《簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)》教學(xué)設(shè)計(jì).docx

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1、《簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)》教學(xué)設(shè)計(jì) 一、教材依據(jù) 通用技術(shù)蘇教版《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》 第一單元《結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》 第三節(jié)《簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè) 計(jì)》。 二、課時(shí)安排：1課時(shí)三、設(shè)計(jì)思想 1、教材分析： 本節(jié)課是第一單元《結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》第三節(jié)《簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)》，這節(jié)課有兩個(gè)方面要求: 一是能夠?qū)λ龅慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，熟悉設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)所應(yīng)考慮的主要因素；二是進(jìn) 行一個(gè)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，繪制設(shè)計(jì)圖并制作模型或原型。分析教材本單元的前后章節(jié)——《常 見(jiàn)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)》、《穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析》，這些章節(jié)中涉及到結(jié)構(gòu)與力、結(jié)構(gòu)的類型、結(jié)構(gòu)的 穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等知識(shí)點(diǎn)與本節(jié)課有很強(qiáng)的延續(xù)性，因此本節(jié)課重點(diǎn)應(yīng)放在如何在設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)

2、單結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，結(jié)合這些知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，設(shè)計(jì)出既符合要求又各具 特點(diǎn)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。 2、設(shè)計(jì)理念： 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于這個(gè)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)——“載體”的選擇。按照教材上的要求選擇 簡(jiǎn)易相框的制作,在實(shí)際教學(xué)中很難吸引學(xué)生的興趣?，F(xiàn)在的學(xué)生數(shù)碼相機(jī)的使用非常普遍。 好的照片他們或許會(huì)用來(lái)作電腦桌面的壁紙，或許能放在手機(jī)中欣賞，卻很難會(huì)再打印出來(lái) 放在相框中。甚至還有一些學(xué)生，他們擁有電子相框、MP4等電子設(shè)備，又怎么會(huì)有興趣 來(lái)制作相框呢？所以必須另選一個(gè)新的“載體”來(lái)制作簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性 和主動(dòng)性，培養(yǎng)他們對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的興趣。因?yàn)槭墙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所以我很自然就會(huì)考慮到

3、橋梁的 設(shè)計(jì)，考慮到上學(xué)期讓同學(xué)們分組用報(bào)紙自由發(fā)揮設(shè)計(jì)過(guò)不同結(jié)構(gòu)的橋梁，本學(xué)期學(xué)習(xí)了結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)以后，提升了難度，讓同學(xué)們?cè)诮o定的場(chǎng)景下設(shè)計(jì)出自己的橋梁，并用電腦軟件在交 互式白板上當(dāng)堂設(shè)計(jì)，用軟件當(dāng)堂測(cè)試、評(píng)估，到達(dá)更好的教學(xué)效果，我決定選擇用軟件在 電子交互式白板上設(shè)計(jì)橋梁。 3、教學(xué)策略設(shè)計(jì)： 第一個(gè)環(huán)節(jié)：本節(jié)課是簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，從課題上看包含兩局部?jī)?nèi)容，一是結(jié)構(gòu)，二是 設(shè)計(jì)，因此，為了學(xué)生能更好的進(jìn)入設(shè)計(jì)的狀態(tài)，要做好結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)基本知識(shí)的溫習(xí)環(huán)節(jié), 尤其是設(shè)計(jì)。另外，要講清楚設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的主要因素和橋梁設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，由于本節(jié)課 的時(shí)間是40分鐘,因此，這個(gè)環(huán)節(jié)分配10分鐘。 第

4、二個(gè)環(huán)節(jié)：組織同學(xué)前后桌分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。同學(xué)前后桌分組，一組4—6人，每組同 學(xué)根據(jù)導(dǎo)學(xué)案完成分組任務(wù)，此環(huán)節(jié)分配16分鐘。(小組任務(wù)規(guī)那么：每小組根據(jù)導(dǎo)學(xué)案完 成任務(wù)分配，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成橋梁整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并完成圖紙繪制，寫(xiě)出設(shè)計(jì)分析?，模型制 作) 第三個(gè)環(huán)節(jié)：根據(jù)小組完成的情況，讓小組指定的人到講臺(tái)上利用電子交互式白板完成 橋梁的搭建和測(cè)試、評(píng)估，此環(huán)節(jié)分配1。分鐘。 第四環(huán)節(jié)：教師總結(jié)點(diǎn)評(píng)，此環(huán)節(jié)4分鐘。 4、學(xué)情分析： 在學(xué)習(xí)完必修一的內(nèi)容，同學(xué)們已經(jīng)具備設(shè)計(jì)全過(guò)程的基本技術(shù)素養(yǎng)，再加上高中階段 的學(xué)生已有一定的物理力學(xué)知識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐的基礎(chǔ)，完成橋梁的設(shè)計(jì)情況應(yīng)該普遍較好。但 是

5、由于是第一次接觸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，很多很好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往在制作過(guò)程中會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)與制作的 脫節(jié)而“流產(chǎn)”。但是不斷的修正設(shè)計(jì)——?jiǎng)邮种谱鞯倪^(guò)程本身就是一個(gè)良好的創(chuàng)新實(shí)踐過(guò) 程，在這個(gè)過(guò)程中每個(gè)用心的學(xué)生都能體會(huì)到自己設(shè)計(jì)的樂(lè)趣。限于學(xué)生對(duì)橋制作的結(jié)構(gòu)認(rèn) 識(shí)的不同、掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平能力的不同，學(xué)生們最終制作出的橋完成設(shè)計(jì)要求的結(jié)果差異 性也很大。動(dòng)手能力強(qiáng)、思維靈活的同學(xué)更容易設(shè)計(jì)出承載比擬高的作品，這樣可以讓他們 把自己成功的經(jīng)驗(yàn)向其他同學(xué)們提供。動(dòng)手能力較弱、思維比擬緩慢的同學(xué)可能更多的體驗(yàn) 解決問(wèn)題過(guò)程的艱辛，這個(gè)過(guò)程同樣是一份可貴的經(jīng)驗(yàn)，而且他們對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理解尤為深 刻。 四、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)

6、與技能目標(biāo)： (1)理解結(jié)構(gòu)的涵義、結(jié)構(gòu)與力之間的關(guān)系。 (2)理解設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮的主要因素。 (3)能夠?qū)蜻M(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)分析。 (4)能繪制橋結(jié)構(gòu)的草圖，并制作橋結(jié)構(gòu)模型。 2、過(guò)程與方法目標(biāo)： (1)在制作過(guò)程中，能夠?qū)τ绊憳蚪Y(jié)構(gòu)的各個(gè)因素進(jìn)行合理的分析與恰當(dāng)?shù)男拚? (2)初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)給定條件下簡(jiǎn)單的橋結(jié)構(gòu)，體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程。 3、情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)： (1)形成和保持學(xué)生了解結(jié)構(gòu)，研究結(jié)構(gòu)的興趣與熱情。 (2)體驗(yàn)解決問(wèn)題過(guò)程的艱辛和獲得成功的喜悅。 (3)認(rèn)識(shí)技術(shù)的創(chuàng)造性特征，培養(yǎng)勇于創(chuàng)造的個(gè)性。 五、教學(xué)重點(diǎn)完成橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并畫(huà)出草圖

7、；選擇合適的構(gòu)件類型和連接方式搭建橋結(jié)構(gòu)模型。 六、教學(xué)難點(diǎn)設(shè)計(jì)出給定條件下具有一定穩(wěn)定性和強(qiáng)度的橋。 七、教學(xué)準(zhǔn)備 教學(xué)資源準(zhǔn)備：導(dǎo)學(xué)案，多媒體教學(xué)設(shè)備、教學(xué)課件PPT、一次性木筷、橡皮筋等。 八、教學(xué)過(guò)程1、溫故而知新 (1)設(shè)計(jì)的一般過(guò)程 (2)影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、強(qiáng)度的主要因素 2、新課 教師：仔細(xì)觀察下面三幅圖片，思考設(shè)計(jì)以下結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)考慮的主要因素是什么？ 圖一 圖二 圖三 學(xué)生思考并回答…… （1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素A、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)及要求 例如：如下列圖中兒童自行車設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的功能是代步，目標(biāo)是鍛煉兒童的手腳 協(xié)調(diào)能力。同時(shí)，要滿足童車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的

8、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。 教師：根據(jù)以上所學(xué)內(nèi)容，橋的功能和目標(biāo)是什么？國(guó)家規(guī)范要求是什么？ 教師：橋的功能是橋可以作為路的一局部，供車輛行駛，行人行走。 橋的目標(biāo)是跨越自然或認(rèn)為障礙到達(dá)目的地。 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ021-89）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ023-85） 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-89）《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJOO1-97） 《城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么》（CJJU-93）《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ027-96） 教師：橋梁一般講由五大部件和五小部件組成： 五大部件是指橋梁承受汽車或其他車輛運(yùn)輸荷載的橋

9、跨上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)，是橋梁結(jié) 構(gòu)平安的保證.包括⑴橋跨結(jié)構(gòu)（或稱橋孔結(jié)構(gòu).上部結(jié)構(gòu)）、（2）支座系統(tǒng)、（3）橋墩、（4）橋臺(tái)、 （5）墩臺(tái)基礎(chǔ)。 五小部件是指直接與橋梁服務(wù)功能有關(guān)的部件，過(guò)去稱為橋面構(gòu)造.包括⑴橋面鋪裝、⑵ 防排水系統(tǒng)、（3）欄桿、（4）伸縮縫、（5）燈光照明。 橋的資料： 一、橋梁的分類： 按用途分為公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、機(jī)耕橋、過(guò)水橋。 按跨徑大小和多跨總長(zhǎng)分為小橋、中橋、大橋、特大橋。 按結(jié)構(gòu)分為梁式橋,拱橋,鋼架橋，纜索承重橋（斜拉橋和懸索橋）四中基本體系，此外還 有組合體系橋 按行車道位置分為上承式橋、中承式橋、下承式橋 按使用年限可分為永久

10、性橋、半永久性橋、臨時(shí)橋 按材料類型分為木橋、坊工橋、鋼筋殮橋、預(yù)應(yīng)力橋、鋼橋 橋梁分類多孔跨徑總長(zhǎng)L （米）單孔跨徑L0 （米） 特大橋 L> 500 L0>100 大橋 L>100 L0>40 中橋 30

11、越能力增大.理論推算，混凝土拱極限跨度在500m左右，鋼拱可達(dá)1200m.亦 正是這個(gè)推力，修建拱橋時(shí)需要良好的地質(zhì)條件. 剛架橋有T形剛架橋和連續(xù)剛構(gòu)橋,T形剛架橋主要缺點(diǎn)是橋面伸縮縫較多，不利于高 速行車.連續(xù)剛構(gòu)主梁連續(xù)無(wú)縫，行車平順.施工時(shí)無(wú)體系轉(zhuǎn)換.跨徑我國(guó)最大已達(dá)270nl（虎 門(mén)大橋輔航道橋） 纜索承重橋（斜拉橋和懸索橋）是建造跨度非常大的橋梁最好的設(shè)計(jì).道路或鐵路橋面 靠鋼纜吊在半空，纜索懸掛在橋塔之間。斜拉橋已建成的主跨可達(dá)890%懸索橋可達(dá)1991m. 組合體系橋 有梁拱組合體系，如系桿拱，桁架拱，多跨拱梁結(jié)構(gòu)等.梁剛架組合體系，如 T形剛構(gòu)橋等. 桁梁式橋：有堅(jiān)固

12、的橫梁，橫梁的每一端都有支撐。最早的橋梁就是根據(jù)這種構(gòu)想建成 的。他們不過(guò)是橫跨在河流兩岸之間的樹(shù)干或石塊?，F(xiàn)代的桁梁式橋，通常是以鋼鐵或混凝 土制成的長(zhǎng)型中空桁架為橫梁。這使橋梁輕而堅(jiān)固。利用這種方法建造的橋梁叫做箱式梁橋。 懸臂橋：橋身分成長(zhǎng)而堅(jiān)固的數(shù)段，類似桁梁式橋，不過(guò)每段都在中間而非兩端支承。 拱橋：借拱形的橋身向橋兩端的地面推壓而承受主跨度的應(yīng)力。現(xiàn)代的拱橋通常采用輕 巧、開(kāi)敞式的結(jié)構(gòu)。 吊橋：是建造跨度非常大的橋梁最好的設(shè)計(jì)。道路或鐵路橋面靠鋼纜吊在半空，鋼纜牢 牢地懸掛在橋塔之間。較古老的吊橋有的使用鐵鏈，有的甚至使用繩索而不是用鋼纜。 拉索橋：有系到橋柱的鋼纜。鋼纜支

13、撐橋面的重量，并將重量轉(zhuǎn)移到橋柱上，使橋柱承 受巨大的壓力。 玻璃橋：純玻璃制成的一種橋梁。（平板橋） 廊橋：加建亭廊的橋，稱為亭橋或廊橋，可供游人遮陽(yáng)避雨，又增加橋的形體變化。 三、中國(guó)橋梁的歷史 歷史和現(xiàn)狀上看，絕大多數(shù)橋梁均架設(shè)在水面上，只有閣道橋和現(xiàn)代城市的行人天橋和 行車天橋，是架設(shè)于高樓崇閣之間或通衢大道之上。 從對(duì)天生橋的利用到人工造橋，這是一個(gè)歷史的飛躍過(guò)程。從簡(jiǎn)單的獨(dú)木橋到今天的鋼 鐵大橋；從單一的梁橋到浮橋、索橋、拱橋、園林橋、棧道橋、纖道橋等；建橋的材料從以 木料為主，到以石料為主，再到以鋼鐵和鋼筋混凝土為主，這是一個(gè)非常漫長(zhǎng)的開(kāi)展過(guò)程。 然而，中國(guó)橋梁建筑都取

14、得了驚人的成就。 著名的科學(xué)技術(shù)史學(xué)家、英國(guó)劍橋大學(xué)李約瑟博士（ J. Needham ）在《中國(guó)科學(xué)技術(shù) 史》中說(shuō)，中國(guó)橋梁「在宋代有一個(gè)驚人的開(kāi)展，造了一系列巨大的板梁橋」。到了當(dāng)代中 國(guó)，所建造的武漢、南京長(zhǎng)江大橋等，更受到世人稱贊?？梢?jiàn)，中國(guó)的橋梁，經(jīng)過(guò)了 一個(gè)從 童年、少年、青年到壯年的開(kāi)展過(guò)程，愈趨成熟。中國(guó)在開(kāi)展橋梁方面于14世紀(jì)以前處于 領(lǐng)先地位，今天，她依然是世界上舉足輕重的橋梁大國(guó)。 B、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素 （2）根據(jù)導(dǎo)學(xué)案開(kāi)始分組任務(wù) 教師：組織同學(xué)前后桌分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。同學(xué)前后桌分組，一組4—6人，每組同學(xué)根據(jù) 導(dǎo)學(xué)案完成分組任務(wù)，小組任務(wù)規(guī)那么：每小組根據(jù)

15、導(dǎo)學(xué)案完成任務(wù)分配，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成 橋梁整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并完成圖紙繪制，寫(xiě)出設(shè)計(jì)分析，模型制作。根據(jù)小組完成的情況，讓先 完成任務(wù)的小組指定本小組人到講臺(tái)上利用電子交互式白板完成橋梁的搭建和測(cè)試、評(píng)估, 并把任務(wù)完成情況記錄小組完成情況記錄在導(dǎo)學(xué)案上。 4、組任務(wù)：前后左右桌相鄰?fù)瑢W(xué)分成假設(shè)干小組（每小組不超過(guò)6人），設(shè)計(jì)給定條 件下的橋梁，并按比例縮小橋的尺寸，繪制在草圖上，然后利用一次性木筷，橡皮筋制作橋 的模型。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成草圖和模型的小組得總分值10分，只完成其中一項(xiàng)的得5分，都 未完成的得2分。（小組分是小組成員每人得到的分值）九、課堂小結(jié) (1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素A、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)及要求 B、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素功能，本錢(qián)，強(qiáng)度，穩(wěn)定性，平安，壽命，美觀，人的個(gè)性化需要, (2)小組任務(wù)點(diǎn)評(píng)十、教學(xué)反思