柯金花

摘 要 《穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析》課堂設(shè)計，形象生動的讓學生區(qū)分開了穩(wěn)定性和強度。

關(guān)鍵詞 課堂；設(shè)計

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2018）11-0229-01

一、教學目標

（一）知識與技能。（1）能通過技術(shù)試驗探索出影響結(jié)構(gòu)強度的幾個因素，能夠區(qū)分結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)定性的區(qū)別。2.理解結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。

（二）過程與方法。1.簡單的技術(shù)試驗過程，學會簡單的技術(shù)試驗方法。2.探究、實驗、討論、分析等方法使學生懂得應(yīng)用相關(guān)的理論知識。

（三）情感態(tài)度價值觀。（1）通過分析討論等得到結(jié)論，培養(yǎng)學生的探究、實驗、分析問題的能力，體驗學習樂趣。滲透安全教育、德育教育。（2）創(chuàng)新和改進事物的結(jié)構(gòu)，使其更能為百姓服務(wù)，體現(xiàn)人文關(guān)懷。

二、教學重點：能通過技術(shù)試驗分析影響結(jié)構(gòu)強度的因素。

三、教學難點：結(jié)構(gòu)的外部形狀和結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面形狀以及構(gòu)件受力的方向?qū)姸鹊挠绊憽?/p>

四、教學方法：講授、試驗、合作學習等。

五、教學準備

多媒體課件制作、花架、教室教師用椅子、吸管材料，大頭釘、橡皮筋、勾碼、A4卡紙若干張、細竹簽等。

六、教學過程

【情景導入】取一個較高的花架，請同學評價，回顧穩(wěn)定的三個條件：結(jié)構(gòu)的形狀、重心高低、底部支撐面大小。圖片演示如何去為了穩(wěn)定性改進這個花架？再取一張比較穩(wěn)定的椅子，請一個較胖的同學試坐，輕微晃動，可能導致椅子垮塌。

（一）結(jié)構(gòu)與強度

1.結(jié)構(gòu)強度的概念：我們知道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在負載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。一張好的凳子，除了應(yīng)該具有一定的穩(wěn)定性而使之坐人之后不容易翻倒之外，還需要什么要求呢？（生答：牢固、結(jié)實。）也就是我們今天學習的內(nèi)容：結(jié)構(gòu)的強度。這張椅子的強度是怎樣的，也就是指它受到外力作用的情況下，它不被外力破壞的能力如何。

概念：結(jié)構(gòu)的強度是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。

2.影響結(jié)構(gòu)強度的主要因素：

學生的探究性試驗1：用不超過三根吸管材料，大頭釘、橡皮筋等材料制作一個可以在外側(cè)懸掛鉤碼的結(jié)構(gòu)，連接在鐵架臺上，并測試最多能夠承受多少鉤碼。

提問結(jié)構(gòu)制作較好的同學：為什么要采用這一結(jié)構(gòu)？

因素1：結(jié)構(gòu)的形狀

①結(jié)構(gòu)的外部形狀。圖片展示：三角形結(jié)構(gòu)使豎桿的承重量增加。圖片展示：橋梁的桁架，大量采用了三角形結(jié)構(gòu)。

提問：橋梁的外型用了大量三角形，同學們有沒有考慮過組成橋梁的各個構(gòu)件的橫截面是什么形狀的？構(gòu)件的不同橫截面形狀對橋梁的強度有影響嗎？

學生的探究性試驗2：用幾張A4紙制作一個盡可能牢固的橋面以放置整盒勾碼，寬度約為7-10cm。

教師演示：通過“解剖”優(yōu)秀橋面來獲得結(jié)論：

②構(gòu)件的橫截面形狀：具有相同截面積，但不同截面形狀的同種材料的強度就不同。

③強調(diào)學生注意結(jié)構(gòu)對結(jié)構(gòu)的影響有兩點，一是結(jié)構(gòu)的外部形狀，二是構(gòu)件的截面形狀。

教師演示：用構(gòu)件的不同承重方向測試強度。

因素2：材料

①展示圖片：從紙杯到塑料杯到不銹鋼杯，說明強度和材料有關(guān)。②通過圖片對混凝土梁的受力情況進行應(yīng)力分析，說明不同材料對不同應(yīng)力的性能、效果是不同的，必須靈活、綜合地應(yīng)用。③用木塊和繩子做成一根梁，木塊抗壓性能好，繩子抗拉性能好，兩者結(jié)合就成為堅固的梁。

學生的探究性試驗3：請同學用強度較大的細竹簽來制作三角形懸掛結(jié)構(gòu)，用橡皮筋連接在鐵架臺上，測試強度。

因素3：構(gòu)件的連接方式

鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對移動，但可相對轉(zhuǎn)動。（舉例）

剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉(zhuǎn)動。（舉例）

3.馬上行動：1.對一個用4根吸管釘成的相框，使它更牢固的做法是什么？可以從材料、形狀以及連接方式多個角度來考慮。

4.綜合分析：a.解剖紙質(zhì)包裝箱，觀察橫截面，解釋其作用。b.分體式空調(diào)室內(nèi)機與室外機安裝固定的差別，用什么方法來加大室外機的安裝強度？

（三）結(jié)構(gòu)與功能：結(jié)構(gòu)不僅是事物存在的一種形式，而且對事物的功能和作用產(chǎn)生著直接的影響，結(jié)構(gòu)的改變可能導致功能的變化。（展示各種自行車的圖片）討論：對于自行車還有什么改進？

P021馬上行動：列舉生產(chǎn)生活中結(jié)構(gòu)改變導致功能改變的事例，并加以說明。

【課堂小結(jié)】1.結(jié)構(gòu)強度的概念：是指結(jié)構(gòu)具有抵抗被外力破壞的能力。2.影響結(jié)構(gòu)強度的主要因素：（1）結(jié)構(gòu)的形狀；（2）材料；（3）構(gòu)件的連接方式。3.結(jié)構(gòu)與功能：結(jié)構(gòu)的改變可能導致功能的變化。

【板書設(shè)計】1.2穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析（第2課時）

（二）結(jié)構(gòu)與強度。1.結(jié)構(gòu)強度的概念。2.影響結(jié)構(gòu)強度的主要因素：（1）形狀；（2）材料；（3）構(gòu)件的連接方式。

（三）結(jié)構(gòu)與功能：結(jié)構(gòu)的變化可能會導致功能的變化。

七、教學反思

優(yōu)點：本節(jié)課通過引入，形象生動的讓學生區(qū)分開了穩(wěn)定性和強度。影響結(jié)構(gòu)強度的三個主要因素，每個因素都是用容易找到的材料讓學生通過試驗得出結(jié)論的。結(jié)構(gòu)與功能，通過展示各式各樣結(jié)構(gòu)的自行車圖片，讓學生明白結(jié)構(gòu)的改變可能導致功能的變化。

不足：因?qū)⒔Y(jié)構(gòu)與強度、結(jié)構(gòu)與功能兩課時內(nèi)容壓縮為一課時，時間緊，列舉的典型事例有限。