《探析结构稳定性》教学分析

来源:中小学教育 作者:李海云

新疆兵团第一师第二高级中学    

摘要：基于“立德树人”根本任务的达成及学科核心素养培养的目标，笔者依据自己的教学撰写了本篇说课稿，以期为广大通用技术一线教师在本节知识讲授时提供交流探讨之用。

关键词：结构；稳定性；教学

《探析结构稳定性》是高中通用技术苏教版《技术与设2》第一单元结构及其设计中的第二节中的任务一。第一课时“探析结构稳定性”目标主要有“通过技术活动探究重心、支撑面积，结构的形状等因素对结构稳定性的影响，并解决解决相关技术问题；能依据相关技术实验标准对结构稳定性、强度进行实验，并写出试验报告”。

一、关于教学目标、重难点

教材中P12页技术试验不能体现稳定性的三个重要因素，所以我更换了技术试验，用三种不同状态矿泉水瓶进行倾斜试验。这一课时的教学重点为影响结构的稳定性，难点：如何设计好技术实验，通过试验理解、掌握影响结构稳定性的主要因素。

二、关于学情、教法学法和教学准备及课时

学生前面已经对结构的概念，结构的受力、及结构的一般分类有了初步的认识，因此对哪些主要因素影响结构的稳定性会产生浓厚的兴趣，也有了一定探究的欲望。看到被大风刮倒的现象，会认识到的稳定性是有问题的。我计划从日常生活中寻找一些常见的案例进行分析，帮助学生更好的理解结构稳定性。通过非常直观而简单技术试验来丰富学生的感性认识和技术意识，体现学科核心素养，引导学生在探索过程中得出有用结论，需要注意的是高中学生观察和分析处理问题的能力较强，其结论要提炼。塑料瓶3个（课堂上学生可以提供，增加参与度）、水、40*20木板（可以用学生的板凳），课时为 1 课时。

三、关于教学过程

导入情景，新疆4-5月刮沙尘天气，路边的自行车和校园内移动宣传版面会出现什么情况，从而导出结构稳定性的定义，结构的稳定性是指结构在荷载（力）的作用下维持其原有平衡状态的能力。现在请一位学生在班级取3个同一品牌的矿泉水瓶，分别为空瓶、半瓶水、满瓶水，取自己坐的板凳放讲台上。

试验1开设为将3个水瓶并列间隔依次（空、半、满）排放在板凳上后慢慢抬起（角度45），观察现象并记录结果。将3个水瓶并列间隔依次（半、空、满）排放在板凳上后慢慢抬起（角度45），观察现象并记录结果。将3个水瓶并列间隔依次（满、半、空、）排放在板凳上后慢慢抬起（角度45），观察现象并记录结果。将3个水瓶前后间隔依次（空、半、满）排放在板凳上后慢慢抬起（角度45），观察现象并记录结果。将3个水瓶前后间隔依次（半、空、满）排放在板凳上后慢慢抬起（角度45），观察现象并记录结果。将3个水瓶前后间隔依次（满、半、空、）排放在板凳上后慢慢抬起（角度45），观察现象并记录结果。疑问为什么要做6 次？6 次试验的结果是什么样的？和水瓶的排列位置也没有关系？为什么会有一样的结果？

引导出重心位置的高低影响结构的稳定性。重心位置越低结构越稳定，重心位置越高结构越不稳定。对于一个静止的结构来说，如果重心的垂足没有落在结构与地面接触所形成的支撑面内，重心越低不越不稳定，反之就越稳定。试验2为请刚才的同学再选一位学生到讲台，下面同学也分组进行行试验。刚才的结果是空瓶第一个倒，半瓶最后倒，半瓶的重心位置比空瓶的重心位置低。将1个空瓶正放，另外1个空瓶（倒放）瓶盖在下面，并列排放在板凳上后慢慢抬起（角度45），观察现象并记录结果。将1个满瓶正放，另外1个满瓶（倒放）瓶盖在下面，并列排放在板凳上后慢慢抬起（角度45），观察现象并记录结果。2次试验的结果是什么样的？为什么会有一样的结果？结构面积的大小影响结构的稳定性？把瓶盖都去掉再做一次。引导出结构支撑面积的大小影响结构的稳定性，支撑面积越大结构越稳定。P19 页的马上行动：他们重心位置高为什么还稳定，为了增加稳定性都做了什么措施。

试验3为再选一位学生到讲台，下面同学也分组进行行试验。将2个半瓶水，帐号上支撑面积相同硬纸，一个接近正文形的长方形，一个长方形对角切开后直角对直角做一个三角形），并列排放在板凳上后慢慢抬起（角度45），观察现象并记录结果。将做好2个半瓶水，旋转90度，并列排放在板凳上后慢慢抬起（角度45），观察现象并记录结果。2次试验的结果是什么样的？为什么会有一样的结果？引导出结构的形状影响结构的稳定性。结构重心位置的高低、结构支撑面积的大小、结构的形状是影响结构的稳定性主要因素。为了更好的帮助学生记忆，用电影中的黄飞鸿的比武招牌动作来进行总结。下蹲（重心降低）、后撤（增加支撑面积），脚步不丁不八（三角形结构），进行了三重加固。 思考：在生活中所有的结构都要追求稳定性？不能不找出2 -3个越不稳定越好的的事例。课堂练习为P14页的马上行动，分析有哪些因素对站立办公桌的稳定性有影响。2分钟时间完毕后，请4 组同学讲述自己的结论并对其进行点评。

四、关于教学反思

整堂课立足学生的直接经验和亲身经历，通过“做中学”，以学生的亲历情境，自己手操作，亲身体验为基础，学生瑞教师的引导下自己能发现问题、解决问题，并将所学知识应用于实际问题。让学生真正成为课堂的主人。不拘泥于教材，但准确把握了教学重点和教学要求，感觉改进实验学生的热情比较高，对稳定性的理解比较深刻直观，虽然有学生学生参与，课堂活跃，但只是个别的几个学生动手，全员参与度也不够，是不是应该考虑将3个实验分组下去，且每组同学都有各自的分工，每组都上台展示分享本组的结论，其他组进行评价，让所有同学都来设计体验是不是会更好。

参考文献：

[1] 顾建军.《通用技术技术与设计1》[M].江苏凤凰教育出版社，2020.6

[2] 普通高中技术课程标准研制组.《普通高中通用技术课程标准》[M].2017