噶米结构与强度的教学设计

苏教版《技术与设计（2）》“结构与强度”的教学设计陈伟强一、设计思想本课为高中苏教版《技术与设计（2）》“稳固结构的探析——结构与强度”的教学内容，是本章的重要章节。本设计以生活、生产中遇到的结构强度技术问题为背景，开展教师、学生、课程、环境等双双相互作用，并采用师生交流、教学互动、学生动手动脑相结合的教学方法，通过探究、讨论、分析等得出结构强度的概念及影响结构强度的主要因素，符合学生认知特点，学生接受知识自然；同时让学生真正体验技术的魅力，体验自主学习、团队合作交流的快乐。二、教材分析结构与强度这一小节是“结构与设计”的重点章节，是为本章最终目标“简单结构的设计”打基础、做铺垫；课标要求学生“能通过技术试验分析影响结构强度的主要因素，并写出试验报告”。根据这一要求，教师采用各种教学手段，使学生理解和掌握影响结构强度的主要因素。教材要求学生通过马上行动、案例分析和小实验等活动形式，加深对影响结构强度主要因素的认识；教师对教材原有的案例、小实验不仅仅要吃透，更要挖掘、挖深，真正体现教材丰富的内涵，使教学资源上一个新的台阶。三、学情分析1．学生已有的认知水平和能力基础：学生在第一节中已经在“常见结构的认识”学过“无处不在的结构、结构与力、结构的类型”；在第二节“稳固结构的探析”已经学过“结构与稳定性”。前面章节的学习为本小节的学习起了很好的铺垫作用，已经打好了良好的基础。2．分析学生学习本课可能遇到的困难和问题：影响结构强度的主要因素中，形状对已经历过研究性学习的学生来说，由于新思想、新观念的不断灌输，已不成问题；但对材料的认识及不同材料的不同连接方式，对学生来说，是一个困难；因为材料的学习在高中技术的教学及学生的学习中本身是一个重点也是一个难题。四、教学目标（一）知识与技能理解并掌握结构强度的概念；理解并掌握影响结构强度的主要因素。（二）过程与方法1．让学生亲身经历结构强度的体验，引出结构强度的概念；通过例举现实生活中由于结构强度问题引起的灾难案例，使学生明确学习结构强度的重要性；通过师生互动、生生互动、动手与动脑相结合的方法，让学生理解并掌握材料、形状、连接方式是影响结构强度的主要因素。2．充分利用教具教学的方法，让学生参与活动，增加学生的感性认识，在操作中理解并掌握知识。（三）情感、态度与价值观1.激发参与技术探究的兴趣，会用现代理念研究结构的形状、材料和连接方式。2.培养技术探究过程中主动与他人合作、交流的习惯，增强团队意识，培养团结协作精神。3.培养学生注重试验、注重试验过程的技术探究理念；培养学生多种解决技术问题方法的能力。五、教学重点难点教学重点：1．让学生掌握结构强度的概念；理解并掌握材料、形状、连接方式是影响结构强度的主要因素。2．让学生掌握技术试验及技术试验一般过程与方法；培养学生自行设计一般技术试验的能力；培养学生多种方法解决技术问题的能力。3.要求学生掌握一般提高结构强度的方法，并能判断何种方法为最佳选择；能画简单的草图。教学难点：1．有些学生特别是独生子女，参加技术活动少，材料（主材及辅材）的认识知识缺乏；2．上一册学过部分材料及材料的连接方式知识：相同材料具有不同的连接方式，不同材料具有不同的连接方法；但要拓展学生思路，进行深层次的技术探究，对学生而言有一定的难度。六、教学策略与手段采用自制“教具”进行技术试验、技术探究等教学手段，通过师生互动、生生互动等方式，让学生通过感性认识来概括、总结知识点，使学生对结构强度的认识上升到理性认识。正确理解教材中的案例、小活动，用活用透，并同学生一道进行更深层次的探究。在课堂上让学生设计思想融于技术探究的氛围中，让学生享受技术学习的乐趣；又在技术探究氛围中让学生学习、掌握知识点。同时，根据技术课的特点，采用黑板为主、多媒体为辅的教学模式。七、课前准备1．学生的学习准备：画草图用的白纸、铅笔、橡皮、三角板等；4人一组的探究小组。2．教学准备：课堂教案设计、辅助教学的PPT、教具的设计及制作、投影设备的检查等；3．教学用具的设计和准备：试验用的凳子、承载试验用的桌子、细木头10根、100×280画报纸20张、承载试验专用木头架1个、空调室外机架1只、100×100×8铁板2块（其中1块钻孔12mm）、200长∮10钢筋三根（其中一根套丝30mm、一根折弯20mm、一根不处理）、∮10钢制膨胀螺丝1个、铁榔头1个、矿泉水5瓶、粉笔数支。八、教学过程教师指导活动学生学习活动教学设计意图[亲身体验]教师把细木头发给学生，要求学生4人一组，体验并讨论折断细木头的感受；并要求小组代表发表感受。[活动探究]学生在课堂上热闹非凡，想通过腕力把木头折断；有的折断，折设置亲身体验情境，激起学生对[教师引课]木头被同学们折断了，是怎样把它折断的？请同学代表谈谈感受。[师问]为什么有的木头容易折断？有的木头不容易折断？[教师归纳]对！这是因为不同的木头结构有不同的强度。容易折断强度小，不容易折断强度大。你要折断它，必须施加外力。那么，什么是结构的强度呢？[板书]一、结构的强度：[教师归纳]大家要把木头折断，必须施加外力，否则你不可能折断它。这是因为木头结构具有抵抗能力。这种能力就是强度。什么能力呢？抵抗的能力。抵抗什么呢？抵抗被外力破坏。所以，结构的强度就是结构具有的抵抗被外力破坏的能力。[板书]结构具有的抵抗被外力破坏的能力。[教师归纳]学习结构的强度很重要。我们在设计、施工、使用结构的时候，要非常注意结构的强度，否则将会造成麻烦、甚至是灾难。请看PPT[提出问题]那么，影响结构强度的主要因素有哪些呢？[师问]家用空调已经进入千家万户，室外机用三角架来支撑，三角架是用什么材料做的呢？[联想质疑]对，能否用木头或者普通塑料不断的想通过其它外力折断；最后通过各种施加外力的方法折断；折断木头活动引起学生很高兴趣。[学生回答]“我用腕力把木头折断的”、“我借助桌角把木头压断的”、“我用脚把木头踩断的”、“我们要用外力才能折断它”。[学生回答]这是因为木头的强度不一样。〔投影（一）〕台风造成候车亭的倒塌；〔投影（二）〕广东九江大桥被撞塌的场景；学生感悟结构强度的设计在现实生活中真的非常重要[学生回答]三角架材料是金属-铁技术探究的兴趣让学生进一步理解并掌握强度是一种抵抗能力引出结构强度的概念让学生了解并掌握结构的强度在现实生活中的重要性.让学生在学习中重视它初步探究来代替呢？[师问]为什么[教师回答]对![提出问题]请问这位同学，三角架用什么固定在墙上？[提出问题]对，膨胀螺丝，是钢制的膨胀螺丝。能用木针跟铁钉组合来代替吗？为什么？[提出问题]这说明结构的强度跟什么有关呢？[提出问题]我们再来进一步探究。这是二张相同大小、相同厚度的材料，同学们能把它撕破吗？请这位同学来演示。[提出问题]为什么一张撕破，另一张费很大的劲也撕不破呢？这是因为一张是纸板，另一张是喷塑过的不锈钢板。这说明什么问题呢？请这位同学回答[讲述]我们再来做一个试验。请这位同学来做同样形状的纸、不锈钢板承载粉笔的承载试验[师问]这进一步说明什么呢？[教师归纳]回答的很好！结构的强度跟材料有关[板书]1、材料[情境创设]现在的纸只能放置二支粉笔，请问同学们，能不能通过技术处理同样这张纸能放置一瓶矿泉水，甚至两瓶矿泉水呢？完成的上台演示，谁最快、承载最多，老师给予奖励。[师问]这说明什么呢？[学生回答]不行[学生回答]因为材料的强度不够[学生回答]膨胀螺丝[学生回答]不行！因为强度不够[学生回答]结构的强度跟材料有关学生活动：一张撕破，另一张费很大的劲也撕不破[学生回答]说明结构的强度跟结构的材料有关学生活动：同学上台放置粉笔。二支粉笔压弯了纸，而不锈钢板可以放置一盒。[学生回答]进一步说明结构的强度跟材料有关。[活动探究]教师把同样的纸发给学生，4人一组，让学生讨论、进一步探究初步引出强度跟材料有关培养技术试验的能力进一步证实强度跟材料有关培养学生团队意识，合作精神[教师归纳]对!结构的强度跟形状有关[板书]2、形状[情境创设]除了材料、形状，结构的强度还跟什么有关呢？我们先来动手设计一条凳子的模型。请看PPT[讲述]同学们明白设计意图了吗？4人一组进行讨论，看哪一组设计的连接方式最多。完成的举手，到黑板上画出各种连接方式。老师给予奖励。[讲述]很好！下面的同学还有不同的设计方案吗？[联想质疑]很棒！同学们设计了各种不同的凳子模型。那么，那一种连接最牢固，也就是结构的强度最大呢？请一位同学上台确定那一个，说明为什么？[师问]还有不同的意见吗？还有更好的连接方式吗？[联想质疑]现在我们用的是单向榫头，古代的家具很牢固，它用的是什么榫头呢？[讲述]真聪明！这个设计说明结构的强度跟什么有关呢？[教师归纳]对，结构的强度跟连接方式有关[板书]3、连接方式交流[活动探究]能承载3瓶矿泉水。同学们很惊奇，很兴奋[学生回答]说明结构的强度跟结构的形状有关师生互动教师把矿泉水奖励给学生，试验小组每人一瓶[投影（三）]凳子的连接方式用几种？[活动探究]让学生讨论、交流，然后进行让学生自己总结、概括[学生活动]学生代表在黑板上画出各种连接方式投影（三）那一种连接最牢固？[活动探究]其他同学上台补充其他方案一位同学详细分析每一种方案的优点、缺点；确定上下榫头连接强度最大。[活动探究]学生讨论、交流[学生回答]双向榫头，双向榫培养学生技术试验的能力得出结构的强度跟形状有关设置问题。让学生既动手又动脑。培养技术探究过程中主动与他人合作、交流的习惯，增强团队意识，培养团结协作精神。进一步探究初步得出结构的强度跟连接方式[情境创设]刚才，同学们从木制品的连接得出，结构的强度跟连接方式有关；现在，我们来进一步探究金属结构的强度是否跟连接方式有关呢？请看PPT[教师归纳]刚才，同学们得出钢板与钢筋的连接有五种，很不简单，很棒！那么，还有没有更好的连接方式呢？[联想质疑]同学们在上学期已经学过，金属结构的连接有焊接、螺栓连接、铆接，能否把上面的方法混合使用呢？同学们探究探究。[教师归纳]很好！这是一种很好的连接方式，我们称它为铆焊混合连接。现在，我们来探究那种连接方式结构强度最好呢？[教师归纳]对，这是一种很好的连接方式，强度很好。它常常用在承载量很大的构件上，例如，万吨轮船的许多构件的连接，采用的就是铆焊混合连接。[教师归纳]现在，经过同学们的探究，进一步证实结构的强度跟连接方式有关[回顾总结]同学们，我们学完这节课，得出影响结构强度的主要因素用哪些？在知识、能力上有什么收获？[归纳整理]播放PPT接最牢固。[学生回答]结构的强度跟连接方式有关投影（四）连接有多少种方式呢？思考交流让学生分小组讨论、交流，然后进行概括连接方式的种类学生举手、上台陈述，其他同学补充，得出（1）直接对焊（2）钢筋折弯焊接（3）钢板钻孔焊接（4）钢板钻孔钢筋折弯焊接（5）螺栓连接[活动探究]让学生继续讨论、交流[学生回答]可以先焊接再铆接[学生回答]铆焊混合连接有关设置问题情景。让学生手脑并用，进一步探究培养团结协作精神。培养学生多种解决问题方法的能力引导学生向更深层次的技术问题进行探究举例实用性进一步证实，结构的强度跟连接方式有关引导学生归纳，使学生从感性认识上升到理性认[学生作业][学生回答]影响结构强度的主要因素为：材料、形状、连接方式。我们掌握了在设计时要做到：形状-新颖、材料-合理、连接-巧妙稳固投影五：投影六：识教师最后总结课后练习巩固九、板书设计一、结构的强度：结构具有的抵抗被外力破坏的能力。二、影响结构强度的主要因素：1.材料2.形状3.连接方式十、作业设计（PPT六）问题研讨：技术课区别于科学课，但学生仍然是学习的主体，只有让他们亲身体会才印象深刻。在学习的过程中，教师应尽可能地创设技术情境，让学生去操作、去感受、去思考知识的形成过程，才能更好地得到知识，掌握知识。本节课教学采用教具引导的方式，通过操作、启发、讲解、学生活动、联想质疑、分析思考等教法，让学生从我们设置的技术情境中，带着一种高涨的、激动的情绪从事课堂的技术学习和技术创造的思考，让学生享受学习