苏教版必修2 技术与设计2 1.3.1结构设计应考虑的主要因素 (共15张PPT)
高中通用技术-结构与设计教案-苏教版必修2
第一单元结构与设计第一节常见结构的认识（第1课时）一、教学内容分析本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“无处不在的结构”的第一课时。
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。
本课时要通过放映蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构图。
通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。
要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，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。
人们将其成果应用到技术领域, 是为了更好地服务于人类。
本课时还要讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。
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。
应力从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。
二、教学对象分析学生对结构有一定的了解。
对结构的功能和分类也有一定的基础。
另外，学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础。
但是由于受力分析是物理课教学中的难点，多数学生在受力分析中还是有困难的，所以在教学中还要利用模型演示形变的情况，分析说明拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力等。
三、教学目标（一）知识与能力：解结构的含义。
（二）过程与方法：度理解结构的概念。
（三）情感态度与价值观：桥梁的受力分析案例,分析结构是如何承受力的。
展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片，激发学生的学习激情和兴趣。
四、教学重点和难点重点：结构概念难点：应力概念五、教学策略从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。
（一）教法在教学过程中，采用讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个课堂教学当中。
高中通用技术苏教版必修2- 1.3 简单结构的设计 教案设计
简单结构的设计---相片架的设计与制作一、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。
(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(1) 体验结构设计的乐趣，发现结构的创意所在；(2) 养成认真对待设计、严谨设计的良好习惯；(3) 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。
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。
六、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。
七、教学过程1．导入【旧知回顾】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。
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结构。
高中通用技术苏教版必修2- 1.3 简单结构的设计
课题：简单结构的设计一、教材与学情分析本节课选自苏教版通用技术教材《技术与设计2》第1单元第三节。
《技术与设计2》由四个技术专题组成，“结构与设计”是位列第一的专题，体现了结构设计在技术设计活动的重要性。
本专题共介绍了“常见结构的认识”、“稳固结构的探析”、“简单结构的设计”、“经典结构的欣赏”四个主题。
“简单结构的设计”，既是对结构的普遍性、结构的力学与类型的再认识，也是对结构的稳定性与强度以及材料对结构设计的影响的再理解，还能更深入体会结构决定功能的含义。
结构设计是技术设计的重要内容，如何进行结构设计？结构设计要注意哪些因素？这些问题成为学生自然而然的疑问，本节内容回答了这个问题。
基于上学期已经学习了《技术与设计1》，了解了设计的一般过程。
而技术设计绕不开结构设计，所以本节内容也是学生渴望了解的知识，能动手设计与制作一些简单的结构，又是设计过程的亲身经历与体验。
二、教学目标1. 知识与技能目标(1) 熟悉设计一个简单结构应考虑的主要因素。
(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(1) 通过亲历简单结构设计的过程，熟悉设计的一般过程。
(2) 通过宁安铁路的建设实例了解，体会结构设计的广泛性，体会结构设计的主要因素。
3. 情感态度和价值观目标(1) 养成严谨、专心、精益求精的设计态度。
(2) 通过分组活动和团队协作,形成擅于合作和交流的习惯。
(3) 体验结构设计的乐趣，感受结构设计所产生的相应功能。
三、教学重点结构设计应考虑的主要因素。
四、教学难点结构设计分析。
五、教学方法案例分析、实物展示、分组合作。
六、教学准备1. 教学资源的准备创意笔筒、折纸笔筒用纸与工具、被中香炉与陀螺仪图片、宁安高铁相关教学图片。
2. 教学课件的准备主要以图片和项目来说明问题，激发兴趣，抓住主要问题，突出关键知识点。
七、教学过程【陀螺仪与被中香炉】陀螺仪技术在现代航海航空中发挥了巨大作用，航船的罗盘就是悬挂在万象支架上,无论有多大风浪，船体怎样摆动，也无论在怎样复杂的气流中，飞机如何颠簸，罗盘始终保持水平状态，确保正常工作。
高中通用技术苏教版必修2- 1.3 简单结构的设计 (共18张PPT)
结构设计
稳定性
美观
安全
地貌特征、自然环境、 民族文化等 .
设计一个鞋架和衣帽架组合的架子。使其既能 挂衣帽，也可以放置鞋子。
要求：满足设计规范，满足使用者需要，简单 画出设计图纸，并说明设计的精妙之处。课后可制 作出模型或原型。
总结
结构设计
目标 要求 主要因素
一种或几种功能的实现
满足设计规范，满足使用者需要
安全、功能、成本、强度、稳定性、美观 寿命，个性化需要 ………..
学以致用
结构设计不是专家、工程师的专利，每一个人都可以 进行。一沙一世界，一叶一菩提，希望同学们从我们的小 课堂出发，走进我们生活的大世界，将结构设计的理念延 伸下去，生活给予我们五颜六色，我们要回报生活七彩缤 纷，只要我们善于观察生活，发现问题，敢于想象，乐于 动手，生活将在我们的改造中越变越好。
有兴趣的同学，课 后可自己查阅相关的 关于结构设计的国家
标准和规范。
隐形防盗网
功能、成本、结 构、强度、稳定
性、美观性
铝合金防盗网
铁 艺 防 盗 网
陕北窑洞
设计物本身、使用 者、环境，地域，
风俗民情
湘西吊脚楼
无论什么设计，
安全最重要！
结构设计应考虑的主要因素
成本 强度
功能
人的个性化需要
寿命
• 熟悉设计一个简单结构应考虑的主要因素
• 能确定一个简单的对象进行结构设计，并 绘制图纸，做出模型或原型
乐行生食衣住活
上海莲花河畔景苑一倒塌的13层楼房
楼脆脆
《装修》小品和“设计的目标和要求，必须抓住 主要因素而展开工作。
如何理解结构设计的 目标 要求
高中通用技术苏教版必修2- 1.3 简单结构的设计 (共24张PPT)
请同学们帮她设计一个相片架。
简单结构的设计案例
思考:设计的一般过程包括哪些环节?
1.发现与明确问题， 2.制订设计方案， 3.制作模型或原型， 4.测试、评估及优化， 5.产品的使用和维护
构件及其截面形状的选择
思考：如何提高支架的稳定性?
降低重心的位置、增大 支撑面、选择合适的材 料、改变结构的形状
4、相框与支架的连接方式
铰连接、刚连接、胶接、磁吸附连接、 插接……
二、选择合适的制作材料和工具
制作材料：木条、竹片、细竹竿、三合板、 刨花板、硬纸板、玻璃等 连接材料：小螺钉、小铁钉、小塑料片、 玻璃胶、磁铁等
（1）、构思方案并绘制草图 （注意创新）
马上行动
（2）、进行方案的比较和权衡（最后选出 比较满意的方案或集中各方案的优点进行是如何达到方便的取放相片？ 2、请说明制作简易相片架采用哪些材料？ 3、请说明你们是如何提高相片架的强度和
C、观察相框的构件上为什么有凹槽呢？
D、构件连接处如何增加相片架强度的？
强度措施
构件的材料、截面形状以及构件连接与相片架强
度、美观性都有关系，我们在制作相片架的时候要考 虑到这些因素，以便增加相片架的强度和美观性。
3、分析支架的结构
支架的主要作用 就是能支撑起相 框使之不易翻到
部件设计
支撑形式选择
工具：卷尺、剪刀、刀、挫、锤等
三、方案设计
马上
行动 请帮助明明完成简易相片架的设计
设计要求: 1.能方便的取放相片 2.具有一定的稳定性和强度。
1.4.1分 析结构设计应考虑的主要因素-【新教材】苏教版高中通用技术必修《技术与设计2》教案
任务一分析结构设计应考虑的主要因素浙江省嘉兴市第三中学徐桑丹一、教学内容本节课为结构及其设计单元的最后一小节的第一个任务，指出在进行结构设计时，应该以怎样的的设计目标展开，如何抓住核心因素展开设计。
结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标，应满足设计规范，使用者的基本需求；应考虑结构的稳定性、强度安全性、适用性、耐久性和成本控制等要求；不同的设计应有所侧重，而安全应是所有结构设计中的关键因素。
二、学科核心素养要求1. 工程思维：通过案例分析，说明结构设计应考虑的主要因素。
2. 图样表达：综合考虑稳定性、强度等多方面的因素，提出解决方案，进行比较、权衡、优化，并绘制设计图样。
三、教学重点、难点1. 重点：能结合案例分析出结构设计应考虑的主要因素。
2. 难点：能提出解决问题的多种方案并能进行有效的方案比较。
四、教学准备教学课件。
五、教学过程活动1：通过案例分析，收集站立式办公桌结构上的设计规范。
1.解读教材中商业建筑设计规范案例，从公用楼梯、坡道的设计规范分析室内外楼梯的踏步高度、宽度等尺寸要求，查找并列举生活、生产等行业规定等信息。
2.呈现多款站立式办公桌方案，从其高度范围、宽度、人机要求等方面进行权衡、比较与分析，查找站立式办公桌的设计规范要求。
问题1：一般室内楼梯的踏步高度尺寸为多少？踏步宽度又为多少？思考为什么会有这样的尺寸规定，分别是从结构设计的哪些方面思考的？问题2：查找办公桌相关尺寸标准，从人机关系、结构稳固性、成本等的角度思考这些尺寸制定的依据。
活动:2：通过站立式办公桌的结构设计分析，组内讨论，提出多种解决方案。
1.从结构稳固性、使用的耐久性、安全性、适用性等方面设计分析站立式办公桌，完成方案的制定，每组至少完成三个方案，并画出详细的设计草图。
2.组内讨论：从功能实现、工艺、成本、可行性等方面分析，筛选出一到两个方案用于展示与交流。
问题1：本组共设计了几个方案，这些方案在实现站立功能时所采用的方法有什么区别？问题2：你们筛选了哪个方案作为最后的展示方案？选择它的理由是什么？问题3：你们的站立式方案可调吗？如果可调，是如何实现可调结构的？又是如何来保持其结构的稳固性的？选择了哪些材料、构件？成本大约多少？活动3：通过站立式办公桌方案的展示与讨论，评价方案的可行性。
新课标苏教版高中通用技术《技术与设计2》第一单元第二节《结构
新课标苏教版高中通用技术《技术与设计2》第一单元第二节《结构一、教材分析二、教学目标根据课标要求结合本节教材及学生已有的认知水平，我确定本节课的教学目标如下：(1)知识与技能：通过技术试验，使学生了解影响结构稳定性的主要因素；培养学生的观察分析能力，运用本节知识分析解决实际问题的能力。
(2)过程与方法：通过技术试验及试验分析、讨论等方法引导学生综合运用相关的理论知识，提高学生的知识迁移能力。
(3)情感与价值：通过本节教材内容的学习，提高学生对结构稳定性设计的意识，激发他们的学习兴趣，促进学生之间的相互交流与合作。
三、教学重点难点重点：通过技术试验，引导学生分析影响结构稳定性的主要因素。
难点：运用影响结构稳定性的主要因素解决生活实际问题。
四、教法“教无定法，贵在得法”，选择有效的教学方法是取得良好教学效果的保证。
根据课标要求结合本节教学内容与学情分析，我采取以下教学方法：1、情境创设：通过播放视频和做演示试验，引导学生观察、分析、交流、探讨影响结构稳定性的主要因素。
2、引导发现：在学生参与演示实验的过程中，激发学生对技术理论知识掌握和学习的兴趣。
通过动手制作激发学生的创造力和想象力，巩固课堂所学的理论知识。
3、总结评价：在课堂教学中，对学生进行过程评价及总结评价。
五、教具准备教学课件、铁块泡沐组合体1个、矿泉水2瓶、三角形、四边形等组合体的结构框架几个、活动的方形架1个、自制不倒翁1个、筷子几十把、橡皮绳和棉线若干米、小剪刀若干把。
六、教学过程：感，稳定的结构可以保护人们的生命和财产安全，日本的五重佛塔让我们知道稳定的结构是可以做到的，所以研究结构的稳定性是非常有意义的。
从而激发起学生对稳定性学习的兴趣，引出结构稳定性的概念。
注：结构的稳定性不能光理解成倒与不倒的问题。
(二)演示探究老师与学生共同演示技术试验，让学生仔细观察，并提出问题引导学生分析影响结构稳定性的主要因素。
探究影响结构稳定性的主要因素1、试验一：(探究结构的稳定性与重心位置高低的关系)思考:将此结构按以上两种方式放置，要将此结构拉倒,哪种方式用的力大为什么说明：重心位置的高低是影响结构稳定性的主要因素之一。
苏教版高中通用技术必修2：简单结构的设计_课件1
一、结构设计应考虑的主要因素
1、结构设计的目标及要求
应以一种或几种功能的实现为目标， 满足设计规范，满足使用者的基本需要。
• 儿童自行车的结构设计
首先应以代步、锻炼儿童的手脚协 调能力为设计目标：
其次要满足童车结构设计的国家标准 和规范要求，如自行车的链轮、链条车把、 车闸有一定的要求，否则设计应视为不合 格。
著名桥梁设计
维拉札诺桥位 于美国纽约，是跨 越维拉札诺海峡的 双层公路悬索桥。 双面悬索，每面均 为双索。
飞檐
案例分析： 飞檐、斗拱
岳阳楼
黄鹤楼
飞檐5层，从 楼的纵向看各层排 檐与楼名直接有关， 形如黄鹤，展翅欲 飞。整座楼的雄浑 之中又不失精巧， 富于变化的韵味和 美感。
斗拱是中国木构架 建筑特有的结构构件， 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 屋顶和屋身的过渡。此 外，它还是封建社会森 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。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。
斗拱
• 在实现基本功能的基础上，增加多种功能 • 注意结构的灵活应用 • 注意提高技术性 • 注意融入文化，增强文化底蕴 • 增加修饰，增强美感
“木板夹心”房
如何赏析结构设计作品？
赏析结构设计作品,可从技术与文化两个角度进行。 （1）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。
饕餮,最贪吃,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。
高中通用技术苏教版必修2- 1.3 简单结构的设计
第三节简单结构的设计（第1课时）——结构设计应考虑的主要因素班级姓名学号 .【课标要求】1．掌握结构设计的基本思想和方法。
【学习目标】1．通过对生活中典型结构的分析，归纳出结构设计应考虑的功能、稳固性、人机关系、成本、加工工艺、美观等基本因素；能针对简单结构的产品围绕基本因素提出具体的设计要求，逐步养成多角度考虑技术问题的思维习惯。
（SG）2．通过对某产品的技术标准的分析，体会技术标准对结构设计的指导意义，逐步树立标准意识。
（CS）3. 围绕功能、稳固性等因素对生活中典型结构进行分析，体会结构设计的基本方法。
（CS）【评价任务】1．完成“巩固练习1、2、3”。
（DO1）【学法建议】本节内容为苏教版《技术与设计2》（2012年6月第3版、2015年6月浙江第12次印刷）第一单元《结构与设计》第三节《简单结构的设计》P24-29。
本节内容与《技术与设计2》第二节《稳固结构的探析》及《技术与设计1》的设计知识紧密联系，具有较强的综合实践性。
对于深刻领悟《技术与设计1》的设计思想和方法具有重要的指导作用。
完成结构分析一，了解结构设计应考虑的诸多因素及技术标准对于结构设计的意义→完成结构分析二，认识到功能和稳固性在结构设计中的重要性→完成结构分析三→通过对真实产品结构的分析，感受设计师是如何围绕功能和稳固性进行结构设计的。
围绕功能、稳固性等因素对简单对象进行结构设计，是本节的重点和难点。
建议学习时分两个阶段：结构分析和结构设计。
结构分析，即对真实产品进行解剖分析，了解结构设计的意图，特别是结构与功能、结构与稳固性之间的关系，不断积累结构素材。
课前学习(前备知识)1.复习影响稳定性、强度的主要因素；（详见《技术与设计1》P57-67）2.复习设计的一般原则：创新原则、原则、原则、原则、原则、原则、原则。
（详见《技术与设计1》P57-67）课中学习（第1课时）阅读教材P24-25，了解结构设计应考虑的主要因素。
高中通用技术苏教版必修2 技术和设计2 第一章第二节 稳固结构的探析 (共30张PPT)
二﹑我们经常看到在表演自行车走钢丝的精 彩节目时，在表演的自行车的下面增加 了一重物，这一设计的目的是（ ）
A.降低表演的重心，以提高自身的稳定性 B.看起来更美观 C.增加自行车的强度 D.改变自行车的功能
七﹑板书设计：
一﹑结构的稳定性概念 二﹑影响结构的稳定性的主要因素
结构的重心高低 结构的支撑面的大小 结构的形状 三﹑结构的稳定性的应用
课题：稳固结构的探析
结构的稳定性。
影响结构稳定性的主要因素。
本节课学习目标
一﹑ 说出影响结构稳定性的主要因 素
二﹑结合简单的技术试验，分析影 响结构稳定性的主要因素，写出试 验报告。
本节课授课内容
二 稳固结构的探析
风中摇坠的行人
1 结构与稳定性 翻倒的自行车
（请同学们翻到课本P012页）
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？
木块
铁块
试验：用嘴吹放置在桌面上同样形状和大 小的铁块和木块，看看那块先倒？
自测练习
1.房子﹑桥梁的桁架大多数是由多个三角形 构成的。这是运用了三角形的什么原理 （）
A 三角形简单 B三角形美观 C 三角形用料少 D三角形稳定﹑牢固 2.家用落地风扇的底座一般做得比较重，这 是为了（ ）
A 增加风扇的强度 B增加风扇的稳定性 C安装电线的需要 D更加美观
你能说出生活中应用三角型稳定 性的事例吗？
三. 结构稳定性的应用
一方面人们利用稳定的结 构抵抗外力、承受负载 。 另一方面人们又利用不稳定的结构实现 某些功能。
例如在地震多发地区，人们将酒瓶之类的物 体倒置在地上，利用这一不稳定的结构实现
四.知识拓展
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设计方案
内容
实现的方式、方法、途径
方案1 方案2 方案3
增加结构的强度
加固支撑架、连接点
减少受力面积
采用通风口
避免单一方向接收大风的冲击 增加旋转机构
9
请同学们总结结构设计应该考虑的因素
成本
.......
人的个性化需求 寿命
强度
结构设计
安全
稳定性
美观
功能
10
11
12
《木条支撑结构的设计》
1. 设计：一次性筷子承重结构 （提供设计图纸） 2. 组织：6人一组 3. 提供材料：根据设计方案提供20双一次性方便 筷子和橡皮筋若干（或透明胶） 4 .工具：直尺、美工刀 5.规格：跨度≥22cm,宽度≥10cm,高度≥10cm(提示筷 子长22cm) 6.时间：10分钟（包含展示时间）
6
供轮椅使用的坡道的坡度不应大于 1:12，两侧应设高度为0.65m的扶手，当 水平投影的坡长超过15m时，应设置休息 平台，供残疾人休息。
人性化关怀
7
然结构设计中
是至关重要的
因素！
8
在户外广告牌的结构设计中，应该考虑其抗风性能，
以减少正面风的压力。请你就户外广告牌的抗风问题，提 出两种以上可行的方案。
1
智能电话手表
无人驾驶汽车
2
人们对新奇结构的追求越来越强烈！
3
标志性建筑无不在结构上进行大胆的创新！
4
结构创新的设计是否可以随心所欲？
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结构设计须符合国家标准和行业规定。
舒适
商业营业厅的出入口，门宽不小于 1.4m,不应设置门槛。
安全
室内楼梯的每梯净宽不小于1.4m,踏步高度不 应大于0.16m,踏步宽不应小于0.28m。
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通过这节课的学习体验，相信同学们对结构 设计方面有了一个大概的认识，相信同学们在 今后的学习中，一定会做的更好！
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