进行修整和美化，使其更加逼真。
制作体会：通过本次模型制作，我不仅加深了对金字塔这一经典结构的理解，还提高了我的动手能力和创造力。在制作过程中，我遇到了不少挑战，如如何保证模型的比例和形状准确、如何使模型更加稳固等。但通过不断尝试和调整，我最终成功完成了模型制作。这次经历让我更加深刻地认识到了物化能力的重要性，也让我更加热爱通用技术这门课程。
十五、“教-学-评”一致性课时设计
第一单元 结构及其设计
一、课时1：感知丰富的结构
教学目标
技术意识：能够识别和理解不同结构在日常生活中的应用，形成对结构的初步认识。
工程思维：能够分析结构对技术产品功能实现的重要性，形成关注结构与功能关系的意识。
创新设计：能够基于实际需求，提出具有创新性的结构设计思路。
图样表达：能够识读和绘制简单的结构图样，表达设计构想。
物化能力：能够通过动手实践，感受结构的魅力。
作业目标
观察并记录身边的三种不同结构，分析其特点和功能。
绘制一种观察到的结构图样，并简单描述其工作原理。
教学过程
情境创设：展示自然界和人造物中的各种结构实例，如蜂巢、蜘蛛网、大树、建筑物等，引导学生观察并思考这些结构的特点和功能。
理论讲解：介绍结构的基本概念和常见类型，如实体结构、框架结构、壳体结构等。
案例分析：通过案例分析，如古代建筑的榫卯结构、现代桥梁的悬索结构等，加深学生对结构的理解。
实践操作：组织学生进行简易结构模型的制作，如使用木棍和绳子搭建简单的框架结构。
评价反馈：通过观察学生在实践操作中的表现，评价其对结构的认识和理解程度。
评价
自我评价：学生自我评估在感知结构过程中的收获和困惑。
同伴评价：小组内成员互相评价彼此的观察记录和结构图样绘制情况。
教师评价：根据学生在实践操作中的表现，给予针对性的反馈和建议。
二、课时2：认识结构的受力
教学目标
技术意识：能够识别结构中的受力情况，理解受力分析的重要性。
工程思维：能够运用力学原理，对结构进行简单的受力分析。
创新设计：能够基于受力分析结果，提出结构优化的设计方案。
图样表达：能够绘制结构受力分析图，表达设计思路。
物化能力：能够通过实验，验证结构受力分析的准确性。
作业目标
绘制一种常见结构的受力分析图，并说明受力情况。
设计一个优化结构，减少特定部位的受力，并绘制设计图样。
教学过程
理论讲解：介绍结构受力的基本概念和类型，如受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转等。
受力分析：通过实例讲解结构受力的分析方法，如通过计算确定结构的承载力。
实践操作：组织学生进行结构受力试验，如使用钩码和细绳测试木条的受力情况。
案例分析：分析因结构受力不合理导致的事故案例，提高学生的安全意识。
评价反馈：评价学生对结构受力的理解程度和应用能力。
评价
过程评价：观察学生在受力分析过程中的思维活动和操作过程。
成果评价：评价学生的受力分析图和优化设计方案的质量和创新性。
反思评价：引导学生反思受力分析在结构设计中的重要性。
三、课时3：辨析结构的类型
教学目标
技术意识：能够区分不同结构的类型，理解其特点和应用场景。
工程思维：能够根据实际需求，选择合适的结构类型进行设计。
创新设计：能够结合不同结构的优点，提出创新性的组合结构设计方案。
图样表达：能够绘制不同类型的结构图样，表达设计构想。
物化能力：能够通过实验，验证不同类型结构的性能。
作业目标
辨析并分类身边的五种不同结构，说明其特点和应用。
设计一个组合结构，结合两种或两种以上结构类型，并绘制设计图样。
教学过程
理论讲解：详细介绍实体结构、框架结构、壳体结构等基本类型及其特点。
案例分析：通过具体案例展示不同类型结构的应用，如高楼大厦的框架结构、鸡蛋的壳体结构等。
实践操作：组织学生进行结构类型的辨析活动，如通过观察和测量判断物体的结构类型。
讨论交流：小组讨论不同结构类型的优缺点，探讨其应用场景。
评价反馈：通过学生的辨析结果和实践活动中的表现，评价其对结构类型的理解程度。
评价
参与度评价：观察学生在讨论交流中的积极性和贡献度。
成果评价：评价学生的结构类型辨析结果和组合结构设计方案的质量。
能力评价：评估学生将理论知识应用于实践的能力。
四、课时4：探析结构稳定性
教学目标
技术意识：能够识别影响结构稳定性的因素，理解结构稳定性的重要性。
工程思维：能够运用系统分析的方法，提出提高结构稳定性的方案。
创新设计：能够基于稳定性分析，设计具有创新性的稳定结构。
图样表达：能够绘制结构稳定性分析图和设计图样。
物化能力：能够通过实验，验证结构稳定性的改进效果。
作业目标
分析一种常见结构的稳定性，提出改进方案，并绘制设计图样。
制作一个改进后的结构模型，进行稳定性测试。
教学过程
理论讲解：介绍结构稳定性的基本概念和影响因素。
案例分析：通过案例展示结构稳定性在工程设计中的重要性，如桥梁的稳定性设计。
实践操作：组织学生进行结构稳定性试验，如测试不同形状和材料的结构的稳定性。
项目设计：引导学生设计提高结构稳定性的方案，并进行优化和改进。
评价反馈：通过学生的试验报告和项目设计方案，评价其对结构稳定性的理解程度和应用能力。
评价
设计评价：评价学生提高结构稳定性的设计方案的创新性和可行性。
实验评价：观察学生在稳定性测试中的操作过程和测试结果。
报告评价：评价学生的试验报告的逻辑性和条理性。
五、课时5：探析结构强度
教学目标
技术意识：能够识别影响结构强度的因素，理解结构强度的重要性。
工程思维：能够运用力学原理，分析结构强度的提升方法。
创新设计：能够基于强度分析，设计具有创新性的高强度结构。
图样表达：能够绘制结构强度分析图和设计图样。
物化能力：能够通过实验，验证结构强度的提升效果。
作业目标
分析一种常见结构的强度，提出改进方案，并绘制设计图样。
制作一个改进后的结构模型，进行强度测试。
教学过程
理论讲解：介绍结构强度的基本概念和计算方法。
案例分析：通过具体案例展示结构强度在工程设计中的重要性，如建筑物的承重结构。
实践操作：组织学生进行结构强度试验，如测试不同材料的结构在相同荷载下的变形情况。
项目设计：引导学生设计提高结构强度的方案，并进行优化和改进。
评价反馈：通过学生的试验报告和项目设计方案，评价其对结构强度的理解程度和应用能力。
评价
设计评价：评价学生提高结构强度的设计方案的创新性和有效性。
实验评价：观察学生在强度测试中的操作过程和测试结果。
报告评价：评价学生的试验报告的准确性和完整性。
六、课时6：感悟结构与功能的关系
教学目标
技术意识：能够理解结构与功能之间的紧密关系，认识到合理结构对功能实现的重要性。
工程思维：能够分析结构如何满足特定功能需求，提出结构优化建议。
创新设计：能够基于功能需求，设计具有创新性的结构方案。
图样表达：能够绘制表达结构与功能关系的图样。
物化能力：能够通过实验或制作，验证结构与功能的匹配性。
作业目标
分析一种常见产品的结构与功能关系，提出优化建议。
设计一个具有特定功能的新产品，并绘制设计图样。
教学过程
情境创设：通过实例展示不同结构如何实现不同的功能，如雨伞的遮雨功能和拐杖的支撑功能。
理论讲解：介绍结构与功能的基本关系以及如何通过结构设计实现特定功能。
案例分析：分析自行车、汽车等交通工具的结构与功能关系。
实践操作：组织学生进行结构设计活动，尝试设计具有特定功能的结构模型。
评价反馈：通过学生的设计作品和实践活动中的表现，评价其对结构与功能关系的理解程度。
评价
创意评价：评价学生设计作品的新颖性和实用性。
功能评价：观察学生设计的结构是否能有效实现预期功能。
图样评价：评价学生设计图样的准确性和清晰性。
七、课时7：欣赏经典结构的案例
教学目标
技术意识：能够欣赏并理解经典结构的设计美感和文化内涵。
工程思维：能够分析经典结构的设计原理和技术特点。
创新设计：能够借鉴经典结构的设计思路，提出新的设计方案。
图样表达：能够绘制经典结构的简化图样，表达其设计特点。
物化能力：能够通过制作或仿制经典结构模型，感受其精妙之处。
作业目标
选择一个经典结构案例进行分析，并撰写分析报告。
制作或仿制一个经典结构模型，并展示其设计特点。
教学过程
案例展示：展示国内外经典的结构设计案例，如赵州桥、埃菲尔铁塔等。
理论讲解：分析这些经典结构的设计特点和实现方式。
文化探讨：探讨这些经典结构所蕴含的文化意义和历史价值。
实践活动：组织学生进行经典结构的模型制作或仿制活动。
评价反馈：通过学生的模型制作和文化探讨活动，评价其对经典结构的理解程度和文化素养。
评价
分析报告评价：评价学生对经典结构案例分析的深度和广度。
模型制作评价：观察学生制作或仿制的经典结构模型的准确性和精美度。
文化理解评价：评估学生对经典结构文化内涵的理解和表达能力。
八、课时8：分析结构设计应考虑的主要因素
教学目标
技术意识：能够认识到结构设计时需要考虑多种因素的综合影响。
工程思维：能够系统分析结构设计中的稳定性、强度、安全性、适用性、耐久性和成本控制等因素。
创新设计：能够在考虑多种因素的基础上，提出创新性的结构设计方案。
图样表达：能够绘制综合考虑多种因素的结构设计图样。
物化能力：能够通过实验或制作，验证结构设计方案的可行性。
作业目标
分析一种现有产品的结构设计，列出其考虑的主要因素。
设计一个新产品，综合考虑多种因素，并绘制设计图样。
教学过程
理论讲解：介绍结构设计时应考虑的主要因素，如稳定性、强度、安全性等。
案例分析：通过具体案例展示这些因素在结构设计中的重要性。
小组讨论：组织学生进行小组讨论，分析不同因素对结构设计的影响。
项目设计：引导学生考虑主要因素进行简单结构设计，如设计一个小型书架或桌子。
评价反馈：通过学生的项目设计方案和小组讨论结果，评价其对结构设计因素的理解程度和应用能力。
评价
设计评价：评价学生结构设计方案的综合性和创新性。
讨论评价：观察学生在小组讨论中的表现和思考深度。
图样评价：评估学生设计图样的准确性和完整性。
九、课时9：设计并制作站立式办公桌（需求分析）
教学目标
技术意识：能够识别站立式办公桌的功能需求和用户需求。
工程思维：能够分析站立式办公桌的设计要求和限制条件。
创新设计：能够提出创新性的站立式办公桌设计方案。
图样表达：能够绘制站立式办公桌的设计图样。
物化能力：能够通过实验或制作，验证站立式办公桌设计方案的可行性。
作业目标
分析站立式办公桌的功能需求和用户需求，列出设计要求。
绘制站立式办公桌的初步设计图样。
教学过程
需求分析：引导学生分析站立式办公桌的功能需求和用户需求，如调节高度、稳定性、易用性等。
设计要求：列出站立式办公桌的设计要求，如结构稳定性、强度、人机工程学等。
创新设计：鼓励学生提出创新性的站立式办公桌设计方案，如可折叠、可调节高度等。
图样表达：指导学生绘制站立式办公桌的设计图样，包括桌面、支撑结构、高度调节机构等。
评价反馈：通过学生的设计要求和图样，评价其对站立式办公桌设计的理解程度和创新性。
评价
需求分析评价：评估学生对站立式办公桌功能需求和用户需求的识别能力。
设计要求评价：观察学生列出的设计要求是否全面、合理。
创新设计评价：评价学生设计方案的创新性和实用性。
图样评价：评估学生设计图样的准确性和清晰度。
十、课时10：设计并制作站立式办公桌（方案设计）
教学目标
技术意识：能够明确站立式办公桌的设计目标和约束条件。
工程思维：能够制定详细的站立式办公桌设计方案，包括桌面、支撑结构、高度调节机构等。
创新设计：能够在设计方案中融入创新元素，提升产品竞争力。
图样表达：能够绘制详细的站立式办公桌设计图样，包括三视图、爆炸图等。
物化能力：能够通过实验或制作，验证站立式办公桌设计方案的可行性，并进行优化。
作业目标
制定站立式办公桌的详细设计方案，包括设计目标和约束条件。
绘制站立式办公桌的详细设计图样，并进行说明。
教学过程
设计目标：明确站立式办公桌的设计目标，如提高办公效率、保护员工健康等。
约束条件：分析站立式办公桌的约束条件，如成本、材料、生产工艺等。
方案设计：指导学生制定详细的站立式办公桌设计方案，包括桌面材料、支撑结构形式、高度调节机构等。
图样表达：要求学生绘制站立式办公桌的详细设计图样，包括三视图、爆炸图等，并进行说明。
评价反馈：通过学生的设计方案和图样，评价其对站立式办公桌设计的深入理解和设计能力。
评价
设计目标评价：评估学生设计目标的明确性和合理性。
约束条件评价：观察学生是否充分考虑了站立式办公桌的约束条件。
方案设计评价：评价学生设计方案的全面性和创新性。
图样表达评价：评估学生设计图样的准确性和完整性。
十一、课时11：设计并制作站立式办公桌（图样表达）
教学目标
技术意识：能够认识到图样表达在结构设计中的重要性。
工程思维：能够运用工程制图规范，准确绘制站立式办公桌的设计图样。
创新设计：能够在图样表达中融入创新元素，提升设计质量。
图样表达：能够绘制站立式办公桌的详细设计图样，包括尺寸标注、公差配合等。
物化能力：能够通过实验或制作，验证站立式办公桌设计图样的准确性，并进行调整。
作业目标
绘制站立式办公桌的详细设计图样，包括尺寸标注、公差配合等。
对设计图样进行自查和互查，确保准确性和完整性。
教学过程
图样规范：介绍工程制图规范，如线条、字体、尺寸标注、公差配合等。
图样绘制：指导学生运用工程制图规范，绘制站立式办公桌的详细设计图样。
创新元素：鼓励学生在图样表达中融入创新元素，如特殊连接结构、隐藏式高度调节机构等。
自查互查：组织学生进行设计图样的自查和互查，确保图样的准确性和完整性。
评价反馈：通过学生的设计图样和自查互查结果，评价其对图样表达的掌握程度和创新设计能力。
评价
图样规范评价：评估学生设计图样是否符合工程制图规范。
创新元素评价：观察学生图样表达中的创新元素和实际效果。
自查互查评价：评价学生自查互查的认真程度和发现问题的能力。
图样质量评价：评估学生设计图样的准确性和完整性。
十二、课时12：设计并制作站立式办公桌（物化实现）
教学目标
技术意识：能够认识到物化实现在结构设计中的重要性。
工程思维：能够制定合理的制作工艺和流程，确

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