资源简介

《1.3 结构功能的实现》说课稿
一、教学分析
1.教材分析
本节内容选自苏教版通用技术必修《技术与设计 2》第一单元， 这一单元设计四节内容， 九个任务， 以 培养学生技术意识、工程思维和创新设计等核心素养为目的。本节处在第三节是前两节的深入同时为第四
节设计作品做准备，起到承前启后的作用。
本节课由“感悟结构与功能的关系 ”和“欣赏经典结构的案例 ”两个任务构成。以任务驱 动形式展开教学， 任务一感悟结构与功能的关系， 主要讲述了事物的结构决定了其功能、功能 是人们需求的体现、功能的实现需要相应的结构来保证、结构与功能的关系往往还需要考虑可
靠性等四个方面的内容。
任务二欣赏经典结构的案例， 首先了解从技术和文化两个角度认识经典结构， 其中技术的 角度包含结构功能的实现， 稳固耐用性， 造型设计的创意和表现力， 材料使用的合理性， 工艺 制造的精湛程度等；文化的角度主要含结构的文化寓意与传达，美学原则，体现时代、民族、 习俗方面的特征以及个性特征等方面。在具体案例分析方面着重分析了中国古建筑飞檐特点和
国外优秀作品蚂蚁椅等作品。
2.学情分析
通过前两节的学习， 学生对结构的类型和受力有了一定的了解， 对结构的稳定性、强度有 了一定的认识， 形成了对结构深层次学习的欲望和兴趣， 但对结构的功能实现以及从技术、文 化角度欣赏结构的能力还不够。教学中可以采用教师引导、学生小组活动、讨论交流的形式进
行教学。
3. 教学目标
依据核心素养下的技术意识设定以下教学目标：
（1）知道结构与功能的关系。
（2）通过案例分析，说明结构对技术产品功能实现的价值。
（3）能从技术和文化的角度欣赏并评价经典结构。
4.教学重难点
重点：
（1）理解结构与功能的关系。
（2）掌握从技术角度欣赏结构。
难点：
（1）结构功能的实现与表达。
（2）从结构功能、稳固要求、工艺制造等方面去分析和借鉴经典结构。
5.教法方法
（1）实践探究：在教学中引导学生通过小组实践活动，在活动中体验结构与功能的关系。
（2）案例教学：对案例进行分析、交流、讨论，引导学生进行归纳、总结。
二、教学过程
引入新课
同学们， 视频中展示的是蚌埠市湖上升明月古民居博览园内部分建筑， 其中以木质建筑为 代表， 他们依托斗拱结构建筑而成， 呈现出漂亮的飞檐外形， 这就是其中一栋具有三层飞檐的
建筑，今天我们这节课就来解读其中的结构特点。
【视频展示】湖上生明月内主要木质建筑。
（设计意图：从身边木质古建筑引入新课增加学生对本节课的求知欲和亲切感。）
任务一感悟结构与功能的关系
一、事物的结构决定了其功能
【案例分析】
拐杖伞：一把撑开的雨伞，是通过伞的骨架和伞面的受力可以实现遮风挡雨的功能，而收
起的伞则可以通过伞的主干骨受力实现拐杖的功能。
【实物展示】教师展示实物
教师提问：拐杖伞如何实现遮风挡雨和拐杖的功能的？
学生：回答问题。
（设计意图：依托学生对雨伞十分熟悉的情况，通过教师的展示拐杖伞，学生观察即可发现其
结构特点）
多用螺丝刀：一把固定结构的螺丝刀，其功能往往是单一的。如果把固定结构改为组装结
构，则可以实现多种功能。
【小组探究】每小组一套多功能螺丝刀。研究多用螺丝刀是如何实现多用功能的。
（设计意图：通过小组活动，引导学生得出，通过改变结构可实现不同的功能。）
【思维碰撞】
在这两个例子中，结构与功能存在什么样的关系？
学生回答：事物的结构决定了其功能。
教师总结：通过分析可知，不同的结构实现不同的功能。同一种物品使用人群不同需要的功能
也不同，为满足人们的需求结构也要为实现功能而有所改变。
（设计意图：让学生理解结构对功能的影响，为下一个知识点的学习做铺垫。）
二、功能是人们需求的体现
【案例分析】自行车的结构与功能
活动 1
【自学】自学教材第 22 页了解自行车的发展、分类及结构变化。
【思考】自行车的结构是如何实现不同功能、满足人们不同需求的？
活动 2
【骑行展示】视频展示一位学生骑行山地车的过程。
【实物展示】山地自行车
;
【学生活动】骑行者谈山地自行车如何实现多路况骑行。
活动 3
【实物展示】儿童折叠自行
【学生活动】学生谈儿童自行车的结构如何满足小朋友的需求。
（设计意图：通过层层递进，学生了解了自行车的发展及结构特点，感受到实现一定的功能， 就要有特定的结构，从而引出下一知识的学习，在素养方面唤醒学生的技术意识和提升工程思
维能力。)
教师总结：通过自行车的设计可知，针对不同人群的需求，产品设计时要实现某种功能就需要
特有的结构来保证。
三、功能的实现需要相应的结构来保证
结构设计时往往要根据具体的功能确定具体的尺寸、位置、数量、连接方式等要素。
【马上行动】
分四组研究四个不同结构作品的结构特点
【学生台灯】【桌面手机支架】 【站立手机支架】 【折叠凳】
（1）学生台灯：调节高度和角度——铰链接结构。
（2）桌面手机支架：调节高度、角度和易放置——铰链接结构、旋钮锁紧结构、万向云台结
构和底座插孔结构。
（3）站立手机支架：调节高度和手机角度——套管结构、三角支架结构和旋钮锁紧结构。
（4）折叠凳：方便携带，可折叠，节省空间——X 型支撑结构、柔性板面和套管结构。
【学生活动】研究设计作品后，每组学生代表交流每个作品的特有结构和实现的功能。
（设计意图：通过小组探究结构作品，认识结构名称及其特点。从而明确功能需要结构来保证。
通过小组代表展示活动，让全体学生认识更多结构，同时培养表达能力。）
【教师活动】引导学生观察折叠凳使用和初步折叠后的高度变化。
【实物展示】X 型支撑脚模型
【思考与讨论】X 型支撑脚结构可以实现那些功能，可以用在那些物件上。
学生回答：实现升降功能，如制作升降办公桌等。
【图片展示】
（设计意图：通过折叠凳的研究，引领学生回归单元情境中的问题探索，为第四节设计“站立
式办公桌”作铺垫。）
教师总结：X 型支撑结构在实现办公桌升降功能时，构成了上下两个三角形增加了结构的稳定
性，谈到稳定性我们来看一段视频。
【视频展示】
家用餐桌椅， 螺母嵌入结构固定板面与后背， 没有考虑木材的坚固程度， 在使用时螺母从
木料中拔出，从而发生了损坏。所以在产品设计时还要考虑结构在使用时的可靠性。
（设计意图：通过损坏的餐椅感受结构需要考虑可靠性。从而引出第 4 个小知识点的学习。）
四、结构与功能的关系往往还需要考虑使用的环境、时间等因素
结构在规定使用期限内和规定的条件下，完成预定功能的可能性称为可靠性。
可靠性是安全性、适用性、耐久性的总称。
1）安全性：指结构在正常使用时能承受可能出现的各种荷载。
2）适用性：指结构在正常使用时具有良好的工作性能。
3）耐久性：指结构在规定环境下和预定设计使用年限内，能保持正常使用。
（设计意图：基于以上案例分析结合该知识以了解为主的特点，故通过 PPT 展示和教师的解读
的方式进行教学。）
【思维碰撞】通过以上案例分析， 请同学们思考， 在产品设计中， 功能与结构之间的关系是怎
样的？
学生回答。
（设计意图：总结任务一所学内容，评价学习效果，起到承上启下的作用，为学习任务二做铺
垫。）
教师总结:现在我们基本明确了结构与功能的基本关系，但是优秀的结构设计不仅表现在
结构的实用功能上， 也表现在形式上。古今中外许多能工巧匠都把结构的功能与形式恰当地结
合起来，形成了一些经典的结构案例，下面我们一起欣赏一些经典的结构案例。
任务二 欣赏经典结构的案例
一、赏析结构作品的角度
【PPT 展示】
技术的角度主要有：
（1）结构的使用功能的实现；
（2）结构的稳固耐用；
（3）结构造型设计的创意和表现力；
（4）材料使用的合理性；
（5）工艺制造的精湛程度等。
文化的角度主要有：
（1）结构的文化寓意与传达；
（2）公众认可的美学原则；
（3）反映的时代、民族、习俗方面的特征；
（4）结构的个性特征等。
（设计意图：为尽快让学生找到具体的案例分析方向，故采取 PPT 展示和教师解读的方式进行 教学。侧重引导学生不仅要关注结构作品的技术元素，还要关注其文化特征，学会在设计作品
中注入丰富的文化内涵。）
二、中国古建筑赏析
（一）从技术角度解析古建筑飞檐特点
【图片展示】
【学生活动】结合教材自学+小组研讨，从技术方面谈一谈飞檐的技术特点。
【实物展示】岳阳楼模型
学生：依托岳阳楼模型谈飞檐技术特点。
A. 功能
飞檐向外和向上伸翘起的屋角， 使十分庞大、高耸的屋顶显得格外生动而轻巧， 扩大了采
光面，有利于排泄雨水。
B.结构设计
挑出的飞檐由斗拱承托，形成直线和曲线的巧妙组合。
C.技术施工
纯木结构，飞檐、斗拱及整个建筑没有用一钉一铆，仅靠木制的构件彼此接连。
(设计意图：依托建筑模型进行解读增强知识的可视化。)
【图片展示】近景图展示斗拱外形
【实物展示】展示自制斗拱模型
【教师活动】介绍斗拱的部件名称。
（设计意图：通过图片展示，教师自制教具展示，知识理解逐渐深入，从而让学生初步理解飞
檐建筑的技术特点。）
（2）【学生小组实验】
（设计意图：学生分组实验意在让学生体验中国传统斗拱的魅力和古代建筑师的智慧。）
【学生活动】分组进行小组实验， 组装斗拱模型。思考斗拱结构的受力特点以及如何起到稳固
建筑的作用？
（设计意图：采用小组实验，组装斗拱模型，探究斗拱的技术特点，实现难点的突破，培养学
生的动手能力和拓展思维能力。）
（3）【斗拱建筑抗震实验】
视频展示 2017 年中国和英国科学家进行的斗拱建筑抗震实验，进一步验证学生的理论分
析。
（设计意图：在动手组装的基础上播放现实中的斗拱建筑抗震实验过程，进一步感受斗拱的抗
震效果和领略古人的智慧。从而突破本节重难点内容的学习。）
教师总结：了解了飞檐建筑的技术特点后，接下来赏析飞檐建筑的文化内涵。
（二）从文化角度分析古代建筑飞檐。
【观看视频】“岳阳楼介绍”
飞檐的造型减轻了古建筑大屋顶的沉重感， 使建筑静中有动， 增添了建筑物飞动轻快的美 感。飞檐造型传达出尊贵、凝重的寓意，体现了高贵华美的风韵，丰富了中国古代建筑文化。 现代建筑设计师们对它也异常偏爱， 使得这一特殊的中国古典建筑结构得以演变、改进和发展，
并流传下来。
（设计意图：通过国家档案节目的专业视频全面了解岳阳楼的文化内涵，感受飞檐建筑的文化
特色，从而打破枯燥解读的弊端 。）
教师总结：欣赏了中国古代优秀建筑作品，下面我们欣赏一件国外的优秀作品。
三、赏析外国优秀作品——蚂蚁椅
【实物展示】
【教师活动】由来：20 世纪 50 年代丹麦著名建筑师、工业产品与室内家具设计大师雅格布森
设计。
【学生活动】观察并思考：蚂蚁椅的稳定性和强度如何？在实际使用中是否会受到一定的限
制？
学生坐上蚂蚁椅体验后回答：
（1）技术角度
优点：四脚支撑往外倾斜，支撑面大，稳定性好，便于叠放。
限制：由于脚与脚之间无横档相连，对强度有影响，因而要采用强度较高的金属材料，才能满
足椅子的使用。
（2）文化角度：时尚前卫，经过半个多世纪仍然是公共场所的受宠椅子。
（设计意图：通过实物展示和学生坐在蚂蚁椅上感受其符合人体工程学的设计优点和受力稳定
性，从而进一步掌握如何赏析结构作品，突破教学难点。）
四、赏析身边优秀作品——蚌埠市解放路淮河大桥
【马上行动】
教师：欣赏了中外优秀作品，请同学们根据课前准备赏析一下我们身边的蚌埠市解放路淮河大
桥。
【图片展示】
【学生活动】根据课前搜集的资料和制作的模型从技术和文化两个方面分析其结构和功能特
点。
（蚌埠解放路淮河大桥介绍：该桥为预应力钢筋混凝土双塔斜拉桥，全长 752 米，其中主 桥长 452 米， 该桥有梁、斜拉索和塔柱三部分组成。通过塔柱两侧的斜拉索平衡塔柱水平方向 的受力，同时承担着梁的自重，从而把梁的重力传递到塔柱上，构成自锚式体系；从而有效减 少桥墩数量，增加桥下大型货轮的通过。在施工方面操作简单。该桥于 1989 年建成通车，结 束了蚌埠市内车辆行人往返两岸依靠渡船的历史， 双塔斜拉对称设计， 加上辅助灯光设计， 成
为淮河上一道靓丽的风景线。）
（设计意图：通过增加教材中没有的身边建筑赏析，呼应课堂引入。让学生提前了解大桥特点 和制作模型，从而高效利用所学知识解读家乡建筑桥梁和体验家乡之美，培养创新能力，达到
学以致用学习目的。）
课堂小结
引导学生总结本节课学习内容。（引导从知识和文化角度总结。）
（设计意图：通过自主总结达到形成自我知识框架的目的。）
作业设计
1. 完成课后练习案例分析和制作斗拱模型；
2.实地参观蚌埠港了解龙门起重机的特点。
（设计意图：培养学生的创新设计素养和技术意识素养。）
板书设计
s 1.3 结构功能的实现
任务一感悟结构与功能的关系
结构决定功能
功能需要结构来保证
任务二欣赏经典结构的案例
技术
文化
三、教学反思
（1）本节课时教参安排建议为 2 课时，为了本单元教学的完成性， 用 1 课时完成本节内容， 不少教学内容没有完全展开。例如在斗拱榫卯结构的介绍中，没有进一步优化， 没有进一步分
析更多作品，对发现并解决问题能力的培养上还不够深入，需要后续课程进一步完善。
（2）本人为物理学专业毕业，兼职通用技术教学工作。物理偏向于科学，通用技术则偏 向于技术和实际应用。虽然在教学设计时考虑到通用技术的学科特点， 但依然没有更细致的从 产品设计的结构和功能方面进行专业的解读。有关思维碰撞、技术案例分析等方面对学生的引 导不够， 缺乏对结构中理论知识与生产生活实践相结合的分析。后期将多钻研通用技术新课程
理念，以学科核心素养为导向，以实践为基础，优化教学设计。

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