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2019-2020年高一通用技術(shù) 《無處不在的結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計 蘇教版必修2 一、教學(xué)目標(biāo)分析 （一）了解結(jié)構(gòu)的含義。 　（二）能從力學(xué)的角度理解結(jié)構(gòu)的概念。 （三）通過學(xué)習(xí)椅面、簡易橋梁的受力分析案例,分析結(jié)構(gòu)是如何承受力的。展示一些采用架、梁、拱結(jié)構(gòu)的建筑物的圖片，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情和興趣。 二、教學(xué)內(nèi)容分析 　　本課時是《技術(shù)與設(shè)計2》第一單元“結(jié)構(gòu)與設(shè)計”的第一節(jié)“無處不在的結(jié)構(gòu)”的第一課時。世界上任何事物都存在結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)多種多樣且決定著事物存在的性質(zhì)。本課時要通過放映蜂窩、蜘蛛網(wǎng)、大樹、動物的身體與器官等結(jié)構(gòu)圖。通過對自然界中形形色色的結(jié)構(gòu)的分析和研究,使學(xué)生明白“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”。要讓學(xué)生知道為什么要學(xué)習(xí)“結(jié)構(gòu)與設(shè)計”，自然界中形形色色的結(jié)構(gòu)給了人們無限的創(chuàng)造靈感和啟示。人們將其成果應(yīng)用到技術(shù)領(lǐng)域, 是為了更好地服務(wù)于人類。本課時還要講解構(gòu)件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力，講解應(yīng)力概念。當(dāng)一個結(jié)構(gòu)受到外力作用時,內(nèi)部各質(zhì)點之間的相互作用會發(fā)生改變, 產(chǎn)生一種抵抗的力,稱為內(nèi)力。應(yīng)力從認識常見的結(jié)構(gòu)開始,通過學(xué)生熟悉的事例,展開技術(shù)視野中的力與結(jié)構(gòu)討論, 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。 　　教學(xué)重點：結(jié)構(gòu)概念 教學(xué)難點：應(yīng)力概念 三、教學(xué)媒體、資源的運用 　　紙板承受壓力試驗需要廢舊紙盒的紙板和給紙板加壓的重物,由于是第一個課時，不要求學(xué)生準(zhǔn)備材料，教師應(yīng)提供足夠的材料。 四、學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)分析 　　學(xué)生對結(jié)構(gòu)有一定的了解。對結(jié)構(gòu)的功能和分類也有一定的基礎(chǔ)。另外，學(xué)生在物理課中已學(xué)習(xí)了有關(guān)力學(xué)的知識，對物體的受力分析有比較好的基礎(chǔ)。但是由于受力分析是物理課教學(xué)中的難點，多數(shù)學(xué)生在受力分析中還是有困難的，所以在教學(xué)中還要利用模型演示形變的情況，分析說明拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力等。 五、教學(xué)策略 　　從認識常見的結(jié)構(gòu)開始,通過學(xué)生熟悉的事例,展開技術(shù)視野中的力與結(jié)構(gòu)討論, 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。 　?。ㄒ唬┙谭ǎ? 　　在教學(xué)過程中，采用講授法、閱讀法、案例分析法和提問法，讓學(xué)生共同討論、分析、交流互動等教學(xué)形式交叉和滲透靈活運用，并始終貫穿于整個課堂教學(xué)當(dāng)中。本課時要求學(xué)生親歷紙板承受壓力試驗并運用多媒體教學(xué)設(shè)備，將與教學(xué)相關(guān)的圖片展示給學(xué)生，都是為了讓學(xué)生盡快獲得感性認識，并上升到理性認識。 　　（二）學(xué)法： 　　鼓勵學(xué)生自主探究和合作交流，引導(dǎo)學(xué)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(dǎo)學(xué)生從力學(xué)的角度理解結(jié)構(gòu)的概念并注意基本受力形式與物理學(xué)中力的區(qū)別和聯(lián)系。 六、教學(xué)過程： （一）通用技術(shù)必修2學(xué)習(xí)介紹： 　　1、通用技術(shù)必修2是一門什么課程？ 　　同學(xué)們，我們生活在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達的時代。我國載人航天成功, 實現(xiàn)千年邀游太空夢; 長江三峽順利截流發(fā)電, 高峽出平湖; 水稻育種結(jié)碩果, 世界領(lǐng)先……我們今天努力學(xué)習(xí)技術(shù), 是為了明天把我們的國家建設(shè)得更加美好。 　　我們將要學(xué)習(xí)的通用技術(shù)必修2, 應(yīng)用廣泛, 具有寬廣的遷移價值?！凹夹g(shù)與設(shè)計2”中的“結(jié)構(gòu)與設(shè)計”“流程與設(shè)計”“系統(tǒng)與設(shè)計”“控制與設(shè)計”等四個主題都是具體的、通用的技術(shù), 它們具有典型意義, 并與技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)聯(lián)。學(xué)習(xí)這些技術(shù)與設(shè)計的基本思想和基本方法, 將使我們終身受益。同時也將使我們適應(yīng)新世紀的科技發(fā)展、知識經(jīng)濟發(fā)展以及社會可持續(xù)發(fā)展的需要,成為有用的人才。 　　2、學(xué)習(xí)通用技術(shù)必修2課程要注意的幾點： 　?。?） 圍繞教材內(nèi)容,以技術(shù)設(shè)計為主線索,認真鉆研各主題的技術(shù)與設(shè)計要點。充分調(diào)動自己的感知、思維、想像, 進行調(diào)查研究、批判性思考、 創(chuàng)新性想像,努力提高技術(shù)理論素養(yǎng),增強各種思維能力。 　?。?） 參照教材中的案例,觸類旁通, 舉一反三。密切聯(lián)系實際, 挖掘技術(shù)實例, 既動腦又動手, 做好剖析、試驗、實習(xí)、設(shè)計制作、交流、評價各環(huán)節(jié), 努力提高技術(shù)實踐素養(yǎng), 培養(yǎng)動手解決技術(shù)問題的能力和技術(shù)應(yīng)用能力。 　　（3） 發(fā)揚在老師引導(dǎo)下的團隊合作精神, 把學(xué)習(xí)技術(shù)課程的過程, 變?yōu)橐粋€創(chuàng)新的過程。在學(xué)習(xí)過程中要以多種視角、多種思路、多種方法, 去探究一個個技術(shù)問題, 完成一項項設(shè)計任務(wù), 努力造就我們的創(chuàng)造品質(zhì), 提高我們的創(chuàng)新能力。 　　4 學(xué)習(xí)技術(shù)課程, 尤其是“技術(shù)與設(shè)計”,會遇到困難, 會感到辛苦, 我們要以堅強的意志力, 鼓起戰(zhàn)勝困難繼續(xù)前進的勇氣, 努力增強我們的耐挫力, 磨煉我們的意志品質(zhì)。 　　同學(xué)們,努力吧! （二）案例引入 　?。ò鍟镜谝粏卧?結(jié)構(gòu)與設(shè)計】 　　1、放映蜂窩、蜘蛛網(wǎng)、大樹、動物的身體與器官等結(jié)構(gòu)圖。 　?。ò鍟疽弧o處不在的結(jié)構(gòu)】 　　世界上任何事物都存在結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)多種多樣且決定著事物存在的性質(zhì)。 　　2、引導(dǎo)學(xué)生觀察結(jié)構(gòu)圖。 　　引導(dǎo)學(xué)生分析蜂窩的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在哪里？ 　　3、讓學(xué)生歸納結(jié)構(gòu)概念： 　　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。 　　4、讓學(xué)生閱讀案例： 　　蒼耳子與尼龍搭扣; 　　鳥與飛機; 　　鷹眼與導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)。 　　5、讓學(xué)生思考：為什么要研究結(jié)構(gòu)？ （三）思考與分析： 　　1、啟發(fā)學(xué)生回答：通過對自然界中形形色色的結(jié)構(gòu)的分析和研究, 給了人們無限的創(chuàng)造靈感和啟示。人們將其成果應(yīng)用到技術(shù)領(lǐng)域, 更好地服務(wù)于人類。 　　2、討論以上三個案例，重點討論“鷹眼與導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)”。 　　鷹可以在幾千米的高空準(zhǔn)確無誤地辨別地面上的動物,這是因為它的眼部結(jié)構(gòu)比較特殊。人類每只眼睛的視網(wǎng)膜上都有一個凹槽,叫做中央凹。而老鷹眼中的中央凹卻有兩個, 這兩個中央凹的作用不同, 其中一個專門用于接收來自鷹頭側(cè)面物體的像, 另一個用于接收來自鷹頭前方物體的像。這樣,老鷹的視覺范圍就寬多了,能兼顧前方和側(cè)面。根據(jù)鷹眼的結(jié)構(gòu),人們正在研制“ 鷹眼”導(dǎo)彈系統(tǒng)。這種導(dǎo)彈系統(tǒng)能自動尋找、識別目標(biāo)并跟蹤攻擊。 　　3、進一步拓展： 　　除了根據(jù)鷹眼的結(jié)構(gòu),人們正在研制“ 鷹眼”導(dǎo)彈系統(tǒng)以外，你還受到哪些啟發(fā)？ 　　如果在人類的視網(wǎng)膜上象鷹一樣有兩個凹槽，世界將會如何變化？ 　　將來運用技術(shù)手段在人的視網(wǎng)膜造出兩個凹槽,有這種可能嗎？ 　　看來我們?nèi)祟惡枚嗟胤讲蝗鐒游?不能象鳥一樣在空中自由飛翔,不能象魚一樣在水中歡快游蕩,奔跑速度不如狗，打斗力氣不如虎。人類憑什么能成為動物界的統(tǒng)治者呢? 　　啟發(fā)學(xué)生回答：憑大腦,憑學(xué)習(xí),人類把幾千年知識在幾年十幾年中繼承過來并在原來的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，現(xiàn)在進入知識經(jīng)濟時代，人類知識總量幾年就要翻一番。 　　教育學(xué)生：人與人之間有競爭,而且可能很激烈，能否立于不敗之地,在于不斷學(xué)習(xí)。 　　生產(chǎn)生活中還有哪些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是受到自然界事物結(jié)構(gòu)的啟發(fā)而產(chǎn)生的？ 　　羊毛衣，潛水艇……。 　　讓學(xué)生閱讀案例：魁北克大橋的坍塌。 　　大橋坍塌的原因是什么？ 　　擅自改變橋的結(jié)構(gòu)。 　　在社會領(lǐng)域,也普遍存在著結(jié)構(gòu)現(xiàn)象。 　　一篇文章的內(nèi)容結(jié)構(gòu)影響文章的表達與質(zhì)量, 一家企業(yè)的人員結(jié)構(gòu)關(guān)乎企業(yè)的運行與效率。 　　請分別列舉自然界、技術(shù)領(lǐng)域、社會領(lǐng)域給你印象較深的有關(guān)結(jié)構(gòu)的事例？ （四）學(xué)習(xí)“2 結(jié)構(gòu)與力” 　　1、（板書）【2 結(jié)構(gòu)與力】 　　從力學(xué)角度來說, 結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài), 它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。 　　2、分析一塊豆腐的受力情況，講解應(yīng)力概念。 　　當(dāng)一個結(jié)構(gòu)受到外力作用時,內(nèi)部各質(zhì)點之間的相互作用會發(fā)生改變, 產(chǎn)生一種抵抗的力 , 稱為內(nèi)力。應(yīng)力達到某一極限值時, 結(jié)構(gòu)就會遭到破壞。用公式表示應(yīng)力為σ =F/s, 其中 ,F 是內(nèi)力 ,S 是受力面積 , σ是應(yīng)力。 　　3、講解構(gòu)件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力。 　　4、案例分析：人坐在椅子上, 椅面受到的力；行人和車輛通行的橋面受到的力。 　　5、指導(dǎo)學(xué)生概括五種基本受力形式： 拉力 物體所承受的拉拽力 壓力 擠壓物體的力 剪切力 兩個距離很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物體上的平行力 扭轉(zhuǎn)力 反方向向物體兩端均勻施力 ,使物體發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變的力 彎曲力 作用于物體 ,使它產(chǎn)生彎曲的力 　　 　 　 學(xué)習(xí)椅面、簡易橋梁的受力分析案例,分析結(jié)構(gòu)是如何承受力的。 　　展示一些采用架、梁、拱結(jié)構(gòu)的建筑物的圖片。 （五）指導(dǎo)學(xué)生做“紙板承受壓力試驗”： 　　比較不同形狀的紙板承受壓力的大小。 　　試驗準(zhǔn)備、試驗過程（略） 　　回答問題： 　　1．哪種情況下紙板的抗壓能力最強? 　　2．舉例說明這一結(jié)論在實際應(yīng)用中有什么意義。 　　3．如果把紙板折成瓦楞狀,試驗結(jié)果會發(fā)生什么變化? （六）探究：觀察右圖,說明石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來。 　　進一步挖掘：石磨在推動過程中，繩子在空間的軌跡是一個什么圖形？ 　（七）課后作業(yè)：p011 練習(xí)1、2題 七、教學(xué)反思： 　　我反思本課時的閃光點主要有三點： 　　（一）對教材進行了挖掘。顧建軍主編的江蘇教育版的教材精選了一些很好的案例。“鷹眼與導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)”就是其中之一，很值得深挖。我讓學(xué)生自學(xué)了這個案例之后,并不是要學(xué)生回答案例中的相關(guān)知識就完事。而是要學(xué)生討論并回答三個問題:一是為什么要研究鷹眼的結(jié)構(gòu)？這個問題較易回答,通過對鷹眼結(jié)構(gòu)的分析研究把成果運用到技術(shù)領(lǐng)域，開發(fā)出新的產(chǎn)品,如導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng),更好地為人類服務(wù)。第二個問題是如果在人類的視網(wǎng)膜上象鷹一樣有兩個凹槽，世界將會如何變化。問題一提出,教室里非常安靜，隨后課堂氣氛開始活躍，同學(xué)們議論紛紛，幾個同學(xué)迫不及待地回答： 　　“人會具有老鷹的辨別力”。 　　“人會變成‘超人’”。 　　“會出現(xiàn)新的犯罪”。 　　……。 　　第三個問題是：將來運用技術(shù)手段在人的視網(wǎng)膜上造出兩個凹槽,有這種可能嗎？課堂氣氛進一步活躍，又是幾個同學(xué)搶著發(fā)言: 　　“有這種可能，現(xiàn)在我們能夠破譯人的遺傳密碼”。 　　“可以通過把老鷹的基因移植到人體上來,使人類視網(wǎng)膜具有兩個凹槽”。 　　……。 　　課上到這里我仍然繼續(xù)發(fā)揮:“看來我們?nèi)祟惡枚嗟胤讲蝗鐒游?不能象鳥一樣在空中自由飛翔,不能象魚一樣在水中歡快游蕩,奔跑速度不如狗，打斗力氣不如虎。人類憑什么能成為動物界的統(tǒng)治者呢?學(xué)生回答,憑大腦,憑學(xué)習(xí),人類把幾千年知識在幾年十幾年中繼承過來并在原來的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，現(xiàn)在進入知識經(jīng)濟時代，人類知識總量幾年就要翻一番。然后乘機教育學(xué)生，人與人之間有競爭,而且可能很激烈，能否立于不敗之地,在于不斷學(xué)習(xí)。 　　（二）對教材進行了拓寬。高一學(xué)生已對物體受力分析有了較好的基礎(chǔ),我出了一道這樣的題,當(dāng)在一個水平桌面上的A物體上面加上一個B物體時,A物體所受的合外力與未加B物體前一樣仍然是零,從所受的合外力來看似乎與它上面不加B物體是一樣的。這時我提出問題,對于A物體來說,上面加了B物體,難道真的對它沒有影響嗎？學(xué)生回答有影響,然后我再問,會影響到A物體的什么,引導(dǎo)學(xué)生回答出“架構(gòu)形態(tài)”。如果A物體是塊豆腐,上面的物體又很重,那么它原來的架構(gòu)形態(tài)將不復(fù)存在。在這里,我通過對教材進行了拓寬讓學(xué)生較好地理解了架構(gòu)形態(tài)。同時進一步指出,物理學(xué)與通用技術(shù)研究力的角度不同,物理學(xué)往往研究外力,把物體當(dāng)質(zhì)點,哪怕是地球,在研究它繞太陽轉(zhuǎn)動時,仍把它當(dāng)作質(zhì)點。而技術(shù)學(xué)則關(guān)注一個物體內(nèi)部受力情況。 　?。ㄈ┡囵B(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。在探究石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來時，我進一步提問，石磨在推動過程中，繩子在空間的軌跡是一個什么圖形？啟發(fā)學(xué)生回答出“圓錐形”，有意識培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)空間想象能力。 　　不足的是在小試驗中給紙板加壓的重物不規(guī)范,也未對重物的質(zhì)量進行測量，應(yīng)盡快建立試驗室，購足試驗儀器，為教師教學(xué)提供方便。 八、案例點評： 　　拓寬深挖法就是通過適當(dāng)?shù)闹v授，拓展教材的廣度，挖掘教材的深度。徐老師這節(jié)課除拓展教材的寬度外，還挖掘了教材的深度。徐老師通過分析一塊豆腐的受力情況，講解“架構(gòu)形態(tài)”和應(yīng)力概念，對教材進行了拓寬。通過“鷹眼與導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)”的案例分析，對教材進行了深挖。通過探究石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來，啟發(fā)學(xué)生回答石磨在推動過程中，繩子在空間的軌跡是一個“圓錐形”，有意識培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)空間想象能力。從以上生動的例子可以看出，通用技術(shù)教師教學(xué)的創(chuàng)造性首先體現(xiàn)在對教材的處理上。教材往往把知識以定論的形式直接呈現(xiàn)在學(xué)生的面前,學(xué)生看到的是思維的結(jié)果,看不到思維活動的過程。具有創(chuàng)造性的教師應(yīng)該使課本上的知識“活”起來。導(dǎo)演對劇本的處理是一種再創(chuàng)造,與此同理,教師并不是教材和參考書的 “留聲機”,而是要針對學(xué)生的心理特點和已有知識,對教材進行科學(xué)和藝術(shù)的處理,從而形成可以操作的教學(xué)思路。這就是一個教學(xué)再創(chuàng)造的過程。這也是人們常說的“用教材教,而不是教教材”。