柯金花

摘 要 《穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析》課堂設(shè)計(jì)，形象生動(dòng)的讓學(xué)生區(qū)分開了穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞 課堂；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2018）11-0229-01

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能。（1）能通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)探索出影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的幾個(gè)因素，能夠區(qū)分結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性的區(qū)別。2.理解結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。

（二）過(guò)程與方法。1.簡(jiǎn)單的技術(shù)試驗(yàn)過(guò)程，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的技術(shù)試驗(yàn)方法。2.探究、實(shí)驗(yàn)、討論、分析等方法使學(xué)生懂得應(yīng)用相關(guān)的理論知識(shí)。

（三）情感態(tài)度價(jià)值觀。（1）通過(guò)分析討論等得到結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的探究、實(shí)驗(yàn)、分析問(wèn)題的能力，體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂(lè)趣。滲透安全教育、德育教育。（2）創(chuàng)新和改進(jìn)事物的結(jié)構(gòu)，使其更能為百姓服務(wù)，體現(xiàn)人文關(guān)懷。

二、教學(xué)重點(diǎn)：能通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)分析影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素。

三、教學(xué)難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)的外部形狀和結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面形狀以及構(gòu)件受力的方向?qū)?qiáng)度的影響。

四、教學(xué)方法：講授、試驗(yàn)、合作學(xué)習(xí)等。

五、教學(xué)準(zhǔn)備

多媒體課件制作、花架、教室教師用椅子、吸管材料，大頭釘、橡皮筋、勾碼、A4卡紙若干張、細(xì)竹簽等。

六、教學(xué)過(guò)程

【情景導(dǎo)入】取一個(gè)較高的花架，請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)，回顧穩(wěn)定的三個(gè)條件：結(jié)構(gòu)的形狀、重心高低、底部支撐面大小。圖片演示如何去為了穩(wěn)定性改進(jìn)這個(gè)花架？再取一張比較穩(wěn)定的椅子，請(qǐng)一個(gè)較胖的同學(xué)試坐，輕微晃動(dòng)，可能導(dǎo)致椅子垮塌。

（一）結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度

1.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的概念：我們知道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。一張好的凳子，除了應(yīng)該具有一定的穩(wěn)定性而使之坐人之后不容易翻倒之外，還需要什么要求呢？（生答：牢固、結(jié)實(shí)。）也就是我們今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容：結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。這張椅子的強(qiáng)度是怎樣的，也就是指它受到外力作用的情況下，它不被外力破壞的能力如何。

概念：結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。

2.影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素：

學(xué)生的探究性試驗(yàn)1：用不超過(guò)三根吸管材料，大頭釘、橡皮筋等材料制作一個(gè)可以在外側(cè)懸掛鉤碼的結(jié)構(gòu)，連接在鐵架臺(tái)上，并測(cè)試最多能夠承受多少鉤碼。

提問(wèn)結(jié)構(gòu)制作較好的同學(xué)：為什么要采用這一結(jié)構(gòu)？

因素1：結(jié)構(gòu)的形狀

①結(jié)構(gòu)的外部形狀。圖片展示：三角形結(jié)構(gòu)使豎桿的承重量增加。圖片展示：橋梁的桁架，大量采用了三角形結(jié)構(gòu)。

提問(wèn)：橋梁的外型用了大量三角形，同學(xué)們有沒(méi)有考慮過(guò)組成橋梁的各個(gè)構(gòu)件的橫截面是什么形狀的？構(gòu)件的不同橫截面形狀對(duì)橋梁的強(qiáng)度有影響嗎？

學(xué)生的探究性試驗(yàn)2：用幾張A4紙制作一個(gè)盡可能牢固的橋面以放置整盒勾碼，寬度約為7-10cm。

教師演示：通過(guò)“解剖”優(yōu)秀橋面來(lái)獲得結(jié)論：

②構(gòu)件的橫截面形狀：具有相同截面積，但不同截面形狀的同種材料的強(qiáng)度就不同。

③強(qiáng)調(diào)學(xué)生注意結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響有兩點(diǎn)，一是結(jié)構(gòu)的外部形狀，二是構(gòu)件的截面形狀。

教師演示：用構(gòu)件的不同承重方向測(cè)試強(qiáng)度。

因素2：材料

①展示圖片：從紙杯到塑料杯到不銹鋼杯，說(shuō)明強(qiáng)度和材料有關(guān)。②通過(guò)圖片對(duì)混凝土梁的受力情況進(jìn)行應(yīng)力分析，說(shuō)明不同材料對(duì)不同應(yīng)力的性能、效果是不同的，必須靈活、綜合地應(yīng)用。③用木塊和繩子做成一根梁，木塊抗壓性能好，繩子抗拉性能好，兩者結(jié)合就成為堅(jiān)固的梁。

學(xué)生的探究性試驗(yàn)3：請(qǐng)同學(xué)用強(qiáng)度較大的細(xì)竹簽來(lái)制作三角形懸掛結(jié)構(gòu)，用橡皮筋連接在鐵架臺(tái)上，測(cè)試強(qiáng)度。

因素3：構(gòu)件的連接方式

鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，但可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。（舉例）

剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。（舉例）

3.馬上行動(dòng)：1.對(duì)一個(gè)用4根吸管釘成的相框，使它更牢固的做法是什么？可以從材料、形狀以及連接方式多個(gè)角度來(lái)考慮。

4.綜合分析：a.解剖紙質(zhì)包裝箱，觀察橫截面，解釋其作用。b.分體式空調(diào)室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)安裝固定的差別，用什么方法來(lái)加大室外機(jī)的安裝強(qiáng)度？

（三）結(jié)構(gòu)與功能：結(jié)構(gòu)不僅是事物存在的一種形式，而且對(duì)事物的功能和作用產(chǎn)生著直接的影響，結(jié)構(gòu)的改變可能導(dǎo)致功能的變化。（展示各種自行車的圖片）討論：對(duì)于自行車還有什么改進(jìn)？

P021馬上行動(dòng)：列舉生產(chǎn)生活中結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致功能改變的事例，并加以說(shuō)明。

【課堂小結(jié)】1.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的概念：是指結(jié)構(gòu)具有抵抗被外力破壞的能力。2.影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素：（1）結(jié)構(gòu)的形狀；（2）材料；（3）構(gòu)件的連接方式。3.結(jié)構(gòu)與功能：結(jié)構(gòu)的改變可能導(dǎo)致功能的變化。

【板書設(shè)計(jì)】1.2穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析（第2課時(shí)）

（二）結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度。1.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的概念。2.影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素：（1）形狀；（2）材料；（3）構(gòu)件的連接方式。

（三）結(jié)構(gòu)與功能：結(jié)構(gòu)的變化可能會(huì)導(dǎo)致功能的變化。

七、教學(xué)反思

優(yōu)點(diǎn)：本節(jié)課通過(guò)引入，形象生動(dòng)的讓學(xué)生區(qū)分開了穩(wěn)定性和強(qiáng)度。影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的三個(gè)主要因素，每個(gè)因素都是用容易找到的材料讓學(xué)生通過(guò)試驗(yàn)得出結(jié)論的。結(jié)構(gòu)與功能，通過(guò)展示各式各樣結(jié)構(gòu)的自行車圖片，讓學(xué)生明白結(jié)構(gòu)的改變可能導(dǎo)致功能的變化。

不足：因?qū)⒔Y(jié)構(gòu)與強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)與功能兩課時(shí)內(nèi)容壓縮為一課時(shí)，時(shí)間緊，列舉的典型事例有限。