《穩固結構的探析》課堂設計

柯金花

摘 要 《穩固結構的探析》課堂設計，形象生動的讓學生區分開了穩定性和強度。

關鍵詞 課堂；設計

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2018）11-0229-01

一、教學目標

（一）知識與技能。（1）能通過技術試驗探索出影響結構強度的幾個因素，能夠區分結構強度與穩定性的區別。2.理解結構與功能的關系。

（二）過程與方法。1.簡單的技術試驗過程，學會簡單的技術試驗方法。2.探究、實驗、討論、分析等方法使學生懂得應用相關的理論知識。

（三）情感態度價值觀。（1）通過分析討論等得到結論，培養學生的探究、實驗、分析問題的能力，體驗學習樂趣。滲透安全教育、德育教育。（2）創新和改進事物的結構，使其更能為百姓服務，體現人文關懷。

二、教學重點：能通過技術試驗分析影響結構強度的因素。

三、教學難點：結構的外部形狀和結構的構件截面形狀以及構件受力的方向對強度的影響。

四、教學方法：講授、試驗、合作學習等。

五、教學準備

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、細竹簽等。

六、教學過程

【情景導入】取一個較高的花架，請同學評價，回顧穩定的三個條件：結構的形狀、重心高低、底部支撐面大小。圖片演示如何去為了穩定性改進這個花架？再取一張比較穩定的椅子，請一個較胖的同學試坐，輕微晃動，可能導致椅子垮塌。

（一）結構與強度

1.結構強度的概念：我們知道結構的穩定性是指結構在負載的作用下維持其原有平衡狀態的能力。一張好的凳子，除了應該具有一定的穩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、結實。）也就是我們今天學習的內容：結構的強度。這張椅子的強度是怎樣的，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：結構的強度是指結構具有的抵抗被外力破壞的能力。

2.影響結構強度的主要因素：

學生的探究性試驗1：用不超過三根吸管材料，大頭釘、橡皮筋等材料制作一個可以在外側懸掛鉤碼的結構，連接在鐵架臺上，并測試最多能夠承受多少鉤碼。

提問結構制作較好的同學：為什么要采用這一結構？

因素1：結構的形狀

①結構的外部形狀。圖片展示：三角形結構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構。

提問：橋梁的外型用了大量三角形，同學們有沒有考慮過組成橋梁的各個構件的橫截面是什么形狀的？構件的不同橫截面形狀對橋梁的強度有影響嗎？

學生的探究性試驗2：用幾張A4紙制作一個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“解剖”優秀橋面來獲得結論：

②構件的橫截面形狀：具有相同截面積，但不同截面形狀的同種材料的強度就不同。

③強調學生注意結構對結構的影響有兩點，一是結構的外部形狀，二是構件的截面形狀。

教師演示：用構件的不同承重方向測試強度。

因素2：材料

①展示圖片：從紙杯到塑料杯到不銹鋼杯，說明強度和材料有關。②通過圖片對混凝土梁的受力情況進行應力分析，說明不同材料對不同應力的性能、效果是不同的，必須靈活、綜合地應用。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，兩者結合就成為堅固的梁。

學生的探究性試驗3：請同學用強度較大的細竹簽來制作三角形懸掛結構，用橡皮筋連接在鐵架臺上，測試強度。

因素3：構件的連接方式

鉸連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，但可相對轉動。（舉例）

剛連接：被連接的構件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉動。（舉例）

3.馬上行動：1.對一個用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角度來考慮。

4.綜合分析：a.解剖紙質包裝箱，觀察橫截面，解釋其作用。b.分體式空調室內機與室外機安裝固定的差別，用什么方法來加大室外機的安裝強度？

（三）結構與功能：結構不僅是事物存在的一種形式，而且對事物的功能和作用產生著直接的影響，結構的改變可能導致功能的變化。（展示各種自行車的圖片）討論：對于自行車還有什么改進？

P021馬上行動：列舉生產生活中結構改變導致功能改變的事例，并加以說明。

【課堂小結】1.結構強度的概念：是指結構具有抵抗被外力破壞的能力。2.影響結構強度的主要因素：（1）結構的形狀；（2）材料；（3）構件的連接方式。3.結構與功能：結構的改變可能導致功能的變化。

【板書設計】1.2穩固結構的探析（第2課時）

（二）結構與強度。1.結構強度的概念。2.影響結構強度的主要因素：（1）形狀；（2）材料；（3）構件的連接方式。

（三）結構與功能：結構的變化可能會導致功能的變化。

七、教學反思

優點：本節課通過引入，形象生動的讓學生區分開了穩定性和強度。影響結構強度的三個主要因素，每個因素都是用容易找到的材料讓學生通過試驗得出結論的。結構與功能，通過展示各式各樣結構的自行車圖片，讓學生明白結構的改變可能導致功能的變化。

不足：因將結構與強度、結構與功能兩課時內容壓縮為一課時，時間緊，列舉的典型事例有限。