通用技术必修2第一章结构与设计
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。
第一章结构及其设计单元教学设计高中通用技术粤科版必修技术与设计2
单元教学设计《结构及其设计》领队：授课教师：粤教版高中通用技术必修《技术与设计2》第一章《结构及其设计》单元教学设计一、单元介绍1.实施学科：通用技术2.实施年级：高二3.课程模块：通用技术必修2“结构及其设计”4.教材章节：粤教版必修《技术与设计2》第一章5.单元名称：《结构及其设计》6.单元课时：10 课时二、单元分析1.单元概述依据普通高中通用技术课程标准（2017 年版2020 年修订）和安徽省《普通高中通用技术学科教学指导意见》分析，“结构及其设计”单元属于《技术与设计2》模块。
此单元内容要求主要包括以下 3 点：1.从力学的角度理解结构对技术产品及其功能实现的独特价值，了解结构的一般分类和简单的受力分析，并从技术和文化的角度赏析经典结构案例。
2.通过技术试验或技术探究分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出技术试验报告。
3.结合生活中的实际需求进行简单的结构设计，并绘制设计图样，做出模型或原型。
可以进一步细化为五大部分，即认识结构、探究结构、结构设计、典型结构的欣赏、综合学习活动。
2.概念提取本单元的大概念相对比较明确，即“结构”，单元始终围绕结构及其设计的相关概念进行学习。
3.项目选定经过仔细研究并结合教材体系，本单元将选用的大项目为“桥梁模型的设计与制作”。
下为此大项目与“结构”大概念、教学内容联系分析图。
4.学情分析经过高一学习，学生已经了解了技术性质与技术发展历史，认识了技术设计的一般过程，掌握了常用工具及其使用方法、常见材料及其加工方法、方案构思及其方法、图样识读与绘制、模型制作及其工艺等方面的基本知识与基本技能，形成了基本的学科核心素养。
高二学习主要围绕结构、流程、系统、控制等技术学科基本概念展开。
此单元为第一个基本概念——结构，旨在帮助学生领悟与结构相对应的技术原理的内涵与应用，进一步提高技术分析和解决实际技术问题的能力。
5.开放性学习环境1.教学白板，智慧教育平台并配相关教学软件及课件。
通用技术必修2技术与设计2教学设计
第一章结构与设计第一节认识结构一、教材分析1、本节主要内容介绍本节内容主要介绍结构的涵义，是学生能从力学的角度理解结构的概念和一般分类。
进而，使学生能结合1～2种简单的结构案例，分析结构是如何承受应力的，并且能通过技术试验分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出报告。
最终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。
二、重点难点分析教学重点：从力学的角度理解结构的涵义教学难点：通过分析案例，充分让学生参与讨论、动手实验、演示实验等多种方法。
三、教学过程教学流程设计教师活动学生活动教学设计意图引入上学年学习了设计的基本知识，熟悉了设计的一般过程，这一年将进一步学习技术设计的几个重要思想与方法，包括结构、流程、系统和控制。
举例：用一些典型的、生活中的例子让学生对结构、流程、系统和控制有初步的认识，打破其神秘感。
让学生对本学期的知识有个初步的认识。
一、了解结构过渡：我们身边存在着各种各样的结构。
这些结构普遍存在于自然界的物体中，也存在于人类创造的各种物体中。
多媒体展示：选取蜂巢、雪花、贝壳、桥梁、长城等图片让学生感受结构的形态，它们的共同点是：（1）各自都有组成部分（2）是有序的搭配和排列生活中常见的结构都要承受一定力的作用。
那么结构与力有什么关系呢？。
充分感受结构的魅力并初步总结出结构的涵义。
从而引出结构的含义，广义上：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
接着给出构件的概念。
在工程中，结构的各个组成部分称为构件。
运用多媒体展示，让学生具体感受到结构的形态，使知识的接受更形象、具体。
多媒体展示：选取桥梁和椅子的受力来分析两者的受力情况看展示二、结构与力通过分析椅子和桥的共同之处：（1）这些结构都具有一定的形状（2）都需要承受外力的作用（3）在一定范围内都具有抵抗其形状和大小改变的能力。
我们知道生活中很多结构在一定外力作用下就会遭到破坏其实上就是当其应力达到某一极限值时，结构就会遭到破坏。
粤教版高中通用技术必修《技术与设计2》教学课件：第一章结构及其设计第一节 认识结构
总结
第一节 认识结构
一、感知不同的结构 二、认识结构与力 三、了解结构的分类
结构受力分析 外力的类型
根据外力设计结构
自然界的结构 人造结构 仿生结构
实体结构 框架结构 壳体结构 组合形式
谢谢!
能进行简单的结构设计，学会绘制设计图样， 并做出原型或模型。
能从文化和技术的角度欣赏并评价典型结构。
引入我国在万里长 江上修建的第一座铁路、公路两用桥梁，于1957 年10月15日正式通车。
全桥总长1 670m，其中正桥1 156m，北岸引桥 303m，南岸引桥211m。
斜拉桥受力分析：梁、
塔柱、斜拉索主要构件 的受力是什么？
三、了解结构的分类 基本类型：实体结构、框架结构、壳体结构。
实体结构：墙、橡皮、 铅球。
框架结构：铁架、车 架、建筑、家具。
壳（ qiào ）体结构：汽车 外壳、安全头盔、水瓶。
三、了解结构的分类
立即行动： 连线对应主 要结构。
实体结构
框架结构
壳体结构
底座实体结构，
建筑主体壳体 结构
组合形式
上部框架结构，
桥墩实体结构，也 有空心的桥墩。
三、了解结构的分类
实践活动：
对比三角形与四边形框架。
使用已有材料，搭建两种框架， 进行按压与拉伸试验，通过变形 分析结构受力的特点。
壳体结构特点分析
同样的两张纸，分别做两种承重 试验，总结壳体结构的受力特点。
人的向后压力
增加弧度
二、认识结构与力
思考：
木板受力形状变化。
椅子分为椅腿、椅座、椅背，分别分析受力。 钢结构雨棚，分为哪些部分？功能分别是？各
部分的受力情况如何？
二、认识结构与力 构件受力变形：
通用技术 必修二
第一单元结构与设计1.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，结构是指可以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。
）结构多种多样且决定着事物存在的性质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。
3.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4.结构的类型从力学架构与形态方面，通常有：⑴实体结构：结构本身是实心的结构。
受力特点：外力分布在整个体积上⑵框架结构：结构体由细长的构件组成的结构受力特点：既能承受竖向重力荷载，也能承受水平方向的荷载⑶壳体结构：层状的结构。
受力特点：外力作用在结构体的表面上。
5.组合结构：由两种或两种以上的基本结构类型组合而成。
e.g.埃菲尔铁塔6.结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
★荷载：外力7.影响结构稳定性的因素：⑴重心位置的高低如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。
⑵结构与地面接触所形成的支撑面的大小支撑面越大稳定性越好⑶结构的形状三角形构成稳定的几何结构。
★物体在静止状态与运动状态下稳定性的条件也不相同。
8.注意物体在静止状态下和运动状态下的稳定性也是不同的9.人们可以利用不稳定的结构实现某些功能e.g.地动仪e.g.将啤酒瓶倒置在地上，利用它来感知地震现象10.结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
11.内力：⑴当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用发生改变，产生一种抵抗外力与形变的力，称之为内力。
⑵内力反映了材料抵抗外力破坏的能力。
12.应力⑴应力就是构件的单位横截面积上所产生的内力。
应力=F/S⑵可以作为表示结构构件强度的基本指标。
13.影响结构强度的主要因素⑴结构的形状⑵结构的材料⑶结构的连接①铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可以相对转动②刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。
高中《通用技术》广东版必修二复习讲义资料
步骤：确定结构设计方案———绘制简单结构设计草 图———做出模型或原型
第一章（结构与设计）知识点
铰连接是指被连接的构件在连接处不能相对移动，但可 相对转动。如门与门框的连接；
刚连接是指被连接的构件在连接处既不能相对移动，也 不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等，如固定铁床架 的连接。
第一章（结构与设计）知识点
三、结构的设计：
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，满足使用者的基本需要。
素。生产活动中的流程设计的基本因素主要有材料、工艺、 设备、人员、资金和环境等。不同行业的流程设计中考虑 的基本因素各有差异。
第二章（流程与设计）知识点
3、流程设计的步骤：
①首先要明确设计的目的和任务，明确流程所应遵循的 内在变化规律。
②要分析现有材料、设备、资金、人员、工艺和环境等 因素。
③列出流程涉及的主要事项，并进行初步的排列。 ④分析各事项（步骤）之间的先后顺序，合理地安排流 程的时序和环节。 ⑤选择一个合适的表达方式画出流程图，对于有严格时 间的时序，要标注时间。
第二章（流程与设计）知识点
一、流程的涵义：
1、流程的概念：流程是一项活动或一系列连续有规律的 事项或行为进行的程序。任何流程都反映了一定的时序， 体现出一定的环节。 ⑴ 环节：活动或事件在其发展的过程中，依据某种特征或 方式，可将该过程分解为若干个小过程，称这些小过程为 环节。 （2）时序：过程的经历中，各环节按照一定的时间顺序 先后出现、完成。这种时间顺序关系，称为时序。
高中通用技术必修2_1.2探究结构
实验演示结构的稳固与结构的连接方式也有很大关系。
实践创新12’
活动背景：清洗完杯子以后总会有多余的水留在杯子里而且容易掉进脏东西，把水杯倒放又会让杯沿与桌面接触很不卫生。
他山之石：
“Bevel Cup”获得了素有设计界“奥斯卡”美称的德国红点设计大奖。
虽然这个设计很巧妙，但是对材料、工艺要求非常高，市面上的很多仿品并不能保持稳定，对我们来讲，还是设计一个杯架比较简单。
了解影响结构稳固的3个因素
设置情景，让学生进入设定环境，从感官上进入本堂课。快速浏览教材对本节课的知识点有个大概的认识。
探究新知
（15’）
一、探究影响结构稳定性的因素
分析探讨：根据生活经验和物理知识，分小组探讨影响结构稳定性的因素可能有哪些？
探究实验：
用牙签 、萝卜块搭建结构对分析探讨的结论进行验证。
先头脑风暴进行探讨影响结构强度的因素可能有哪些，然后进行实验探究，加深认识，养成使用科学的实验方法的习惯。
用牙签构建结构体会与结构的强度有关的因素。
三、探究结构的连接方式
探究实验：
A4纸贴上胶带承重情况的变化，这是为什么呢？
结构的连接方式也影响着结构的稳固。
图片展示连接的方式。
请两位同学来说说铰连接和刚连接在生活中的应用有哪些过总结提升，拓宽学生视野。
请3个小组的同学交流展示。
1.结构的形状影响结构的稳定性。
2.比较两个底面积不同的结构；学生可能会说结构稳定性与接触面积有关。
进一步试验，让每位学生把通用技术教材书立起来，结构的稳定性其实是与支撑面有关。展示z字形屏风，是一样的原理。
3.分析两个重心位置不同的设计，比较他们的稳定性，引导学生理解重心位置影响结构的稳定性。让学生分析比萨斜塔，为什么比萨斜塔不倒？进行结构设计时，尽可能使其重力集中在底部，降低重心，并使重心垂线落在支撑面内。
通用技术必修2第一章结构与设计课件
2.支撑面的大小
补充一点 你知道吗？
D C
接触面：A B
物体与地面接触形成的面。
为什么长凳的支撑脚
支要撑做面成往：外倾斜？
物体与地面接触形成支撑点的连线 构成的面。
通用技术必修2第一章结构与设计
3.结构形状
如图，为A字形梯。
试分析：A字形梯载人时能 稳定的原因。
【析】1.从重心角度考虑： 哪个的重心？ 能用重心高低解释吗？ 重心落在哪个范围内？
A．国家大剧院
B．长城
C．大坝
D．高压输电线铁塔
壳体结构
实心结构
通用技术必修2第一章结构与设计
框架结构
二、探究结构
探究结构：结构的强度
结构的强度：是指结构具有的抵抗被外力破 坏的能力。
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通用技术必修2第一章结构与设计
1.结构的形状 三角形是框架结构 最基本的形状之一，它结实、 稳定，所用材料最少。
学习目标
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
通用技术必修2第一章结构与设计
2.结构的材料
常见材料：
塑料
木材 通用技术必修2第一章结构与设计
钢材
3.构件的连接方式
连接方式
铰连接：构件在连接
处不能相对移动，但可
相对转动。
补
刚连接：构件在连接处
充 一
既不能相对移动，也不能 点
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⑶简要说明如何提高该椅子的强度？ 并在侧视图中画出来。 整理ppt
斜板 A
B 凳面 C
横板
侧视图 16
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
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3
3.结构与功能
在普通电动车结构的基础上，设计师改进设计 了一款专供残疾人使用的轻型电动车。该设计说明
（C）
A.改进是为了增加使用寿命 B.改进后的产品是为了提高速度 C.结构的改变导致其使用功能的变化 D.改进是为了改变产品的能耗
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4
残疾人专用电动车
4.结构的类型
以下各种结构中，各属于 什么结构类型？
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三、结构设计
强度？稳定性？……
四、结构欣赏
欣赏角度：
技术与文化
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15
练一练
有一款可随儿童成长调整高度的椅子，如图。 请观察和分析其结构特点，回答以下问题：
⑴当凳面分别位于A、B、 C 三点位置时，哪个位置椅子更稳定？
⑵椅子为木质材料，为了让凳面可随 儿童成长调整高度，凳面和斜板采用 下列哪种连接方式最合适？
A．国家大剧院
B．长城
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C．大坝
D．高压输电线铁塔
壳体结构
实心结构
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框架结构
5
二、探究结构
探究结构：结构的强度
结构的强度：是指结构具有的抵抗被外力 破坏的能力。
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1.结构的形状 三角形是框架结构 最基本的形状之一，它结实、 稳定，所用材料最少。
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2.结构的材料
常见材料：
为什么长凳的支撑脚
支要撑做面成往：外倾斜？
物体与地面接触形成支撑点的连线
构成的面。
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3.结构形状
如图，为A字形梯。
试分析：A字形梯载人时能 稳定的原因。
【析】1.从重心角度考虑： 哪个的重心？ 能用重心高低解释吗？ 重心落在哪个范围内？
2.从形状角度指考虑出：话筒支架稳定的原因。
三角形怎样组成的？ 整理ppt
技术与设计 必修2
枣庄八中北校
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1
2011 10 21
学习目标
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。
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补充一点：一力、的认分识类结构
1.什么是结构？
结构是指事物的各个组成部分之间的
有序搭配和排列。
压力
弯曲力
2.结构与力
拉力
结构是指可以承受一定力的架构形态，
可以抵抗_引__起__形__状_扭_转和__力大__小__改__剪变_切_的力__力____。
A.
B.
C.
D. 整理ppt
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探究结构：结构的稳定性
结构的稳定性：
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1.重心位置的高低
不倒翁稳定的
原补因是充什一么点？ 结构稳定的基本条件
答：重心位置低
甲
乙
丙
重心落在结构底面的范围内，结构就是稳定的。
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2.支撑面的大小
补充一点 你知道吗？
D
C
接触面：A B
物体与地面接触形成的面。
塑料
整木理材ppt
钢材
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3.构件的连接方式
连接方式
铰连接：构件在连接
处不能相对移动，但可
相对转动。
补
充 刚连接：构件在连接处 一
既不能相对移动，也不能 点
相对转动。
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练一练 燕尾榫
（11高考）鲁班采用的卯榫结构是中国传统木构架建
筑和家具结构的基础。小李尝试制作木椅面，下列是卯
榫结构且最合理的是（A ）