2. 设计理念
简单结构的设计，关键在于这个简单结构——“载体”的选择。按照教材上的要求选择简易相框的制作，在实际教学中很难吸引学生的兴趣。所以必须另选一个新的“载体”来制作简单结构，才能充分调动学生积极性和主动性，培养他们对结构设计的兴趣。因为是结构设计，所以我很自然就会考虑到结构的承重，考虑到成本和制作的难易程度，我决定选择纸材料，设计能承受一定重量的纸结构，放弃木块等其他材料的结构制作。纸张本身很柔弱，但是用纸张做出来的纸结构却能承载一定的重量，这充分说明了结构设计之功效，而且也能体现结构与力的关系。同时我要学生明白，高中同学制作纸结构要进行一定的研究，怎么样才能让我们设计的纸结构用纸量少、承载重量高；怎么样才能设计出承载比高的纸结构。为此，我们确定了纸结构制作的设计要求：制作梁式结构的纸板，整个纸结构必须全部使用普通A4（或16K）纸，最终设计出的纸结构用纸量应在3张以内。纸结构的连接只允许使用普通的胶水或双面胶（胶水只能起到辅助连接，不可用来承重，所以不可使用乳胶等）。纸结构在主要受力面内应满足几何不变性，跨度要求15cm以上，宽度7cm以上，放置在2块等高的木块上，最低承重要求为一灌满沙的沙盒（竖直放置于纸板中央保持稳定状态，每个沙盒重约600g），在此基础上承载比越高越好（可做破坏性试验，看压多少块沙盒把纸板压垮）。同时考虑到这堂课为纸结构设计第一节课，在让学生大致了解纸结构制作过程的同时，让学生摸索掌握制作纸结构的技巧，为后面学生制作纸桥等其他纸结构作好相应准备。
3. 教学策略设计
纸结构设计的要求并非这节课才提出，而是在结构设计的第一节课就已经提出，这样就可以让学生在学习前面知识的同时进行思考，本节课则是对纸桥制作进行具体指导。
(1)首先对纸张的性质进行相应分析，让学生掌握纸张的特点——抗拉性能强、抗压性能弱。
(2)由纸张的特点引出纸结构要承重就必须扬长避短，设计合适的结构提高抗压性能，才能承受一定的重量。不同结构的承重能力不同，追求的目标是纸结构的承载比应该尽可能大。
(3)纸结构形状的选择很重要，不同结构的纸结构抗压性能不同，引导学生自己探讨选择合适的形状。
(4)纸结构的组合连接方式有多种，好的组合连接能够有效提高纸板整体结构的强度。引导学生自己设计合适的组合连接方式。
(5)学生自主设计承重纸板，分成小组讨论后形成小组方案。 (6)小组制作纸板。
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(7)教师及时介入，通过对比介绍部分小组的作品，引导学生反思对自己的设计进行相应调整。
(8)在学生完成作品之后进行作品的简单测评，即选择部分小组作品对其进行承重测试，对于测试的结果引导学生思考如何调整修改原有设计。
(9)教师指导学生思考，纸结构还能有什么应用，怎么设计？（为后续纸桥制作作准备）
4. 学情分析
高中阶段的学生有一定的物理力学知识和动手实践的基础，制作纸结构完成情况应该普遍较好。但是由于是第一次接触纸结构设计，很多很好的结构设计往往在制作过程中会因为设计与制作的脱节而“流产”。但是不断地修正设计——动手制作的过程本身就是一个良好的创新实践过程，在这个过程中每个用心的学生都能体会到自己设计的乐趣。限于学生对纸结构认识的不同、掌握结构设计水平能力的不同，学生们最终制作出的纸桥完成设计要求的结果差异性也很大。动手能力强、思维灵活的同学更容易设计出承载比较高的作品，这样可以让他们把自己成功的经验向其他同学们分享。动手能力较弱、思维比较迟缓的同学可能更多地体验解决问题过程的艰辛，这个过程同样是一份可贵的经验，而且他们对结构设计的理解尤为深刻。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、各类工具、普通A4纸张、胶水等。
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。 七、教学过程 1. 提出问题
（[图片]介绍两个事例：（1） 一把纸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、纸桥的结构，设计师设计的独特的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。
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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结构有着举足轻重的作用。合理的截面形状是构成整个纸结构构件的关键。
（课件展示[图片]——一些典型纸结构的形状）
（老师引导学生思考：）什么样形状的纸结构抗压能力强？承载比更大？ （板书对几种基本形状的纸结构进行受力分析）
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结构的强度。
（课件展示[图片]——一些典型纸结构的组合连接）
（老师引导学生思考：）什么样的构件组合连接方式更牢固？更能提高整体结构的强度？
3. 拓展思维
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老师：谈了这么多纸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，提高纸桥结构的承载比？
（请学生按照设计要求设计纸板结构模型，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，简单分析了纸结构的形状和组合连接，也自己设计了纸板结构模型。下面让我们自己来制作一下简单的普通纸板结构模型。
（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
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（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结构模型，虽然只是一个简单的结构设计。但是我们体验到了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结构模型，但是我们依然可以看到同学们对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、协作完成更好的结构作品。
八、教学反思
这节课选择了学生比较感兴趣的“载体”，所以学生参与程度和热情相当高，教学重点和难点掌握得也比较扎实。然而，实际制作中，还有很多不足，总结一下有这样几点：
1. 学生掌握的结构设计思想与方法与动手实践能力总有差异。尽管设计的方案很好，实际制作的时候很难把设计的意图完全贯彻到纸桥制作过程中去。
2. 学生动手过程中，但是制作的工艺水准普遍不是很高，直接影响了整个纸结构的强度。
3. 给予学生思考的时间还是短了很多，学生在课堂上面能体现出的好的结构设计并不多，需要课后深入思考后才能有更好的作品制作出来。
4. 囿于老师自身的技术水平，不可能对每个学生提出的问题做出最准确的指导。很多学生提出的问题只能依靠自身摸索，最后得到的结果也未必是最好的解决方案。
第四节 经典结构的欣赏
一、教学目标： 1、知识与技能：
知道欣赏经典结构要从技术与文化两个角度分析。 2、过程与方法：
从技术和文化两个角度分析经典结构的特点。 3、情感态度与价值观：
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苏教版高一通用技术与设计必修2全册教案汇编(实用版)
