资源简介

设计分析教案
江阴市成化高级中学 周南海13812583260
一、教学内容分析
本课是江苏教育出版社出版的《技术与设计1》第五章第一节方案的构思方法中的设计分析部分的内容。设计分析是方案构思过程中必不可少的步骤，是完成设计构思的前提，合理周全的设计分析不仅会使构思的目标更加明确，是技术产品跟经济、更实用，能更好的满足人们的需求。设计分析需要考虑的问题比较多，要培养学生合理清晰的分析思路。
二、教学目标
1、知识与技能：
理解设计分析的基本思路，掌握产品设计分析的三要素及各要素间的关系。
2、过程与方法：对某个具体产品进行设计分析。
3、情感态度与价值观：培养学生在形成设计方案前对产品进行周详的设计分析的良好习惯及创新思维的批判性思维。
三、教学重难点
1、重点：
组织学生参与对设计对象进行深入分析，寻找产品设计时要考虑的因素。
2、难点：
处理产品设计分析中各因素的关系，即权衡与选择。
四、教学过程
新课引入
在上一章中，我们学习了设计过程的第一个环节——发现与明确问题，围绕的是孙宇同学的台灯问题展开的，并且提出了台灯设计的一般，这堂课我们还是以台灯为例来学习第二个环节中的设计分析。
新课讲解
［PPT展示］首先，我们来看一组台灯图片，这些台灯都是学生自行设计制作的作品，我们来看其中的三幅图片。
［PPT展示］这几个台灯各有什么特点？
（生答）
台灯的用途有很多，有学习用的、装饰用的、娱乐用的等等，如果的台灯作为我们学生学习时来使用，合适么？为什么？
（生答）
同学们发现这些台灯都不适合我们学习时使用，都或多或少的存在一些问题。那接下来就请大家一起来设计适合我们高中学生学习使用的台灯。既然要设计，那么我们首先要进行设计分析，学生用台灯的设计需要考虑到哪些因素呢？
（生答）
同学们有过到市场上买台灯的经历吗？我们去买台灯时需要考虑哪些？
（生答）
其实使用者考虑的因素基本上就包含在设计者设计时所考虑的因素中。
功能（学生用台灯最基本的功能是照明，除此之外还可适当增加一些附加功能，比如 温度计，时钟，计算器，笔筒等）、机构稳定、安全可靠、成本适当、美观、新颖、符合高中生身心的需要、无污染等。
台灯设计需要考虑的因素很多，归纳起来这些因素分别归属于三个方面，哪三个方面？
（生答）
归属于产品本身、使用者、使用环境，即“物”、“人”、“环境”三个方面。
“物”、“人”、“环境”之间是什么关系？（请同学先分析）
［PPT展示］任何产品都不是孤立存在的，一方面它是服务于人的，人的需求在很大程度上又决定着物；物又是在一个特定的环境中使用的，所以物又要受到环境的制约，而物又可以用来营造环境；环境会对人产生影响（健康、学习、工作、身心等），而人又可主动营造一个 适合我们学习的环境。
人、物、环境三个方面的关系我们已经搞清楚了，在设计台灯时，我们要注意这三个方面的关系。接下来我们对具体的台灯进行设计分析：
［PPT展示］一组台灯图片。请同学们分析，一个完整的台灯由哪些部分组成？
（生答）
总结：一个完整的台灯主要由以下部分组成
灯泡、开关
支撑架
灯罩
底座
学生分组，七人为一组。
分组讨论一：台灯各组成部分的主要作用？
（小组回答）
灯泡的主要作用是照明
开关的主要作用是通断电源或调节光线亮度
支撑架主要作用是支撑和决定台灯的高度
灯罩的主要作用是影响台灯光线强弱及照射形式和保护作用
底座的主要作用是稳定和支撑
讨论二：我们怎样来选择适合我们高中生使用的部件？
（小组回答）
灯泡 亮度高不刺眼、连续稳定发光、没有频闪或频闪度低
开关 能有效控制台灯的开关，不应选择触摸式、声控式，应选择按钮式、旋钮式
支撑架 高度适中，能活动调节
台灯放在书桌上，它的高度与学生的坐高以及书桌的高度之间有很重要的关系，台灯高度不仅影响光线的利用率，而且影响学生的坐姿。
灯罩 透明度低、导热性差
选择灯罩时，主要考虑的是通过灯罩给学生提供一个照度合适并且光线柔和的环境。导热性强容易造成烫伤。
底座 根据高中学生的特点，底座材料应选择坚固的、不易碎的、稳定性好的、最好还能体现个性化风格。
以上就是我们对台灯的设计分析，主要就是从组成、、选材三个方面来考虑，同时还要还要注意“人”、“物”、“环境”三个方面的关系。
下面妇女不来做个练习
［PPT展示］三个台灯图片，从物、人、环境三个方面判断右图各个台灯是否适合学生在学习时使用，为什么？
（生答）
总结
我们这节课主要讲的内容是设计分析，合理的设计分析是成功地进行设计的关键一步，分析得当可以指引以后的技术设计少走或不走弯路。
通过对台灯的设计分析，同学们脑海里已经有一些想法了，但是这些想法是模糊的、零散的、不系统的，而且也是不具体的，下节课我们就要把这些模糊的、零散的、不系统的设计想法变成我们能看得到的比较完整的具体方案。这就需要一定的方法，为了给下节课方案构思实践作好准备，请同学们阅读教材上方案构思方法的内容。
练习：利用今天所学知识对高压锅进行设计分析
探究：前面已经分析出了支撑架应该选择高度适中，能活动调节的支撑架。课后请同学们探究一个问题：适合学生使用的台灯，其高度为多少最合理。常见结构的认识教学设计
无锡市第一中学 施国林
【学情分析】
世界上任何事物都存在结构，结构形式多种多样，而其结构又决定着事物存在的性质和功能。本节内容首先让学生观察蜂窝、鹰眼等结构图，再通过对自然界中所熟悉的结构的分析和研究，使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，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。人们将其成果应用到技术领域,是为了更好地服务于人类。本课时还要讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。从认识常见的结构开始，通过学生熟悉的事例，展开技术视野中的力与结构讨论。让学生进行压力试验，如比较不同形状的纸板承受压力的大小试验、纸桥的承压试验等，通过有趣的小试验，强化对不同类型结构的特点的理解。
【教学目标】
知识与技能
1、了解结构的含义，认识事物的结构是多种多样的，事物的结构决定着事物的存在。
2、从力学的角度理解结构的概念，把握技术学科对力的认识与物理学科的区别，弄清内力与应力及基本受力形式。
3、通过对椅面及简易桥梁的案例分析,知道事物的结构与其承受力的关系，能根据事物的结构分析其受力问题。
4、了解结构的类型，能对简单的结构实例进行分类。
过程与方法
结合学生生活中的事例和一些有趣的小实验来认识结构，认识有关事物结构的研究对科技创新的影响。
情感态度与价值观
激发学生对结构学习的兴趣和激情，培养学生探究的思想和意识。
【教学重点与难点】
重点：了解结构概念，认识事物结构的多样性。
难点：理解应力与内力的概念，学会从技术的角度分析事物的受力。
【教学策略】
阅读理解、案例分析、交流讨论、多媒体展示、师生互动。
【教学准备】
人体骨胳标本或其它生物标本、有关事物结构的电子图片、苍耳子、尼龙搭扣、自行车、橡皮泥、座椅、简易纸桥、多媒体课件。
【教学过程】
一、无处不在的结构。
任何事物都有其结构，人体有结构吗？组织讨论。展示人体骨骼标本或恐龙的骨架（见课本）。
人身体的结构：头、颈、躯干、四支。
引导学生观察结构图，分析蜂窝、鹰眼的结构。要求学生说出蜂窝、鹰眼结构的优点在哪里。
1、结构的含义
结构是指事物内部的组成、排列及其相互之间的关系。在技术领域，结构是指物体的各组成部分之间的有序搭配和排列。
学生举例说出身边常见事物的结构：课桌、圆珠笔、课本、水杯、粉笔盒、书包等。
2、形形式式的结构能给人以美的享受，给人创造的灵感。
世界上任何事物都存在结构,事物的结构是多种多样的，事物的结构决定着事物存在的性质。
学生阅读《苍耳子与尼龙搭扣》《鸟与飞机》《鹰眼与导弹跟踪系统》。观察苍耳子与尼龙搭扣，讨论交流自己的感受。
3、事物的结构是人类思维的源泉。人们将由事物的结构研究获得的成果，应用到技术领域进行发明和创造，提高人们自身的生活水平。
组织讨论：列举生产和生活中因受到自然界事物结构的启发而诞生的产品：尼龙搭扣、锯子、雷达、桥梁、布娃娃、锄头、羊毛衣，潜水艇等。
4、结构不仅是事物存在的形式，更是事物特性的依据。系统的功能对其结构有着绝对的依赖性。所以说，合理的结构是事物存在和发展的基础，卓越的结构是设计者和制造者长期的追求。
学生自学《魁北克大桥的坍塌》。讨论交流有关事物结构重要性的问题。
5、社会领域的结构现象：班级、学校的组织结构，社区、公司的管理结构，国家的结构、文章段落的结构等等。
6、列举生活中印象较深的有关结构的事例。
自然界：天体结构、地球的结构、植物的结构、动物的结构 …
技术领域：汽车的结构、手机的结构、电视机的结构、电话机的结构…
社会领域：教育管理系统的结构、通用技术的学科结构、课堂教学结构 …
7、在自然界，相同的物质，不同的结构，表现出不同特性的现象处处可见。
⑴同样是水，有液态、气态、固态；
⑵同样是碳，但有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨存在；
⑶化学有机物结构不同性质不同（色素）；
⑷同样的六个字“这个人表现好”“这个人好表现”，但因排列不同，就形成了一褒一贬；
⑸用同样的材料，做出的结构不同的小板凳就会有不同的特性，有的稳，有的不稳；
⑹各种材料组成结构可以使“死的”材料变成“活的”机器。如：发动机、电子计算机……
结构不合理就会产生严重的后果，如桥断、屋塌……所以我们应学习结构，将来去创造结构。
二、结构与力
学生自学《结构与力》的论述。观察自行车的结构，讨论自行车抵抗自身的重力和来自外界的各种力的情况。
1、结构的本质：物体会受到各种各样的力，结构是可承受一定力的架构形态，可用来抵抗引起形态和大小改变的力。
每个物体都有它特定的架构形态，这种架构形态体现着它所能承受力的特征。一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，组成结构的每一个部分称为构件。
分析讨论自行车的组成构件：自行车车架、车把、传动、座鞍、车轮等。
车轮的组成构件：辐条、轮胎、车圈、气门等。
2、当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力，称为内力。应力是构件的单位横截面上所产生的内力。当应力达到极限值时，结构就会遭到破坏。
用橡皮泥演示，学生动手做、观察、体验。
用字母F表示内力、S表示受力面积、σ表示应力，则 σ= F/S
3、组织学生讨论，技术学科对力的分析与物理学科受力分析的区别？
物理学科：分析物体受到的外力的作用，力作用下物体的外部形状和运动状态的改变及其所遵循的规律。
技术学科：分析物体受到外力作用后，对物体内部结构的影响或要求及其规律。
事物结构合理性的基础是能够抵抗来自外界的各种作用力和自身重力的影响。
讨论分析生产、生活中常见结构，要抵抗来自外界力的作用情况：
建筑物的窗户：自身重力、墙体的压力、风力、外来撞击力 …
课桌：自身的重力、手臂的压力、推拉力 …
硬纸包装箱：自身的重力、外界压力、装载货物的压力 …
4、构件受力的基本形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。
学生阅读教材，认识拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。利用橡皮泥实验，感受各种力作用特点。
拉力 —— 物体所承受的拉拽力
压力 —— 挤压物体的力
剪切力 —— 两个距离很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力
扭转力 —— 反方向向物体两端均匀施力 ,使物体发生扭转形变的力
弯曲力 —— 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
学生阅读《它们受到哪些力的作用》分析体验：人坐在椅子上, 椅面受到的力；行人和车辆通过桥面时，桥面受到的力。
5、结构受载荷实例。
任何结构承受的外载荷，都是拉、压、剪、扭、弯中的一种或几种的组合。工程结构的主要功能就是承受和传递各种形式的外载荷，保证结构的可靠工作。
⑴秋千的吊索，主要承受拉力；
⑵桥梁的桥墩，主要承受压力；
⑶连接齿轮和轴的键，主要承受剪切力；
⑷汽车方向盘的轴，主要承受扭转力；
⑸单杠的杠体（上面的横杠），主要受弯曲力；
⑹吊扇旋转，吊杆主要受扭转力和拉力；
为了保证结构的正常工作，这些构件必须有对于主要载荷的足够的承载能力。这是结构设计中必须考虑的重要问题。
6、典型结构分析：单杠结构分析
⑴各部分名称：杠体，立柱和拉杆。（为什么做成这样的结构？）
⑵杠体的受力与变形：杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向上发生弯曲。——弯曲力
⑶立柱、拉杆的受力与变形：
立柱：静止时受压力；当人在运动时，对立柱产生弯矩，使立柱弯曲变形。——怎样做才能保持单杠稳定？
拉杆：人在运动时，拉杆起到辅助立柱抗变形作用。
7、给学生播放网络上找到的香港已故艺人沈殿霞在1978年表演的节目：踩鸡蛋。请学生分析鸡蛋的载荷情况。
三、常见结构的类型（从力学的架构与形态考虑）
我们知道生活中的结构是千奇百态的，根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构、壳体结构。
1、实体结构
⑴实体结构通常是指结构体本身是实心的结构。墙壁、柱子、实心球、水库的大坝、古代的城墙等，都属于实体结构。
⑵几何特征及受力：几何外形简单，通常有杆（柱）、板、体等之分。它的受力特点是能承受较大的力，外力分布在整个体积中。
2、框架结构
⑴框架结构通常是指结构体由细长的构件组成的结构。窗户、画框、房子的架构、蔬菜大棚的棚体、建筑用脚手架、输电铁塔等都是框架结构。
⑵组成：由梁、柱、杆、管等组成，也有用板件组成的。这里的杆或板，可以是实心的，也可以是管材。
⑶几何特征及受力：几何外形较为复杂，其特点是支撑空间而不充满空间，能承受垂直和水平荷载。依据功能和使用条件的不同，可以设置成不同框架的组合。
3、壳体结构
⑴常见物品：头盔、汽车飞机的外壳、饮水杯、文具盒、油罐……
⑵结构特征：壳体内空时，受力合理、形态稳定。壳的几何形状有折线式（方形、长方形、多边形）的、圆弧形的和拱形的等。
⑶受力特点：壳受冲击力时，外力由弧面整体分担承受，抵抗变形。
4、组合结构
⑴在日常生活中我们常见的结构大部分都是组合结构，如：大坝都是拱形和实体结构的组合体；圆顶大厦的顶部都是框架结构和壳体结构的组合。
⑵组合结构的受力：复杂（这是大学结构力学将要学习的）。
⑶想一想，学校体育馆都由那些基本结构组成？
四、思考、马上行动、练习和综合实践活动，为学生学习的形成性评价提供了可能，根据学生练习过程中的反馈信息，评价学生和调整课堂教学。
【教学反思】
本节内容的学习，一定要切合学生的生活经验，这样才能引起学生的共鸣，活跃课堂气氛，才能激发学生的学习热情和对后面学习内容的兴趣。比如苍耳子与尼龙搭扣、鲁班和锯子等案例，得出事物的结构是人类思维的源泉。给学生播放网络上找到的香港已故艺人沈殿霞在1978年表演的节目：踩鸡蛋，让学生思考鸡蛋的载荷情况，并可以为下节课内容作一些铺垫。
个人简介：
本人1999.7毕业于南京师范大学计算机系，1999.7-2000.7工作于江苏省天一中学，2000.7-至今，一直工作于无锡市一中。在无锡市一中工作期间，本人一直兼教信息技术与通用技术。
联系电话：15852530570
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5《发现问题》教学设计
江苏省太湖高级中学 吕洪 13861868850
个人简介：本人96年毕业于常州技术师范学院机械专业，先后任教高三机械基础、机械制图、电工学，初二物理，高一识图与钳工、高二电子技术、通用技术。04年被评为中学一级教师，先后获得“1999—2001学年度无锡市优秀教育工作者”、“2000年度华庄镇文明职工”、“2001年江苏省优秀科技辅导员”等称号。2006年7月参加了通用技术基础教育新课程教师省级培训。
一、教学目标
1．明确发现技术方面问题的重要性。
2．能结合实例知道发现问题的基本方法。
3．初步掌握发现问题的一般途径和方法。
4．能通过各种渠道收集与所发现问题相关的各种信息，并进行处理。
二、教学内容分析
1．“发现与明确问题”是《技术与设计1》第四章的内容，是技术设计过程的首要阶段，它对学生理解设计的一般过程，建立发现问题、认识问题的意识，形成对问题的敏感性，以及揭示与明确问题具有重要作用。
2．第一节“发现问题”由“问题的来源”和“发现问题的途径与方法”两部分组成，在体现课程标准要求的基础上，在“问题的来源”和“问题的发现”方面作了适当的拓展。这一方面有助于深化课程标准要求的实现；另一方面，这两部分内容有助于提高学生的认识能力和分析能力，是一种在日常生活中有广泛运用，且可以形成能力迁移的课程内容。
3．发现问题与明确问题是设计过程的起点，而发现问题又是明确问题的前提。因此，本节内容不仅对学生日常生活中发现问题的能力有重要价值，而且对学生设计过程中迈好第一步有重要作用。本节内容，一方面注重使用一些具有经典性的案例来引导学生学习和建构，另一方面注重在方法层面上对学生技能的引领和能力培养。本节教学中情感态度与价值观的教学目标集中体现为学生问题意识的提高，探究欲望的增强。
4．在设计中强调学生理解、发现与明确问题对技术设计的重要性，注重学生在结合自身的知识和经验的基础上提出自己的设计项目，经历发现与明确问题的各个具体环节，形成对技术设计过程中“发现与明确问题”阶段的实践性感悟和理论性认识。
三、学生情况分析
1．学生对“问题”本身并不陌生，但对什么是技术领域内的问题却不甚了解。教师教学时要注意让学生明确技术领域中问题的内涵和范畴的特征。
2．很多学生很可能缺乏通过对日常生活的观察，从而发现问题的意识和习惯。教师可以从案例的教学到班级同学中的案例，或者引导学生去回忆、去反思日常生活中的问题发现的意识与习惯等方式，引导或强化学生形成良好的意识与习惯。
四、教学策略
1．很多学科都涉及“问题”和“问题解决”。本课程所讲的“问题”是指技术领域中的问题，是“技术问题”，它与“科学问题”、“社会问题”、“历史问题”等问题有所不同。教学时，要注意突出教材中所提“问题”范畴的技术特征，防止在“问题”的一般性意义上泛泛而谈。
2．应以技术设计的过程为基本背景，以“问题”为重点展开，但对“问题”的把握一定要结合学生的原有知识和经验，结合学生的生活，避免抽象地谈“问题”，避免脱离具体的问题情境、问题案例谈问题。
3．在内容组织中，选择了一些具有典型意义的案例。这些案例可能学生在课外学习中有所接触，但一般都不是从技术角度理解的。在教学中，力求从技术的角度展示内容，并为课文中所要实现的目标服务，同时要避免过于专业化，给那些缺乏技术方面知识与经验积累的学生带来学习困难。
4．收集和分析信息的方法很多。本节内容并不要求系统地介绍各类方法，更不要求学生全面地掌握各类方法。教师可根据实际情况，在一般介绍的基础上重点说明1-2种方法。如果学生在此方面已有基础，则可突出技术课程的特点，强调在技术方面收集和分析信息要特别注意的问题。
五、教学过程
（一）引入新课
故事“找钱哲学”：
在一个五百多户的小区里有两家副食品店，生意都不错。不过，两家还有点差距。生意好的那家每月销售额要比另一家多出三四百元，多卖出的这部分大多是被小孩们买去的。生意稍差的这家注意到了这点，便悄悄地寻找原因。货是一样的货，价也是一样的价，怎么小孩都愿意上那家去买呢？百思不得其解，于是他们只好叫自己的孙子去孩子中打探。小孙子回来告诉他们，那家的老奶奶每次都笑着对来买东西的小朋友说：“来，找你一张新票。”不管是一元钱还是五角、一角，都是找新钱。原来如此。他们是利用了人们喜新厌旧的心理。大人虽然不像小孩那样明显，但在找钱时也很讨厌找回破旧不堪的钱币。时间一长，就会把这种厌烦心理波及到对售货员、对店家的态度上，所以一些精明的商家总是会准备好充足的零钱，以取悦顾客。
列举出几个你在日常生活中碰到的问题。
启示：做生活中的有心人，善于发现问题。生活中有很多方面问题，有科学问题，社会问题和技术问题等，今天我们主要学习的是发现技术问题，或者说学会从技术的角度去发现问题，因为有时一个问题也可能包含和混合了很多方面的知识。
2、阅读学案分析案例1-4
学案中的几个案例既不是说的牛顿、爱迪生、伽里略等外国的大科学家、大发明家的事例，也不是流传千古的中国古代发明家的故事。而是和我们同时代的普通高中生的真实事情。通过这些案例，给我们留下了什么样启示呢？同学们能谈谈吗？
我认为，这几个案例说明了问题存在于生活中，生活中也存在问题，问题处处在，时时有。只要同学们细心、认真观察也可以发现问题。人人都可以进行设计，人人都可以有所发明，每个人都有创造的潜能，而且从某种意义上看，创造又是十分简单的。我们要鼓励同学们积极动脑，勇敢地动手，尝试着去发明，去创造，并最终拿出成果来
（二）讲授新课
1、发现问题的重要性
爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要”。这说明了发现问题在技术活动中的重要性。现在我给同学们举个例子，说明发现问题的价值。美国福特汽车公司的一台巨型发电机出现了故障，很多人都修不好，只得请来了德国的电机专家来修理。这位德国专家来了以后，用了两天两夜的时间呆在发电机旁，这看看那听听，最后，他在发电机的顶上划了一条线。告诉修理工，将顶盖打开，将划线处的线圈减少16圈。故障果然被排除了。这位德国专家向福特公司索要1万美元的酬金。很多人认为不值，因为故障很简单，排除也很容易。但福特的老总认为值。因为他发现了问题。而不在于排除故障的复杂与简单。为什么其他人没发现出来呢？设计的过程，实际上就是寻找解决某个问题的途径的过程。发现问题和提出问题是进行设计的前提，如果没有发现问题、不能提出问题，设计便无从谈起。
2、问题的来源
问题是如何产生的呢？
　　第一种，人类生存活动中必然会遇到的问题。这可以说是一切技术问题的总来源。例如，为了解决如何清洁牙齿的问题，人们设计出了牙刷和牙膏。
　　第二，由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。这是现在大多数设计人员设计问题的基本来源。例如，怎样测量出人的体温？这个问题是伽利略的朋友向伽利略提出的。为了解决这个问题，伽利略于1593年制作出了世界上第一支体温表。
第三种，基于一定的目的由设计者自己主动地发现问题，并试图解决它。如瓦特蒸汽机的发明。对同学们来说，这种对你们要求比较高一点，但我们提倡的是这种产生于责任感的设计题目。
3、发现问题的途径和与方法
问题存在于世界的每个角落，存在于生活的方方面面。我们不仅应有主动发现问题的意识，而且应掌握一些发现问题的方法。
一是观察日常生活；日常生活是我们存在的背景和基础，它隐藏着很丰富的问题资源。如果我们用心观察，肯定会发现一个个的问题，然后，才引发了一个个设计和发明的诞生。
无意观察：人们被动地接受外界的刺激，通过感官去观察事物的，好似漫无目地，走马观花。但也能发现问题。（案例分析新式纺纱机的诞生）
有意观察：有目的、带着问题、用挑剔的眼光去观察；观察问题认真、深入、周密，要透过现象看本质。（案例分析天花病疫苗的发现、钢盔的发明）
二是收集和分析信息；
在信息时代，种类繁多、纷至沓来、层出不穷的信息是丰富的问题之源。我们通过对文献信息、网络信息、媒体信息的收集、检索和分析，往往可以发现一些有价值的问题。
收集信息的途径：文献法、问卷调查法（开放式、封闭式、混合式）、询问法
1、分析高佳佳同学有关杯子的调查表
2、案例分析采用询问法不仅可以发现问题，而且可以了解问题产生的原因。
三是进行技术研究和技术试验。
技术研究、技术试验是重要的技术活动，也是发现问题的途径与方法。通过技术研究、技术试验，我们有可能对已有技术问题的研究中发现与之相联系的问题，从已有的研究结论中发现新的问题，也有可能在技术研究、技术试验的过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。
1、案例分析：北京顺义新大桥垮塌、阿什塔比拉河桥的垮塌事件。
2、教师体温表演示实验： 准备一小烧杯稀释的红墨水，一支细管玻璃棒，实验时先用手紧握玻璃棒，然后松开手把玻璃棒插入水中，发现玻璃棒中有红墨水进入，导致水位上升，再紧握玻璃棒，水位会下降，玻璃棒的水被压下去，揭示了体温表的设计问题，使学生明白伽利略是如何发明体温表的。
（三）课堂小结
问题存在于生活中，生活中也存在问题，问题处处在，时时有。只要同学们细心、认真观察也可以发现问题。当然发现了问题，只是初步有了一个设计的方向。但到底能不能够确定为一个设计课题，还需要作进一步的分析，并提出具体的设计任务。这就是我们下节课要学习的内容——明确问题。
（四）作业
⑴对书架的使用情况，设计一张问卷调查表，在班级中进行调查，从中发现问题。
⑵制订设计书架的计划书和时间进度表。
六、教学反思
1、在教学设计时，教师要把握课程标准，课程仅是技术的载体，技术寓于课程之中。通过对课程教学学生应体验技术带来的乐趣，提高自已的技术素养，培养学生的技术意识、技术思想、技术方法及技术概念等。
2、要与学生共同探究人凭借什么去发现问题；依靠什么去发现问题；采用什么方法去发现问题。对实践活动要从不同有角度，不同的层面上去分析，要有刨根究底的精神。
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1《发现问题》一课教学设计
北师大天津附中 乔汇荃
一．教材分析
（一）课程介绍
苏教版普通高中课程标准实验教科书 通用技术 必修1《技术与设计1》中第四章第1节内容。对于这部分内容课程标准提出了“通过对人们的需求和愿望的调查，发现与明确值得解决的技术问题......”和“形成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望......关注技术的新发展，具有对待技术的积极态度和正确使用技术的意识”的要求。
（二）教材地位
发现与明确问题是设计过程的起点，而发现问题又是明确问题的前提，因此《发现问题》一节内容不仅对培养和提高学生在日常生活中发现问题的能力有重要价值，而且对学生设计过程中迈好第一步有重要作用。
发现问题的能力是一种技术素养，也是创新需要的基本能力。发现问题并不是仅在发现设计课题时需要，在设计的过程中也需要，在设计中发现问题的思想与发现设计课题的思想方法是基本相同的（发现问题的思想方法同样可以应用于发现非技术领域的问题），因此本节课不但对学生实现技术设计具有重大意义，同时具有很大的迁移价值。
（三）教材内容分析
本节教材先对问题的来源进行了介绍，随后具体阐述了发现问题的三种方法，观察日常生活、收集和分析信息、技术研究和技术试验。以电话发明、珍妮纺纱机发明、体温表发明等典型技术案例为分析对象，体现“问题的重要性”、介绍“观察日常生活”、“技术研究和技术试验”发现问题的途径与方法。“观察日常生活”、“收集和分析信息”、“技术研究和技术试验”的知识内容本身是平行关系，但在教学力度分配上，是以“收集分析信息”为主，“观察日常生活”为辅，“技术研究与技术试验”是一个比较新的内容，但在第二章作为一节内容讲过所以具体教学处理时可以简略一些。
二．学情分析
1.知识基础：通过在前面章节学习，学生了解了设计的一般过程，为设计一般过程各环节的系统学习奠定了良好知识基础，但每个同学的理解深入程度存在一定差异。
2.能力基础：学生具备独立的思考能力，有丰富的见闻视野范围。
所以在对各环节系统教学时，要充分考虑到不同学生的认知要求，充分发挥通用技术学科优势及多媒体信息技术的作用，满足他们不同层次的需要，在使学生掌握共同方法的基础上，实现能者多获，各有所得，使学生的兴趣点，闪光点在学习中进一步放大。
三、教学目标:
（一）知识与技能
1.明确发现问题的重要性。
2.初步掌握发现问题的一般方法。
3.亲身经历和尝试，实践发现问题的基本方法。
（二）过程与方法
能通过各种渠道收集与所发现问题相关的各种信息，并进行处理。
（三）情感态度与价值观
形成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望，增强主动发现问题的意识，具有对待技术的积极态度和正确使用技术的意识。
四、重点、难点及解决方法
（一）教学重点、难点
重点：明确发现问题的重要性，掌握发现问题的途径与方法
难点：能通过各种渠道收集与所发现问题相关的各种信息，并进行处理。
（二）解决办法
1．创设情景，进行案例体验，是学生明确发现问题的重要性。
2．通过案例讲解、视频资料展示、小组讨论等多种方式，促进学生积极思考，掌握发现问题的基本途径和方法。
3．教学中强调常用的信息处理方法，并通过分析典型案例，使学生体会获取全面、准确、有用的信息对完成一个好的设计的重要性。
五、辅助教学手段及教学用具：
多媒体教学课件、相关图片资料、牙刷、牙膏、学案记录纸等
六、教学过程
环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计目的
引入 +新授1 “发现问题”引入发现问题的重要性 启发提问：请同学思考，自己认为技术史上最具影响力，最有意义的发明创造是哪项？引导学生理解体会 板书：题目：发现问题 思考，并发表自己观点，说明选择的原因体会发明创造伟大的原因是解决了问题。并提炼：所有的发明创造源于发现问题认识发现问题的重要性 旁征博引，引入本课内容，激发学生的兴趣明确发现问题的重要性为“方法”的学习做铺垫
新授2（略） “问题的来源” 播放视频“纺纱机的改进”布置任务1：观看视频回答问题引导学生总结问题的来源板书：问题的来源 观看视频，（完成学案任务1）分析并回答问题，通过分析得出“问题的来源”听讲解、加深理解 继续渗透发现问题的重要性与“方法”的学习存在逻辑对应关系为下面内容奠定基础，但非重点内容，采用略讲的形式，个别教学技巧使用重在激发学生兴趣
新授3 发现问题的途径与方法：①观察日常生活②收集和分析信息③技术研究与技术试验 ①与问题的第一来源相联系应用案例进行，观察能力检验：日本牙膏企业利润降低了1%，有什么可靠的办法可以使利润上升。B.实践活动安排 （任务2交流中教师引导比较，渗透培养学生观察技巧和品质）C.介绍案例包括三个案例1详2略 A.思考，参与交流，加深对“观察日常生活”这一方法途径重要性的认识B.（完成学案上任务2）观察牙刷存在的问题并且进行观察后的交流比较C.案例浏览，加深理解认识 激发学生的思维活跃性，强调观察生活的重要性培养学生的观察技巧和观察品质，通过实践活动感受观察的重要性。形成对技术问题的敏感性和探究欲望，增强主动发现问题的意识
②获得别人的提问，方法途径进行拓展收集方法的介绍及拓展（文献法、问卷调查法、询问法介绍）（知识拓展，与时俱进的收集信息方式"史上最强的实习生"案例分析）B.分析方法的学习和实践实践活动安排：辅助学生采用多种方法多角度分析牙刷数据统计表格资料（案例“鱼缸的设计”） 收集资料方法的学习和分类理解分析信息的重要性案例分析，（完成学案任务3）分析牙刷数据统计表格，提炼发现的问题 通过分析典型案例，使学生体会获取全面、准确、有用的信息对完成一个好的设计的重要性。实现收集方法的拓展，知识的延伸体验分析信息的过程使学生学会处理收集到的信息
布置阅读任务播放“贝尔发明电话”视频强调贝尔在技术研究中发现问题，解决问题的过程对本节课程内容进行综合提升 阅读教材P78“电话的发明”案例观看视频，（完成学案任务4）总结贝尔发明电话中经历的过程认识技术研究和技术试验是发现问题的重要途径和方法 发现问题并不仅在发现设计课题时需要，在设计的过程中也需要综合理解本节内容，对发现问题的途径与方法的认识进行提升
安排实践拓展任务及总结 废旧牙刷的改造 提出课题，引领学生回顾知识 明确实践要求，知识回顾 综合运用本节课程内容，提升学生主动发现问题的意识，培养对待技术的积极态度和正确使用技术的意识。总结本节课的内容
七．板书设计
发现问题
一、问题的来源1.生存活动 2.别人提问 3.自主发现 二、发现问题的途径和方法1.观察日常生活2.收集和分析信息3.技术研究和技术试验《技术的未来》教学设计
江苏省梅村高级中学 浦海波 88150276-8335
《技术的未来》是《技术与设计1》（苏教版）《第一章 走进技术世界》的第三节，本章作为《技术与设计1》的第一章，是全书的逻辑起点，也是全套教材的逻辑起点，因此不仅对全书具有引领作用，对全套教材也具有引领作用。它为学生理解技术及其性质、走入技术世界搭建了平台，也为学生开展技术设计的学习奠定了基础。本节是本章的延伸性内容，旨在使学生关注技术的未来发展，对技术的未来发展形成积极的情感和理性的态度。
一、教学内容分析：
教材分析：
本节课是有关“技术的未来”的学习，与“技术的价值”、“技术的性质”紧密联系，以案例的形式，引导学生思考技术的未来对生活的影响；以辩论的形式，鼓励学生对技术的未来的大胆憧憬，引导学生理性地对待技术的未来发展。并对第一章进行小结，认识技术的过去、现在和未来，认识技术与人，技术与科学、艺术等的关系。
通过“案例分析”、“阅读材料”、“讨论”、“辩论”等活动，引导学生探讨技术对人类、社会发展产生的重大影响，使学生进一步理解技术对社会发展的巨大推动作用，并正确理解如何面对未来的技术，使技术往积极的方向发展。教材从学生感兴趣的实例出发展开教学，给学生描绘了一个美好的未来技术世界：“从人类的根本利益出发，从人类的共同的利益出发，从人类的长远利益出发，更加理性地看待技术，以更负责、更有远见、更有道德的方式使用技术，以亲近技术的情感、积极探究的姿态参与技术活动，并共同构建个人与社会、人类与自然、经济与文化相协调的未来的技术世界”。学生通过本节学习，可以初步掌握应当如何面对未来的技术发展，应当如何看待技术，如何使用技术，使未来的世界更美好。
学生分析：
学生在学习过“技术的价值”、“技术的性质”之后，对技术有了一定的了解，也对技术的未来充满了希望，知道“技术的产生与发展是为了满足人的需求”，同时也了解到技术的发展促进了社会的进步，“技术可以给人们带来福音，也可能带来危害”，技术的两面性困扰着学生。
在本节课堂教学过程中，主要通过辩论、研究、分析等多种教学组织形式，创设学生主动参与的教育环境，引导学生从现实生活的经历与体验出发，积极主动地学习，使学生养成主动深入地用科学的眼光去观察生活，去思考问题，理性的看待问题，了解技术对社会发展的影响，构建与社会发展相适应的价值观和责任感。
二、教学目标：
教学目标：
（一）知识技能目标：
1、了解技术的未来发展趋势，形成对技术的积极情感和理性的态度；
2、了解技术对社会产生的影响，初步形成选择技术、使用技术、管理技术的理性态度，初步形成为建立美好技术世界奋斗的意识。
（二）能力方法目标：
1．培养创新思维的能力和想象的能力；
2．通过学习，培养小组合作、交流表达及科学探究的能力。
（三）情感态度目标：
1．激发学生的学习兴趣和求知欲，形成良好的学习态度；
2．通过学习，加强关心和爱护人类环境的意识和行为；
3、了解技术的未来发展趋势，形成对技术的积极情感和理性态度。
教学重点：
了解技术的未来发展趋势，形成对技术的积极情感和理性态度；
教学难点：
1、如何培养学生理性看待技术；
2、使学生初步形成选择技术、使用技术、管理技术的理性态度。
三、教学策略设计：
本节课的内容以案例阅读分析和师生互动交流为主，单纯的口头语言讲授很难让学生理解和接受，因而采用直观的图片和教具、详实的技术资料可以辅助教学，容易吸引学生的眼球，激发学生的学习兴趣，充分调动学生学习的积极性和主动性，便于学生理解教材内容。
教学方法和手段：
多媒体辅助学习；
在老师引导下自主、探究、合作学习；
课外活动实践；
师生互动探究式学习等教学方法。
教学资源分析：
1、教师准备：
主要熟悉学生搜集的材料内容，把握好技术对未来发展的展望，同时也隐含着威胁。
2、学生准备：
主要搜集有关现代科学研究成果，认识科学技术对人类社会文明发展所起的作用和影响。
四、教学过程：
（一）创设情景：
在日新月异的21世纪，人类社会将继续发生重要变化，技术将日益成为引导社会变化、塑造社会变化、应对社会变化的重要因素。面对技术对人类、对社会所产生的重大影响，人们常常会问：未来的技术将走向何处？
（二）提出问题：
（1）结合日常生活中自己所知道的某项技术，大胆设想该项技术的未来。
（2）平时我们所说无线技术是什么？
〖播放影片〗《2015 Life》
〖未来使用的技术〗“月球城市”、“太空旅游”、“水上住宅”、“海上度假乐园”、“海底隧道”、“蚕蛹般的音乐厅”、“绿色建筑”、“会移动的智能地雷”、“高超音速空天飞机”、“便携式洗衣机”、“会变形的汽车”
〖案例分析〗“无线家庭”一天的“无线生活”
就“无线家庭”一天的“无线生活”，根据自已所知道的技术，大胆设想，口头续编文莉一家晚上的生活。
引导学生通过未来使用的技术进行概括：技术的未来充满希望。
技术的未来是光明的还是黑暗的？如何看待技术的未来
（三）自主学习：
当确定了要探究的问题以后，不是告诉学生如何去解答这些问题，而是让学生自己阅读课本，让学生自己去探索，通过发挥自己的想象力，运用自己的创新思维，获取信息，从而了解技术的未来发展趋势，形成对技术的积极情感和理性态度。
〖阅读〗爱因斯坦《告后人书》
“我们这个时代产生了许多天才人物，他们的发明可以使我们生活舒适得多……纵然有这一切……人人都生活在恐惧的阴影里,生怕失业……而且不同国家的人民还不时互相残杀。因此，一想到未来，大家都忧心忡忡。”
爱因斯坦《告后人书》告诉我们什么？
问题提出：为什么爱因斯坦在《告后人书》中写到：“一想到未来 , 大家都忧心忡忡。”
（四）分组辨论：
分组展开辨论，在这过程中，不仅提高学生语言表达能力，还可以培养学生应变能力，加深巩固知识，在一定程度上，使学生不仅能扩展自己对知识的理解，而且能提高质疑、推理和批判性地思考科学现象的能力。
〖辩论〗有人认为，技术的进一步发展可以解决当前技术自身引发的一系列问题，我们要相信技术，依赖技术。有人则认为，技术的进一步发展固然可以消除它所带来的一切已知的危害，但是谁能保证，它不会给我们带来新的更为严重的灾难呢？
正方：技术的进一步发展是给人类带来进步。
反方：技术的进一步发展是给人类带来灾难。
（如学生辩论时有困难，引导学生从克隆、核能等方面进行辩论）
〖辩论引导〗对“技术的未来”的追思和憧憬，既不需要技术迷惘中的旷世悲怆，也不需要技术崇拜中的盲目乐观。应当从人类根本的、共同的、长远的利益出发，理性地看待技术，要更为负责、更有远见、更具道德的方式使用技术，以亲近技术的情感、积极探究的姿态参与技术活动，并共同建构个人与社会、人类与自然、经济与文化相协调的未来技术世界。
（五）课堂小结：
人类的需求和愿望是技术发明与创新的动力，而技术的发展，解放和发展了人类，改变了人类的工作和生活方式。技术的未来既充满希望，同时也隐含威胁，我们应理性对待技术的未来。
五、作业设计
1．查阅资料,分析互联网、克隆技术、转基因食品等高新技术未来的发展将给我们的生活带来怎样的影响。
引导：注意从正反两个方面分析。
2．综合实践活动指导：
课本P21. 3 谈谈你对“割骨增高术”的看法，就“如何理性地选择技术”这一问题展开讨论。
进一步讨论：管小姐是六个月前施行的手术，我们需不需要去看望她？或者通过某种途径与她取得联系。假设她现已出院，，“割骨增高术”取得了成功，你如何看待这项技术？
3、未来的建筑：（以无锡尚德电力杯创意大赛为契机）
以小组为单位，完成“未来的建筑”设计作业：
要求：设计过程中所出现的科学技术尽可能符合现有的科技水平，不要过于科幻的科技概念。
讨论：
（1）建筑的不断改进说明了什么问题？
（2）未来的建筑及使用可能会造成什么样的负面影响？发现与明确问题学案
一.列举出几个你在日常生活中碰到的问题。
1.___________________________________________________
2.___________________________________________________
3.___________________________________________________
4.___________________________________________________
二.案例阅读分析
案例一：浙江省有一位高中学生，设计了一个“多功能量角器”。获得了浙江省青少年科技发明奖。她是怎样发现了这个设计项目的呢？原来是因为做错了一道数学题。一次数学作业本发下来，在一道题上老师划了一个大红叉。仔细一看是因为三角函数值查错了。她想，可不可以不用查表就得到函数值呢？如果能将函数值刻在量角器上，不是很方便吗？因此，她决定设计一个“多功能量角器”。经过她的刻苦钻研和实验，终于获得了成功。
案例二：还是这所中学的一位高中学生。一个暑假，她到居住在乡下的奶妈家去看望奶妈，看见兽医正在给小鸡做阉割手术，并得知，公鸡去势可以促进生长，提高产量。“去势可以提高产量”的结论在她的脑子中产生了强烈的反应。她马上想到，“公兔去势是不是也可以提高产量呢？如果可以，那奶妈家的100只长毛兔，不是就可以提高兔毛的产量了吗？”带着这样的疑问，她决定“试一试”，首先学习如何识别雄兔和雌兔，然后学习怎样选择试验兔，再学习给雄兔做去势手术，并在兽医的指导下，给三只雄兔作了去势手术，接下来就是等待试验的结果。74天过去了，结果也出来了，与未做手术的兔比较，产量增加7％，为了进一步验证这个试验结果，她又和几个同学一起，又给10只雄兔做了手术，产量又增加了6.8％。据专家估算，这项试验的推广，将使新昌县全年增加收入74万元。这项成果被评为浙江省科技成果二等奖。这虽然只是一项技术的发现过程，但它和设计项目的发现是完全相同的。值得我们来学习和借鉴。
案例三：也是一名高中生，他的邻居大叔在外打工时扭伤了腿，柱着拐杖回家休养。每天看到大叔艰难地上楼、艰难地下蹲。使章晓军同学产生了要为大叔减轻痛苦的强烈愿望。他经过分析，只要拐杖能随着人动作的需要变化长度，让拐杖什么时候都能起到作用，就能帮助用拐杖的人方便地完成上楼、下蹲等动作。经过多次的试验、改进，最后终于完成了这项产品的发明。并获得省科技发明二等奖。
在这位高中生的发明的道路上，也不是一帆风顺的。他前面的两次尝试都失败了。一次是“摔不破的眼镜”，（他喜欢运动，又戴着眼镜，经常摔破眼镜）另一次是“可变焦的透镜”。但是，失败并没有使章晓军同学止步。他仍然用挑剔的眼光仔细地观察日常生活中习以为常的事物，发掘它们不完善之处，寻找改进的最佳方法。就是在这种精神支持下，他终于获得了成功。
案例四：一位中学生，在看电影的时候，看到农民用手让玉米脱粒的时候，就想起家乡的人用手脱粒的艰难情境，他决心要发明一个让家乡人民摆脱脱粒艰难的“家用玉米脱粒机”。在构思方案时，他受到农民在手工脱粒时，先用一个锥子，从玉米行缝中插入，左右晃动，把玉米粒挤下来的启发，想出了将玉米棒放入不断转动的圆筒中使之脱粒的基本方法，经过多次的试验和改进，终于制成了高效、省力的“家用玉米脱拉机”。并由学校制作成成品，送给了家乡的乡亲们。这项设计同样获得了省级奖励。
阅读以上案例你得到了什么启示？
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三.阅读下面的案例——细心观察发现问题
因天花的蔓延所造成的人类的不幸是令人惨不忍睹的。在不到30年的时间内，欧洲先后就曾有五位国王或皇后因天花而丧生，人们因天花难以遏制的传染而惶恐。作为医生的琴纳，怀着一种强烈的责任感和浓厚的兴趣迫切希望能够对天花这种疾病的防治做出点努力。有一天，一位少女来到琴纳的诊所看病，琴纳根据少女的症状诊断她患的是天花。但是少女稍停片刻之后解释说：“我这不是天花。我在奶牛场挤牛奶时，手指上的皮肤不慎被装牛奶的铁桶碰破了，当时没在意。后来，碰破的手指又接触到奶牛常患的痘疮上，第三天，我手上就生出了几颗小痘疮。这不是天花，几十年来，在我们奶牛场所有挤奶的姑娘中，没有一个患天花的，只是差不多都患过这种小痘疮。”听了少女的话，琴纳仿佛意识到了什么，然而又有点半信半疑。在此后近20年的时间中，琴纳一边行医一边经常到奶牛场，仔细观察奶牛生痘疮，牛痘怎样感染到人的身上，人感染了牛痘后又有哪些症状。在经过细心的观察之后，他做了详细的记载，接着就开始了在动物身上接种牛痘，然后再接种天花的试验。1796年5月17日，被称为"死神的帮凶"的天花从此被人类征服了。稳固结构的探析
之结构与稳定性
江苏省宜兴第一中学 中学一级教师 王永辉 15306153770
一、教学目标
1、知识与技能： 了解影响结构稳定的主要因素
2、过程与方法： 通过讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识
3、情感态度价值观： 通过分析讨论等得到结论，培养学生的观察能力，体验学习乐趣。渗透安全教育、德育教育，增强以人为本意识。
二、教学内容与教学重点、难点
1、主要教学内容：本节内容在《结构和设计》中起到举足轻重的作用，不仅可使学生对结构的基本知识有更深的认识与巩固，而且也为以后结构的强度、结构的设计等教学打好基础。在教学中要充分利用探究、实验、讨论、小组合作的教学方法。
2、教学重点：影响结构稳定的主要因素
3、教学难点：案例分析，利用所学知识解决有关现象
三、教学对象分析
四、教学方法与策略
在教学中为了使学生更易学到相关知识，必须以“影响结构稳定的主要因素”为主线，并以这条主线进行展开，使学生达到应用知识的目的。
五、教学过程
㈠、引入新课：
[探究] 创新意识培养，老师拿一熟鸡蛋，请学生让它站起来。
方法一：当从侧面让它旋转起来时，它就会竖直地站立起来，生鸡蛋是不成的，里面的蛋清、蛋黄等液态的东西由于惯性，不随外壳一起转，所以这就成为鉴别生鸡蛋和熟鸡蛋的方法。
方法二：轻轻一敲，那稍微碎了一点壳的蛋就稳稳地立在桌上，讲的是脑筋急转弯，是个逻辑问题，因为大家下意识的前提是鸡蛋不能损坏，这也是创新意识，要打破传统凝固思维。
[引出问题]：静止状态下，到底什么样的结构是稳定的，什么样的结构又是不稳定的？
（二）、新课内容：
结构的稳定性是指结构在负载的作用下，维持原有平衡状态的能力。
[探究]：不倒翁为什么不倒？
[分析]：研究不倒翁的结构，发现它的重心低。
[引导学生得出结论]：重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。
[链接生活现象]：请同学们想一想生活中有哪些事例是运用降低重心来增加稳定性的？
(例如：1、以前的农作物个子高，遭遇暴风骤雨容易倾覆，造成减产；现在的农作物普遍个子矮。就是利用了重心低结构稳定的原理。
2、我们在站不稳时，会弯腰蹲下。)
[探究]：落地电风扇为什么都有一个比较大的底座？
[分析]：现在的落地电风扇多为塑料材质，电动机较重，重心偏上，都是头重脚轻，但它们大大的底座，却能使它不易翻倒。
[引导学生得出结论]：结构与地面接触所形成的支撑面的大小影响结构的稳定性。支撑面越大越稳定，越小越不稳定。
[链接生活现象]：请同学们想一想生活中有哪些事例是运用增大支撑面积来增加稳定性的？
（例如：相机三脚架）
[探究]：怎样让一本书更好地直立在桌面上？
[分析]：同样的一本书，把它的下端各书页展开一定的角度，仍旧将它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。
[引导学生得出结论]：结构或构件的形状影响其稳定性。
[链接生活现象]：请同学们想一想生活中有哪些事例是运用增大支撑面积来增加稳定性的？
（例如：A型梯为什么能自己保持稳定？）
[案例分析]：静止状态的单车如何保持稳定
（1）双腿支撑
（2）单腿支撑
[教师总结]：
影响结构稳定性的主要因素：
1、重心位置的高低
2、结构与地面接触所形成的支撑面的大小
3、结构的形状。
[实践活动题2]请同学们结合本节课内容从结构的角度为某公司设计一个稳固的巨幅街头广告牌。
[知识拓展]：结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用，在很多时候我们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载，另一方面也利用不稳定的结构来为我们生活提供便利。
例如：
１.倒置的啤酒瓶可以预报地震
２.在打水的桶口边挂一重物，在水面时能自动翻倒打水。
总之，我们无论在追求结构的稳定性，还是利用结构的不稳定性，都应该坚持以人为本的目的，为我们的生产、生活服务。
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1稳固结构的探析----结构的稳定性分析
教学目标：
本节课是稳固结构的探析专题的第一节课。《技术课程标准》与稳固结构的探析内容对应的内容标准为：（1）能通过技术试验分析影响结构稳定性和强度的因素（2）理解结构与功能的关系。由于将该专题拆分为三节课来组织教学，本节课的教学的重点放在了解影响结构稳定性的因素。对影响结构的强度因素和结构与功能的关系安排在后面两节课完成。
因此，本节课的具体教学目标为：（1）了解什么是结构的稳定状态。（2）理解影响结构的稳定性有三个主要因素。（3）能够对常见简单结构设计进行正确分析，对稳定不合理结构提出改进意见。具体分解为知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标为：
知识与技能： （1）了解什么是结构的稳定状态。
（2）理解影响结构的稳定性有三个主要因素。
（3）能够对常见简单结构设计进行正确分析，对稳定不合理结构提出改进意见。
过程与方法： （1）通过对比技术试验，提高进行简单技术试验的实践能力。
情感态度价值观：
在合作技术试验，交流讨论过程中增强合作交流的意识。
过结构稳定性讨论，增强技术安全的意识。
二、教学内容分析：
教材分析：
“技术与设计2”模块包含“结构与设计”、“流程与设计”、“系统与设计”、“控制与设计”四个主题，“稳固结构的探析”是“结构与设计”主题的第二节内容，是“结构与设计”主题的核心部分。“结构的稳定性分析”又是“稳固结构的探析”专题中的第一课时内容，是“结构的稳定性分析”，“结构的强度分析”和“结构的功能分析”三个连续环节的第一环。
本节课教材内容分为三个部分：（1）什么是结构的稳定性。（2）影响结构稳定性的三个主要因素。（3）常见结构的稳定性分析。
对于结构的稳定，学生此前是有一定的生活感性认识的。看到被大风刮倒的物品，就认识到这些物品的稳定性是有问题的。但这样的认识仅仅停留在感性层面上，没有上升到理性认识高度。为了引出结构的稳定性这个重要的概念，老师可以根据教材内容，提供一些翻倒物体的图片，一些生活中不稳定物体的实物，来引起学生展开思考和讨论，引起继续学习下去的兴趣。结构的稳定性概念是本节课的中心概念，也是本节课的起点和切入点。
对于影响结构稳定性的三个主要因素的分析，主要要抓住保持物体稳定的基本条件“对于一个结构，如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，则该结构是稳定的。”入手。为了尽可能的使物体的重心的垂线落在结构低面的范围内，则可以从调节结构重心的高低，改变结构支撑面的大小和改变结构形状三个方面入手。既影响结构稳定的三个重要因素。
由于这本节课的内容贴近生活，在日常生活中可以找到许多生动的例子。所以，有效的案分析，来引导学生得出影响结构稳定性的三个主要因素有：结构重心的高低，改变结构支撑面的大小和改变结构形状。
同时，在探究影响结构稳定性因素的过程中，利用控制变量法进行的一些简单的技术试验，对于进行卓有成效的探究活动是很有帮助的。
在基本了解影响结构稳定性三个因素的基础上来进行对常见简单结构设计进行正确分析，对稳定不合理结构提出改进意见。这样，就变成水到渠成的事情了。
本节课的是重点： 影响结构稳定性的三个主要因素。
难点：1.区分“接触面”与“支撑面”这两个概念。
2. 对常见简单结构设计进行正确分析，对稳定不合理结构提出改进意见。
学生分析：
在学习本节课之前，学生对于什么是结构的稳定状态，已经有了一定的感性认识。例如，物体的倒与不倒。但这样的认识是比较片面的，结构的稳定性问题不仅仅是解决结构的倒与不倒的问题。所谓结构的稳定性是指“结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力，即受外力后恢复原有平衡状态的能力”。所以，在提出结构稳定概念时要着重解决学生在认识上的误区。对于影响物体稳定的因素，如何提高结构的稳定性。在老的人教版《物理》第一册P77中有相关平衡的种类和稳度的阅读材料，但课改后的物理教材删除了这部分内容，所以这部分知识学生是比较欠缺的。
由于结构的稳定性问题和实际生活的联系比较紧密，对于学生搞结构设计具有很好的实际指导意义，所以本节课的学习学生趣味性强，学习热情较高。只要通过合适的引导和适当学习场景创设，学生在本节课的教学过程中能够主动有效进行探究，发现问题，寻求答案。
三、教学策略设计：
教学方法和手段：
在本节课的教学过程中主要是以小组为单位展开探究活动，老师在教学过程一方面创造合适的教学情景让学生产生探究的兴趣和好奇心，让学生主动完成知和技能的建构，体验知识产生的过程与方法，尊重学生在教学中的主体地位。另一方面，老师时刻作为学生学习的引领者，引导学生按照正确的方向进行探究，重视老师的主导作用。所以本节课的主要教学模式是“引导---探究”模式。也是体现学教并重的教学思想。
教学时间安排：
（1）从案例引入新课2分钟。
（2）和学生互动引出结构稳定性概念4分钟。
（3）探究结构稳定的基本条件5分钟。
（4）试验分析影响结构稳定性的因素之一：重心位置的高低会影响结构稳定性7分钟。
（5）分组试验影响结构稳定性的因素之一：支撑面的大小会影响结构稳定性7分钟。
（6）分组试验环节得出结论：结构的形状影响结构稳定性需要7分钟。
（7）总结影响结构稳定性的因素2分钟。
（8）常见简单结构设计进行正确分析，对稳定不合理结构提出改进意见7分钟
（9）结构动态稳定性介绍2分钟。
（10）总结全课，布置作业2分钟。
资源分析：
教师占有的资源：教材，教学参考书，网络资源，相关图片文本，木结构等
学生占有的资源：试验材料（物体稳度演示器，鸡蛋，瓶盖，硬纸版，军棋子等）
四、教学过程：
[复习导入]
教师:上一节课我们一起认识了生活中常见的结构，以及结构的三个不同的类型。
那么，请大家回忆一下，什么是结构？结构可以分为哪三种基本的类型？
投影：三种典型结构的图片。
学生1：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
学生2：从力学角度来说，结构是指可以承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
学生3：通常结构可以分为三个基本类型：实体结构，框架结构和壳体结构。
[稳定定义]
教师：下面我们再来欣赏一组结构图片。
投影：一个结构在台风来之前保持稳定和在台风中被吹倒的图片。
教师：在台风来之前它是稳定的,台风来的时候它被吹倒了。显然，是由于这些结构的什么方面出现了问题呢？
学生：结构的稳定性出现了问题。
教师：现在，我们可以给结构的稳定性下个定义了。
投影：结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
教师：除了我们刚才看到的结构被吹倒，说明结构不稳定之外，下面一张图片展示的结构你认为它是一个稳定的结构吗？
投影：建筑结构在外力作用下发生变形的图片。
教师：显然，结构的变形也代表结构的不稳定。
[结构稳定基本条件探究]
教师：大家看到了，这些物体在外力的作用下，不能抵抗外力，发生了倾斜或者翻倒，那么怎样来提高它们的稳定性，也同时来减少一些不必要的损失呢？有时候翻倒的物体会造成巨大的财产损失。下面我们一起来看一个著名的例子。
投影：比萨斜塔图片。
教师：大家知道比萨斜塔正在不断倾斜，但你知道什么时候斜塔就正的倒掉了吗。下面，老师提供一个模拟斜塔模型（物体稳度演示器），通过模拟斜塔不断倾斜，然后倒掉的过程，你能够告诉我物体在什么条件下要倒下吗？
学生分组试验：通过模拟斜塔模型的不断倾斜，可以看到当结构重心的垂线落到结构与地面的接触面外面的时候，结构就倒掉了。
分组试验结论：对一个结构而言，如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的，不会倾倒。
投影：垂线位置与稳定性示意图。
[影响结构稳定性的因素探究]
教师：如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，结构是稳定的。那么，怎样才能通过结构的自身调整，使物体更稳定呢？
学生：降低结构的重心，增大结构的底面，结构的形状。。。
教师：下面我们就来通过技术试验来验证同学们的猜想。首先，我们来验证结构的重心对结构稳定性的影响。
学生分组试验：空的酒瓶子，放到震动板上，容易倒掉，逐渐向酒瓶子里倒入一些水，随着酒瓶子重心的下降，就不太容易倒掉了。
分组试验结论：结构重心越底越稳定。
教师：现在同学们可以告诉我重心高的结构稳定还是重心底的结构稳定呢？
学生发言： 重心底的结构稳定。
投影：重心的高低影响结构的稳定性，结构重心越底越稳定。
教师：增大结构的底面可以使结构变得更稳定吗？下面我们来做一个游戏，竖鸡蛋。利用胶水，纸斑，瓶盖等材料使鸡蛋更稳定的竖在桌面上吗。
学生分组试验：利用胶水，纸斑，瓶盖等材料使鸡蛋更稳定的竖在桌面上，很快，学生找到了方法，将鸡蛋粘在纸片上或安放在瓶盖上。
分组试验结论：结构的接触面越大越稳定。
学生：结构的接触面越大越稳定。
教师：自行车的接触面很小，只有三个点，为什么也很稳定呢？着是由于支撑面和接触面的区别：接触面是物体与地面接触形成的面。支撑面是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。
投影：支撑面的大小影响结构的稳定性，结构的支撑面越大越稳定。
教师：影响稳定性的因素有很多方面，我们要综合各种因素来考虑！
参照课本上16页，利用手头的军棋来搭建结构，用40块棋子，垒5块棋长， 8块棋高的墙，课本上给出了三种垒法，先尝试着三种垒法，比较出稳定性最强的，然后再尝试其它垒法，找出最佳方案！
学生分组试验：（使用军棋）搭建结构。
分组试验结论：结构的形状影响结构的稳定性。
投影：结构的形状影响结构的稳定性。
老师：下面我们来总结以下影响结构稳定性的几个因素。
投影：（1）重心的高低影响结构的稳定性，结构重心越底越稳定。
（2）支撑面的大小影响结构的稳定性，结构的支撑面越大越稳定。
(3) 结构的形状影响结构的稳定性。
[简单结构稳定性分析]
案例分析：辽宁瑞州古塔
教师：请看下面的图片，请你用有关于物体稳定的知识来分析这样一座古塔为什么经历了千年的风霜而巍然屹立呢？
投影：辽宁瑞州古塔。
学生讨论：分组讨论。
学生一：古塔上部已经塌掉了，下部敦实重心更低。
学生二：古塔的支撑面积较大。
学生三：古塔的重心落在支撑面之内。
[结构动态稳定性介绍]
教师：刚才我们探讨结构的稳定性，研究的是结构在静止状态下的稳定性。下面我们来看一个案例。
投影：杂技表演顶碗影片。
教师：这种结构在运动情况下保持的稳定就是动态稳定，也是结构稳定的一个类型。
[总结全课布置作业]
教师：同学们，本节课我们对结构的稳定性做了初步的分析和讲究，在此基础上基本掌握了结构稳定的基本条件：结构重心所在点的垂线落在结构底面的范围内。为了满足结构稳定的基本条件，我们可以调整结构的重心，增加结构的支撑面积，改变结构的形状等三个方面入手。
下面，请看这样一个木结构，稳定性没有问题，但它的承重能力非常有限，如何提高结构的承重能力呢？这就是我们下节课所要讨论的结构的强度分析。
作业：完成学案的第二部分。
《稳固结构的探析----结构的稳定性分析》学案
高二（）班 姓名 学号
分组试验指导：
模拟斜塔模型（物体稳度演示器）试验：模拟斜塔模型采用了对称结构，结构重心位于该结构的中心位置。通过不断改变“斜塔”的倾斜程度，观察“斜塔”重心的垂线落在“斜塔”结构底面的不同位置时，“斜塔”的稳定情况。通过模拟实验，你认为结构稳定的基本条件是：
。
心高低对结构稳定的影响试验： 空的酒瓶子，放在震动板上进行震动实验，观察是否容易倒掉，逐渐向酒瓶子里倒入一些水，随着酒瓶子重心的下降，观察是否容易倒掉。通过对比，你认为结构稳定与重心高低的关系是：
。
3，结构的支撑面对结构变稳定影响试验：利用胶水，纸斑，瓶盖等材料使鸡蛋更稳定的竖在桌面上。你所采用的方法是 ，该方法是通过改变结构的 使结构变得更稳定的。
4，搭建结构试验：参照课本上16页，利用手头的军棋来搭建结构，用40块棋子，垒5块棋长， 8块棋高的墙，课本上给出了三种垒法，先尝试着三种垒法，比较出稳定性最强的，然后再尝试其它垒法，找出最佳方案！
知识巩固：
1，结构稳定的基本条件是： 。
2，影响结构强度的三个主要因素是： ； ；
。
3，寻找生活中一个结构稳定性设计不合理的物体，并提出自己的改进意见。第四单元 控制与设计
第二节 控制系统的工作过程与方式（第1课时）
无锡市第一中学 王胄青
教材依据
江苏教育出版社《技术与设计1》第四单元 控制与设计，第二节 控制系统的工作过程与方式
设计思想
　　生活中不乏简单控制系统的应用，人们对此往往象看待日出日落一类自然景色般的习以为常。本部分内容的学习，正是要引导学生，从技术的角度、用控制的思维看周围的存在，分析其道理。
本课教学内容，从实例分析入手，侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。
学情分析：高二学生在物理课程中对电路、传感器已有了初步了解，但对控制系统还没有认识。生活中其实经常会接触各种控制系统，但一般并没有意识到这是控制系统。
教学目标
　　通过生活中实例的分析，理解控制系统的含义
　　掌握开环控制系统的基本组成和工作过程
　　学会开环控制系统方框图的画法
　　逐步形成理解和分析简单开环控制系统的一般方法
教学重点
　　开环控制系统教学内容，是后节闭环控制系统学习的重要基础。 “控制系统”和“开环控制”，均是本单元的重要概念。
教学难点
　　开环控制系统的工作过程分析和理解
教学准备
学生活动器材：多功能试验箱、电池盒、小灯泡、开关、导线
教师演示器材：简易机器人（机械手）
课件制作
教学过程
序号 教学步骤 教师活动 学生活动
1 设置引导材料 1.视频:自动流水线2.见过这样的水龙头吗？3.自行车速度的控制的实现过程、电风扇风速的控制过程、自动门的控制过程、遥控电视频道更换的控制过程4.连接小灯泡电路；手拔开关使灯亮或不亮。 连接并试验小灯泡电路。归纳：一个输入信号（如手拔开关）对应着一个输出信号（如灯亮或不亮）
2 开环控制系统工作过程、特征抽象开环控制系统事例的框图 讲解课本案例分析简单开环控制系统的工作过程2．导出开环控制系统特征： 系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递 写出：感应出水龙头工作过程、控制框图，最后归纳出开环控制系统的一般方框图
3 开环控制探究 1．开环控制都是人工控制吗？ 路灯黑夜/白天自动开关控制
2．开环控制中只能有一个输入量吗？发声小程序、自动路灯 可以有多个输入量
3．机械控制方式下实现开环控制 “希罗的自动门”控制的工作过程分析说明小游戏《神奇的机器》 思考设计小游戏《神奇的机器》第一、二关中的控制结构
4．电子控制方式下实现开环控制开环电子控制系统的组成方框图路灯黑夜/白天自动开关控制 分析电子门铃的开环电子控制系统路灯黑夜/白天自动开关控制试验
5．通过更换执行器改变控制系统的用途：把小灯泡换成简易机器人6．通过更换传感器改变控制系统的用途：把光敏电阻换成热敏电阻 理解执行器、传感器在控制系统中的作用
4 练习、讨论 1．酒店自动叫醒报务控制系统的工作过程，画出方框图2．当系统自身计时出现误差时，叫醒报务时间是否准确？也就是系统能否修正这一误差？
教学反思
学生活动快慢不一，班级间差异比较大，时间较难控制。如何在有限的课堂时间中合理安排、优化教学内容，加强时间控制值得进一步仔细推敲。结构与强度
宜兴市汇文中学 林仕康
学生情况分析：
1、对结构形态有一定认识
2、具有简单的力学分析能力
3、对应力分析不熟悉
4、对结构强度有一定的感性体会
教学目标：
1、知识目标：能通过技术试验分析影响结构的强度的主要因素，并作出总结。
2、能力目标：1、能通过试验，分析现象结果，并发现问题，作出推理假设。
2、能对结构强度进行分析，对结构作出合理化的设计。
3、行为目标：培养用技术眼光仔细观察事物现象的习惯。
4、情感目标：突破分析问题教条化思维定势，培养分析问题的胆识。
教学重点：
使学生理解和掌握结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等内部因素有密切的关系，并且受到外界因素的影响。
教学难点：
1、知识难点：理解结构强度是材料，形状，连接与外界因素共同作用的结果，具有动态性。
2、技术难点：对提高结构强度做出合理的设计。
器材准备：便携式小板凳，几种不同形状的卡纸筒，塑料条，矿泉水瓶，绳子，多媒体设备
教学方法：
1、在传授知识技能的同时关注创新能力
2、注重参与过程和技术思想方法的培养
3、采用多样化教学的方式，引领学生探究
4、注意调动每个学生的积极性，提高参与程度
教学过程：
引 入 1、影片（地震、风暴，房倒桥塌）引入结构强度的概念—结构抵抗被外力破坏的能力 激发学生兴趣进入探究求知状态
2、分析一把摇晃的便携式椅子，引入影响结构强度的主要因素的探究话题 切合学生经验建立探究情景
探 究 分析摇晃原因平行四边形结构牢固提问：你有何办法让它变牢固
改 进 方案1方案2 还有其他方案
结 论 结构强度与结构形状有关（框架形状）例如：三角形框架结构结实稳定用料最少 举例：自行车车架
讨 论 三角形结构一定结实吗？
试 验 纸片三角形的牢固性什么原因？有何办法改进
改 进 1、纸筒三角架2、纸片上折一道纵向纹路3、铁片三角架 同学讨论提出方案
结 论 1、材料影响结构强度2、构件横截面形状影响结构强度（常见构件横截面形状）
探 究 不同形状横截面构件的承受力强度1、用同种张卡纸折成相同长度，不同横截面形状的横梁（预先准备好）2、将这些横梁架在跨度为20cm凳子上挂上重物进行试验3、比较横梁最大承重力 验证性试验
深 入 1、相同形状、尺寸的纸筒，直接放在凳子上与固定在相应形状的槽中强度不同。结论：连接方式影响结构强度 （减小压强，避免应力集中）2、将某根横梁中间切一道小口，比较切口在上表面和下表面分别对结构的影响，分析原因。结论：横梁不同部分受力不同，形状影响力的分布 对比试验联系力学知识进行分析
小 结 影响结构强度的主要因素（内因）材料（金属，塑料，木材，石材……..）形状（框架形状，横截面形状）连接方式（钢连接，铰链结） 学生总结老师补充
拓 展 影响结构强度的其他因素和间接因素（外因）1、湿度（试验：纸筒受潮强度减弱）2、温度（泰坦尼克撞冰山船身破裂原因：低温使钢板变脆，挑战者航天飞机失事原因：低温使燃料密封圈失去弹性）3、化学因素（酸、碱、原电池反应） 与材料有关（外因通过内因起作用）4、……（让学生提出） 阅读材料
应用提 高 提高结构强度你有哪些办法？问题如何使某种结构在恶劣环境下正常工作？（高温、低温、各种外力、化学腐蚀等）2、怎样可以使矿泉水瓶不容易被捏扁？3、一根有焊缝的钢管容易断，如何解决？小结:一、找到一种理想材料——既坚硬又有弹性，既抗压又抗拉，既耐高温又耐低温，既耐酸又耐碱…….二、设计一种理想形状——抗压力、抗拉力、抗剪切力、抗扭曲力三、采用一种特殊工艺，减少连接甚至无连接用单一材料单一形状难以实现理想情况 学生讨论发言
案例分 析 单张瓦楞纸抗扭曲力横向强，纵向弱
讨 论 多张瓦楞纸纵横粘贴
引 申 把多种不同性质材料按合适的形状组合起来，把它们的优点集于一身复合结构例：钢筋混凝土轮胎双层结构金属表面喷漆，电镀，氧化膜坦克复合装甲结构复合结构在A380中的应用 多媒体图片
结尾 让同学总结影响结构的因素，只有经过综合考虑才能找到提高结构强度的途径。

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