2021学年第一单元 结构及其设计二 稳固结构的探析任务一 探析结构稳定性教学设计

稳固结构的探析

一、教学目标

1. 知识与技能目标

(1) 让学生了解稳定性的概念。

(2) 能通过技术试验探究影响结构稳定性的主要因素。

(3) 对简单的结构进行稳定性分析。

2. 过程与方法目标

学生通过亲历试验过程得出结论，提高学生的探究能力，掌握分析结构稳定性的方法，提高学生的动手能力，提升学生的技术素养。

3. 情感态度和价值观目标

(1) 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。

(2) 培养良好的合作与交流的态度。

二. 学情分析

本课教学对象是高二年级学生。学生在这之前已学习了“结构的类型”、“结构的受力”的相关内容，对结构的概念和分类有了一定的认识。学生的生活经验和知识储备为本节课进行影响结构稳定性的因素探究试验奠定了良好的基础。在教学过程中，注意创设情境，采用激趣法，合理引导，通过典型案例、小试验、多媒体等方法，学生完全能够达到本节内容的学习目标。

三、教学重点

⑴　对结构稳定性的理解。

⑵　分析影响结构稳定性的主要因素。

四、教学难点

分析影响结构稳定性的形状因素和支撑面的大小因素

五、教学过程

1. 课堂标题分析

分析课堂标题《稳固结构的探析》，从整体概念上把握本节课的主要内容“稳定性与强度”与主要学习方法“探索与分析”。

2.创设情境，导入新课

（投影“杂技表演”图片）

从上面的图片中可以让学生猜想骑自行车下面坐个人走钢丝和小孩走钢丝哪种情况更危险，引出结构的稳定性，导入本节课。

3.讲授新课

（1）结构的稳定性

学生看书总结什么是结构的稳定性？

以不倒翁为例，让学生加深对结构稳定性的概念的理解。

(多媒体播放4幅台风刮倒树、房子和广告牌图片。)

思考：同样在台风的破坏下，为什么有一些树、房子或广告牌等被刮倒，而其它的却稳如泰山一点都不受台风影响呢？导出影响结构稳定性的主要因素的探析

（2）影响结构稳定性的因素

【提出问题】：“既然在我们的结构设计中必须考虑好结构的稳定性，那么影响结构的稳定性的主要因素有那些呢？我们掌握了影响结构稳定的主要因素才能让我们在结构设计中更好的应用”

以此过渡到对影响结构的稳定性的因素探究学习。

通过试验探究及问题回答方式总结出影响结构稳定的主要因素。

【探究试验1】学生操作体验

在一块薄木板上，有A、B、C三个矿泉水瓶子，A瓶中装满水，B瓶中有半瓶水，C是空瓶，请均匀用力，慢慢抬起木板的一端，看看哪个瓶子最后倒下？再换瓶子位置重做结果又是怎样？

【探究试验1】问题

问题1：试验1中那个瓶子先倒，那个后倒？换位置后结果是不是一样？为什么会呢？

（师生互动，解答问题）

 问题2：你能从试验1中总结出结构的稳定性与哪个因素有关呢？你的结论是什么？

（师生总结）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。

 问题3：同学们能否举出生活中的案例，来印证这一结论。

（师生互动，解答问题）

 问题4：人站立时稳定，身体倾斜到一定程度的时候会变的不稳定，为什么重心下降了，反而不稳定了呢？

（老师点拨）：结构重心的位置高低影响结构稳定性的结论成立是有条件的，条件是：

结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在底面范围内就是稳定的，反之就会不稳定。（配合图来更清楚说明）

【探究试验2】学生操作体验

在上述试验1中，改为只用装满水的瓶子A和空瓶子C做试验，但给空瓶C套个底套，请均匀用力，慢慢抬起木板的一端，看看哪个瓶子先倒下？再换瓶子位置重做结果又是怎样？

【探究试验2】问题

问题1：试验2中那个瓶子先倒，那个后倒？换位置后结果是不是一样？为什么会呢？

（师生互动，解答问题）

问题2：你能从试验2中总结出结构的稳定性与哪个因素有关呢？你的结论是什么？

师生总结得出结论2：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。

提醒学生注意：接触面与支撑面的区别

问题3：你是如何理解支撑面和接触面的呢？请你说说图1~3中那个椅子最稳定？对支撑面而言，说说在图1～3中那个最大那个最小？

（老师点拨）：支撑面和接触面的区别

问题4：举例说明“结构的稳定性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”这个结论在现实生活中的运用。

学生体验解答问题

【探究试验3】学生探究试验

播放三张图片，分析结构的稳定性还与哪些因素有关呢？

【探究试验3】问题

问题1：支架、鸟巢等为什么这样设计呢？

（师生互动，解答问题）

问题2：你能从试验3中总结出结构的稳定性与那个因素有关呢？你的结论是什么？

（师生总结）得出结论3：结构的稳定性与结构的形状有关。

问题3：三角形和四边形那个结构最稳定？为什么？你能说出生活中三角型稳定性应用的事例吗？

（师生互动，解答问题）

（3）结构稳定性的应用

分析东方明珠能够稳定的原因，理解影响结构稳定性的因素是综合考虑的

4.课堂小结

总结影响结构稳定性的因素，探究课前提问杂技表演中哪种情况更危险，让学生自己分析，学会对所学知识的应用。

六、课后作业

【课外探究1】结构的稳定性除了上述所说的因素有关之外，还和什么因素有关呢？

示范试验：用嘴吹放置在桌面上同样形状的铁块和木块，看看那块先倒？

（老师点拨，学生课后探究）

【课外探究2】通常情况下，一个物体要有三个支撑点才能稳定，但自行车骑起来时，却只有两个支撑点，为什么不会倒下？（参见课本第15页）

（老师点拔，学生课后探究）