“结构与设计”之教学建议

2019-05-07
  一、教学目标
  1、了解结构的涵义,能从力学的角度理解结构的概念和一般分类。
  2、能结合1~2种简单的结构案例,分析结构是如何承受应力的。
  3、能通过技术试验分析影响结构的强度和稳定性的因素,并写出试验报告。
  4、能确定一个简单对象进行结构设计,并绘制设计图纸,做出模型或原型。
  5、能从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计的案例。
  
   二、设计思路
  全书四个单元在内容上即相对独立又有一定的内在联系。本单元研究的对象是“结构”,相对于后三单元的“流程”“系统”“控制”而言,内容较直观、容易理解,故作为全书的开篇。
  “结构”“设计”共同构成了本单元的两个核心概念。本单元内容的设计遵循课程设计的基本学习原则,在学生建立了结构的感性认识的基础上,学习结构的概念、分析结构的稳定性和强度,在问题的解决中学习结构设计。学习进程由具体到抽象再到应用。
  依据教学目标,本单元沿着这样的线索展开:
  1、常见结构的认识
  从认识普通意义的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构、结构的基本分类的讨论,通过有趣的小试验,强化对不同类型结构的应用的理解。
  2、稳固结构的探析
  通过简单易行的试验,使学生理解、分析稳定性和强度这两个结构的重要参数,为后续进行的结构设计奠定良好的铺垫。
  3、简单结构的设计
  在明晰结构设计应关注的主要因素的前提下,通过简易相片架结构设计的若干种设计方案的呈现,传递给学生的信息,一是如何进行结构设计,二是技术设计的解决方案是不唯一的,解决技术问题的答案也不是非此即彼的。
  4、经典结构的欣赏
  通过引导学生对具有典型人文意义的结构赏析,拓展学生对结构设计的文化特性的理解和评价,培养他们高尚的技术文化位品。
  
  三、教学准备
  1、相关学科知识
  本单元内容要求学生具有初中物理学科的基本力学知识。
  2、教学器材和材料
  本单元需要的教学设备和器材主要有,演示用的实物如自行车、可改变重心位置的装置等,试验用硬纸板、生鸡蛋、瓶盖、木板、重物等。各地教师可根据教学设计以及本校情况酌情使用和选择替代器材、材料以及与为教学服务的音像资料等。
  
  四、课时安排
  本单元建议使用8学时。
  
  节次   内容      建议学时数
  第一节 常见结构的认识       1
  第二节 稳固结构的探析       2
  第三节 简单结构的设计       3
  第四节 经典结构的欣赏       2
  合计            8
  
  五、教学建议
  1、教师应查阅有关结构力学和理论力学书籍,重点研究结构构件的基本受力形式、结构的分类。
  2、本单元内容与学生生活实际联系密切,教师应有针对性地指导学生收集资料和实物素材,如案例、阅读材料、典型的结构设计实例等,为学生提供丰富的学习背景。
  3、每一节“案例分析”栏目之后的“马上行动”或“讨论”中,提出了一些承上启下的问题或者围绕核心内容的支撑性问题,当然教师也可以提出更适合学生的问题,教学活动可以沿着这些问题展开、延伸,到第3、4节,则应引导学生综合理解和运用前几节的内容。

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