结构的稳定性

《结构的稳定性》教学设计

一、教学日期

2010年1月13日下午1：40

二、教学目标

知识与技能：

理解结构稳定的概念以及通过实验分析总结出影响结构稳定的主要因素。

过程与方法：

通过探究、讨论、分析等教学方法，使学生懂得应用相关的理论知识。

情感态度与价值观：

增强学生对结构稳定性的认识。培养创新品质，提高审美意识。渗透安全教育，德育教育。

三、教材分析

本节是“苏教版”《技术与设计2》第一章第二节《稳固结构的探析》中“结构的稳定性”内容。该章的总体设计思路是：认识结构、探析结构、设计结构、欣赏结构。“结构”与“设计”是该章的两个核心概念。是对结构认识的基础上作进一步深入的学习，而结构的稳定性是结构设计中需要考虑的重要因素之一，可使学生对结构的基本认识有一个更深入的认识与巩固，为后续的结构的强度，结构的设计等教学奠定良好的基础。利用探究，讨论，对比等方法提高学生创新的品质和分析能力。

四、学情分析

学生在前面的学习中已经初步掌握了结构的基本知识。因此在教学中尽量多列举些涉及结构的稳定性的生活实例，便于师生进行互动探讨，帮助学生加深对影响结构稳定因素的理解。基于学生对三角形结构的结实稳固和物体结构的重心越低越稳定相关知识已经通过其它学科在理论有所了解，本节课主要精力放在对具体实物结构稳定性的分析上，主要让学生了解影响结构稳定性的几个基本因素。

五、教学重难点

重点：影响结构稳定性的主要因素：重心位置，支撑面的大小和结构的形状难点：（1）接触面与支撑面（2）利用所学的知识解决生活中的有关现象六、教学策略

在教学中为了使学生掌握相关知识，教师切实的去创造环境，调动学生的各个方面的能力，如：表述的能力、思考的能力、发现问题的能力、解决问题的能力、合作学习的能力等。把课堂还给学生、让学生成为课堂的主体，让学生去说、去想、去做，以“影响结构稳定的主要因素”为主线，通过举例，图片和实物展示激发学生的学习兴趣和创造灵感，以达到应用知识的目的。

七、教学环境和资源

教学环境：

科技楼五楼通用技术实验室

教学资源：

多媒体、不倒翁、矿泉水瓶、纸、板条、屏风等

八、教学方法

讲授法、技术试验法、分析讨论、小组合作法、自主探究法、观察发现法、案

例分析法、师生互动法等。

九、教学过程

(一)设置情景、导入新课

展示2008汶川大地震视频，学生讨论并回答。

教师：这说明，有的结构稳定，有的结构不稳定，有的结实，有的结构不结实——引出课题（结构的稳定性）。

教师：看下面这组图片，在日常生活中，我们时常会看到翻到在地的物体。是什么原因出现了图上所示的现象？

学生：是风将它们吹到了……

教师：也就是说它们在外力的作用下失去了平衡状态，变得不稳定了，结构的稳定性是指结构在负载的作用下，维持原有平衡状态的能力。

教师：引出结构的稳定性，教师拿出实物演示不倒翁。

不倒翁是一种典型的稳定性结构。不论从什么方向去推它一下，它的身形虽然会倾斜摆动，但摇晃几下后，终会恢复原状态；即使一时将它翻倒，只要解除对它的扰动，它还会回到原状态。

教师小结：结构的稳定性：是指结构在负载的作用下，维持其平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。

（二）讲授新课

1、影响结构稳定性的因素之一：

教师：不倒翁为什么不倒？

学生：因为它的重心低……

教师：低到什么程度呢？

学生：低到挨着桌面的部分……

教师：同学们分析的不错，不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触点上，所以不倒。

教师：如果在它脖子上挂上一定数量的铁环，它还会不会不倒呢？

教师：拿出不倒翁做实验。演示在不倒翁脖子上挂铁环的情况下不倒翁的状态。

学生：看到当铁环加到一定数量时发生了倾斜，嘴里喊出了倒了。

教师：我们看到往它的脖子挂上铁环，当铁环达到一定数量时，不倒翁就不再是不倒翁了。为什么呢：

学生：它的重心位置变化了。

学生：它的中心升高了。

学生：重心落到了与地面接触的范围以外了。

教师小结：同学分析的不错，重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。

2、影响结构稳定性的因素之一：

教师：有装满货物的一些箱子里，有的大有的小，有的重有的轻，现在需要把它们叠放在一起，应如何叠放？

学生：讨论。

学生：大的重的放下面，小的轻的放下面。

教师：为什么这样放？

学生：增加其稳定性。

教师：比萨斜塔为什么不倒？请同学阅读课本16页，阅读关于比萨斜塔的相

关资料。

学生：阅读课本。

教师：我们下面讨论比萨斜塔为什么斜而不倒呢？

学生：因为它整体的重心仍然落在了与地面接触的范围内……

教师：大家同意他的看法吗：

学生：同意。

教师：好，同学已经抓住了问题的核心所在。

教师：为什么宾馆或家里的落地电风扇或者落地灯，它们都有一个比较大的底座呢？

学生：底座大就不容易倒。

教师：这就是我们讨论第二个因素。结构与接触面形成的支撑面不同稳定性不同。接触面越大越坚实，稳定性越好。

3、影响结构稳定性的因素之一：

教师：同学们拿一本书，让它直立在桌面上，看看它能轻松站立吗？

学生：不能，倒了。

教师：说明它稳定性是不是不太好呢？

学生：是。

教师：把它的下端各书页展开一定的角度，仍旧将它直立在桌面上，看看能不能很好的挺立住呢？

学生：（充满疑问地）是呀，为什么呢？

学生：该怎么解释呢？

教师：引入接触面和支撑面的不同。

教师：这是因为第一种情况里面书和桌面的接触面比较小的原因，而第二种情况是书和桌面形成了一定范围的支撑面，所以就不容易倒了。

教师：接触面是物体与地面接触形成的面。支撑面是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。（注：这里是难点）

教师：通过展示图片引导学生通过图片分析接触面和支撑面的不同。

教师：为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？

学生：增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性。

教师：临时摆放的屏风为什么摆成Ｚ字型，而不摆成一字型？（教师指着实验室里的屏风）

学生：Ｚ字型结构比一字型更稳定。

教师：静止状态的单车如何保持稳定？

学生：讨论。

学生：静止状态的单车的支撑点有三个。三点形成了三角形，所以是稳定的。

教师：紧紧是由于三角形就稳定吗?

学生：车体的重心落在了三角形的面内。

教师：自行车什么时候就倒下了？什么时候就能保持平衡？

学生：当自行车的支撑架与地面的夹角很小的时候就摔倒了。

教师：为什么会是这样呢？

学生：是不是和自行车自身也有关系呢？

教师：是这样的。当自行车的支撑架与地面的夹角很小的时候，自行车的自身重力集中在支撑架上，同样也容易失去平衡。

教师：自行车骑起来时，只有两个支撑点，为什么不会倒下呢？