2024新苏教版（2019）《高中通用技术》必修第二册《技术与设计2》教案(29)份（全册打包）.rar

任务一 感知丰富的结构任务一 感知丰富的结构浙江省嘉善高级中学 鲍建国一、教学内容一、教学内容本节课的主要内容是结构的一般含义，结构是普遍存在的，结构的多样性决定了事物存在的性质，这些知识作为结构思想方法的重要组成部分，贯穿于整个单元中。另外，通过对自然界中的结构、技术领域中的结构和社会领域中的结构的分析和研究，使学生感受结构的丰富性及其魅力。二、学科核心素养要求二、学科核心素养要求1.技术意识：1.技术意识：通过案例感受结构的丰富性及其魅力。2.创新设计：2.创新设计：通过技术体验和案例分析，归纳并解释结构的含义。三、教学重点、难点三、教学重点、难点1.重点：1.重点：理解结构的含义。2.难点：2.难点：结构决定事物存在的性质。四、教学准备四、教学准备教学课件，200 毫米15 毫米15 毫米的松木条，泡沫海绵块，螺栓及配套螺母若干，螺丝刀，羊角锤，胶水等。五、教学过程五、教学过程1.情境导入1.情境导入小明发现，很多老师都在计算机显示器下面垫厚厚的书，还有些老师在批改作业时把作业本堆得很高。他想要是有一种可以实现高度调节的办公桌该多好啊！2.新课学习2.新课学习（1）结构认识探究活动 1：让木条“动”起来。让学生根据书本里的方案制作甲、乙两种结构，并体验这两种结构的异同。问题 1：分析和比较甲、乙两种结构，并分别指出其优缺点？问题 2：列举这两种结构在实际生活中的应用。问题 3：列举你知道的其他奇妙结构。欣赏体验：图片展示各种奇妙的结构问题 4：生活还有哪些结构？这些结构分别属于什么领域？活动 2：分析魁北克大桥的坍塌案例。问题 5：从该案例中你能获得哪些启示？归纳总结：合理的结构是事物存在的基础，卓越的结构是设计者和制造者的共同追求。活动 3：办公桌“升”起来的简易模型制作。问题 6：分析桌子和木条之间的结构差异。问题 7：通过草图展示设计方案。行动：根据设计方案，利用甲、乙两种结构和其他材料制作简易办公桌模型。3.课堂小结3.课堂小结（1）结构的含义。（2）不同领域中的丰富结构。（3）结构的重要性。六、教学总结六、教学总结本节课通过探究活动让学生认识结构的含义，感知在自然界、技术领域和社会领域中的丰富结构，通过魁北克大桥的坍塌案例让学生认识到结构的重要性。七、教学反思七、教学反思本节课是本单元的第一节内容，也是本单元的基础，对后面各节的学习起着提纲挈领的作用。所以，情境设计至关重要，既要激起学生的学习兴趣，又能使学生聚焦问题。教师应该挑选合理的案例，并通过问题引导学生来进行思考。任务二 认识结构的受力任务二 认识结构的受力浙江省嘉善高级中学 鲍建国一、教学内容一、教学内容本节课从力学角度阐述了结构的含义，介绍了结构构件的多种受力形式，让学生清楚结构的构件经常受到哪些形式的力。二、学科核心素养要求二、学科核心素养要求1.技术意识：1.技术意识：通过技术探究活动，能从力学角度解释结构对技术产品及其功能实现的独特价值。2.工程思维：2.工程思维：能结合简单的结构案例，对其进行受力分析。三、教学重点、难点三、教学重点、难点1.重点：1.重点：结构的受力形式。2.难点：2.难点：对简单结构进行受力分析。四、教学准备四、教学准备教学课件，工具与材料等。五、教学过程五、教学过程1.情境导入1.情境导入小明去市场调研可以升降的办公桌。桌面升高后，他在桌面上放置了一些重物，发现有些办公桌的高度会稍微回降一些。为什么结构在受力后会发生变化呢？2.新课学习2.新课学习（1）探究结构的受力活动 1：探究吊兰盆栽支撑架的受力。问题 1：分析吊兰盆栽支撑架的结构特征？问题 2：分析吊兰盆栽支撑架不同位置的结构材料与受力之间的关系？活动 2：吊兰盆栽支撑架结构模型制作。（分组制作模型）问题 3：观察桐木条的变形情况，分析桐木条的受力形式？问题 4：结构还有哪些受力形式？（2）辨析结构的受力形式活动 3：升降桌模型的受力形式分析。学生分组探究上节课制作的简易升降桌模型，观察承重后的结构变化，分析不同构件的受力形式。问题 5：升降桌在升高及放置重物后不同部位的形状有哪些变化？问题 6：分析不同部位构件的受力形式？问题 7：思考可以从哪些方面来提高办公桌各构件的受力？3.课堂小结3.课堂小结（1）从力学角度认识结构。（2）构件的五种基本受力形式：受压、受拉、受剪切、受弯曲、受扭转。六、教学总结六、教学总结本节课通过探究活动，让学生认识了结构与力的关系；学会了从力学角度去分析结构的受力；为后续结构设计知识的学习做铺垫。七、教学反思七、教学反思本节课设置的活动较多，在教学中应注意及时引导学生。例如，通过问题引导把学生对活动的聚焦转移到对学习内容的理解上来。一、常见结构的认识一、常见结构的认识任务二认识结构的受力任务二认识结构的受力一、教学目标一、教学目标1、通过技术探究活动，能从力学的角度解释结构对技术产品及其功能实现的独特价值。二、教学重点、难点二、教学重点、难点从力学的角度解释结构对技术产品及其功能实现的独特价值。三、教学方法三、教学方法讲授法，演示法，任务引导法四、教学过程四、教学过程1、情境导入、情境导入2、新课学习、新课学习从力学角度分析，结构是指可承受-定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。每个物体都有它特定的架构形态，这种架构形态体现着它的结构。一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。如有的自行车的车轮由辐条、轮胎、车圈等构件组成。一个设计合理的结构应该能承受正常使用时外界的各种作用力，抵抗各种变形。因此，我们需要了解作用在结构上的各种力。分析结构的受力情况时，首先要清范组成结构的构件受到哪些力的作用;其次要清楚在这些力的作用下，构件能否安全、可靠地工作，也就是对构件进行承载能力的分析。根据构件的受力和变形的形式，我们可以将构件分为受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转这五种基本形式，如图 1-9 所示。构件受力与变形的基本形式构件受力与变形的基本形式构件受拉。构件受压构件受剪切构件受弯曲构件受扭转马上行动马上行动请将受力和变形形式、受力特点、具体案例进行连线连线。受力和变形形式受力特点具体案例受拉构件承受两个作用线相距很近、大小相等、方向相反的力单杠受压在通过构件轴线的平面内，承受委直于构件轴线的外力成外力的作用用剪刀剪铁皮受弯曲构件两端受到两个在垂直于轴线平面内的力锅作斜拉桥的拉索用，两力偶大小相等转向相反斜拉桥的拉索受剪切构件西端承受沿轴线方向的压力受拧的水管受扯转构件两端承受沿轴线方向的拉力工作中的千斤顶技术探究技术探究吊兰盆裁支撑架的受力探究探究目的探究目的:通过吊兰盆栽支撑架的受力探究，解释结构是如何承受力的。情境展示情境展示:为了给家庭环境增加一些绿色，孙宇的爸爸想在阳台安装几个支撑架，用来悬挂他最喜欢的吊兰盆裁。问题分析问题分析:对吊兰盆裁支撑架进行设计与制作，首先要明确选用什么材料制作支撑架才既美观又结实，可以对现有材料进行力学特征分析。其次要依据材料的力学特征设计相应的结构。活动准备活动准备:材料:1 根规格为 2.5mmx2.5mmx200mm 的桐木条、1 根细绳、1 根直径为 0.8mm的铁丝、胶带纸、1 块规格为 400mmx150mmx10mm 的木板等。工具:手电钻、钩码、剪刀、尖嘴钳、美工刀等。主要过程主要过程:1.用手电铭在距木板上边 5 mn 处钻一直径 3 mm 的通孔，在上孔正下方距上边100 mm 处钻-直径 3mm 的孔(孔不要钻通)。2.用尖嘴钳把铁丝弯成挂钩，用胶带纸绑在桐木条的一端，并将绳子的一端也绑扎在这一端。3.如图 1-10 所示，将绳子另一端穿过术板上方的孔绑在木板上,将柯木条的一-端插人木板下方的孔内。4.在挂钩上悬挂钩码，观察并记录桐木条的变形情况。图 1-10 吊兰盆栽支撑架与结构模型讨论讨论:1.桐木条的变形情况是怎样的?从变形情况是否能判断出桐木条受的是什么样的力?2.会不会存在侧面倾倒的情况?为什么会出现这样的情况?应如何解决该问题?马上行动马上行动有人利用办公区域的空间，安装了可挂在墙上的折叠桌(如图 1-11 所示)。该折叠桌的横支撑杆、斜支推杆分别受到什么形式的力?该折叠桌安装到墙横支撑杆上时一般需要先在墙上打孔并埋人膨胀管，然后装螺科支撑杆-钉，请从受力角度分析这样操作的原因。为了测试结构或构件能承受的力，各技术领域都有专 1 的设备，如用于测试结构抗拉、抗压等特性的拉压测试仪，用于测试和检测各种瓶盖开合的扭矩测试仪，用于测试螺钉扭力的螺钉扭断力测试机等。专用测试设备专用测试设备拉压测试仪瓶盖担矩测试仅螺钉担断力测试机从力学角度来看，结构对技术产品及其功能实现具有什么样的独特价值?3、课堂小结、课堂小结通过技术体验和案例分析，归纳并解释结构的含义，感受结构的丰富性及其魅力。五、教学反思五、教学反思任务三 辨析结构的类型任务三 辨析结构的类型浙江省嘉善高级中学 鲍建国一、教学内容一、教学内容本节课介绍了实体结构、框架结构和壳体结构三种基本结构类型，并通过实例分析了三种结构的受力特征和应用范围。在实际生活中，大多数物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型的组合而成的。二、学科核心素养要求二、学科核心素养要求1.技术意识：1.技术意识：通过技术探究活动，认识不同结构的受力特征。2.工程思维：2.工程思维：能辨析生活中的物体的结构类型。三、教学重点、难点三、教学重点、难点1.重点：1.重点：不同类型结构的受力特征。2.难点：2.难点：辨析物体的结构类型。四、教学准备四、教学准备教学课件，大小相近的生鸡蛋，大小合适的瓶盖，砝码、防护眼镜、木板等。五、教学过程五、教学过程1.情境导入1.情境导入小明发现办公桌的类型有很多，有些桌脚是实木制作的，很厚重；有些桌脚是钢条制作的，很轻盈。2.新课学习2.新课学习（1）结构的分类活动 1：壳体结构（鸡蛋）的承重试验。测试 3 个鸡蛋的最大承重，记录结果并分析，并比较有无瓶盖的区别。有无瓶盖能承受的砝码质量（千克）有无问题 1：为什么鸡蛋能够承受如此大的力？问题 2：瓶盖在其中起什么作用？问题 3：列举生活中与鸡蛋类似的壳体结构。归纳：壳体结构通常是指层状的结构，其几何特征是厚度比长度和宽度小得多。活动 2：三峡大坝案例分析。（展示三峡大坝图片）问题 4：三峡大坝属于哪种结构类型？问题 5：这种结构的受力特征是什么？问题 6：列举生活中的类似结构。归纳：实体结构通常是指结构体本身是实心的结构。活动 3：两种桌子桌脚结构的对比。甲 乙问题 7：两种桌脚的结构类型相同吗？分别属于什么结构类型？问题 8：乙的桌脚结构类型有什么特征？问题 9：列举生活中与乙的桌脚类似的结构？归纳：框架结构通常是指结构体由细长的构件组成的结构，其构件几何特征是横截面尺寸较长度小得多。问题 10：你会选择何种结构来设计升降办公桌的桌脚，并说明理由。3.课堂小结3.课堂小结（1）结构的三种基本类型：实体结构、框架结构、壳体结构。（2）辨析物体的结构类型。六、教学总结六、教学总结本任务通过活动探究和案例分析介绍了三种基本结构类型：实体结构、框架结构和壳体结构。了解三种结构在生活中的应用以及各自的受力特征。七、教学反思七、教学反思本节课的重点是能区分三种不同的结构类型，但在实际生活中，结构具有复杂性和综合性。需要教师在教学中注重提升学生对生活中常见结构的分析能力。任务一 探析结构稳定性任务一 探析结构稳定性浙江省嘉善高级中学 鲍建国一、教学内容一、教学内容本节课让学生理解什么是结构的稳定性，并从技术试验的角度，来引导学生发现影响结构稳定性的因素，依据实际需要提出改进的方案。二、学科核心素养要求二、学科核心素养要求1.技术意识：1.技术意识：通过技术活动探究重心、支撑面等因素对结构稳定性的影响，并尝试解决相关技术问题。2.创新设计：2.创新设计：能依据相关技术试验标准对结构稳定性进行试验，并写出试验报告。三、教学重点、难点三、教学重点、难点1.重点：1.重点：能依据相关技术试验标准对结构的稳定性进行试验，并对结构进行改进。2.难点：2.难点：理解结构稳定性的概念及其影响因素。四、教学准备四、教学准备教学课件，一次性木筷子（或竹筷子）、塑料管、铝条、铝片、木条、热熔胶棒、若干细绳等；剪刀、美工刀、钢锯、钢丝钳、热熔胶枪、若干钩码等。五、教学过程五、教学过程1.情境导入1.情境导入小明发现有些办公桌在升高后，从水平方向推它时，会有明显的晃动。而降低高度后，晃动幅度会减小。2.新课学习2.新课学习（1）结构稳定性的探究活动 1：悬臂结构的稳定性体验。活动要求：悬臂结构底部与地面接触所形成的支撑面的大小不超过 200 毫米200 毫米，底部与挂重物的位置在水平和竖直方向相距都不少于 200 毫米。活动过程：分小组设计方案。根据给出的结构方案制作悬臂结构。在悬臂结构前端逐步悬挂钩码，观察并记录悬臂结构倾倒时所挂钩码的质量。在悬臂结构前端悬挂步骤中悬臂倾倒时的钩码数量，并尝试在悬臂结构的其他位置添加重物，使悬臂结构重新保持稳定。问题 1：悬挂钩码到一定数量后，悬臂结构状态有什么变化？归纳：结构的稳定性是指结构在荷载作用下维持其原有平衡状态的能力。问题 2：对比各小组的悬臂结构在倾倒时，所挂钩码质量是否相同？问题 3：思考分析不同悬臂结构的区别？问题 4：在活动步骤中，所加重物的位置与其质量有什么样的关系？归纳：结构稳定性与重心之间的关系。活动 2：探究四种 A 字形梯的稳定性问题 5：A 字形梯在载人时重心很高，为什么还能保持稳定？问题 6：A 字形梯中间的横梁有什么作用？问题 7：图丁中采用八脚支撑的原因是什么？归纳：结构的稳定性与结构形状以及支撑面大小的关系。（2）结构稳定性的技术试验活动 3：课桌稳定性试验活动要求：课桌一张，如果条件允许请用站立式办公桌。若用站立式办公桌，则需要在升到最高和降到最低状态下分别进行测试。加载设备（提供垂直或水平加载力）、加载垫（直径为 100 厘米）、挡块（用来防止桌子移动）。应在最不稳定的桌边进行试验，如该桌边不明确，则应通过试验来确定。如果桌子安装了抽屉，在测试时抽屉应关闭并不应载重。活动过程：把课桌放在水平地面上，用挡块抵住课桌最不稳定边的桌腿，防止课桌在试验时移动。垂直加载稳定性试验。通过加载垫在课桌最不稳定边中心离边沿向内 50 毫米桌面处，垂直向下逐渐加力，至下表中的规定值或直至课桌有一个桌腿离开地面时为止。记录最大荷载。垂直和水平加载稳定性试验。在课桌最不稳定边中心离边沿向内 50 毫米桌面处通过加载垫垂直向下加 100 N 的力，同时在该边中点桌面上向外施加一个水平力，逐渐增加该力至下表中的规定值或直至课桌有一个桌腿离开地面时为止。记录最大荷载。将课桌顺时针转 180 度，针对课桌的另一条不稳定边，重复上述步骤、，并记录试验数据。技术参数国家标注（规定值）最大荷载垂直加载稳定性600 N不稳定边 1垂直和水平加载稳定性20 N垂直加载稳定性600 N不稳定边 2垂直和水平加载稳定性20 N问题 8：根据试验数据，分析所测试课桌的稳定性是否达到了国家标准？思考原因？问题 9：思考如果要提高课桌的稳定性，可以采取哪些措施？3.课堂小结3.课堂小结（1）结构稳定性的含义。（2）影响结构稳定性的三个主要因素：重心位置、支撑面大小、结构的形状。六、教学总结六、教学总结本节课通过技术体验探究结构的稳定性，从活动中认识影响结构稳定性的主要因素：重心位置的高低、支撑面的大小以及结构的形状。通过技术试验分析结构不稳定的原因，并能分析如何提高其稳定性。七、教学反思七、教学反思本任务难点是要理解结构稳定性的概念及其影响因素，当学生学习下一节课的知识后，类型记 录数值会对稳定性和强度的概念混淆不清。因此在本节课中，需要通过技术体验进一步强化学生对稳定性概念的理解。任务二 探析结构强度任务二 探析结构强度浙江省嘉善高级中学 鲍建国一、教学内容一、教学内容本节课要求学生理解结构的强度，通过探究体验认识影响结构强度的因素。结合技术活动分析影响结构强度的因素，并提出合理的改进方法。二、学科核心素养要求二、学科核心素养要求 1.技术意识：1.技术意识：通过技术活动探究形状、材料、连接方式等因素对结构强度的影响，并尝试解决相关技术问题。2.创新设计：2.创新设计：能依据相关技术试验标准对结构强度进行试验，并写出试验报告。三、教学重点、难点三、教学重点、难点1.重点：1.重点：能依据相关技术标准试验对结构强度进行试验并分析和改进。2.难点：2.难点：理解结构强度的概念及其影响因素。四、教学准备四、教学准备教学课件，试验教具等。五、教学过程五、教学过程1.情境导入情境导入小明发现有一款办公桌的脚架采用了铝合金材料一体成型，其脚架内部设计成网格，这是为什么呢？2.新课学习新课学习（1）结构强度的探究案例展示。结构强度的含义是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。应力的定义是构件单位面积上所产生的内力，=FN/A。活动 1：悬臂结构模型的强度体验。活动要求：用不同材料但结构相同的悬臂结构进行比较试验。用相同材料但结构不同的悬臂结构进行比较试验。活动过程：将悬臂解结构的一端固定，悬臂长度不少于 200 毫米。在悬臂结构的另一端不断增加钩码，直至悬臂出现断裂，记录断裂前的钩码质量以及断裂点。将测试数据记录在表格内，并进行交流和讨论。序号结构形状所用材料连接形式钩码质量断裂点1234问题 1：根据试验结果，分析承重较大的结构具有什么特点？问题 2：观察断裂点在哪个位置，请思考原因是什么？问题 3：分析材料、连接方式对结构承重的影响？马上行动 1：钢筋混凝土梁中的钢筋和混凝土的受力形式是什么？如何合理利用钢筋提高梁的强度？归纳：结构的材料影响结构的强度。马上行动 2：升降桌是如何实现升降功能的？它的连接方式是什么？归纳：结构的连接方式影响结构的强度。连接方式特 点具体形式铰连接被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动松螺栓连接、松铆连接、铰链连接等刚连接被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动榫接、胶接、焊接、紧铆连接、紧固螺栓连接等问题 4：列举刚连接和铰连接的应用。活动 2：悬臂梁强度与截面形状。活动要求：用周长相同的硬纸制作不同截面形状的纸筒，来模拟不同截面的钢管进行强度试验。活动过程：分别将不同形状的纸筒的一端固定在测试装置上。分别在不同形状的纸筒的另一端悬挂相同质量的砝码，并依次不断地增加相同质量的砝码，观察结果。问题 5：哪种截面形状的纸筒可以承受更大的力？归纳：结构的形状影响结构的强度。问题 6：观察断裂点在哪个位置，请思考原因是什么？问题 7：生活中有哪些设计是通过改变结构的形状从而来改变结构的强度的？3.课堂小结课堂小结（1）结构的强度的含义。（2）影响结构强度的主要因素：材料、连接方式、结构的形状。六、教学总结六、教学总结本节课通过技术体验探究结构的强度，从活动中认识影响结构强度的主要因素：结构的材料、结构的连接方式以及结构的形状。七、教学反思七、教学反思本节课的难点在于理解结构强度的含义，并能区分结构的稳定性和结构的强度。通过活动体验探究影响结构强度的主要因素，在活动中要把握好试验的规范性，对比试验要注意相同条件的设定，确保试验结果的科学性。任务一 感悟结构与功能的关系任务一 感悟结构与功能的关系浙江省嘉兴市第三中学 徐桑丹一、教学内容一、教学内容本节课从结构功能的角度来进行设计分析的学习，其内容主要有产品的功能、结构与功能的关系、功能体现的使用需求、功能的实现需要以相应的结构保证以及结构可靠性等。二、学科核心素养要求二、学科核心素养要求1.技术意识：1.技术意识：通过观察与体验，探析折叠结构。2.工程思维：2.工程思维：理解设计中结构功能的实现；通过可调结构的案例分析，理解结构设计需要满足的设计的功能和要求。3.图样表达：3.图样表达：能根据实物画出草图，能根据设计要求画出设计方案的草图。三、教学重点、难点三、教学重点、难点1.重点：1.重点：结构与功能的关系。2.难点：2.难点：结构功能的实现与表达。四、教学准备四、教学准备教学课件、几款具有可调功能的台灯。五、教学建议五、教学建议结构功能的实现主要是以“画台灯折叠结构图”“拆解折叠结构”“设计折叠小板凳”三个活动为载体，按照“认识结构功能理解功能与需求的关系功能的实现”这样的顺序来开展教学，建议 2 课时。六、教学过程六、教学过程1.情境导入1.情境导入台灯是如何既能保持稳定使用，又能实现可折叠功能的？小明购置了几款可调结构的台灯，来一探究竟。第一课时第一课时活动 1：折叠结构的探析，折叠台灯案例的研究。（1）案例分析：台灯。呈现各类台灯图片，分析讨论台灯应具备的功能。选择三款具有特殊功能的台灯，进行设计分析问题 1：这些台灯虽造型不一，但大都由哪些部分组成？问题 2：台灯的这些相同的部分，是为了实现哪些功能?问题 3：作为一款性能良好的台灯，它要实现的主要功能是什么？为什么？问题 4：观察与思考三款台灯在结构上的差异，分别满足了人类的哪些需求？问题 5：三款台灯分别采用了什么方法实现对应的功能？（2）图样绘制：折叠结构的探析。分组探析折叠结构并绘制技术图样。绘制台灯折叠部分图样（在画草图时，将学生进行了分组，A 组学生通过看图片案例后再画草图；B 组通过拆解实物后，再画草图）针对图样，展开结构分析。问题 6：请观察该折叠台灯，从功能的角度思考该结构几处可折叠，并指出折叠处的设计意图分别是什么。问题 7：如图所示的折叠结构，能实现折叠功能是哪张图？说明理由问题 8：该折叠结构主要有几部分构件组成？如何实现折叠呢？（3）结构拆解：辨析折叠功能。拆解两款台灯的折叠结构，从材料选择、连接方式等方面观察折叠的差异。通过体验、观察与分析，得出影响结构功能的因素。问题 9：从材料、构件数量的选择等方面思考两款台灯的折叠效果有什么差异？问题 10：你觉得哪款台灯的折叠效果会更好？为什么？折叠效果不好的那款台灯有什么优点（便宜，其目的是节约成本）？问题 11：结构设计所隐含的其他功能是否同样重要？为什么？活动 2：可调结构的探析，理清结构与功能的关系。阶段小结：折叠结构功能的实现：明确设计的目的（折叠、支撑）。明确组成的构件（如轴、螺栓螺母、圆形的构件等）。明确构件作用及构件间的联系（尺寸、规格、数量、材质等）。验证功能的实现（通过测试、讨论来验证）。问题 12：生活中，你在哪里还看到过这样的折叠结构案例吗？问题 13：除了折叠，还可以通过哪些方法来实现其结构的可调功能呢？折叠结构的应用与拓展：呈现各类产品中的折叠结构，理解结构方案多样性。除了折叠，还有拆卸、升缩等不同方法实现可调功能。设计实践任务：改变台灯支撑结构，设计具有可调功能的台灯支撑结构。要求有一定的伸缩功能，实现高度的调节；能固定在一定高度；结构简单，便于操作。问题 14：列举身边的可调结构。问题 15：你设计的台灯支撑结构是如何实现高度可调的？问题 16：该设计用到哪些构件？它们怎么搭配？思考这些构件都需要用吗？使用合理吗？大概成本是多少？问题 17：该结构设计的亮点是什么？卖点又是什么？第二课时第二课时活动 3：折叠小板凳的设计，能绘制板凳图样。折叠功能实践与应用：小板凳设计。设计一款折叠小板凳。要求如下：（1）具有折叠功能。（2）使用时能保持一定的稳定性和强度。（3）材料不限。画出折叠部分的设计草图，必要时用文字说明。问题 1：你的设计实现了哪些功能？问题 2：选用了哪些材构件？这些构件分别有什么作用？问题 3：构件之间如何连接？如何实现其折叠功能？问题 4：你的结构能既保证其稳固性又确保能折叠自如吗?如何实现？方案权衡比较和分析：从功能的角度对草图方案进行分类打分。（呈现几种，不一一呈现）（1）有立体感，但无法实现折叠，得 2 分。（2）在细节上功能不达标，或者要求没考虑到位，如凳面出现合页，或者设计成了椅子而非小板凳得 34 分。（3）结构有一定的创意，图样绘制清晰到位，体现一定的工艺流程，结构稍显复杂，加工难度较大，成本偏高，可得 4 分左右。（4）可折叠，结构合理，表达清晰流畅，体现加工，有细节，可得 5 分。案例分析：站立式办公桌功能的实现。分析站立式办公桌设计要求：（1）能方便、快捷地实现升高和下降。（2）具有一定的稳定性和强度。（3）结构简单，能够利用通用技术教室基本工具、设备进行制作。从功能实现的角度思考：（1）桌面的设计。（2）支撑结构的设计。（3）高度调节结构的设计。（4）稳固结构的实现。（5）各部分的连接。七、教学总结七、教学总结本课从结构与功能这个角度切入，重点关注图样表达的素养达成。包含“能根据实物画出草图吗？通过拆解实物后画出的草图方案会不会更合理？能不能根据设计要求画出设计方案的草图呢？具备多方案能力吗？”这些问题的研究。八、教学反思八、教学反思1.在画台灯折叠结构的时候，建议将全班分成几组对比小组，其中一组是仅看实物图画出草图，另一组是通过拆装台灯折叠结构后，再画草图。两组草图对比，仅仅看实物图的那组，尽管有些同学绘制的折叠部分其造型和实物图很接近，但是在功能的实现上存在很大问题。而经过拆装之后的那组，图样表达的准确性更高。真实的技术体验活动有助于草图的表达，当然，其中的相关因素还很多，比如有些同学在图样表达上有天赋、美术生等。2.从表达的图样可知，学生在设计结构时，关注功能实现的创造性，但考虑现实材料、工艺、设备等因素较少，方案的可行性不大。说明对设计有想法，但分析问题并不全面，思维的深度还不够。任务二 欣赏经典结构的案例任务二 欣赏经典结构的案例浙江省嘉兴市第三中学 徐桑丹一、教学内容一、教学内容本节课引领学生欣赏优秀的结构设计，从技术和文化两个角度认识经典结构，其中技术的角度包含结构功能的实现，稳固耐用性，造型设计的创意和表现力，材料使用的合理性，工艺制造的精湛程度等；文化的角度主要含结构的文化寓意与传达，美学原则，体现时代、民族、习俗方面的特征以及个性特征等方面。二、学科核心素养要求二、学科核心素养要求1.技术意识：1.技术意识：通过经典结构的案例分析，学会从技术和文化不同的角度欣赏结构。2.工程思维：2.工程思维：能从结构功能、稳固要求、工艺制造等方面去分析和借鉴经典结构。三、教学重点、难点三、教学重点、难点1.重点：1.重点：从技术角度欣赏结构。2.难点：2.难点：从结构功能、稳固要求、工艺制造等方面去分析和借鉴经典结构。四、教学准备四、教学准备教学课件。五、教学过程五、教学过程活动 1：通过中外经典对比，探究其技术上的差异。案例分析：中国古典建筑飞檐。飞檐是中国古代建筑，屋顶结构的特色之一。曲线、向上微翘的飞檐，使得原本异常沉重的屋顶，随着线条的曲折，显出向上挺举的飞动轻快之感。问题 1：向上、向外伸翘起的屋角，这样设计的原因是什么？问题 2：飞檐结构都以哪种材质制作？这种材料的加工特点和技术难点是什么？问题 3：请上网搜集木质结构的连接方案，简要分析榫卯结构的来历。问题 4：中国古代建筑结构多以木材为材料，请你从材料与构件的连接方式等角度，分析中国古代建筑稳固的原因。活动 2：通过中外经典设计案例对比，探究文化差异。案例分析：飞檐与蚂蚁椅。呈现飞檐与蚂蚁椅，从技术和文化的角度对比两者的差异。问题 5：谈谈飞檐的造型给人以怎么样的感觉？造型传达出怎样的寓意？你还能列举出哪些传统建筑的典型案例吗？从技术和文化的角度简要分析。问题 6：蚂蚁椅体现了一个时代的特征，经过半个多世纪，现在依然是时尚的佳作，在世界各地很多公共场所都能见到蚂蚁椅的身影，请思考它体现了什么样的文化背景？作业安排：用木条制作简易赵州桥模型。问题 7：从技术与文化角度来看，为什么赵州桥、蚂蚁椅等结构能成为经典的结构设计案例？六、教学总结六、教学总结从技术与文化的角度欣赏经典结构案例，需要明确以下几点：1.为什么可以成为经典，从工艺、结构、功能的角度去挖掘？2.如何从文化的角度去欣赏和评价经典案例。3.如何从技术的角度去分析和评价结构案例。七、教学反思七、教学反思1.案例选择侧重中国古今经典结构。2.对案例的分析深度不够，没有很好地引发深度思考。任务一 分析结构设计应考虑的主要因素任务一 分析结构设计应考虑的主要因素浙江省嘉兴市第三中学 徐桑丹一、教学内容一、教学内容本节课为结构及其设计单元的最后一小节的第一个任务，指出在进行结构设计时，应该以怎样的的设计目标展开，如何抓住核心因素展开设计。结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标，应满足设计规范，使用者的基本需求；应考虑结构的稳定性、强度安全性、适用性、耐久性和成本控制等要求；不同的设计应有所侧重，而安全应是所有结构设计中的关键因素。二、学科核心素养要求二、学科核心素养要求1.工程思维：1.工程思维：通过案例分析，说明结构设计应考虑的主要因素。2.图样表达：2.图样表达：综合考虑稳定性、强度等多方面的因素，提出解决方案，进行比较、权衡、优化，并绘制设计图样。三、教学重点、难点三、教学重点、难点1.重点：1.重点：能结合案例分析出结构设计应考虑的主要因素。2.难点：2.难点：能提出解决问题的多种方案并能进行有效的方案比较。四、教学准备四、教学准备教学课件。五、教学过程五、教学过程活动 1：通过案例分析，收集站立式办公桌结构上的设计规范。1.解读教材中商业建筑设计规范案例，从公用楼梯、坡道的设计规范分析室内外楼梯的踏步高度、宽度等尺寸要求，查找并列举生活、生产等行业规定等信息。2.呈现多款站立式办公桌方案，从其高度范围、宽度、人机要求等方面进行权衡、比较与分析，查找站立式办公桌的设计规范要求。问题 1：一般室内楼梯的踏步高度尺寸为多少？踏步宽度又为多少？思考为什么会有这样的尺寸规定，分别是 从 结 构设计的 哪 些 方面思考的？问 题2：查找 办 公 桌相关尺寸标准，从人机关系、结构稳固性、成本等的角度思考这些尺寸制定 的依据。活动:2：通过站立式办公桌的结构设计分析，组内讨论，提出多种解决方案。1.从结构稳固性、使用的耐久性、安全性、适用性等方面设计分析站立式办公桌，完成方案的制定，每组至少完成三个方案，并画出详细的设计草图。2.组内讨论：从功能实现、工艺、成本、可行性等方面分析，筛选出一到两个方案用于展示与交流。问题 1：本组共设计了几个方案，这些方案在实现站立功能时所采用的方法有什么区别？问题 2：你们筛选了哪个方案作为最后的展示方案？选择它的理由是什么？问题 3：你们的站立式方案可调吗？如果可调，是如何实现可调结构的？又是如何来保持其结构的稳固性的？选择了哪些材料、构件？成本大约多少？活动 3：通过站立式办公桌方案的展示与讨论，评价方案的可行性。1.从功能实现、结构稳定性、强度、可靠性、可行性几方面制定量表，下发给每个组，围绕这几个维度进行展示并评分。2.分组展示与交流，互动点评。问题 1：本组结构方案的亮点是什么？有哪些需要改进之处吗？问题 2：结合量表思考：本组方案如何体现成本的节约？如何实现站立功能？结构可调吗？如何保持结构的稳固要求？加工难度大吗？会安排几课时完成？适合批量生产吗？为什么？本组方案是从哪些方面去考虑使用的可靠性的？作业安排：完成方案的优化。根据打分的结果，各组方案在可行性、稳固性、功能实现、可靠性等方面都存在了问题？请各组取长补短，对方案进一步优化。六、教学总结六、教学总结要求每组提供至少 3 个方案，7 组设计 30 多个方案，且结构方案多样，远超标准，如升降的结构有伸缩式、折叠式和传动式。同学们解决问题的思路比较开阔，也说明前期的任务设计和指导帮扶有一定作用，也证明站立 式办 公桌 项目 在培 养多 方案能力上的意义。当然，设计方案也存在许多不足的地方。七、教学反思七、教学反思实现办公桌高度调节的，但是从加工的难度、材料的选择、投入的成本、现有的技术水平等问题反映出该方案其实是很难实现的。而这些问题在设计的交流、测评中，大部分同学都提到了，那为什么自己在设计的时候很难注意到这些问题呢？原因可能有几点：一是老师的引导，是否真正关注方案本身在解决问题？二是学生的设计习惯和思维的形成还需要一个漫长的过程。三是在设计上缺乏与真实世界的关联，包括真实的材料、真实的加工、真实的研究等。任务二 设计并制作站立式办公桌任务二 设计并制作站立式办公桌浙江省嘉兴市第三中学 徐桑丹一、教学内容一、教学内容本节课是结构设计单元的最后一部分，是上一节课的延续，内容是完成站立式办公桌方案的确认及模型的制作。二、学科核心素养要求二、学科核心素养要求1.物化能力：物化能力：根据实际条件，选用合适的结构设计方案，作出模型或原型。2.工程思维：工程思维：能对站立式办公桌进行功能测试、稳定性和强度的测试。三、教学重点、难点三、教学重点、难点1.重点：1.重点：模型的加工。2.难点：2.难点：处理方案与工艺间的关系。四、教学准备四、教学准备教学课件、模型制作的材料、金工、木工实践教室。五、教学过程五、教学过程活动 1：观察与分析现有材料，对方案进一步修改。1.提供丰富多样的加工材料和工具设备（各种连接件，不同截面、大小的木质板材、金属套管等，主要是在金工、木工教室内完成）进行选择。2.根据所提供的材料，进一步明确设计方案。3.明确加工周期不得超过 4 课时，要求每组制定加工进度表。问题 1：本组方案做了哪些调整？为什么要作这样的调整呢？问题 2：改进后的方案，其结构最大的优势是什么？问题 3：本组成员如何分工？预计多久完成该模型的制作？问题 4：本组方案在加工时会用到哪些工艺？你认为其加工的难点是什么？准备如何解决这些问题？活动 2：站立式办公桌模型制作。动手实践：模型制作，基本是在 23 课时内完成。问题 1：模型和之前设计的方案差异度大吗？如果大，大在哪里？（如：模型是如何实现构件的连接的？与方案设计中体现的连接差异度大吗？为什么要作这样的调整？）问题 2：该模型加工难点是什么？我们是如何突破的？问题 3：组员如何配合的？小组加工过程中，有没有好的方法可以借鉴？活动 3：站立式办公桌模型的技术测试。技术试验：从功能实现、结构稳定性、强度等方面进行技术试验。问题 1：它能实现相应要求吗？如何实现的，请演示。问题 2：模型使用的效果如何？高度可调吗？可调功能能顺利实现吗？如果高度可调，在使用时，结构稳吗？问题 3：本组模型，存在的问题有哪些？为什么会出现这样的情况？如何改进？作业安排：从方案、制作、设计实践感受等方面对本次实践活动进行反思，完成 500 字的实践体验小文章。1.结构设计重点要把握哪个部分？从结构相关要求的实现，简单地介绍下自己的设计，也谈谈你在团队中的角色，存在的问题和努力的方向。2.结构设计时主要有问题明确、方案设计和模型制作这几部分，你认为这几个部分重要吗？结合实践感受，谈谈体会。六、教学总结六、教学总结1.大部分小组在取得真实材料后，方案又有了新的改进。（1）下列四组的设计方案和制作后与原型区别不大第一个方案通过折叠结构实现办公桌高度的调节，其加工精度很好，所花加工时间较长，材料成本高，采用了压缩杆，但对压缩杆的用途没有分析到位，没有利用好该材料，测试过程中稳定性问题大，在制作的后阶段进行方案修改，增加底部杆以扩大支撑提高了稳定性，该组成员配合度较高。第二个方案采用伸缩方式，其原来的伸缩方案和原型的伸缩有差别，主要针对设备、工具和配件材料的因素进行修改，方案制作过程中进行过二次修改，主要是其在伸缩过程中的稳定性问题，后在其中下段处增加横杆来保持伸缩时的稳定。第三个方案几乎没有改变，制作过程中小组成员一直追问各种配件的使用和选择，且有外出购买配件的经历，但仍由于主要材料和配件不齐的原因，其方案在实现伸缩的过程中存在了便捷性的问题，加工难度集中在角铁的锯割、弯折和钻孔。第四个方案是利用四套套管和插销实现的伸缩结构，与最初的方案有一定的差距，主要是支撑和底座，改变的原因是加工的难度。特别在连接上，由于很难确定金属与木材合适的连接方式，方案一度被搁浅。小组成员间缺少合作与交流，这也是导致方案一再出现问题的原因。（2）下列两组方案与制作后与原型区别较大 第一个方案为了降低制作的难度，除了桌面面板外，其余涉及到的曲线部分，几乎都改成直