通用技术 高二上学期必修二
技术与设计2
全 册 教 案
第一课时 常见结构的认识
一、教学目标 1. 知识与技能目标
(1) 能从力学的角度理解结构的概念。 (2) 能够结合简单结构，分析结构的受力。
(3) 了解结构的类型，并对简单的结构实例进行分类。 2. 过程与方法目标
结构的构件的基本受力形式。 3. 情感态度和价值观目标。
观察和分析常见结构，激发学习激情和兴趣。 二、教学重点：结合实例进行结构的受力分析和分类。 三、教学难点：结构受力时所产生的内力和应力。
四、教学方法：讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，组织学生共同讨论、分析、交流互动
五、教学准备：多媒体教学设备、教学课件PPT、纸板、砝码等。 六、教学过程 1．导入。
为了让大家了解结构与受力的关系，我们通过一个实验，让大家切身感受一下结构与力。 2、演示试验
讲解“纸板承受压力试验”：
比较不同形状的纸板承受压力的大小。 试验准备：
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(1) 取废旧纸盒的纸板，分别裁出3条大小均为10cm*40 cm的小纸板。 (2) 分别取若干本书（用于支撑纸板）和给纸板加压的重物。 试验过程：
(1) 将一纸板用两摞书支撑起来，在纸板上中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时承受的重物质量的大小。
(2) 将另一纸板弯成拱形，两端用两摞书抵住以阻止拱形延长，在拱形的上端不断增加重物，直到它塌下去，记录此时承受的重物质量的大小。
(3) 将剩下的纸板弯成比前次跨度小的拱形，在拱形的上端不断增加重物，直到它塌下去，记录此时承受的重物质量的大小。
【师生互动】上述演示试验说明：不同的结构所能承受的力是不同的。我们知道结构在一定外力作用下就会遭到破坏，主要原因是结构内部产生的应力已经达到其极限值。那么，说明是应力呢？ 3. 总结
这节课我们学习了两个基本力学概念：内力与应力，了解了五种构件的基本受力形式，通过分析讨论掌握了结构的类型。 4．教学反思：
第二课时 结构与力(1)
一、教学目标 1. 知识与技能目标
(1) 能从力学的角度理解结构的概念。 (2) 能够结合简单结构，分析结构的受力。
(3) 继续了解结构的类型，并对简单的结构实例进行分类。 2. 过程与方法目标
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结构的构件的基本受力形式。 3. 情感态度和价值观目标。
观察和分析常见结构，激发学习激情和兴趣。 二、教学重点：结合实例进行结构的受力分析和分类。 三、教学难点：结构受力时所产生的内力和应力。
四、教学方法：讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，组织学生共同讨论、分析、交流互动
五、教学准备：多媒体教学设备、教学课件PPT 六、教学过程
【演示试验】橡皮筋的拉伸试验。
1) 拿出两根粗细不等的橡皮筋，分别拉伸。 2) 学生观察并记录橡皮筋拉伸的长度。 3) 加大力度，拉断细的橡皮筋。
【教师分析】从力学角度分析，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。当橡皮筋受到外力作用时，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，即内力F。
为什么细的橡皮筋容易断呢？
【学生回答】由于细的橡皮筋强度不够。
【师生互动】这是由于橡皮筋在外力的作用下，其结构内部产生的应力已经达到其极限值。应力就是构件的单位横截面上所产生的内力，用希腊字母σ表示。内力与应力之间用公式σ=F/S表达，其中F是内力，S是受力面积，σ是应力。在相同外力的作用下，由于粗的橡皮筋的受力面积较大，根据公式可知，其应力较小，因此不容易断。
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【学生活动】指出下列结构可以抵抗外界哪些方面的作用力：
建筑物的窗户 墙体的正向与侧向压力、风的作用力、自身重力等 餐桌 桌面物体的压力，自身重力等 硬纸包装箱 箱内物体的重力、挤压力、自身重力等
根据构件的受力和变形的形式，我们可以将构件分为受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转这五种基本形式。
【学生活动】学生讨论受力，并分析。
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4．教学反思
在通用技术的课堂上，学习过程是一个不断提出问题、发现问题，并不断多方案解决问题的过程。在多方案解决问题的过程中，蕴含着许多奇思妙想，也就蕴藏着许多创造和发明的契机。大家要知道：多一种设想，就多一个解决问题的方案，就多一条通往成功的途径。
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第三课时 结构与力(2)
一、教学目标 1. 知识与技能目标
(1) 能从力学的角度理解结构的概念。 (2) 能够结合简单结构，分析结构的受力。
(3) 继续了解结构的类型，并对简单的结构实例进行分类。 2. 过程与方法目标
结构的构件的基本受力形式。 3. 情感态度和价值观目标。
观察和分析常见结构，激发学习激情和兴趣。 二、教学重点：结合实例进行结构的受力分析和分类。 三、教学难点：结构受力时所产生的内力和应力。
四、教学方法：讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，组织学生共同讨论、分析、交流互动
五、教学准备：多媒体教学设备、教学课件PPT 六、教学过程
1).【回顾】对上节课的讨论结果，进行分析并总结。
提问：什么叫结构？
哪些事物存在结构？ 结构会决定事物的性质吗？ 从力学角度来说，结构是指什么？ 根据实例说出构件的基本受力形式？ 结构的基本类型？
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请同学们回忆一下物理所学的稳定条件。
2).【学生活动】投影仪展示 请连线：
受拉 构件承受使之弯曲的力 受压 构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的平行力 受剪切 构件承受使之被挤压的力 受扭转 构件承受拉拽力 受弯曲 构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转形变 【案例分析】
桥梁的桥面的受力
一座简易桥梁，行人和车辆通行的桥面受到的力有行人和汽车对桥面的压力P1，桥自身的重力P2，两端桥墩对桥面的支撑力N，以及风对桥面的力F等。
【马上行动】 填空：
在下图中，吊兰的支撑架承受 ，桥墩承受来自桥面、桥上负载的 ，两端被托住的桥梁受到 。
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在分析简单的结构时,是将结构分成简单的结构原件, 再进行分析
3)【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。
进一步挖掘：石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？
1. 保持推杆在平行于地面的一个平面上运动； 2. 防止推杆弯曲变形。 3. 结构的类型
通过纸板演示试验我们知道，不同的结构所能承受的力是不同的。 【投影展示】不同类型的图片。指出图片中结构的类型。
【学生回答】万里长城、水库大坝属于实体结构；头盔、国家大剧院属于壳体结构；建筑脚手架、钢架厂房属于框架结构。 4). 【学生总结】
总结三类结构的各自特点 结构类型 实体结构 框架结构 壳体结构 定义 特点 例子 5)教师总结
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这节课我们学习了两个基本力学概念：内力与应力，了解了五种构件的基本受力形式，通过分析讨论掌握了结构的类型。
九、教学反思
本课时对教材的内容编排加以调整，按照我们日常的思维习惯，教学过程中的顺序为：讲解相关的例子——总结概念——概念延伸——细化讲解，学生容易理解。结合许多实际的身边事例加以讲解
讲解“架构形态”和应力概念，对教材进行了适度拓宽。通过探究石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来，启发学生回答石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个“圆锥形”，有意识培养学生的技术空间想象能力。
第四课时 稳固结构的探析(1)
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。
(4) 能进行基本的技术测试，会写简单的技术测试和技术试验报告。 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。
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(3)体验解决结构稳定性问题的艰辛，感受解决结构稳定性相关困难所带来的愉悦。
二、教学重点： 分析影响一个简单结构稳定性的主要因素； 三、教学难点：分析影响结构稳定性的主要因素。 四、教学方法：教授、任务驱动、小组合作。 五、教学准备：
1. 教学资源的准备：多媒体教学设备、空矿泉水瓶、废纸、可以装入矿泉水瓶的形状相同的小铁块、可以开合的装光盘的塑料盒、形状相同的方木块、可以构成平行四边形和三角形的竹条、容易弯曲的电线（长40厘米左右）、乒乓球等若干。
2. 教学课件的准备：收集、拍摄相关图片，制作教学课件。 六、教学过程 1.新课导入
将一个两头为圆锥形的物体下端顶在左手的食指上保持平衡5秒钟。请同学（2至3人）表演一个杂技（如图一）：经过几次努力，杂技宣告失败。
“老师原来还想在顶部放置一个乒乓球的，看来难度太大，但有没有可能成功呢？”请同学们发表意见。结合同学们意见，给予引导：一切都有可能。《西游记》中孙悟空像鱼一样在海底龙宫自由穿梭，但在200多年前，只能是人们的梦想。是潜水艇的发明圆了人们的这个梦。我们的先人早就想能像嫦娥一样飞天奔月，从“神五”、
“神六”到“神七”，伟大的中国航天人正在把这个愿望一步步变成现实。只要我们不懈探究，不断创新，所有美好的愿望都能实现。回到我们刚才的杂技，要表演成功比较难。是什么原因呢？引出本次课的课题——稳固结构的探析。我们今天学习第一个内容：结构与稳定性。
2.探讨新课
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⑴结构稳定性的概念
请同学们观看图片：新移栽的树木（图二）与电线杆的结构（图三），
提出问题：新移栽的树木的支撑和
电线杆的斜拉索的主要作用是什么？请二至三个学生回答。教师进行点评与分析。
【思考一】除了上述新移栽的树木、电线杆以外，同学们还能举出一些与稳定性有关的结构和事例吗？（交通讯号灯杆、高层建筑用的塔吊，悬挂式空调、抽油烟机，幼儿走路，自行车支撑，阳台晾衣架、太阳能热水器……）
左图（图五）所示，为了摩托车的载重平
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衡，在左边坐一个人。这样做，摩托车的稳定性提高了，但出现了什么大问题？（请同学回答，引导同学们回答出安全问题）。进行安全教育。
由此可见，结构与稳定性是生产与生活中十分广泛的问题。 结构的稳定性：结构在外力作用下维持其原有平衡状态的能力。这种性质是结构的重要性质之一，也是一个结构能够安全、正常发挥其作用（功能）的前提。
例如，刚才显示新移栽的树木，若不加支撑，遇上刮风天，便可能翻倒，影响树木的成活与生长；交通讯号灯杆，若没有足够的稳定性，就会栽下来，压伤行人和车辆；上述头上的电线杆，若没有优良的稳定性，就有可能造成触电等严重的安全事故；我们居住的房屋，若总是摇晃，我们就会提心吊胆。中央电视台2009年9月8日《今日说法》报导了江苏省常州市江北区春江镇的圩塘新村有21幢楼房一天到晚摇晃，造成这些居民没有安全感。
3、教师总结：结构，其稳定性的好坏，用使其失去原有平衡状态的力的大小来衡量。相同的结构，使其失去原有平衡状态的力越大，就说明这个结构的稳定性好，维持稳定的能力越强；反之，则稳定性不好，维持稳定的能力越弱。（例如塑料脸盆和塑料水桶，使脸盆侧翻的水平力比水桶要大，因而我们说脸盆的稳定性比水桶要好）。
4教学反思：
通过这堂课的学习，若同学们能够自己提出问题，并自己设计试验装置来进行探究和验证，，这堂课就达到了目的。
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第五课时 稳固结构的探析(2)
一、教学目标 知识与技能目标
(1)让学生了解稳定性的概念。
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1.
(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。
(4) 能进行基本的技术测试，会写简单的技术测试和技术试验报告。 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)体验解决结构稳定性问题的艰辛，感受解决结构稳定性相关困难所带来的愉悦。
二、教学重点： 进行技术试验，并撰写试验报告。 三、教学难点：分析影响结构稳定性的主要因素。 四、教学方法：教授、任务驱动、小组合作。
五、教学准备：教学课件的准备：收集、拍摄相关图片，制作教学课件。
六、教学过程 1.旧课复习
提问：什么是结构的稳定性
结构在外力作用下维持其原有平衡状态的能力。这种性质是结构的重要性质之一，也是一个结构能够安全、正常发挥其作用（功能）的前提。
2.影响结构稳定性的主要因素
影响结构稳定性的因素有很多，同学们自己来找一找。
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【马上行动一】查找影响结构稳定性的主要因素。
（将学生就近每4～6人分成一组，将全班分成8～10组，每组提供的物品：两个一样空矿泉水瓶，一些废纸，几块可以装入矿泉水瓶的形状相同的小铁块，可以开合的装光盘的塑料盒，几个形状相同的方木块，几根可以构成平行四边形和三角形的竹条，让每组学生通过这些物品构成的结构，比较其稳定性大小，自己找出影响结构稳定性的主要因素，并请几位学生代表到讲台上演示操作）。
学生操作，教师指导，学生通过对自己动手试验的结果进行总结归纳，教师引导得出结论：
①结构重心的位置；
②结构与地面接触所构成的支承面的大小； ③结构的形状。
3.运动结构的稳定性及不稳定结构的应用 ①运动结构的稳定性
以上我们讨论的是静止结构的稳定性问题。稳定性既然是指结构在外力作用下维持平衡状态的能力，而由物理学我们知道，平衡状态包含静止的平衡与运动的平衡两种状态。结构在运动状态下的稳定性与静止时是不同的。例如：自行车在不骑时要有支撑（见教材P14页图）才能保持稳定，而在骑行时，只有前、后轮两点与地面接触就能保持稳定不倒。同样的事例还有（见图六）：
我们儿时玩的陀螺，静止时没有特殊措施是立不住的，但转起来后它就能立住了。军事上的枪膛、炮膛，其内孔表面加工有来复线（螺旋线）槽，也是使子弹或炮弹飞出时产生旋转，使它们在飞行过程中保持稳定，从而准确击中目标。
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运动结构的稳定性问题比较复杂，有兴趣的同学课后可以去探究。
图
六
②不稳定性结构的应用
并不是不稳定的结构都是不好的结构，在有些领域，人们利用不稳定的结构来实现某些功能。
【思考二】生产和生活中有哪些利用不稳定结构的事例？
（如将一枚硬币竖放在某一机械上，可以估计、判断该机械的振动情况；多米诺骨牌，是利用其不稳定性进行娱乐；杂技的平衡性表演，地震仪等）。
4.课堂探究
【马上行动二】课堂制作：两个学生为一组，每组提供的物品：长度为40厘米的电线一根，乒乓球一个，钢丝钳一把。
要求：根据刚才已学的知识，用电线做成一个结构，把乒乓球稳定地支撑起来。
完成后都摆在讲台上，由学生互评或教师点评。
5.课堂小结。
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6.布置作业：
课外试验：探究结构稳定性与形状的关系，并填写试验报告 一、试验目的：探究结构的稳定性与结构形状的关系。
二、试验准备：（教师提供）尺寸为90×30×20毫米的板1块，直径为2.5毫米、长度为10毫米的铁杆1根（上端钻孔），直径为2毫米、长度为85毫米的铁杆1根，吊篮1个，配重块若干。
三、试验装置：见图七、图八和图九。
图七 图八 图九
四、试验过程与结果：
分别按图七、图八、图九装好试验装置后，按顺序分别给三个装置添加配重块，直到装置翻倒，记录翻倒时的配重块的数量（重量），填入下表（表三）试验结果一栏内，对试验结果进行科学分析，把分析内容填入表三。
表三 试验方案 一 二 三 试验装置 见图七 见图八 见图九 倒 配重块加到？块时翻倒 配重块加到？块时仍不翻倒 第 17 页 共 80 页
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试验结果 配重块加到？块时翻原因分析
五、试验总结：
知识拓展
已知底板重量G1、横梁重量G2和各部分尺寸（如图十二），求图七、图八、图九几种情况下结构保持稳定的临界重量G
7.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，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。
第六课时 简单结构的设计(1)
一、教学目标 1. 知识与技能目标
(1)了解结构设计的目标以及要求。
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(2)熟悉设计简单结构应考虑的主要因素。
(3)通过简易相片架设计案例分析，熟悉设计的一般过程。 2. 过程与方法目标
通过分析案例，充分让学生参与讨论，并要求学生进行一次简单结构的设计。
3. 情感态度和价值观目标
体验结构设计的乐趣，发现结构的创意所在； 二、教学重点：结构设计应考虑的主要因素。 三、教学难点：结构设计分析。
四、教学方法：案例分析、实物展示、任务驱动、分组合作、小组讨论。
五、教学准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、相片架若干
张、制作材料、制作工具等。
六、教学过程 1．导入
设计的一般过程包括哪些环节？
【师生互动】发现和明确问题，制定设计方案，制作模型或原型，测试、评估及优化，产品的使用和维护。
结构设计应考虑的主要因素有哪些？
【学生回答】设计时要考虑强度、安全、功能、稳定性、个性化需求等。 【投影展示】照片（激发设计相片架的兴趣）。
【师生互动】相片架的设计要求：1.能方便的取放照片。2.具有一定的
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稳定性和强度。相框不易变形，支架不易松动；相框与支架连接牢固。3.具有一定的装饰性。4.相框的长度、宽度、厚度的尺寸自定。 今天我们就以相片架为设计对象，介绍如何进行简单结构的设计。 2．简单结构设计的案例。
在实际生活中，人们选择相片架，不仅考虑造型、材料、稳定性等因素，还考虑相片架的颜色、造型与房间的整体是否协调一致，根据相片架的摆放方式与房间空间大小关系决定选用悬挂式还是支架式相片架。
（1） 设计分析。
? 分析相片架的构成。 【投影展示】经典相片架的图片。
【师生互动】讨论分析一般相片架的结构组成：框架、支架、相框与支架之间的连接
1) 相框的设计:相框几何形状的选择，使相框不变形的措施。相框构件之间的连接。相框构件的截面形状。
2) 支架的结构设计:支架的支撑形式的选择，使支架不易翻倒的措施。支架构件的截面形状以及连接。
3) 相框与支架之间的连接:根据不同的设计方案，相框与支架间可以是铰连接或固定连接。在批量制作中，还可采用不需要连接的塑料整体成型的结构。
? 分析相片架的强度。
由于相片架在使用过程中受到外力的影响，因此在设计时要考虑结构的强度。通常，相片架的结构的几何形状采用长方形，其结构缺陷是：
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强度较差，在外力作用下容易挪位、变形，整个结构出现松动现象。那么，该如何解决呢？
【课堂讨论】对于增加相片架的强度，有哪些措施？
【师生互动】仔细分析教科书中的方案A，并讨论方案A的设计者是如何解决该问题的。在框架连接处加了一个小三角，既增加了强度，又不影响美观。
? 分析支架的结构。
支架的作用是支撑起相片框且使之不易翻到。 【问题】如何提高支架的稳定性？
【师生互动】降低重心位置、增大支撑面积或改变结构形状。 （2）课堂讨论
以小组（4人一组）为单位，根据相片架设计要求和设计分析，构思一个简易的相片架方案。
制作简易相片架应该再具体分析相框各个部件
4) 课堂小结：
这节课，能过同学们的讨论，大家已经有了一个简要的构思，下节课呢，我们交会让大家共同来完成相片架设计报告。 5）教学反思：
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第六课时 简单结构的设计(2)
一、教学目标 1. 知识与技能目标
(1)通过简易相片架设计案例分析，熟悉设计的一般过程。 (2)掌握简单结构的设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。 2. 过程与方法目标
通过分析案例，充分让学生参与讨论，并要求学生进行一次简单结构的设计。
3. 情感态度和价值观目标 享受团队合作的乐趣。
二、教学重点：结构设计应考虑的主要因素。 三、教学难点：结构设计分析。
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四、教学方法：案例分析、实物展示、任务驱动、分组合作、小组讨论。
五、教学准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、相片架若干
张、制作材料、制作工具等。
六、教学过程 1.导入新课：
通过上节课的讨论，我们已经有了一个基本的构思。
【学生活动】根据自己的方案构思，画出简易相片架的结构示意图。 【课堂讨论】组织讨论学生设计的方案与绘制的草图。完成相片架设计报告。
设计方案讨论要点：
? 结构设计的合理性。能否方便取放相片，支架与接触面的稳定性、框架结构的强度等。
? 结构设计的新颖性。与普通结构的相片架比较，是否具有创意的闪光点。 2．学生制作环节 相片架设计的总体要求： ? 能够方便地取放相片。
? 具有一定的稳定性和强度，相框不易变形，支架不易松动，连接件较牢固。
? 具有一定的装饰性。
? 结构设计具有创意性和新颖性。
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【投影展示】展示简易纸质相片架的制作流程。 学生动手制作木质相片架。
准备材料：规格为200mm×20mm×10mm的木条2根，规格为100mm×20mm×10mm的木条2根。
准备工具：手工刨、凿子、锯子、木工尺、锤子、砂纸、钉子。 制作过程：先把4根木条用手工刨刨平整，用砂纸打磨光滑，测量计算好各工件的尺寸，用锯子、凿子等准备好榫头，连接成型，最后安装支架，可采用铰连接或者刚连接方式。
【教师指导】教师观看学生们制作，并适当指导。 3、教学反思
这是简单结构设计的第二堂课，也是设计的第二个对象。上一节课设计了简易红酒架，这节课设计的是相片架。上节课红酒架的设计让学生体会的结构设计的一般过程和应该考虑的主要因素，有了这个基础，学生完全可以把重点放在具体结构的设计上，这是这节课的优点。
当然一节课时间比较紧张，学生要分析，要构思，还要制作，有些小组学生还不能完成相片架的设计。并且思考得不够深入，制作作品还显粗糙。
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附相片架设计报告：
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第七课时 经典结构的欣赏(1)
一、教学目标 1. 知识与技能目标
(1)通过对典型结构的欣赏，学会观察结构的实用性
和美。
(2) 能从技术和文化的角度欣赏，并评价典型结构设计的案例。 2. 过程与方法目标
(1) 经历不同地域、民族、文化等典型建筑结构的欣赏。 (2) 学会对比、类比、归纳、优化等思维方法。 3. 情感态度和价值观目标
(1) 通过典型结构的欣赏，提高自身的技术素养，拓展学生对设计
文化特性的理解和评价。
(2) 增强学生对中华民族的自豪感。
二、教学重点：通过对经典结构的欣赏使学生关注结构的技术和文化特征。
三、教学难点：学生能从真正意义上学会欣赏和评价一些经典结构。同时使他们在自己的设计作品中注入更丰富的文化内涵。
四、教学方法：讲授、任务驱动、小组合作。 五、教学准备
为了吸引学生,激发学生的学习兴趣, 培养学生对技术的情感, 本课时收集不同类型的丰富的经典结构图片通过投影机播放让学生鉴赏， 引导学生
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赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的技术和文化特性的理解和评价。
六、教学过程
1. 让学生阅读案例, 阅读案例时思考： （1）优秀的结构设计表现在哪些方面？ （2）如何赏析结构设计作品？
赏析结构设计作品——某市海关大厦的建筑文化
2.引导学生回答： 某市海关大厦的建筑文化
（1）优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上,也表现在形式上,特别是功能与形式 的统一上。古今中外许多能工巧匠把结构的功能与形式恰当地结合起来, 形成了一些经典的结构。
（2）赏析结构设计作品,可从技术与文化两个角度进行。
技术的角度主要有：结构功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材料使用的合理性，工艺制造的精湛程度等。
文化的角度主要有：文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征、结构的个性特征等。 3.师生互动“思考”问题 （1）赵州桥的“敞肩拱”设计给我们怎样的启示，还有哪些结构设计与此相比？
从文化的角度赏析赵州桥栏板上的饕餮(仿隋朝栏板）：饕餮,最贪吃,
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能吃能喝,常饰于鼎的盖子上。因它能喝水,几乎在古代桥梁外侧正中都能见到,防止大水将桥淹没。
（2）你是如何赏析飞檐这一结构设计作品的？
（3）你如何从技术与文化的角度赏析蛋形椅？
4.播放视频 ①赵州桥 ②侗族的风雨桥 提示：在观看时注意 ①两桥的结构特点 ②两桥的受力分析
③两桥的文化寓意和民族特色 根椐教师的提示，带着问题进行思考、观看并作好记录。 通过观看经典设计，加深对结构的理解，同时感受中华民族建筑文化的高深。
结构欣赏的角度： 1、技术角度。2、文化角度 合作、探究、能力展现
a、组织学生分组讨论、交流。选派代表汇报结果。 b、提出问题
①两桥的结构各有什么特点 ②对两桥进行受力分析
③两桥具有什么价值和民族特色？ 学生通过观看视频讨论、回答： a、赵州桥
结构：拱肩加拱的敞肩结构。
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受力分析：压力—拱圈—拱角—基础 价值：历史价值; 艺术价值;科学价值。 b、侗族风雨桥
结构：集桥、廊、亭一体。受力特点：木板下面受拉力。
民族特色：公益性、团结性。 通过两桥的结构特点，受力分析，理解两桥文化价值、民族特色和设计的文化内涵。
5.教师总结:归纳学生的汇报结果。 6.教学反思：
在本课时中,我灵活运用文学作品欣赏知识，从文化角度欣赏赵州桥的结构。我分别提问学生赵州桥案例中所描写的文化寓意和美感,学生回答：“赵州桥弧形平拱和敞肩小拱给人以巨身轻灵、跃跃欲飞的动感”；“桥两边的栏板和望柱上,雕有各种精美图案,刀法苍劲,造型生动, 线条刚劲之中见柔和,稳重之中显轻灵,雄伟之中含隽永”；“主拱顶上有一块雕着龙头的龙门石,八瓣莲花的仰天石点缀于桥两侧。这些雕像,寄寓着大桥不受水害、长存永安的愿望”。这样一下子活跃了课堂气氛,也提高了学生的审美能力。
第八课时 经典结构的欣赏(2)
一、教学目标 1. 知识与技能目标
(1)通过对典型结构的欣赏，学会观察结构的实用性和美。
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(2) 能从技术和文化的角度欣赏，并评价典型结构设计的案例。 2. 过程与方法目标
(1) 经历不同地域、民族、文化等典型建筑结构的欣赏。 (2) 学会对比、类比、归纳、优化等思维方法。 3. 情感态度和价值观目标
通过典型结构的欣赏，提高自身的技术素养，拓展学生对设计文化特性的理解和评价，增强学生对中华民族的自豪感。
二、教学重点：通过对经典结构的欣赏使学生关注结构的技术和文化特征。
三、教学难点：学生能从真正意义上学会欣赏和评价一些经典结构。同时使他们在自己的设计作品中注入更丰富的文化内涵。
四、教学方法：教授、任务驱动、小组合作。 五、教学准备：多媒体教室、课件 六、教学过程:
1.导入：播纪录片《中国古建筑掠影》 2.师生共同探究 （1）中国古建筑特点
中国古代建筑的结构多以木材为材料。请你从材料与构件的连接方式等角度, 分析中国古代建筑稳固的原因。
中国古建筑以木材、砖块为主要建筑材料, 以木构架结构为主要结构方式, 此结构式由立柱、横梁、顺模等主要构件建造而成,各个构件之间的连接点以棒卵相吻合,构成富有弹性的框架。
木构架结构有很多优点。首先,承重与围护结构分工明确, 屋顶重力
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由木构架来承担, 外墙起遮挡阳光、隔热防寒的作用, 内墙起分割室内空间的作用。由于墙壁不承重, 这种结 构赋予建筑物以极大的灵活性。其次, 有利于防震、抗震。木构架结构很类似今天的框架结构,由于术材具有的特性,且构架的结构所用斗拱和棒卵又都有若干伸缩余地, 因此在一定限度内可减少由地震对这种构架所引起的危害。“墙倒屋不塌”形象地表达了这种结构的特点。
斗拱也是中国木构架建筑特有的结构构件, 由方形的斗、升和矩形的拱、斜的昂组成。在结构上挑出承重, 并将屋顶的大面积荷载经斗拱传递到柱上。它有一定的装饰作用,又是 屋顶和屋身上的过渡。此外,它还是封建社会中森严的等级制度的象征和重要的建筑尺度衡 量标准。
斗拱一般使用在高级的官式建筑中,称为大式建筑。大体可分为外檐斗拱和内檐斗拱, 外檐斗拱中“斗”是最下面的构件,斗口的大小决定着整个建筑的尺寸;“拱”指木;“昂”是斗拱中斜置的构件室外为下昂, 室内为上昂。
因为斗拱的重要性, 历代建筑对它十分重视, 使它成为判断建筑时代的重要标志之一。
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3、课件介绍：丹麦建筑师阿纳·雅格布森：
阿纳·雅格布森被认为是20世纪丹麦最有成就的建筑师、室内设计师、家具设计师和手工艺品设计师，也是仅有的几个将自己的名字镑刻在建筑与设计这两个领域历史里的设计师。他的作品不仅是博物馆中的经典藏品, 还有一些更成为丹麦人日常生活中不可缺少的一部分，如一只杯子
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或者一盏璧灯。他的作品具有适合的尺度、细节和意念。他还为自己的大部分建筑作品设计家具和配件。对作品，他注重细节和材料的选用，传统与实用的结合。
4.教材拓展
课文只从技术角度和文化角度进行了评价元素的列举, 教学中教师鼓励学生积极思考, 想出更多的评价角度和评价元素。
在教学中，教师除了引导学生从技术和文化的角度欣赏结构之外，还应结合经典结构设计者的历史背景、设计思想、设计风格等全面分析。
5.教学反思
教师要利用课件投影进行结构欣赏时可从技术和文化两个角度进行。技术角度要注意引导学生从使用功能、稳固耐用、设计创意和表现力，材料的合理使用、工艺制造的精湛程度等分析。
第九课时 结构与设计单元知识总结
一、教学目标
1、了解结构的稳定性。
2、理解影响结构稳定性的主要因素。 二、教学重点：了解结构设计的主要因素。 三、教学难点：学生能进行简单结构的设计。 四、教学方法：练习巩固
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五、教学准备：投影仪 课件 六、教学过程：
知识框架 (多媒体课件展示)
结构的含义 认识结构 结结构与稳定性 构与设计 设计简单的结构 欣赏经典的结结构设计案例的评价 构
复习要点
1．能从力学角度了解结构的概念，能对简单的结构实例进行分类。 2．能结合简单的结构案例，分析结构是如何承受力的。 3．理解结构的稳定性和影响结构稳定性的主要因素。
4．将结构的形状、材料、连接方式等方面对结构强度的影响运用到常见的设计，并对不同领域中的一些案例进行分析、优化和改进。 5．理解结构与功能的关系，能对一个简单的对象进行结构设计，绘出简单的设计图纸。
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结构的类型 结构的受力 探析稳固的结结构与强度 构 结构与功能 结构设计案例 结构模型或原型的制作
6．学会对结构的设计案例进行评价。 重点提示
1．结构与设计从空间和力的角度来考虑设计。从力学角度看，结构是指可承受一定应力的架构形态，结构可以抵抗能引起形状和大小改变的力。 每个物体都有其特定的架构形态，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。当构件受到外力作用时，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，当应力达到某一极限值时．结构就会遭到破坏。
构件的基本受力形式有拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力。有时，构件可能同时受到几种不同形式的力的作用。
要注意各种实体、壳体、框架结构的受力特点，及其在设计中的仿生作用。
2．结构的稳定性是指结构在外力的作用下维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一，如果一个物体的结构不能有效地抵御常见外力的作用，那么该物体是很难承受负载而保持平衡的。影响结构稳定性的因素有多种，对于一个在地面可移动的物体来说，主要是重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑而的大小、结构的形状等。
结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。影响结构强度的主要因素是结构的形状、结构的材料、构件之问的连接方式等因素有关。 3．结构设计应考虑的主要因素有：符合使用者对设计对象的稳定性和强度的要求，安全因素，公众和使用者的审美需求，使用者的个性化需要，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命。
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无论是机械产品的设计还是建筑结构的设计，人们总是在满足功能要求的情况下，追求用最少(或最轻)的材料组成结构，同时追求结构的刚度或强度的最大化。
不同的结构设计．应考虑的因素各有侧重，但无论在哪一类用途的结构设计中，安全都是至关重要的因素。
4．结构欣赏主要从两个方面来考虑。从技术的角度：结构的使用功能实现，结构的稳固耐用．结构造型设计的创意和表现力，材料的使用的合理性，工艺制造的精湛程度等。从文化角度：结构的文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映时代、民族、习俗方面特征，结构个性特征等。 例题解析 投影仪展示例题
【例l】 吊扇在启动瞬间，吊杆的主要受力形式有( ) ①拉力 ②压力 ③剪切力 ④扭转力
A．①④ B．①② C．①③ D．②③
（分析） 本题考查“构件受力的形式”。构件基本受力形式主要有拉力、压力、剪切力和扭转力等。拉力：物体所承受的拉拽力；压力：挤压物体的力；剪切力：两个距离近、大小相等、方向相反且作用于同一物体上的平行力；扭转力：反方向对物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力。很多时候，构件可能同时受到几种不同形式的力的作用，吊扇在刚刚启动的过程中，吊杆要克服吊扇的拉力、电扇启动时产生的扭转力。 答案：A
【例2】如图是钱塘江大桥，从结构的形态来看，横跨于两个桥墩之间的桥梁所属的结构类型是( ) A．实体结构 B．框架结构
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C．壳体结构 D．组合结构
（分析）本题考查“结构的类型”。结构一般分为三种基本类型：实体结构、框架结构、壳体结构。大多数现代建筑物的结构是由若干种基本结构类型组合而成的。钱塘江大桥的桥墩是实体结构，横跨桥墩之间的桥梁是框架结构。答案：B
【例3】 如图所示为一张学生制作的小木凳。小木凳脚架之间采用的连接方式是( ) A．铆接 B．铰连接 C．榫接 D．焊接 答案：C
（分析）本题考查“构件连接的类型”。构件的连接类型比较多，金工有铆接、焊接、胶接等；木工有榫接、钉接等；按连接后的活动效果．可分为钢连接、铰连接。小木凳的四支脚架由几根横木段通过榫接而成。 【例4】案例分析题 如图Z-5-3，从结构强度的角度分析塑料板凳的凳脚设计成凹凸形状而不是简单的平直形状。
[提示] 塑料板凳的凳脚设计成半凹凸形，主要是为了提高凳脚强度。 (分析) 本题考查“构件的强度与结构的形状有关”。设计成凹凸形状．抗压强度提高。
自主练习 一、基本题
1．如图所示是竹、木混合材质的躺椅，其结构类型主要
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