《纸桥的结构》设计与制作课程统整教学实录

《纸桥的结构》设计与制作课程统整教学实录

一、课标要求（一）了解结构的涵义，能从力学角度理解结构的概念和一般分类。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）熟悉一些常见材料的属性及加工方法，能根据设计要求选择材料和工具。

（三）初步学会从技术的角度提出问题、解决问题，能多角度提出解决问题的方案，发展批判性思维和创造性想象的能力。形成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望，领略技术世界的奥秘与神奇。

二、教学目标

（一）通过实验和小组讨论，探究纸张的性质抗拉性强、抗压性弱。

（二）通过动手实践探究如何提高纸张的抗压性。

（三）通过设计、制作与试验，亲身体验改变纸张形状结构对提高纸张承受力的巨大作用。

三、教学重点和难点

（一）教学重点纸张的属性与结构。

（二）教学难点如何通过改变纸张的基本结构增强纸张的抗压性。

四、材料准备

A4纸、4开旧报纸、胶水、砝码、装水的矿泉水瓶、裁纸刀、剪刀。

五、教学流程

（一）探究纸张的属性抗拉性强、抗压性弱。

[活动一]探究与实验

老师拿出一张A4纸，将两端固定在两根木棒上。

请两名学生平拉纸张两端的木棒，提醒全体学生注意观察纸张承受拉力的情况。

两名学生很用力地拉，结果却没有拉断――学生由此发现，纸张可以承受很大的拉力。

老师给每个学生发放一些裁成条的旧报纸，让学生体验撕拉旧报纸条需要用多大的力。然后让学生把撕断的纸条收集起来。

老师将一个砝码放在一张平铺在两个盒子之上的纸条中间，让学生注意观察现象。学生发现“纸张承受不住砝码的重量”，塌了下来。

师生共同讨论在以上实验活动中的发现，得出纸张的属性――抗拉性强，抗压性弱。

（二）体验并发现纸张的威力，感受技术探究的乐趣。

[活动二]小组竞技（限时十分钟）

教师发放材料，并用课件出示如下活动要求。

利用一张4开旧报纸和胶水，设计并制作一个长度为

200mm的桥面。要求所设计和制作的桥面至少可以承重750g （15个砝码的质量）。以最后制作的桥面承重能力最大的组为获胜组。

温馨提示①只能用所给的4开旧报纸进行制作，不可以加纸，不可以填加其他物质。②粘连纸张时，只能用胶水，不可以用其他物质代替；胶水用量限定，请酌情使用。③每小组制作的桥梁模型，其外型至少为200mm（长）×50mm（宽）×30mm（高）的长方体，跨度为150mm，两端开通不封闭。长方体中间，用剩余的纸张制作各种形状结构的填充物放置其中，做成简单的桥梁模型。

学生以小组为单位开始制作，每个小组至少制作出了2―3个桥面模型，大家在组内测试，选出本组中承重最大的桥面模型来跟其他组比赛。

当学生以小组为单位制作桥面模型时，教师在小组间巡视，不作具体指导。

先做后学，先学后教，是我市通用技术教学的一贯做法。学生在“活动一”中虽然获得了一些基本知识和经验，但对纸张属性的理解还不能算深透，接下来的这个“活动二”将给学生一些探究体验的过程。课堂上，有的学生一下子就有了想法，做出了模型；有的学生却完全不知从哪里入手，更不知道怎么去设计。这都是正常现象。我们允许不会做的学生先看看别人怎么做，或者让他们自己去翻书、上网查资料

寻求帮助，这都是“主动学习”的过程和表现。

生老师，这里，我们成功了！

生老师，快来看，我们已经放了三盒砝码了！

……

看到学生如此投入，如此惊喜，老师的心里也不由得一阵阵欢喜。

师各小组把选出的作品集中到第二组这里，下面是小组间的PK，所有小组同时比赛，各小组代表听老师的口令加砝码。第一轮加码，两盒砝码，10秒内完成。

生加好了。

师好，第一轮全体通过！第二轮加码，一盒砝码，也是10秒内完成。

在这一轮，大家可以看到第二组的塌了，第五组的也塌了。

……

加在桥面上的砝码重量还在增加，只不过每一轮所加的份量在减少，剩下的学习小组的数量也在减少（成绩单见下表）。

师现在仅剩第三组了，砝码已经是四盒加5颗了，同学们，我们还加不加？

生不加了，我们想留点悬念……

师好，那么，第三组胜出！

师下面请第三组的代表分享一下他们组的制作经验！

生我们都知道，纸张的抗压性弱、扛拉性强，所以，我们组在设计制作纸桥的时候，在需要承受压力的地方用了更多的纸，在承受拉力的地方少用了一点。我们还特别注意到了整个模型每一个部件的“紧密”连接，让它们像一个“统一体”。如果连接点不够紧密结实，纸桥很容易被各个击破。

思考、设计、制作、试验，这一系列富有探究性、创造性、试验性的活动过程让学生体验到了通用技术学科的科学奥秘、技术张力和探究乐趣。

（三）实践提高纸张的抗压性。

[活动三]讨论、猜想与实践如何提高纸张的抗压性？

1.讨论与质疑。

在学生经历了纸桥的设计、制作与试验过程之后，教师引导学生通过对比、讨论，思考纸张制作形状的不同与它的抗压性的关系，进而得出了卷成圆形、瓦楞形等形状可以提高纸张抗压性的结论。 2.知识讲解纸张的基本结构及其组合方式。

教师以学生所做模型的实物为例（见下图），为学生串讲纸张的结构知识。

师同学们，以上就是纸的基本结构。我们在制作模型的时候，总是先做好纸张的基本结构，再把它们连接在一起，组合成一个具有一定形状的组合体，让纸的承受力大大提

高。那么，我们应该如何连接各个基本结构呢？其实，基本结构的连接方式有许多。

师课件出示纸结构的几种连接技巧。

3.关注生活，延伸讨论，小结“如何通过改变纸的基本结构来增强纸的抗压性”。

师请大家讨论一下，在我们的生活中，哪些方面用到了“通过改变纸的基本结构来增强纸的抗压性”？

生纸桥、纸箱、卷筒、报纸铅笔等。

师若是用旧报纸为原料设计制作一座纸桥进行“纸桥承重比赛”，以最大承重能力为目标，你需要考虑纸桥结构设计中的哪些方面问题？

生旧报纸的纸张特性、旧报纸结构的形状、旧报纸结构的组合拼接、纸桥的整体外形等。

教师引导学生总结本节课的学习内容（略），并提示下一节课的学习任务在给定材料、工具、时间的情况下，设计并制作出一座合乎要求的纸桥，参加学校的科技运动会纸桥承重项目比赛。

点评国家课标组组长、南京师范大学教授顾建军认为，“通用技术，是最能体现素质教育的课程，最能反映综合应用的课程，最能强化能力培养的课程，最能促进学生个性发