高中關(guān)于椅子穩(wěn)定性的探究

【專家解說】：一、課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)的要求 能通過技術(shù)實(shí)驗(yàn)分析影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的因素，并寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 二、教學(xué)分析: 1、教材分析 本單元內(nèi)容屬于《技術(shù)與設(shè)計(jì)2 》的第一個(gè)主題，該單元總的設(shè)計(jì)思路是:認(rèn)識結(jié)構(gòu)--探析結(jié)構(gòu)--設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)--欣賞結(jié)構(gòu)，“結(jié)構(gòu)”和“設(shè)計(jì)”共同構(gòu)成本單元兩個(gè)核心概念。而結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性又是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一，結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了空間的概念。因此，本節(jié)內(nèi)容在《結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》中起到舉足輕重的作用。教材通過馬上行動、案例分析、探究、小試驗(yàn)及閱讀等手段引導(dǎo)學(xué)生理解結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、探究影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素。這樣不僅可以使學(xué)生對結(jié)構(gòu)的基本概念有更深的認(rèn)識，而且也為以后結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等奠定了良好基礎(chǔ)。 2、學(xué)情分析 學(xué)生通過第一節(jié)“常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識”的學(xué)習(xí)，對結(jié)構(gòu)的概念，結(jié)構(gòu)的受力、及結(jié)構(gòu)的一般分類有了初步的認(rèn)識，對哪些主要因素影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度會產(chǎn)生興趣，也有了一定探究的欲望。因此采用激趣法，合理引導(dǎo)，通過具體的小試驗(yàn)、多媒體手段等方法，使學(xué)生基本能夠達(dá)到本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)目標(biāo)。 三、教學(xué)目標(biāo): (1) 知識目標(biāo): 理解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念 (2) 技能目標(biāo): 能通過技術(shù)試驗(yàn)分析影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素并寫出試驗(yàn)報(bào)告 (3) 情感目標(biāo): 通過分析討論等方法得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思維能力，主動參與意識，體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂趣。滲透安全教育、德育教育。 四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1、重點(diǎn) 分析影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素 2、難點(diǎn) 利用所學(xué)知識分析實(shí)際案例 五、教學(xué)用具 多媒體、桌子、人字梯和四桿框架等配套教具 六、教學(xué)方法 一開始采用激趣法，通過視頻圖片資料介紹今年夏天我國東南沿海地區(qū)遭受臺風(fēng)襲擊很多結(jié)構(gòu)受到破壞，引起學(xué)生對影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性因素的興趣。接下來結(jié)合生活事例，借助于學(xué)生動手試驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生探究影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素。讓學(xué)生真正成為課堂的主人。 七、課時(shí)安排 1 課時(shí) 八、教學(xué)構(gòu)思與流程 以課程的標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容為依據(jù)，以教學(xué)用具為載體，重點(diǎn)突出教材的“以人為本的”的技術(shù)設(shè)計(jì)理念，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。 我的教學(xué)構(gòu)思如下: 1、 用07年我國的臺風(fēng)過后的圖片引發(fā)學(xué)生的思考，導(dǎo)入結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的課題。 2、 借助人字梯、桌子和四桿框架等配套教具，通過學(xué)生自己動手組裝、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以及認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告來總結(jié)出影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的幾個(gè)因素。 3、 進(jìn)行課堂總結(jié)。 4、 作業(yè)。 5、 教學(xué)反思。 九、教學(xué)過程 新課導(dǎo)入 我們經(jīng)常會幾個(gè)人一起坐在長凳子上，當(dāng)其他人站起來離開凳子時(shí)，坐在最邊上的人一不小心就會摔倒。這里到底蘊(yùn)涵著什么樣的技術(shù)知識呢?這是一個(gè)穩(wěn)定性的問題。同樣，我們所研究的結(jié)構(gòu)也具有穩(wěn)定性問題。通過這節(jié)可的學(xué)習(xí)我們就會有所感悟了。 通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道，結(jié)構(gòu)是指事物的各組成部分之間的有序搭配和排列。從力學(xué)角度來說，結(jié)構(gòu)又是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。 07年我國發(fā)生了幾起臺風(fēng)，臺風(fēng)過后的一些錄象、圖片給了我們很大的震撼。如果我們的建筑物更加穩(wěn)定、更加堅(jiān)固，就可以在很大程度上減少臺風(fēng)等給我們帶來的危害。那么結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性指的是什么?又受那些因素的影響呢? 新課教學(xué) 【大屏幕】 1、什么是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?(板書) 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性:是指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下，維持其原有平衡狀態(tài)的能力。它是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。 【師】 為什么有的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，而有的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定呢?影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素有哪些? 2、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素:(板書) 自主學(xué)習(xí)過程:通過桌子、人字梯、和四桿框配套教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告 探究項(xiàng)目1 桌子 探究目標(biāo):分析三種桌子穩(wěn)定性與支撐面之間有什么關(guān)系。 學(xué)生分組探究(2人一組) 探究步驟: 第一步:根據(jù)搭建步驟，搭建桌子A 第二步:在桌子A的桌面上不同位置放置砝碼，觀察桌子的穩(wěn)定性，并作記錄 第三步:根據(jù)搭建步驟，搭建桌子B，先后在桌子B的桌面的不同位置放置砝碼，觀察桌子的穩(wěn)定性，并作記錄 第四步:根據(jù)搭建步驟，搭建桌子C，先后在桌子C的桌面的不同位置放置砝碼，觀察桌子的穩(wěn)定性，并作記錄。 在黑板上總結(jié)。 設(shè)問:是不是四條腿桌子一定比三條腿的桌子穩(wěn)定性好呢? 第五步:將其中的兩條腿往里移動再來觀察其穩(wěn)定性。 試驗(yàn)總結(jié):對于桌子A，我們只要輕輕的吹一口氣都可以把它吹倒，只有在兩條腿所在的面內(nèi)放置砝碼系統(tǒng)才可以穩(wěn)定;對于桌子B，要想一口氣把它吹倒不是那么容易， 在保證桌子穩(wěn)定不傾倒的條件下，砝碼可以放置的位置范圍要比桌子A大;可見，桌子腿與地面的接觸面積大了，其穩(wěn)定性相對就好了些;再看桌子C,桌子安裝四條腿在四個(gè)角時(shí)，穩(wěn)定性更好了些;但是，當(dāng)我們把四條腿盡可能的集中到一起時(shí)，發(fā)現(xiàn)桌子的穩(wěn)定性又差了許多。結(jié)論1:結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)和地面的接觸面的大小有關(guān)。 探究項(xiàng)目2 人字梯 探究目標(biāo):結(jié)構(gòu)的形狀和重心(在豎直方向上)位置對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。 學(xué)生分組探究(2人一組) 探究步驟: 引入:生活中，我們經(jīng)常會遇到需要爬梯子的情況， 爬的越高我們就越是害怕。這是為什么呢?我們今天 從技術(shù)的角度來分析其中的道理。 第一步:根據(jù)搭建步驟1-5，與同伴合作搭建人字梯。 第二步:根據(jù)搭建步驟6，將梯子豎立起來，觀察梯子的穩(wěn)定性如何，并作簡要記錄。 第三步:根據(jù)搭建步驟7，在人字梯的中間增加拉桿。觀察梯子的穩(wěn)定性如何，并作簡要記錄。 第四步:將砝碼放置在梯子的不同高度，測試梯子的穩(wěn)定性變化。 試驗(yàn)總結(jié):將第6步完成的人字梯豎立起來時(shí)，會發(fā)現(xiàn)其非常不穩(wěn)定，基本很難站立起來;但是，當(dāng)加入拉桿后梯子的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，穩(wěn)定性有了很大的提高。(強(qiáng)調(diào))結(jié)論2:結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)的形狀有關(guān)。 將砝碼放置在底部時(shí)，結(jié)構(gòu)的重心較低，梯子越不容易被推倒，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較好;砝碼放置的位置越高，梯子越容易被推倒，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越不好。結(jié)論3:結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和重心在豎直方向上的位置有關(guān)。重心越低，穩(wěn)定性越好。 鞏固試驗(yàn):四桿框架 我們每位同學(xué)手上都有一個(gè)四桿框架教具，請同學(xué)們 根據(jù)搭建步驟搭建四桿框架A,來觀察其穩(wěn)定性如何。 利用現(xiàn)有的材料怎樣使這個(gè)四桿框架更加穩(wěn)定。 試驗(yàn)總結(jié): 3、歸納總結(jié): 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素:結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小 重心位置的高低 結(jié)構(gòu)的形狀等 (板書) 拓展:(1)重心在水平方向上面的移動對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有什么樣的影響呢? 利用我們的“桌子”教具來探究重心在水平方向?qū)Ψ€(wěn)定性的影響。 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基本條件--重心所在點(diǎn)的垂線落在接觸面內(nèi)。 (板書) 現(xiàn)在我們再回到上課前的凳子實(shí)驗(yàn)，用我們所學(xué)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面的知識來解釋。 舉例: (2)凡是不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都應(yīng)該放棄嗎? 利用倒置的酒瓶的不穩(wěn)定性預(yù)報(bào)地震 (播放地震儀視頻動畫)。 【師】結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的各個(gè)因素是相互關(guān)聯(lián)的，要綜合考慮各種因素來要論結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。問題在靜止?fàn)顟B(tài)與運(yùn)動狀態(tài)下的穩(wěn)定性條件是不相同的，關(guān)于這個(gè)問題我們下節(jié)課再討論。 課堂小結(jié): 我們的生活中處處都是結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與否往往決定著我們的生活質(zhì)量。今天我們主要通過幾個(gè)簡單的模型結(jié)構(gòu)來讓同學(xué)們對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有個(gè)初步的認(rèn)識和理解;知道影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的幾個(gè)因素。在以后的學(xué)習(xí)生活中還需要同學(xué)們繼續(xù)努力，學(xué)習(xí)更多的科學(xué)技術(shù)知識，提高我們的生活質(zhì)量。