第一单元 结构与设计 第三节 简单结构的设计
简单结构的设计
教 材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：简单结构的设计
章 节：第一单元 结构与设计 第三节 简单结构的设计
课 时：第一课时
作 者：钱一千（无锡市第一中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 理解并巩固结构的涵义、结构与力之间的关系。
(2) 能熟练分析一个简单结构应考虑的主要因素。
(3) 能够对纸结构进行合理的结构分析，并设计一个简单纸结构。
(4) 能制作一个简单纸结构模型。
2. 过程与方法目标
(1) 设计过程中，能充分认识不同纸结构承重性能的差异。
(2) 在制作过程中，能够对影响纸结构的各个因素进行合理的分析与恰当的修正。
(3) 能制作承重性较好的纸结构，体验发现问题、解决问题的过程。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 形成和保持学生了解结构，研究结构的兴趣与热情。
(2) 体验解决问题过程的艰辛和获得成功的喜悦。
(3) 认识技术的创造性特征，培养勇于创造的个性。
二、教学重点
完成简单纸结构的设计，选择合适的纸结构形状和连接方式搭建纸结构模型。
三、教学难点
选择合适的纸结构和连接方式搭建纸桥结构模型。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节课是第一单元《结构与设计》第三节《简单结构的设计》。这节内容有两个方面要求：一是能够对所做的结构进行简单分析，熟悉设计一个简单结构所应考虑的主要因素；二是进行一个简单结构的设计，绘制设计图并制作模型或原型。分析教材本单元的前后章节——《常见结构的认识》、《稳固结构的探析》，这些章节中涉及到结构与力、结构的类型、结构的稳定性、结构的强度等知识点与本节课有很强的延续性，因此本节课重点应放在如何在设计简单结构的过程中，结合这些知识点，让学生发挥自己的创造力，设计出既符合要求又各具特点的简单结构。
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。
