二 系统的分析名师教学视频（文字实录）

《结构与稳定性》教学设计

云南省楚雄一中

苏云东

教

材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）

文档内容：稳固结构的探析

章

节：第一单元

结构与设计 第二节

稳固结构的探析

课 时： 1课时

作 者：苏云东（云南省楚雄第一中学）

一、教学目标

1. 知识与技能目标

(1) 了解稳定性的概念。

(2) 能够分析影响简单结构的稳定性的主要因。

(3) 掌握初步的技术试验的操作技能。

2. 过程与方法目标

(1) 通过观察和动手操作等简单的技术试验过程，学会简单的技术试验方法。

(2) 形成初步的技术实验能力和表达能力。

3. 情感态度和价值观目标

(1)形成和保持对技术问题的探究欲望。

(2)培养良好的合作与交流的态度。

(3)培养学生的发散思维，自主探究、敢于创先、勇于创新的思考习惯，体验探究学习的乐趣。

二、教学重点

1、

对结构稳定性的理解。

2、

分析影响结构稳定性的主要因素。

三、教学难点

影响结构稳定性的主要因素。

四、教学方法

1

讲授法、实验法、讨论法、激趣法、分析法、对比法。

五、设计思想

1. 教材分析

本单元内容是《技术与设计2 》的第二个主题，该单元总的设计思路是：认识结构——探析结构——设计结构——欣赏结构，“结构”和“设计”共同构成本单元两个核心概念。结构体现了“空间”的概念，而结构的稳定性又是结构的重要性质之一，因此，本节内容在《结构与设计》中起到举足轻重的作用，所以教材通过马上行动、案例分析、探究、小试验及阅读等手段引导学生理解结构的稳定性、探究影响结构稳定性的主要因素，这样不仅可以使学生对结构的基本概念有更深的认识，而且也为以后结构的强度、结构的设计等奠定了良好基础。

2. 设计理念

本节课设计紧紧抓住课程的标准“能通过技术试验分析影响结构稳定性的因素”

，突出教材的“探究”的教学指引。在教学中为了使学生更易学到相关知识，以“影响结构稳定的主要因素”为主线，并以这条主线展开教学，使学生达到应用知识的最终目的。课堂安排具有定性的小试验，给学生广阔的思维空间。整堂课立足学生的直接经验和亲身经历，通过“做中学”，以学生的亲历情境，亲手操作，亲身体验为基础，学生自己能发现问题、解决问题，并将所学知识应用于实际问题。让学生真正成为课堂的主人。

为学生提供更多的动脑、动手的机会，尽可能让学生面对生活中的产品和结构进行探究、分析、学习。

本节课用到的教具全部是我自己采用乐高积木所搭建，能直观展示本堂课重要结论，效果非常理想，同时又充分体现了当今“头脑风暴”这一流行的教育理念和方法。

3. 教学策略设计

运用生活中的实例理解结构的稳定性，通过学生试验自行得出影响结构稳定性的因素。教学情境设置，采用步步为疑，既有生活中的现实问题，又不乏一些经典案例，让学生参与到教学活动中，不仅活跃了课堂气氛，也激发学生学习技术课程的热情。

4. 学情分析

学生通过第一节“常见结构的认识”的学习，对结构的概念、结构的受力、及

2

结构的一般分类有了初步的认识，这部分内容对于他们来说难度不大，因此对哪些主要因素影响结构的稳定性会产生浓厚的兴趣，也有了一定探究的欲望。看到被大风刮倒的物品，就认识到这些物品的稳定性是有问题的。但这样的认识仅仅停留在感性层面上，没有上升到理性认识高度。因此通过典型案例分析、亲自动手试验等途径，学生完全能够达到本节内容的学习目标。

动手能力较弱、思维比较迟缓的同学可能更多地体验解决问题过程的艰辛，这个过程同样是一份可贵的经验，而且他们对结构设计的理解尤为深刻。

六、教学准备

1. 教学资源的准备

多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、自制的乐高教具（如图）

实验验证：

结构重心位置对结构稳定性的影响

实验验证：

结构重心垂线位置与结构地面范围对结构稳定性的影响

实验验证：

支撑面对结构稳定性的影响

3

2. 教学课件的准备

教学课件的准备抓住关键知识点，突出中心。通过实验验证影响结构稳定型的3个主要因素，同时将生活中的实例与理论结合。

七、教学过程

教学环节

导入新课

活动设计

通过图片发现，生活中存在着许多不稳定的实例，引入“到底什么样的结构是稳定的，什么样的结构又是不稳定的？物体稳定与不稳定的程度又如何评价？”

设计意图

用精彩的图片激发学生学习的热情和求知的欲望，活跃气氛、拉近与学生的距离，同时引出本课题：结构与稳定性。

通过具体的生活中实例的比较，理解稳定性的含义。同时感受结构不稳定带来的损失和麻烦，激发想提高结构稳定性的愿望。

1、让学生重温物理学科关于重心的知识，为讲解重心与稳定性的关系奠定理论基础。

2、通过探究实验1：三个质量相等而重心位置高低不同的结构，在受到相同外力的时候为什么倾倒的时间上有区别？导致这样的原因是什么，从而得出结论1 3、通过具体实例降低重心提高稳定性让学生加深认识。

4、通过启发引导让学生联想到比萨斜塔的倾斜，我们人的身体向前倾斜，重心都降低了为什么稳定性减弱；其中的零界条件是什么呢，引出悬念。同时一名学生用各种办法来降低重心。增加课堂乐趣的同时又紧紧抓住学生的好奇与求知，为结论2的引入做铺垫。

5、重心的偏移会导致结构稳定性的改变，课本上的图比较抽象，实验法能使学生非常直观的观察到结论2 一、结构稳定性的概念

1、讲解稳定性的定义，并结合引入中的图片加强对稳定性定义的理解

2、稳定性是结构的重要性质之一，我们生活中的产品设计充斥着稳定性因素。

1、

知识延展：重心的概念和重心的确定方法。

2、

让学生参与到探究实验1中，利用自制的教具和实验方法让学生能自己总结出结构重心与稳定性的关系。得出结论1“结构重心的位置高低影响结构稳定性：重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。”

3、

将结论1应用到生活中，我们生活中很多结构正是利用了降低重心来提高物体的稳定性，比如：滑雪、赛车、太阳伞等

4、

问题思考：“是不是重心越低结构就一定就越稳定?”，通过学生联想到比萨斜塔，提出比萨斜塔倾斜而不倒的奥秘在哪里？并播放视频短片，增加趣味性的同时让学生充满求知欲。

让一名学生配合，让同学们找到他的重心后，尝试用各种办法降低重心，教师提出倾斜法，发现人的身体向前倾斜一定的角度马上就不稳定了，那么其中的奥秘在哪里呢？

5、

让学生参与到探究实验2中，利用自制的教具和实验方法让学生能自己总结出重心点的垂线与结构底面的范围的关系。得出结论2“重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的,反之就会不稳定”

4 二、影响结构稳定性的因素：

6、

通过讲解和视频短片揭秘迈克尔杰克逊“摆脱地心吸引的幻想”，

再次验证结论2

7、

让学生参与到探究实验3中，利用自制的教具和实验方法让学生得出“稳定性与结构的接触面有关”这样一个并不十分准确的结论；紧接着引入探究实验4，通过直立合拢的书本和直立翻页的书本的接触面相同而稳定性不同，得出准确的结论3稳定性和结构与地面接触所形成的支撑面的大小有关：支撑面积越大，结构越稳定。

8、

通过茶几图片的动画演示介绍支撑面和接触面的区别，并通过椅子、落地扇、屏风、落地灯、课桌等具体的例子，发现结论3在生活中的应用。

9、

让学生参与到探究实验5中，

通过切身实践体会到结论4“结构的稳定性与结构的形状有关”，并提出问题什么形状是最稳定的，为什么？

10、

教师演示:三角形几何不变体系与与平行四边形几何可变体系。

11、

通过A字梯、照相机三脚架、屋顶、桥梁的桁架、高压输电塔等例子分析“三角形稳定性”。

四：如何提高结构的稳定性

五、课堂小结

[案例分析]静止状态的单车如何保持稳定? 马上行动（P011）

填表说明下表中的物体有可能因受哪些力的作用而出现不稳定现象，并根据你的生活经验，简要说明原因。

稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。影响稳定性的主要因素有：

1.

重心位置的高低

2.

支撑面的大小

3.

结构的形状

结构与稳定性

一、

含义

二、

稳定的条件 重心的位置：越低越稳定

三、

影响稳定性的因素 支撑面的大小：越大越稳定

结构的形状：三角形结构更稳定

6、通过迈克尔经典的“摆脱地心吸引的幻想”动作来验证结论2，其中有反思——疑惑——解疑——验证的过程。

7、接触面和支撑面是学生容易混淆的概念，通过两个实验让学生能自主的发现二者的区别。

8、利用生活中的实物讲解能加深学生对结论3的理解

9、对于高二的学生，本环节不一定需要实物，通过观察图片学生就能得出正确的结论。

10、三角形的稳定性是工程中的重要运用

11、通过实例分析，提高应用知识解决实际问题的能力，激发创新的欲望。

通过实例分析，提高应用知识解决实际问题的能力，激发创新的欲望。

总结本堂课的知识点，让知识体系更加清晰，突出教学重点。

六、板书设计

用合理的板书理清教学内容的思路，将教学内容结构化，突出教学的重点和难点

5

八、教学反思

1、使用“请”、“愿意”等商量的语言和协商的语气，造成了平等的、民主的教学氛围，课堂活跃，学生参与的积极性和参与度高；

2、采用循序渐进、步步为疑的教学方法把教学不断引向深入，适合学生的基础，符合这一阶段年龄的认知规律； 3、模型、视频、学生动手与幻灯片的配合使用，教学直观形象，取得了较好的教学效果；

4、“学生思考”与“马上行动”安排适当，让学生始终处于一种手脑并用的积极的思维状态；既注意培养学生独立思考，也注意培养学生合作学习；

5、不拘泥于教材，既有物理知识的拓展又把生活中的亲身体验融入教学中，但准确把握了教学重点和教学要求；

6、

还要注意差异教学，多进行个别辅导。

6