穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析教學設計

1、穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析”教學設計第 1 時的教學設計本時是技術(shù)與設計 2第一單元“結(jié)構(gòu)與設計”的第 二節(jié)“穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析”的第 1 時。第二節(jié)穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析（第 1 時）一教學目標： 通過技術(shù)試驗分析影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的因素，并寫出試 驗報告。二教學內(nèi)容的分析本時是技術(shù)與設計 2第一單元“結(jié)構(gòu)與設計”的第 二節(jié)“穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析”的第 1 時。在本時之前，學生已經(jīng) 學習過了常見結(jié)構(gòu)的基本知識。學生已經(jīng)初步明白了“結(jié)構(gòu) 是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。 ”和構(gòu)的 五種基本受力形式，通過有趣的小試驗，強化對不同類型結(jié) 構(gòu)的特點的理解。所以本時是在第一節(jié)認識結(jié)構(gòu)的基礎上， 具體對結(jié)構(gòu)的兩個重要性質(zhì)：

2、穩(wěn)定性和強度做詳細分析。文 從實例出發(fā)，分析影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的主要因素，接著講了 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性在日常生活中的應用。本節(jié)重點是使學生通過技 術(shù)試驗，學會分析影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素，教師在技術(shù)試驗 中應該加以對學生的引導。教學重點：穩(wěn)定性概念。教學難點：影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素。三. 教學對象分析：學生對結(jié)果已經(jīng)有了一定的了解，對結(jié)構(gòu)的功能和分類 也有了一定的基礎。另外，學生在物理上已經(jīng)學習了有關力 學的知識，對物體的受力分析有比較好的基礎，可以說物理 的力學知識和上節(jié)常見結(jié)構(gòu)的基本知識為本時做好了知識 的準備。四. 教學策略通過做一個能給學生留下深刻印象的演示試驗，來說明 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念。通過學生

3、熟悉的事例，展開在技術(shù)范圍 內(nèi)與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相關的主要因素，通過技術(shù)試驗，使學生領 悟各因素與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性之間的定性關系。（一）教法：在教學過程中，采用講授法、閱讀法、案例分析和堂提 問等方法與學生共同討論、分析、交流互動等教學形式交叉 和滲透靈活運用，并始終貫穿于整個教學活動中。本時要求 學生親歷探究易拉罐的重心與穩(wěn)定性的關系的探究試驗，讓 學生在實際操作活動中了解問題探究的方法與過程，感受探 究成功后的喜悅。學法：鼓勵學生自主探究和合作交流，引導學生自主觀察、總 結(jié)，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體 驗和不同的發(fā)展，引導學生養(yǎng)成自主探究的習慣和方法。五教學準備本時有一個學生自主

4、探究的小試驗探究易拉罐的 不同重心和穩(wěn)定性的關系。用本試驗來代替教科書 16 頁的 不倒翁的試驗，是因為一來在有限的堂時間內(nèi)做一個不倒翁 再來探究其穩(wěn)定性的關系，時間不允許；二是易拉罐取材更 容易。本試驗是通過往易拉罐中倒入不同量的水來使得易拉 罐具有不同高度的重心，從而探究其穩(wěn)定性的關系。本試驗 簡單易行，很適合隨堂進行。六、教學過程：（板書）穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析1、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性 通過做一個能使學生印象深刻的小試驗來引入結(jié)構(gòu)穩(wěn) 定性的概念。（師）：同學們一定看過雜技演員驚險的“走鋼絲”表 演吧，對演員那種保持平衡的能力很是佩服。其實，走鋼絲 并不是一常人不可能完成的任務。可以這樣說，凡是符合科 學

5、原理的事情加上后天的勤奮訓練，常人也是可能完成的。 今天，就要做一個試驗：一個乒乓球如何立穩(wěn)在細細的鋼絲 上教師在做試驗時，邊做邊解釋如何讓乒乓球平穩(wěn)的具體過程。（師）：好，同學們，這是我營造的一個穩(wěn)定的例子。 然而，在日常生活中，我們看到的卻是許多不穩(wěn)定的現(xiàn)象： 臺風過后，被吹倒在地的廣告牌，三輪車因貨物堆的過高而 翻倒,自行車碰翻倒地這些都是當物體受到外力作用時，原有的平衡狀態(tài)被打 破而出現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象；但是在剛才的試驗中，我特地對乒 乓球也施加了外力作用，對它的平衡狀態(tài)進行干擾，但是它 并沒有出現(xiàn)不穩(wěn)定而倒下。所以說明了這樣一個問題：結(jié)構(gòu) 體維持原有平衡狀態(tài)的能力或本領是不同的。由此引出

6、穩(wěn)定性的概念（結(jié)構(gòu)在負載的作用下維持其原 有平衡狀態(tài)的能力。）（板書）結(jié)構(gòu)在負載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能 力。（師）：當一個物體的結(jié)構(gòu)不能有效地抵抗外力對其自 身平衡的影響，那么該物體就很難承受負載而保持平衡。提出問題：結(jié)構(gòu)體自身維持平衡狀態(tài)的本領是各有不同 的，那么有哪些因素會影響到結(jié)構(gòu)體的平衡性呢？分組討論：指出廣告牌，落地燈，底小口大的空竹簍有 可能會受到哪些力的作用而出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，并根據(jù)你的 生活經(jīng)驗，簡要說明理由。通過討論，從而引出影響穩(wěn)定性的主要因素（重心位置高低，支撐面大小，物體形狀） 。（板書）影響穩(wěn)定性的主要因素（板書） 1 結(jié)構(gòu)的重心 一般，物體重心越低，穩(wěn)定性越

7、好。 提問：可以通過哪些措施或方法來降低重心，提高穩(wěn)定 性？一般， 學生結(jié)合自己學過的物理知識， 可以回答到兩點： 物體的高度不可設計過高； 上輕底重。 教師可以做補充發(fā)揮： 重心的投影應落在結(jié)構(gòu)體的底面內(nèi)部，教師可以向?qū)W生做演 示試驗。另外要重點補充的是：重心與接觸面（接觸點）的位置 關系。重心與接觸點的三種不同的位置，牽涉到三種不同的 平衡：不穩(wěn)定平衡，隨遇平衡，穩(wěn)定平衡。圖中矩形代表標尺， 紅點代表重心， 藍色圓點是固定點， 標尺在固定點的作用下可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。（不穩(wěn)定平衡）（隨遇平衡）穩(wěn)定平衡）這三種平衡的穩(wěn)定性比較：不穩(wěn)定平衡 < 隨遇平衡 < 穩(wěn)

8、定平衡。 并且解釋一開始做的 “走鋼絲” 演示試驗中， 為什么乒乓球下面掛了一個大鉤碼以后，就可以立穩(wěn)在細線上了（穩(wěn)定平衡， 乒乓球與鉤碼的整體重心位于細線的下方）（板書）探究：易拉罐的重心與穩(wěn)定性的關系。試驗準備：易拉罐 1 只，一易拉罐清水，燒杯 1 只（可 以用其他盛水器皿代替）試驗過程：（ 1）先往易拉罐中灌滿水， 然后按照下圖豎立易拉罐， 發(fā)現(xiàn)此時易拉罐無法保持平衡。（ 2）向盛水器皿中倒掉一部分水，再按照上圖豎立易 拉罐頭，不行的話，再倒掉一部分水，再豎立易拉罐（3 發(fā)現(xiàn)當易拉罐中留有一定數(shù)量水的時候，易拉罐就 可以立穩(wěn)在桌面上，通過試驗找出這個水量。（板書） 2 結(jié)構(gòu)體的底座 一

9、般，結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支持面越大，穩(wěn)定性越 好。解釋：因為這塊面積越大，重心的投影就越容易落在里 面，從而可以達到穩(wěn)定。舉例： 寶塔為什么上端小， 下端大？建造高層建筑物時， 為什么它的地基做的很大而且很深？（板書） 3 結(jié)構(gòu)的形狀 物體形狀不同，穩(wěn)定性也不同。舉例：三腳小板凳、照相機的支撐架思考： A 字型梯子載人時能穩(wěn)定的原因是什么？試從影 響穩(wěn)定性的三個方面加以考慮。討論梯子中間拉桿的作用是 什么？（板書） 4 物體的運動狀態(tài)也和其穩(wěn)定性有關。 物體的靜止狀態(tài)和運動狀態(tài)下的平衡條是不同的。 案例分析：靜態(tài)的自行車是如何保持穩(wěn)定的。 在雙腳支撐的情況下，支撐架與地面的兩個接觸點與前 輪

10、子構(gòu)成一個三角形，當重心的投影落在其內(nèi)部時，就是穩(wěn) 定的。在單腳支撐的情況下，支撐架也是和前后兩個車輪構(gòu)成 一個三角形，當重心的投影落在其內(nèi)部時，是穩(wěn)定的。電動自行車或摩托車的另一種常見的支撐形式，共同討 論：（1）支撐點與地面構(gòu)成的幾何形狀（2）前、后輪的受力（3）重心位置（4）穩(wěn)定情況運動的自行車的平衡條，介紹其中的一個作用：陀螺效 應陀螺效應：凡是高速旋轉(zhuǎn)的物體，都有一種使轉(zhuǎn)動軸保 持不變的能力，這種能力使得陀螺即使在不平的支持面上轉(zhuǎn) 動也不會倒下。教師演示滾動的硬幣不倒，轉(zhuǎn)動的陀螺不倒 的演示試驗。所以一旦自行車運動起來后，轉(zhuǎn)動的車輪也具備這種能 力，這種能力使得自行車即使發(fā)生了傾斜，

11、也能自動地把自 行車調(diào)整過來，這就是自行車不倒的原因。提問：1、在汽車制造業(yè)中，利用殼體結(jié)構(gòu)和薄鋼板制造汽車 的車體，而不用框架結(jié)構(gòu)或較厚的鋼板？2、除了重心位置的高低、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支 撐面的大小和結(jié)構(gòu)的形狀外，你認為還有哪些因素也會影響 到物體的平衡？后作業(yè)：書 p23 頁練習 1。七教學反思 本節(jié)講的是穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的一個重要概念：穩(wěn)定性。這個概 念離學生所處的日常生活環(huán)境聯(lián)系很密切。俗話說： “生活 出真知?！睆膶W生們熟悉的日常生活出發(fā)研究結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定 性，我認為是教學的一個很好的切入點。本節(jié)從一個學生平 時熟悉的“走鋼絲”表演的轉(zhuǎn)型小試驗，得出不同物體維持 原有平衡狀態(tài)的能力的差異性，進一步得出了穩(wěn)定性概念， 這是本節(jié)的教學重點。通過做一個令學生印象深刻的演示試 驗，讓學生對物體的穩(wěn)定性概念加深印象，教參上提示的非 常好。影響結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性主要三方面的因素，而在物體的重心這一方面我做了適當擴展，補充了三種不同穩(wěn)度的平衡（不穩(wěn)定平衡、隨遇平衡、穩(wěn)定平衡），并從穩(wěn)度最好的穩(wěn)定平衡的分析中解釋了 “走鋼絲”表演之所以成功的力學原 理，從堂的反饋情況來看，學生對此很感興趣。在