【篇一】

第一节常见结构的认识

一、教学目标

通过教学，能使学生达到以下目标：

知识与技能

1.了解结构的含义。

2.从力学的角度理解结构的概念和一般分类。

3.能结合1~2种简单的结构案例，分析结构是如何承受力的。

过程与方法

1.通过软橡皮块的受力试验、农家屋架等实践活动，经历简单的技术试验过程，学会简单的技术试验方法。

2.通过桥、鸡蛋承受压力试验等实践活动，初步学会技术探究的方法，提高参与技术活动的能力。

情感、态度、价值观

形成对技术问题的敏感性和探究欲望，养成从事技术活动所必需的严谨、负责、进取的良好品质。

二、教学重难点

教学重点：

1.从力学的角度理解结构的概念和一般分类。

2.学会分析结构是如何承受力的。

教学难点：

1.理解应力的含义。

2.学会分析结构是如何承受力的。

三、教学方法

通过讲解法，演示法，举例法，提出问题法，鼓励法等方法讲授本课内容。

四、学习方法

提问法，案例分析法，做练习法，探究法，思考法

五、教学工具

教材，ppt课件，多媒体计算机

三、教学分析

教学思路：

第一部分：通过对人体骨骼结构图和汽车内部结构图的观察、分析和讨论，引出本节课题；展示苍耳子与尼龙搭扣、鸟与飞机以及鹰眼与导弹跟踪系统的文字、图片等资料，引导学生理解结构存在的普遍性；通过“魁北克大桥的坍塌”的案例分析，使学生感悟合理的结构的重要性。

第二部分：通过农家屋架，使学生理解结构的含义，感受民居设计的合理性；通过软橡皮块的受力试验，使学生理解结构的受力形式以及内力的含义；通过对农家屋架构件的受力分析，使学生进一步理解结构的受力形式；通过桥的活动项目，引导学生探究结构的形状与结构的受力之间的关系。

第三部分：通过展示不同结构类型的实物图片，使学生对几种常见结构的类型形成初步认识；通过对大坝、墙体等实体结构的受力分析，使学生了解实体结构的含义及受力特点；通过对农家屋架的受力分析，使学生了解框架结构的含义及受力特点；通过鸡蛋承受压力试验，使学生了解壳体结构的含义及受力特点。

四、教学案例

（一）新课导入（引入常见结构的认识的课题）

学完本章相关内容以后，我们要设计和制作个性相片架，在制作之前，我们必须要掌握一定的知识和技能。今天，我们首先来认识什么是结构。

（二）新课教学

第一部分：无处不在的结构

结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质。

自然界中的结构：

在自然界中，形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。通过对自然界中结构的分析和研究，人们将其成果应用到技术领域，更好地服务于人类。例如，通过对苍耳子的结构研究，发明了尼龙搭扣；通过对鸟的形体结构的研究，发明了飞机等。

技术领域中的结构：

在技术领域，产品的结构丰富多彩，结构影响着它们的性质和功能，结构方面存在的一个小问题也许会导致重大事故的发生。因此，合理的结构是事物存在的基础，卓越的结构是设计者和制造者的重要追求。

通过对“魁北克大桥的坍塌”案例的分析和讨论，使学生感悟技术领域中合理结构的重要意义。

社会领域中的结构：

在社会领域，也普遍存在着结构现象。文章的结构影响其表达与质量，企业的人员结构关乎企业的运行与效率。

【师】在技术课程中，我们主要从力学角度来研究结构。

第二部分：结构与力

活动项目1：农家屋架

活动目标：从力学角度理解结构的含义，感受民居设计的合理性。

活动步骤：

第一步：搭建农家屋架。

第二步：观察农家屋架的架构形态。

第三步：对农家屋架施力，观察其形状是否发生变化。

第四步：分析农家屋架的架构形态所起的作用。

记录分析：

当受到一定的外力时，农家屋架的形状不会发生改变。

活动总结：

从力学角度讲，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

【师】那么结构是如何受力的呢？这得从什么是构件说起。

【师】一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。例如农家屋架，它是由三角形屋顶、横梁、立柱、底座等构件组成的。

【师】当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力，称为内力。应力是构件的单位横截面上所产生的内力，当应力达到某一个极限值时，结构就会遭到破坏。用公式表示应力为б=F/S，其中F是内力，S是受力面积，б是应力。

【师】分析结构的受力情况时，首先要清楚结构的构件受到哪些力的作用。构件的受力形式多种多样，基本的受力形式有哪些呢？

演示试验1：软橡皮块的受力试验

试验目标：分析结构的受力形式。

试验步骤：

第一步：在橡皮块的两端分别施加大小相同、方向相反的力。

第二步：在橡皮块的两端分别施加大小相同、方向相反的力。

第三步：分别对软橡皮块施加剪、弯、扭等方式的力。

试验总结：

拉力：物体所承受的拉拽力。

压力：挤压物体的力。

剪切力：两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体体上的平行力。

扭转力：反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转变形的力。

弯曲力：作用于物体，使它产生弯曲的力。

活动项目2：农家屋架

活动目标：对农家屋架的构件进行受力分析。

活动步骤：

第一步：分析立柱的受力情况。

第二步：分析横梁的受力情况。

第三步：分析屋顶构件的受力情况。

记录分析：

活动总结：

农家屋架的构件同时受到几种不同形式的力，在这些力的共同作用下，农家屋架可以抵抗外界的各种作用力和自身的重力。

活动项目3：桥

活动目标：比较不同形状的桥所能承受压力的大小。（引发学生对结构与力的思考——结构的形状与结构的受力之间的关系）

活动步骤：

第一步：搭建一座平桥。

第二步：在平桥上逐个放置砝码，观察桥面的变化，记录桥的承载重量。

第三步：搭建一座拱形桥。

第四步：在拱形桥上逐个放置砝码，观察桥面的变化，记录桥的承载重量。

记录分析：拱桥与平桥相比，可以承受更大的力。

活动总结：结构的形状不同，其所能承受的压力的大小也不同。

【师】那么对于更加复杂的结构来说，结构的形态与结构的受力有着怎样的关系呢？

第三部分：结构的类型

呈现多种不同结构类型的实物图片，引导学生对其进行归类。

【师】结构的类型有哪几种？（让学生对结构的类型有个初步的认识）

根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构和壳体结构三种基本类型。

实体结构：通常指结构体本身是实心的结构。它的受力特点是，外力分布在整个体积之中。

框架结构：通常指结构体由细长的构件组成的结构。其特点是，支撑空间而不充满空间。

壳体结构：通常指层状的结构。它的受力特点是，外力作用在结构体的表面上。

在生产和生活实际中，很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的，如埃菲尔铁塔，它的塔腿由石砌礅座组成，塔身由钢铁部件的框架组成。（展示图片）

演示试验2：鸡蛋承受压力试验

试验目标：了解壳体结构的受力特点。

试验步骤：

第一步：将3只矿泉水瓶盖以三角形状摆放在桌面上。

第二步：将鸡蛋分别立于瓶盖上，再在鸡蛋上盖上另外3只瓶盖。

第三步：取一木板放在瓶盖上面，轻轻将砖头或石板压在木板上（砖头或石板应放在鸡蛋所组成的三角形的中部）。

试验总结：蛋壳属于壳体结构，其两端的拱形使压力沿拱形分散，从而能承受较大的压力。壳体结构的抗压能力很强。

拓展：如果鸡蛋的放置方式不同，试验结果还会一样吗？

（三）课堂小结

1.结构：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

2.构件：一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。构件的受力形式多种多样，基本受力形式有拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，很多情况下，构件可能同时受到几种不同形式的力的作用。

3.结构的类型：根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构和壳体结构三种基本类型。

实体结构通常指结构体本身是实心的结构。其受力特点是外力分布在整个体积中。

框架结构通常是指结构体由细长的构件组成的结构，其受力特点是支撑空间而不充满空间。

壳体结构通常是指层状的结构，其受力特点是外力作用在结构体的表面上。

（四）巩固活动设计

利用竹签搭建一个框架结构

给每组学生分发规格相同、数量相同的竹签，让学生利用给定的竹签设计并搭建框架。看哪一组学生搭建的框架覆盖面积大，而且承受力的本领好。

说明：竹签的数量要足够多。

（五）布置作业

1.对相片架进行结构设计，画出设计草图，并进行受力分析。

2.指出表中所列物体的结构类型，在对应栏下打“√”，并写出受力特点。

3.生活中，有哪些物体的结构分别属于实体结构、框架结构和壳体结构？有哪些物体的结构是由多种结构组合而成的？

4.利用我们身边的材料，如秸杆、火柴棍、橡皮泥、蛋壳等，制作实体结构、框架结构和壳体结构模型，并简述这些结构的受力特点。

5.请分析，当出现交通事故时，摩托车手的头盔是如何避免外力对头骨的撞击的？汽车的安全气囊又是如何保护驾驶员的？

【篇二】

课题：第一节常见结构的认识

教学目标

知识与技能：

1.了解结构的含义，能举出不同领域的实例，知道结构无处不在。了解结构与力的关系。

2.理解并巩固结构的一般分类。

3.了解不同结构类型具有不同的受力情况。

过程与方法：

1.能够通过对简单案例，分析结构是如何承受力的。

2.能指出不同类型的结构具有不同的应用场合。

3.能对生活中常见的简单结构的实例进行归类。

情感态度与价值观：

1.通过案例分析，提高理解和分析问题的能力，培养全面、系统的分析问题的能力，激发学习激情和兴趣。

2.通过结构的组装形成和保持学生了解结构，研究结构的兴趣与热情。

教学重点

1.结构的含义；结构决定事物存在的性质，结构受力的分析方法。

2.三种结构及其受力情况

教学难点

1.结构受力的分析方法。

2.壳体结构力的分析

教法/学法

案例分析法、讨论法、实践体验法

教学过程（设计意图、教与学的方式、师生互动方式在教案中有所体现）

教学内容

一、课程介绍

1.通用技术必修2学习介绍：

（1）通用技术必修2是一门什么样的课程？

【教师讲解】同学们，我们生活在科学技术高度发达的时代。我国载人航天成功，实现了千年邀游太空梦；长江三峡顺利截流发电，高峡出平湖；水稻育种结硕果，世界领先……

“技术与设计2”中的“结构与设计”“流程与设计”“系统与设计”“控制与设计”等四个主题都是具体的、通用的技术，它们具有典型意义，并与技术的发展密切关联。因此我们将要学习的通用技术必修2，应用广泛，具有宽广的迁移价值。学习这些技术与设计的基本思想和基本方法，将使我们终身受益。同时也将使我们适应新世纪的科技发展、知识经济发展以及社会可持续发展的需要，成为有用的人才。

（2）学习通用技术必修2课程要注意的几点：

①围绕教材内容，以技术设计为主线索，认真钻研各主题的技术与设计要点。充分调动自己的感知、思维、想像，进行调查研究、批判性思考、创新性想像，密切联系实际，挖掘技术实例，既动脑又动手，做好剖析、试验、实习、设计制作、交流、评价各环节，努力提高技术实践素养。

②发扬在老师引导下的团队合作精神，把学习技术课程的过程，变为一个创新的过程。在学习过程中要以多种视角、多种思路、多种方法，去探究一个个技术问题，完成一项项设计任务，努力造就我们的创造品质，提高我们的创新能力。

③学习过程中会遇到困难，我们要以坚强的意志力，鼓起战胜困难继续前进的勇气，努力磨炼我们的意志品质。

【设计意图】

通过介绍技术与设计2整本书的构架，帮助学生了解本学期所学知识结构的框架，为接下来的学习做好铺垫。

二、导入新课  新知探究

【实物展示】学生制作的小板凳。

同学们在上个学期学习了《技术与设计1》，已经初步掌握了设计的一般原则、步骤和基本方法，同时也制作了简单的结构模型，如便携式小板凳。为什么同学们制作的小板凳稳固程度差别较大？如何使小板凳既轻便又稳固呢？让我们通过学习结构与设计一起来探究这些问题，首先让我们来认识结构。

3.自然界中的结构

【投影展示】蜂窝、蜘蛛网、动物的身体与器官等结构图。

引导学生分析蜂窝的结构。这种结构的优点在哪里？

【师生互动】蜂巢是严格的六角柱形体。它的一端是六角形开口，另一端则是封闭的六角棱锥体的底，由三个相同的菱形组成。18世纪初，法国学者马拉尔奇曾经专门测量过大量蜂巢的尺寸，令他感到十分惊讶的是，这些蜂巢组成底盘的菱形的所有钝角都是109°28′，所有的锐角都是70°32′。后来经过法国数学家克尼格和苏格兰数学家马克洛林从理论上的计算，如果要消耗最少的材料，制成最大的菱形容器正是这个角度。从这个意义上说，蜜蜂称得上是“天才的数学家兼设计师”。

【教师总结】结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。以上案例说明，结构无处不在，结构多种多样且决定着事物存在的性质。

【课堂活动】尼龙搭扣的结构和功能。

①分发若干尼龙搭扣。

②阅读苍耳子、飞机和鹰眼的材料，感受自然界中结构的功能和结构的应用。

【师生互动】鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物，这是因为它的眼部结构比较特殊。人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹槽，叫做中央凹，老鹰眼中的中央凹却有两个，这两个中央凹的作用不同，其中一个专门用于接收来自鹰头侧面物体的像，另一个用于接收来自鹰头前方物体的像。这样，老鹰的视觉范围就宽多了，能兼顾前方和侧面。根据鹰眼的结构，人们正在研制“鹰眼”导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别目标并跟踪攻击。

【教师总结】在日常生活中，人们利用大自然中形形色色的结构带来的创造灵感，结合实际，创造和发明了大量的实用结构。

生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生的？

【师生互动】羊毛衣，潜水艇与鱼鳔等，人类利用仿生学原理，把大量的研究成果应用到其它领域中。

4.技术领域中的结构

【投影展示】展示汽车、建筑、桥梁等图片。

结构影响事物的性质和功能，结构方面存在的一个小问题可能导致重大事故的发生。

【课堂活动】阅读“魁北克大桥的坍塌”。

大桥坍塌的原因是什么？

【师生互动】设计师没有对桥梁的关键部位做相应的加固。合理的结构是设计的基础，卓越的结构是设计者和制造者的最高目标。进行结构设计要具有高度的责任感。

5.社会领域中的结构

在社会领域，也普遍存在着结构现象。一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量，一家企业的人员结构关乎企业的运行与效率。

6.结构与力

【演示试验】比较不同形状的纸板能承受的压力的大小。

（1）将一块纸板用支架支撑起来，在纸板中间不断增加重物，直到它塌下来，记录此时重物的质量。

（2）将另一块纸板弯成拱，两端固定以防止延伸，在圆拱上端不断增加重物，直到它塌下来，记录此时重物的质量。

(3)将拱的跨度变小，重复上面的操作，记录此时重物的质量。

【师生互动】从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。不同的结构所能承受的力是不同的。

7.力的基本形式

【投影展示】教材第五页中的图片。

【教师总结】五种力的基本形式。

【投影展示】展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片。

这些结构的受力形式是怎样的？

【教师总结】在分析结构的构件受力过程中，其侧重点是力引起结构的形变和破坏，而高中物理中力学分析的侧重点是力会改变运动状态。因此，在分析受力情况的过程中，不应只注意静态受力与运动状态，而忽视了结构的形变和破坏。

8.探究

观察右图，说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。

拓展：石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？

9.课后作业：

教材第六页的马上行动。

第二课时

1.导入

上节课我们做了“比较不同形状的纸板承受压力的大小”的试验，这节课，我们来做一个更有趣的试验“鸡蛋承受压力试验”。

【教师演示】将3只瓶盖以三角形状摆放在桌面上，将鸡蛋分别立于瓶盖上，再在鸡蛋上盖上另外3只瓶盖。取一块木板放在上面，轻轻将砖头或石板压在木板上（砖头或石板应放在鸡蛋所组成的三角形的中部）。试验过程中记录鸡蛋所能承受的砖头或石板的块数。

为什么鸡蛋能够承受如此大的压力？

【师生互动】这跟结构的类型有关，鸡蛋的承压面呈现拱形，而拱形的承压能力是比较好的。结构的分类多种多样，从力学架构与形态方面考虑，通常有实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。这节课我们来研究结构的类型，并通过结构的组装来体验结构的受力和结构的类型。

2.结构的类型

【教师演示】三把不同的凳子。这三把凳子有什么不同？其受力有什么特点？

【师生互动】石凳子是实心的，外力分布在整个体积中；木凳子是由细长的构件组成的，其受力特点比较复杂；塑料凳子是一次注塑成型的，成本最低，结构是层状的，外力作用在结构体的表面。这三把凳子其实代表了三种不同类型的结构，其受力特点不一样。

【投影展示】不同类型的结构图片。

请将这些结构与凳子的结构进行对比分析，是否有共同点？

【教师总结】

（1）实体结构：实体结构通常是指结构体本身是实心的结构。它的受力特点是外力分布在整个体积中，如实心墙、大坝等。

（2）框架结构：框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构，如铁塔架、建筑用脚手架、厂房的框架等。它的受力特点是既能承受竖向重力荷载、也能承受水平方向的荷载。

（3）壳体结构：壳体结构通常是指层状的结构。它的受力特点是，外力作用在结构体的表面上，如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。

【投影展示】不同类型的结构图片。

请区分这些结构的类型。

【投影展示】视频动画“疯狂实验室—纸牌结构试验”

在生产和生活中，很多物体并不是单一的结构体，而是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。

【案例分析】世界上最大的教堂——圣彼得大教堂的结构类型。

分析要点：其结构整体往往采用框架结构，而地基、支撑柱则是实体结构，屋顶通常采用壳体结构，这也是大多数结构体所采用的结构类型。

3.体验结构

【投影展示】星空投影灯整体造型、投影效果。

操作要求：仔细阅读说明书，清点配件，按组装说明进行构件的组装，分析体会主要构件的受力情况，分析体会结构底座、支柱、灯罩的结构类型。

操作流程：以4～5位同学为一个小组，分组完成任务，在指定的时间内，看哪个小组组装效率和效果最佳？

星空投影灯的底座属于什么结构类型？灯罩属于什么结构类型？其支柱的主要受力是什么？

4.作业

观察身边的结构，尝试辨别其结构类型，并进行受力分析。

【设计意图】

通过展示学生自己的作品，以提高学生的学习兴趣和热情，更好地过渡到新课中。

提问的方式引发学生思考、动脑。

对于很多初中学生接触过的结构特点，让学生自己去分析，进而得出这些结构的优点，这样学生能更好掌握知识。

培养学生的责任感，无论是学习还是生活，都要对自己所做的事负责。

演示试验用事实讲道理，比空洞的语言更有说服力，学生通过观察，结合自身的知识，能更快分析处结构受力的特点。

这里讲解的重点与学生学习物理知识区别开，用受力图分析学生一目了然。

演示试验能吸引学生的注意力，更好地把学生带入课堂。

板书设计

教后反思