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探究结构的稳定性--肖建中说课稿
21湖​南​省​高​中​通​用​技​术​说​课​比​赛
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2014年湖南省通用技术教学研讨会《结构的稳定性》说课稿
作者：安化县第一中学
发布时间：日
探究《结构的稳定性》说课稿
安化县第一中学&&肖建中
尊敬的各位评委老师、各位同行，大家好。我叫肖建中，来自革命老区---安化县第一中学，我说课的内容是探究结构的稳定性。
一、说教材：
这是粤教版通用技术必修2中第一章第二节的内容。是在第一节&认识结构&的基础上，凸显对结构知识的&探究&。教材内容从四川彩虹大桥倒塌事件引入，加深学生对工程设计中质量安全重要性的理解；教材从学生日常生活熟悉的事物入手，引导学生从以下几个方面探究结构的性质：1、结构的稳定性。2、结构与强度。3、结构的连接。4、技术试验。
本节课只研究第一部分：探究结构的稳定性。结构的稳定性是结构的重要性质之一，是结构设计的重要组成部分，通过本节课的学习，不仅能深化学生对结构知识的理解，而且提高学生分析问题的能力，也为学习后面结构设计等内容奠定基础。
（一）教学目标：
1、知识目标
理解结构稳定性的概念和掌握影响结构稳定性的主要因素
2、能力目标
通过让学生亲历试验过程得出结论，提高学生的探究能力，掌握观察、分析问题的方法，提高学生的动手能力，从而提升学生的技术素养。
2、情感目标
体验探究学习的乐趣，促进学生之间的相互交流与合作。
（二）教学重点难点：
1、结构稳定性的概念；
2、通过技术试验分析影响结构稳定性的因素。
二、说学情
通过第一节的&认识结构&的学习，再结合高一物理力学的学习和学生日常生活用具结构的了解，学生对结构的知识并不陌生。新的知识让他们对原有认知进行完善、提高。尤其通过亲身动手，感受了通过试验解决技术问题的方法，但学生对结构的稳定性还停留在感性认识的阶段。
三、说学法：
通过第一节的学习，学生已经初步掌握了结构的基本知识，学生已有的生活经验为本节课进行的影响结构稳定性的因素探究试验奠定了良好的基础。但学生对结构的稳定性还停留在感性认识的阶段，所以在学习过程中注重组织学生观察实验、讨论归纳、自主探究。让学生在轻松愉快的学习气氛中学会新知识，培养学生分析问题解决问题的能力、交流合作能力等，提高他们的技术素养。
四、说教法：
根据课标要求结合本节教学内容与学情分析，我采取以下教学方法：创设情境&&实验探究&&引导发现&&总结评价的教学方法。
1、情境创设：通过提出问题创设情境、设置悬念；
2、实验探究：通过演示、分组实验，探讨影响结构稳定性的主要因素。
3、引导发现：在学生观察、参与演示、分组实验的过程中，激发学生的学习热情和兴趣，并发现和总结出实验结论。
4、总结评价：在课堂教学中，对学生进行过程评价及总结评价。
五．教学准备：
本节课需要准备教具：薄木板16块、长方体框架16个，同一型号的矿泉水瓶48个、熟鸡蛋16个（保证皮未破）、透明胶带16卷、不倒翁1个；多媒体教学课件。
六．教学过程：
1．创设情景，导入新课
日18时50分，重庆市綦(q?)江县彩虹桥发生整体垮塌，造成40人死亡，14人受伤，直接经济损失631万元。该桥从竣工投入使用到垮塌仅1051天。
倒塌前的彩虹大桥倒塌后的彩虹大桥
仅仅使用不得三年的彩虹桥为什么会倒塌？
彩虹桥的结构稳定性不好。
【过渡】那什么是结构的稳定性？
2．进入新授课：
演示不倒翁：儿歌道：&说你呆(dāi)你不呆，把你推(tuī)一(y?)推(tuī)，你又歪(wāi)一(y?)歪(wāi)，让(r?ng)你躺(tǎng)下(xi?)去(qu)，你又站(zh?n)起(qǐ)来(l?i)&这首儿歌形象的描(mi?o)述(sh?)了不倒翁的特点。
师生总结出结构稳定性的概念：
在荷载的作用下，结构维持其原有的平衡形式的能力。
由定义看：
彩虹桥结构不稳定；不倒翁结构稳定（动态）。
【过渡】有哪些因素会影响结构的稳定性？
&（讲解影响结构的稳定性的三个因素时我用了3个实验，让学生亲自参与，学生自己得出结论。然后教师用提出问题的方式，过渡到下一个内容。整个内容层层递进、环环相扣，浑然一体，又各自独立。）
创设情景：
西湖雷峰塔是西湖的著名景点，建筑面积仅6974平米而塔基就有4018平米。
【提出问题2】为什么雷峰塔的底座要那么大？
学生猜想：支撑面会影响结构的稳定性。
【探究试验1】
如何让一只鸡蛋稳稳的立在桌面上？
学生讨论、试验，至少会有两种方法：
(1)磕破鸡蛋；(2)用一物体作底座（3）让鸡蛋在桌面上高速旋转
【教师点评】：对于方法一，讲《哥伦布竖立鸡蛋的故事》，告诉大家：
要敢于创新，敢于打破常规思维。
对于方法三，是运用陀螺原理，属于动态平衡。直升机的螺旋桨工作原理。
（有兴趣的学生可以课下继续探究，课上不作赘述。）
对比方法一和方法二：
改变结构的支撑面积，可改变结构的稳定性
学生得出的结论：支撑面积大小影响稳定性。
【得出结论1】：影响因素一：支撑面积的大小；支撑面积越大，结构越稳定。
雷峰塔，底座占地面积大，是要增大结构的支撑面，提高结构的稳定性。
【提出问题2】再次演示不倒翁：不倒翁为什么能推倒又起来？
学生猜想：重心低，所以推倒又起来；
【探究试验2】
在一块薄木板上，有A、B、C三个矿泉水瓶子，A瓶中装满水，B瓶中有半瓶水，C是空瓶，让学生均匀用力，慢慢抬起木板的一端，看看哪个瓶子最后倒下？
【得出结论3】：1、影响因素二：重心的位置；
2、重心越低,稳定性越好。
【补充问题】为什么重心越低，结构稳定性越好?
重心越低，重心垂线越不容易超出物体的支撑面，物体的稳定性越好。
【提出问题4】除了以上两条因素，还有没有其他的因素会影响结构的稳定呢？
【探究试验3】：对比人字形梯和A字形梯的稳定性
分析：打开梯子，梯面与地面组成三角形，所以梯子能站稳；
当梯面顶部受到压力时，力会沿着梯的两旁传递下去，由于A字形梯中间比人字形梯多了一根拉杆，这拉杆分担了部分传递下来的力，使得到达地面的力比人字形梯要小，从而提高了稳定性。
从形状的角度看，A字形梯梯面与拉杆形成了一个三角形，这比人字形梯多了一个三角形，这就进一步加强了梯子的稳定性。
【得出结论3】：影响因素三：结构的形状影响稳定性（三角形结构是一种稳定的结构）
课堂思考：为什么&头重脚轻&的电脑液晶显示屏能够站稳呢？
&头重脚轻&说明液晶显示屏的重心比较高，但由于其支撑面比较大，使得重力作用线依然能落在支撑面内，所以结构稳定。
设计目的：让学生懂得设计整体性的重要，同时让学生明白各要素间不是独立的，而是相互关联的。
3．本节小结：
结构稳定性的概念：结构在负载的作用下，维持其平衡状态的能力。
影响结构稳定性的主要因素：结构重心的位置、结构与地面接触所形成的支撑面的大小、结构的形状等。
4．课后作业：不稳定的结构对我们是否有用处？收集身边一些不稳定的结构
八、教学反思：
本节课通过演示试验导入新课，利用视频引出概念，激起了学生兴趣，提高了学生上好课的热情。教学过程采取情景导入&&知识构建&&合作探究&&总结提高这一模式，积极倡导学生&主动参与、乐于探究、勤于思考&，以培养学生获取新知识&&分析和解决问题&等能力。
由于我们学校还没有技术实验室，技术实验仪器、教具少之又少，我只能利用身边的物品自己做些教具，当然，有些实验缺乏严谨，还需改进。针对学生的重视程度还不够，我尽可能以多变的活动方式、活跃的课堂气氛、各种情景创设来吸引学生，激发学生求知欲望和浓厚兴趣，让学生从内心深处真正喜欢通用技术这门课。谢谢大家。
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没有相关信息!与监狱等监管场所不同，这里的生活区没有铁栅栏。
12岁的范爷穿着浅粉色洋装，扎着俏丽发型。
　　一只骆驼，辛辛苦苦穿过了沙漠，一只苍蝇趴在骆驼背上，一点力气也不用，也过来了。苍蝇讥笑说：“骆驼，谢谢你辛苦把我驼过来。再见！”骆驼看了一眼苍蝇说：“你在我身上的时候，我根本就不知道，你走了，你也没必要跟我打招呼，你根本就没有什么重量，你别把自己看太重，你以为你是谁？”
　　英国文学家萧伯纳一日闲着无事，同一个不认识的小女孩子玩耍谈天，黄昏来临时，萧伯纳对小女孩说，回去告诉你妈妈，说是萧伯纳先生和你玩了一下午，没想到小女孩子马上就回敬了一句：你也回去告诉你妈妈，就说玛丽和你玩了一下午。后来，萧伯纳对他人讲，人，切不可把自己看得过重。
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结构与稳定性
作者：佚名 教案来源：网络 点击数： &&&
结构与稳定性
文 章来源莲山 课件 w ww.5 Y
结构与稳定性一、教材内容分析：　　本节内容在《结构和设计》中起到举足轻重的作用，不仅可使学生对结构的基本知识有更深的认识与巩固，而且也为以后结构的强度、结构的设计等教学打好基础。在教学中要充分利用探究、实验、讨论、小组合作的教学方法。二、教学目标：　　知识与技能：了解影响结构稳定的主要因素　　过程与方法：通过讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识　　情感态度价值观：通过分析讨论等得到结论，培养学生的观察能力，体验学习乐趣。渗透安全教育、德育教育。三、教学重点与难点：　　重点：影响结构稳定的主要因素　　难点：利用所学知识解决有关现象四、教学策略：　　在教学中为了使学生更易学到相关知识，必须以“影响结构稳定的主要因素”为主线，并以这条主线进行展开，使学生达到应用知识的目的。五、教学资源：　　生鸡蛋和熟鸡蛋、单脚撑自行车、照相机的三角架、陀螺、不倒翁、啤酒瓶、方木块等教学过程：（一）、引入新课：[探究]；创新意识培养，老师拿一熟鸡蛋，请学生让它站起来。方法一：当从侧面让它旋转起来时，它就会竖直地站立起来，生鸡蛋是不成的，里面的蛋清、蛋黄等液态的东西由于惯性，不随外壳一起转，所以这就成为鉴别生鸡蛋和熟鸡蛋的方法。链接：这里有两个问题使人百思不解，物体运动只能使它趋向于降低重心，而鸡蛋一转，由平放而立起重心反而提高了；另外，谁都知道陀罗定向，鸡蛋在桌面上绕竖直轴转动时，转的方向不动而鸡蛋自己翻身而起；其三，任何物体底面越平越稳定，鸡蛋却偏偏不安于现状，偏要一尖儿着地立起来，本来是躺着时与桌面接触面积更大的状态更稳。　　这个谜，直到本世纪八十年代初才解开。一位美国的物理系研究生，通过电脑进行复杂的运算，终于从理论上解决了。问题就出在旋转速度和摩擦上了。鸡蛋在旋转起来时，支持点周围也不免与支持面（桌面）产生摩擦，而这种旋转的物体总是使运动趋向于摩擦更小的状态。当鸡蛋摇摇晃晃地立起来，终于使一个尖端着地时，就逐渐达到了支持点面积最小，稳定旋转的状态，水平的能量转化成为绕对称轴旋转的动作。当然，由于摩擦，它的转速又会慢慢减小。然后开始摇晃，最后，倒下来，因为这时它要趋向重心更低，更稳定的状态。&方法二：轻轻一敲，那稍微碎了一点壳的蛋就稳稳地立在桌上，讲的是脑筋急转弯，是个逻辑问题，因为大家下意识的前提是鸡蛋不能损坏，这也是创新意识，要打破传统凝固思维。链接：一四九二年哥伦布发现了新大陆之后，回到了西班牙。在一次欢迎宴会中，忽然有人高声说道：“我看这件事不值得这样庆祝。哥伦布不过是坐着船往西走，再往西走，碰上了一块大陆而已。任何一个人只要坐船一直向西行，都会有这个发现。”宴会席上顿时鸦雀无声，面面相觑。哥伦布笑着站起来，顺手抓起桌上放着的熟鸡蛋，说：“请各位试试五看，谁能使熟鸡蛋的小头朝下，在桌上站住?”大家都拿起面前的热鸡蛋，试着、滚着、笑着，但谁也没把它立起来，哥伦布微笑着，拿起熟蛋，把尖头往桌上轻轻一敲，那稍微碎了一点壳的蛋就稳稳地立在桌上了。那人高叫道：“这不能算，他把蛋壳摔破，当然可以站住。” 这时，哥伦布正色说道：“对!你和我的差别就在这里，你是不敢摔，我是敢摔。世界上的一切发现和发明，在一些人看来都是简单不过的。然而他们总是在别人指出应该怎样做以后才说出来。”[引出问题]：那到底什么样的结构是稳定的，什么样的结构又是不稳定的？（二）、新课内容：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。 [探究]：不倒翁为什么不倒？[分析]：研究不倒翁的结构，发现它的重心低。&结合生活现象：以前的农作物个子高，遭遇暴风骤雨容易倾覆，造成减产；现在的农作物普遍个子矮。就是利用了重心低结构稳定的原理。[引导学生得出结论]：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。[举例]：落地电风扇或者宾馆里的落地灯，它们都有一个比较大的底座。[引导学生得出结论]：结构的底座，结构与地面接触所形成的支撑面的大小。支撑面越大越稳定，越小越不稳定。[探究]：学生拿一本书，让它直立在桌面上，它马上倾倒了，显然，其稳定性不好。同样的一本书，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，它就能很好的挺立住。[实例展示]：三角架[分析]：照相机的三角架为什么能保持平衡？[引导学生得出结论]：结构或构件的形状影响其稳定性。[教师]：影响结构稳定性的主要因素：重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状。[案例分析]：静止状态的单车如何保持稳定 （1）双腿支撑 （2）单腿支撑 [探究]：道具采用一辆自行车，调整单脚支撑位置，研究何时最易倒下，何时最平衡？&[试验 ]：学生骑自行车、[电脑展示]：电子图片（师生互动进行，教师提问，学生作答）[教师讲述]：在静止情况下，自行车本身不能自我平衡，需要加一支撑脚。当由骑车人和自行车构成一个 系统时，系统动起来之后，骑车人为系统注入动力，从而在自行车前进的时候，通过人的不断调节，自行车和骑车人与地面垂直，使自行车的重心落在车轮与地面接触的面积内。因此，在没有明显的外力干涉时，这一动态系统能够表现出一种稳定。[教师]：运动状态下与静止状态下物体的稳定条件有所不同。结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用，一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载，另一方面又利用不稳定的结构实现某些功能。１.倒置的啤酒瓶可以预报地震２.在打水的桶口边挂一重物，在水面时能自动翻倒打水。 &[学生快速阅读案例]：（打印稿）&　　虎丘是苏州两千五百仓桑的见证。高高耸立在山顶的虎丘塔已经成了苏州的标志。　　虎丘斜塔日益著名，并且因为它和吴王墓扑朔迷离的关系令科学家和游客兴致倍增。　　到了公元1512年，唐伯虎、王鏊等人因池水干涸，发现墓门，留下石刻。1955年人民政府清理剑池时确时找到了一条长约10米的石胡同，尽头呈喇叭状，容四人并立，并有一横三竖四块青石琢成的长方形石板，显然均为人工所为。根据墓门的形制和朝向，完全符合春秋战国时期的墓制。因此推测可能为吴王墓。但因墓恰巧在塔底下，且规模宏大，一旦开挖必影响塔，因而作罢，未打开墓门，留下千古之谜。现在的情况是虎丘后山为土堆砌，前山为巨石，因而推测后山为人工所堆。如果是这样，就和虎丘塔的倾斜有关。因为地基不牢，重6000吨的塔便倾向土堆的一边。所以，我们不妨认为，是吴王墓的建造引起了虎丘塔的倾斜，而虎丘塔的倾斜又保护了底下的吴王墓，使之不能开挖，成了一只真正保护吴王墓的白虎。就就是塔与墓两个重要古迹之间的关系。　　虎丘塔是全国重点文物保护单位。虎丘塔高47。7米，比意大利比萨斜塔矮6米；塔尖偏离中心2。34米，是比萨塔的一半；虎丘塔建于961年，比比萨塔早完工390年。请大家注意右侧塔身呈弧型曲线。因此，由此推测，和意大利比萨塔一样，虎丘塔在建塔时就开始倾斜。最后一层塔似乎偏向左边，这是因为1638年遭雷击失火烧毁，重建时为改变重心、纠正倾斜的结果。　　我们知道，与虎丘塔同期的杭州雷峰塔在三十年代倒塌。到五十年代，虎丘塔岌岌可危，不仅倾斜严重，而且周身裂缝遍布，最宽处达80厘米。1956年采用铁箍喷浆法，如箍桶一般，每层塔内用钢筋箍起来，地基灌浇水泥，有效地消除了裂缝。关于56年修塔，有一段有趣的历史。当年开会讨论修塔时，有一老工人坐在墙角微微地笑，主持会议的人见他胸有成竹的样子，便请他。老工人再三推辞后，终于提出了箍桶匠修桶的原理和方案，引起全场哄堂大笑。此事便搁浅。不久，来了一位苏联专家。看完虎丘塔下山路上，陪同人员讲了上面这段，苏联专家十分感兴趣，重又上山，于是外国专家发的话，便开始具体制定修塔方案。　　1981年开始用五年时间加固地基。在塔基下人工打44个孔，灌钢筋水泥，在44个桩下做水泥壳体，地下防水，更换部分砖体，制止了塔身的继续倾斜。[学生分组讨论]：为什么倾斜而不倒塌？（其重心向地面引垂线仍旧落在底座范围内）补充：比萨斜塔结构重心的位置：结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在就是稳定的，没有就是不稳定的。&[小试验]：（1）请学生用桌上的空矿泉水瓶子做各种稳定试验。（2）用积木叠出不同的结构，分析不同结构的稳定性。在动手实验中得出结论：结构的稳定性还与结构的形状有关。&[练习]:(1)在拥挤的公共汽车上已没有座位，你必须站着，而扶手你让给了旁边的老人，你在公共汽车上要如何才能保持自己的没摔倒？（2）P023页第1题
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