1、1.4学做结构设计教材分析:本节课是在学生前面学习了结构的稳定性和强度的知识,并对结构设计应考虑的主要因 素有一定了解之后,对结构设计知识的一个综合运用和实践过程。因此,本节课内容是本单 元的重点。学情分析:高二学生此阶段已具备一定的知识储备和动手能力,并且在经过前面结构知识及必修1 的设计一般过程的学习之后,为结构设计的学习铺设基础。但考虑到学生首次接触结构设计、 动手能力参差不齐,并且结构设计应考虑的主要因素具有多元性,结构设计对于大部分学生 有一定难度,因此简单结构的设计对象应选择贴近学生生活、取材容易,难度适合于绝大多 数同学水平的项目。教学目标:1、能够对所做的结构进行简单分析,熟悉
2、设计一个简单结构所应考虑的主要因素。2、能确定一个简单对象进行结构设计,并做出模型或原型。教学重难点:1、在结构设计中综合运用已学的结构知识;理解并应用结构设计应考虑的主要因素。2、对“铁丝承重结构”进行具体的设计分析教学过程:(一)导入:提问与回顾影响结构的强度的因素有哪些?材料、连接方式、横截面积(形状)影响结构稳定性的因素有哪些?重心位置、支撑面大小、结构形状、质量、重心垂线与支撑 面几何中心的距离。过渡:如何利用这些因素来对结构进行设计与改进,这就是这节课我们要学习的内容。(二)新课教学:一、试一试一答题卡的强度有多大?1、大家看一下如果答题卡像“梁”似的放置在两个支撑点的中间时,会怎
3、样?演示并分析:它几乎连自己的重量也承受不了如果我们还想在上面放上黑板擦,可能吗?该怎么做呢?大家思考一下,(分发答题卡),然后自己动手试一试,待会我找几个同学上来展示一下。(材料:答题卡、卷纸芯)(学生小组活动)小结:以上现象说明什么呢?在设计结构时,巧妙的改变结构的横截面形状,可以增加结构的强度。2、(投影包装箱)这是我们日常生活中常见的包装箱,构成它的纸我们称为“瓦楞纸”,不知大家留意过这种 纸的结构吗?瓦楞纸的作用是什么?(同答题卡一样,也是通过改变截面形状来增加它的抗弯强度的)不同的密度,强度也不同。所以,瓦楞纸按其密度与层数不同,可分为多种类型:单层的可 以包装小物品,多层的可以包
4、装家电等大物品。想一想:有的矿泉水瓶上有若干凸起的横向纹路,它的作用是什么?(教具:矿泉水瓶) 通过改变形状来增加结构的强度,受力不容易变形。增大手与瓶子直接的摩擦力,便于抓握。过渡:大家知不知道日本人曾做过一个纸桥?下面咱们再来看一下。3、纸桥这个纸桥被评为世界十大绿色建筑,它是用7.5吨纸筒做成的。同学们可能要问,纸筒有这么大的强度吗?我们可以通过简单的实验来看下。(师生活动)一一纸筒载物 (演示试验)(A4纸、盘子、砖头或祛码)分析:这也是通过改变截面形状来增加强度的例子,大家可以设想一下,如果用这样的纸 筒来做板凳腿会怎样?生:师:纸筒的强度虽然不小,但它有一个很大的缺点:怕水如果让我
5、们来设计小板凳的话,肯定不会选纸做材料,我们可以选择木材、塑料等,下面我 们就统一选择木头来做材料,进入第二个环节:二、改进小板凳这个呢,我们就没法实际操作了,大家就想一下,也可以画一下,怎样改进才可以让这个板 凳的强度及稳定性都更好呢?提示:一定要注意影响强度及稳定性的因素学生思考并回答教师总结:1、在凳腿上加上横穿来增加它的强度。2、让凳腿向外倾斜,增大支撑面,从而增加结构的稳定性。3、凳腿不能太高,要降低板凳的重心,从而增加结构的稳定性。三、试一试:稳定性的应用川铁丝来搭建一个高度不低于8cm结构,让其能够承载至少一个钩码材料:80cm长的铁丝一段、尖嘴钳一把、钩码若干四、课堂小结:1、答题卡一一纸桥(形状一一强度)2、小板凳材料、连接方式强度支撑面、重心一一稳定性3、结构的稳定性综合应用教学反思:课堂以活动为主,让学生参与,学生好奇心强,课堂气氛活跃,选择的“铁丝承重结构” 案例新颖独特,学生此前没有接触过,产生了很强的制作兴趣,课堂实施中各小组学生参与 度高,达到预期效果。通过实践活动,调动了学生学习的积极性和主动性,激发了学生的创作欲望,创造潜 能得到引导和开发,实践能力也得到培养。通过学习,学生能运用知识分析和解决实际问题。 不足的是:少数学生未能主动参与,课堂上还应更加注重调动学生的参与主动性。