教学设计
让纸立起来
—— 稳固结构的探析
沙县一中 林观云
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”的第二节“稳固结构的探析”的第1课内容。在本课时之前，学生已经初步了解常见结构的基本知识。通过有趣的小试验，强化对不同类型结构的特点的理解，让学生小组实践操作，让一张A4纸立起来，撑上书本，在撑上书本一定的情况下以撑起的高度做为评判的基本因素。所以本课时是具体对结构的两个重要性质：稳定性和强度，其中的稳定性做详细分析。 二、教学对象分析：
学生对结构的功能和分类也有了一定的基础。另外，学生在物理课上已经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，可以说物理的力学知识和常见结构的基本知识为本课时做好了知识的准备。在教学中尽量多举些生活中的案例，进行师生互动探讨，让学生动手实践，帮助学生加深对知识的理解。 三、三维目标： 1.知识与技能：
1）能通过技术试验了解影响结构的稳定性的因素。 2.过程与方法：
1)简单的技术试验过程，学会简单的技术试验方法；
2)试验、讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识；
3）通过学生的实践活动增强学生的小组合作能力，动手思考能力。 3.情感态度价值观：
1）通过启发、分析讨论等得到结论，培养学生的分析问题的能力，小组合作能力，体验学习乐趣。渗透安全教育、德育教育。
2）创新和改进事物的结构，使其更能为百姓服务，体现人文关怀。 四、教学重难点：
1.教学重点：能通过技术试验了解影响静止状态的 结构稳定性的几个因素。 2.教学难点：结构稳定性的基本条件。 五、教学策略
1.采用任务驱动法。通过教师演示试验、举例和实物展示，学生的实践操作，采用任务驱动教学方法激发学生的学习兴趣和促进对相关概念的理解。 2.立足学生的直接经验和亲身经历。通过“做中学”，以学生的亲历情境，亲手操作，亲身体验为基础，学生自己能发现问题、提出问题、分析问题，并将所学知识应用于实际问题的解决。
六、教学器材：A4纸若干、纸飞机、纸船、矿泉水瓶等 七、教学时间：1课时
八、教学过程
1. 提出问题
（[图片]介绍两个事例：（1） 一把纸稳固结构制作的椅子上能坐人。
（2） 一位日本设计师在法国用7.5吨纸造了一座纸桥，能同时站立20人。 ——引入新课。)
老师提问：平常你所了解纸张的特性是什么？（柔弱）为什么柔弱的纸张搭成的纸椅、
纸桥能承受这么重的重量？（由学生回答中引出）因为纸椅、纸桥的稳固结构，设计师设计的独特的稳固结构能承受这样的重量。我们如何来设计能承受一定重量的纸稳固结构？
老师：我们来具体研究一下纸张的特性。（板书+课件）对于架在两个桥墩上的纸板，当中间放一个重物比如砝码，它受到砝码向下的压力以外，还受到两桥墩向上的支持力。综合作用下桥面会发生弯曲形变，并产生相应的应力。在弯曲的过程中，纸桥的上表面处于弯曲的内层，受到向内的挤压力；纸桥的下表面处于弯曲的外层，受到向外的拉力(如图)；纸桥的两个侧面由于上下受力方向不同，必然会弯曲。
（引出结论）纸本身具有较强的抗拉能力，但抵抗压力能力很弱。也就是说，在纸板承受砝码重力的时候，首先被破坏而出现折痕的是受到挤压力的上表面，这是我们最不愿意看到的。因此，要想纸桥能够承受一定的重量，设计合理的承重稳固结构，就必须扬长避短，提高纸张的抗压能力，发挥纸张的抗拉能力，如何做到这一点呢? 2. 理论探究
老师：在日常生活中，纸张的拉力表现得非常惊人。用纸张的一端挂上重物（可用两块磁铁吸引夹住纸张），拉住纸张的另一端可以轻松将重物提起。而同时，纸张的抗压能力相对来说表现的极为特殊。将一张纸立在桌子上是很困难的，但是把它折一下，或者卷成圆形，不但能立起来，而且还能在上面压一小块重物，也就是说，通过折边或卷成圆弧形可以提高纸张的抗压能力。由此，可得出结论：选择一个合理的截面形状对于整个纸稳固结构有着举足轻重的作用。合理的截面形状是构成整个纸稳固结构构件的关键。
（课件展示[图片]——一些典型纸稳固结构的形状） （老师引导学生思考：）什么样形状的纸稳固结构抗压能力强？承载比更大？ （板书对几种基本形状的纸稳固结构进行受力分析）
老师：了解了纸桥构件的基本情况，我们再来了解一下构件的连接。合理的构件连接方式能有效提高整个纸桥稳固结构的强度。
（课件展示[图片]——一些典型纸稳固结构的组合连接） （老师引导学生思考：）什么样的构件组合连接方式更牢固？更能提高整体稳固结构的强度？
3. 拓展思维
老师：谈了这么多纸稳固结构的形状和组合连接，有一个问题摆在我们面前：纸桥构件的形状和组合连接，如何合理搭配，才能尽可能满足我们纸桥设计的要求，提高纸桥稳固结构的承载比？
（请学生按照设计要求设计纸板稳固结构模型，在学案上画出草图） 4. 实践活动
老师：我们探讨了纸张的特性，简单分析了纸稳固结构的形状和组合连接，也自己设计了纸板稳固结构模型。下面让我们自己来制作一下简单的普通纸板稳固结构模型。 （同桌两同学为一小组，以小组为单位开始制作） （图示几种简单纸稳固结构的制作过程） （学生动手制作，老师在旁边进行观察指导） 5. 学生反思
（选择几个小组的作品进行简单评述）
老师：大家都选择了不同设计方案来制作简单纸板稳固结构模型，我们来看看这个小组的同学设计制作的简单纸桥模型，他们采用的主要是什么稳固结构形状？如何组合连接的？（学生思考回答）能不能再加以改进？如何改进?
(让学生根据情况对自己作品进行深入思考，加以改进。各组同学之间可以适当交流经验，取长补短) 6. 测试评价
（挑选几组学生的作品进行承重破坏性测试——在纸板的中央，依次放上沙盒，直到纸板稳固结构发生形变破坏，记下相应砝码重量。） 7. 教师指导
老师与学生综合评价：**小组的简单纸桥稳固结构承重性能最强。（为什么最强？） 引导学生思考：这个小组选择的是怎样的构件形状？构件的连接如何？怎么搭配的？ 老师：今天这堂课，我们自己动手制作了简单纸桥稳固结构模型，虽然只是一个简单的稳固结构设计。但是我们体验到了稳固结构设计的严谨与美感。最后因为时间的原因，我们仅仅选取了几组同学的作品来进行测试，尽管我们做的只是最普通的纸桥稳固结构模型，但是我们依然可以看到同学们对稳固结构设计的热情与兴趣。很多同学的设计很有想法，但是还不是尽善尽美，还有可以改进的地方，希望同学们课后能相互探讨，独立思考、协作完成更好的稳固结构作品。
稳固结构的探析教学设计
