6 看谁造得高教案教学设计导入整理

3、结构与形状

一、教学目标：

1.

简单知道不同的建筑有不同的平面几何图形

2.

通过实验，了解平面结构中三角形比四边形结构稳固

3.

能够初步运用三角形的稳定性知识，加固四边形结构

二、教学重点和难点：

重点：在连接平面形状的活动中探究出三角形最稳定。

难点：将四边形连结成稳定的框架结构。

三、教学准备：

各种建筑物结构图片、建筑模型、木棒、有孔塑料片、螺栓、螺母、螺丝刀、尖嘴钳。

四、教学过程 活动一：了解建筑物与形状

活动目标：

知道建筑由不同的形状组成，发现最多的形状主要是三角形与四边形

各种建筑物的图片。

活动设计

◇

出示：各种建筑物的图片。

◇

观察：建筑物中的平面形状。

◇

分析/讨论：出示的建筑物中所包含的平面几何形状主要有什么。

◇

思考：建筑物造型不同，但为何包含相似的形状

◇

小结：建筑物形状与结构的关系。

活动二：研究不同形状的稳定性 (10-13mins) 活动目标：

通过实验验证假设，知道在不同形状中，三角形最稳定。

（1、前提条件：二维空间；2、比较物：四边形及三角形）

活动器材：

活动指导

◇

通过观察和分析，让学生了解不同的建筑中存在不同的平面形状。

◇

从二维空间即平面的角度来看，所出示的建筑主要由三角形和四边形组成，出现多边形的原因是由于二维三维的视图角度不同而造成的。（拓：建筑结构中常用的结构还有圆形、多边形etc.）

活动器材：

木棒

活动设计

活动指导

◇

思考：不同的形状稳定性是否一样？（结构的研究）

-

提出假设

-

实验操作

◇

实验探究1：将木棒两端点相对，连结成三角形。探究三角形形状是否会发生改变。（2 mins.）

◇

示范操作

◇

实验探究2:将木棒两端点相对，连结成四边形，探究四边形形状是否会发生变动

◇

示范操作，学生分析（5 mins.）

◇

交流：不同形状的稳定性。

◇

归纳总结：通过比较不同形状的稳定性，得出三角形的形状最稳固

◇

讨论归纳：三角形最稳定。

-

验证假设

◇

验证假设：通过观察比较三角形与四边形塑料板的稳定性，验证相同条件下的材料中，三角形更加稳固。（3 mins.）

活动三：探究四边形的结构加固

活动目标：

活动器材：

通过所学的知识，将不稳定的形状进行加固。

有孔塑料片、螺栓、螺母、螺丝刀、尖嘴钳

活动设计

活动指导

◇

通过将将木棒两端点相对，组织学生比较、测试所接成形状的稳定性

◇

学生摆放木棒前教师先进行示范，明确端点相对的摆放

◇

稳定性的判定主要体现在确定边长后的平面图形是否能改变其形状

◇

四边形的形状连结交流不超过两个学生（less than 2 students）

◇

思考：如何将不稳定的形状材料变得更加稳固？

（下发工具）

◇

实验探究：合作探究，通过选择不同的加撑塑片材料，将四边形结构进行加固。

◇

交流：自我陈述，分享设计理念，进行比较

◇

学生通过合作探究的方式，对所提供的四边形材料进行加固。并简述自己的改造理由。

◇

通过比较得出加固四边形稳定性的方法主要是将四边形改造成三角形。

◇

归纳：将四边形尽可能地改造成三<改造过程中，若能考虑多方面的角度更加完善：如经济效益+结构稳定性etc.>

角形元素，才能增加其稳定性

◇

总结：加固四边形稳定性的方法主要是将四边拆解成三角形。

五、板书设计：

3、结构与形状

观察：三角形

、四边形

探究

假说

验证假说：三角形

（VS 四边形）更加稳固

稳固四边形

拆解为三角形

教学过程：

【新课导入】

T（师）：我们在生活中，能够见到非常多的建筑物。今天，老师找了些建筑图，请大家仔细观察，找一找这些建筑图中有哪些主要的平面形状

（建筑图形展示）

（三角形、四边形：矩形、菱形、正方形、梯形 etc.）

S（生）：三角形、四边形

T（师）：通过观察，我们发现这些建筑物主要由三角形和四边形构成。

T（师）：

大家有没有想过，为什么我们的建筑物中，这两种形状出现得最多呢？

为什么设计师主要以三角形、四边形的形状进行设计？

S（生）：（舒适，空间，安全）

T（师）：安全，说明这两者的结构更加牢

S（生）：固

T（师）：所以今天，我们来学习一下形状与结构

【活动一】

T（师）：刚刚大家已经找出了生活中我们常见的两种形状，我们今天就来探究下，三角形和四边形，这两种形状，谁更稳固？

S（生）：（三角形）

T（师）：我们的同学们都推出了你们的假设，认为三角形最为稳固。到底是三角形还是四边形，我们需要通过实验来进行验证。

等一会，我会给到大家三根木棒，请大家合作尝试先拼一个三角形，操作的时候注意木棒之间，进行端点对端点的连结，就像这样

示范摆放：两长一短的三根木棒，端点对端点

我的问题是：你们能不能拼出一个与第一次不一样的三角形？

学生探究

T（师）：通过实验，请大家来告诉我，你们是否可以拼出一个和一开始不一样的三角形？

S（生）：不能

T（师）：有谁能够运用自己所掌握的知识与经验来解释下

为什么我们只能拼出唯一的一个三角形？

（三角形的三边固定无法改变）

PPT放映：我们发现，在三角形三边确定长度的前提下，三角形的形状不会发生改变。

【活动二】

T（师）：我们现在知道三角形的结构情况是稳定的，那么接下来我们来进行四边形稳定性的研究。依照前面的探究，现在我们来分析下四边形的稳定性。

T（师）：请大家想一想我们能通过什么样的方式来判断四边形是稳定的？还是不稳定的？ S（生）：是否能改变它的形状！

T（师）：okay，请大家现在将短边的木棒收起。接下来我们试着用大家的设想来探究四边形的稳定性

PPT切换投影，再次示范

端点与端点相对，看看你们能不能拼出不一样的四边形

发放木棒，学生通过摆放木棒构成四边形，并探究其结构形状是能发声改变探究

T（师）：请问这一次，你们是否可以拼出一个和一开始不一样的四边形？

S（生）：可以

（学生展示）

T（

师

）：由谁能完整地来根据我们的实验结果，概括一下这几句话？

边长确定且不发生长度改变的三角形形状 （会/不会）发生形状变化。

四条长度 （相同/不同）的木棒（边长）在长度 （发生/不发生）改变的前提条件下，所构成的 形状 （会/不会）发生变化。

（学生回答）

请同学们现在收起你们的木棒

【活动三】

T（

师

）：（肯定学生的回答）接下来，老师发给你们一个三角形和一个四边形的结构。这两个结构哪一个更加稳定呢？

（三角形更稳固）

通过比较，我们得出这样的结论是：

结论： 相较于 在平面结构中更加稳固。

我们知道，三角形的结构相较于四边形而言更加稳固的。可是老师呢还是喜欢四边形结构来做建筑设计，那我想请大家帮我想想办法，你们有没有什么办法将手中四边形变得稳固呢？

你们需要什么？

（短塑料片）

（长塑料片）

（螺丝螺栓）

（尖嘴钳、螺丝刀）

现在，老师将准备的材料发给大家，请每组分为两队，共享一个尖嘴钳和螺丝刀，不对原四边形结构拆卸，选择适合的塑料加固版进行加固设计

学生探究

T（师）：你们加固的结构比之前更加稳固了吗？请问你们是怎么设计的？

学生展示分享

T（师）：为什么要在这边进行加固呢？

S（生）：因为三角形最稳固，所以我把它拆成了两个三角形etc T（师）：所以我们能够得出什么样的结论呢？

在 情况下，平面框架结构会变得更加牢固。

reference：

1、高层建筑结构平面与分析（平面设计中的结构构思+标准层设计原则）：

http://www.cqvip.com/read/read.aspx?id=665477009 2、三角形平面在建筑设计中的应用（2005同济大学建筑与城市规划学院

朱政涛硕士论文）

http://www.doc88.com/p-410980046712.html

page15 三角形不仅是基本的平面几何形，而且是所有基本平面几何形中构成元素和条件最为简单的形。……从本质的几何属性来说，三角形本身所蕴含的几何形之更加的基本和纯粹。

page16 建筑物中的三角形可以是三角形的平面、三角形的立面、近似三角形的区域、三角形的装饰etc.