资源简介

教学基本信息
课题 结构设计应考虑的主要因素——风帆小车结构设计
学科 通用技术 授课教师 学段： 高中 年级 高一年级
教材 书名： 技术与设计2 出版社：江苏凤凰教育出版社 出版日期：2020 年 7月
指导思想与理论依据
《普通高中通用技术课程标准》中倡导，通用技术的课程应体现技术学科的实践性和创造性，学习方式要立足学生的直接经验和亲身参与。要从技术学科的综合性特征出发，采用项目学习等方式，强化基于技术实践的学习情境设计。 本节课以制作风帆小车完成指定的功能作为结构设计的学习背景，使学生灵活应用结构设计的知识，实现结构的最优化，同时要综合应用物理中的力的分解知识，分析帆的角度对变化从而使侧向风能够推动小车前行，提升学生跨学科素养。
教学背景分析
教学内容：本节课是苏教版《技术与设计2》第一单元第四节的内容。通过本节课使学生能够综合考虑结构设计的各种因素，从而实现设计目标。 学生情况：学生已经学习了结构的稳定性与强度等结构的原理性知识。但对于如何将原理性知识应用于具体的设计中还存在一定的困难。 教学方式与手段：通过风帆小车的项目制作理解并分析结构设计应考虑的因素。 教学准备： 车轮、车轴、车框架、硬卡纸、胶带、PVC管、剪刀、双面胶等制作工具和材料。
教学目标
通过了解船帆的演进过程，理解人类通过技术实现了利用自然，促进社会发展的同时，也促进了技术本身的发展。 能够根据风帆小车的任务要求，分析设计应考虑的稳定性、强度等要求，完成风帆小车的结构设计、制作和测试。 通过应用物理的力学知识，分析帆是如何利用风作为动力的过程，发展学生综合应用多学科知识解决问题的跨学科素养。 通过了解中国帆船的结构及使用原理，感受中国帆设计的精妙，提升民族自豪感。
教学重难点
教学重点：风帆小车的结构设计应考虑的因素 教学难点：将结构知识应用于风帆小车的设计实践
教学流程示意
教学过程
教学 阶段 学科核心素养及教学目标分解 教师活动 学生活动 设置意图
一、引入 技术意识：1.初步了解中国帆的传统技术文化 2.理解社会通过技术实现了利用自然，促进社会发展的同时，也促进了技术本身的发展。 【了解帆的历史】 1.由“帆”的甲骨文引出，最早的方形帆适合顺风行驶，提出问题：如果不是顺风怎么办？ 2.案例分析：帆的形状及演进。 播放视频：中国船帆 根据文字字形联系帆的结构特点 了解帆的结构对功能的影响 技术活动中渗透中国传统文化 感受中国优秀的传统技术设计智慧
二、新课讲解 工程思维：1.能够进行结构设计方案的多因素分析 【引出任务】 设计任务：风帆小车 【分析设计应考虑的主要因素】 提问：设计过程中应考虑哪些因素呢？ 1.功能实现 风帆作为小车前行动力，实现使小车能够前行，且速度快。需要设计车体、风帆。 2.帆的角度 通过调整帆的角度，使其能够利用侧面风作为动力。 物理知识应用：风帆小车行驶的物理学原理（播放视频） 3.小车与帆的结构设计 帆的大小 车身与帆的连接方式 车的稳定性、强度 ...... 明确项目要求 思考帆和车的结构设计 应用物理中的力学知识分析侧风行船的原理 思考风帆车结构设计因素 理解设计要求明确设计任务 分析风帆小车的基本结构 应用跨学科知识进行结构设计分析 灵活应用结构知识进行设计分析
三、实践：风帆小车制作与测试 创新设计：能够根据任务需求，制定风帆小车的设计方案。 物化能力：能够利用给定材料完成风帆小车的制作和测试 【风帆小车的制作与测试】 制作要求：使用给定的材料和工具设计制作风帆小车。 功能测试：给定赛道，小车从出发点运动到终点，由赛道一侧的扇风作为动力。小车不能出赛道，到达终点且小车没有倾覆。 完成风帆小车的制作与测试 提升学生综合应用知识进行的创新设计能力和物化能力。
四、总结 工程思维：能够根据测试效果，运用结构知识分析风帆小车结构的问题，并提出优化方案 【总结与反思】 提问：根据测试效果说一说你们小组的风帆车结构设计都考虑了哪些因素，或者在哪些方面的设计存在问题，还需要怎样改进。 【课堂小结】 结构设计考虑的因素随着设计目的不同而灵活调整。 思考并提出改进建议 提升学生对结构设计方案的评价、优化和改进的能力。
评价设计
评价量规 学科核心素养评价内容描述等级ABC技术意识能够总结出技术使人类能够利用自然，技术是不断进步发展的。工程思维能够应用风帆的动力原理和结构的相关知识，进行风帆车的设计分析及优化。创新设计能够针对设计要求设计出实现特定功能的风帆车方案。物化能力能够完成风帆车模型的制作和测试，并能够根据测试结果提出改进和优化方案。

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