高中关于椅子稳定性的探究

【专家解说】：一、课程标准对本节的要求 能通过技术实验分析影响结构的稳定性的因素，并写出实验报告。 二、教学分析: 1、教材分析 本单元内容属于《技术与设计2 》的第一个主题，该单元总的设计思路是:认识结构--探析结构--设计结构--欣赏结构，“结构”和“设计”共同构成本单元两个核心概念。而结构的稳定性又是结构的重要性质之一，结构体现了空间的概念。因此，本节内容在《结构与设计》中起到举足轻重的作用。教材通过马上行动、案例分析、探究、小试验及阅读等手段引导学生理解结构的稳定性、探究影响结构稳定性的主要因素。这样不仅可以使学生对结构的基本概念有更深的认识，而且也为以后结构的强度、结构的设计等奠定了良好基础。 2、学情分析 学生通过第一节“常见结构的认识”的学习，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，对哪些主要因素影响结构的稳定性和强度会产生兴趣，也有了一定探究的欲望。因此采用激趣法，合理引导，通过具体的小试验、多媒体手段等方法，使学生基本能够达到本节内容的学习目标。 三、教学目标: (1) 知识目标: 理解结构稳定性的概念 (2) 技能目标: 能通过技术试验分析影响结构稳定性的主要因素并写出试验报告 (3) 情感目标: 通过分析讨论等方法得出结论，培养学生的观察、思维能力，主动参与意识，体验学习乐趣。渗透安全教育、德育教育。 四、教学重点、难点 1、重点 分析影响结构稳定性的主要因素 2、难点 利用所学知识分析实际案例 五、教学用具 多媒体、桌子、人字梯和四杆框架等配套教具 六、教学方法 一开始采用激趣法，通过视频图片资料介绍今年夏天我国东南沿海地区遭受台风袭击很多结构受到破坏，引起学生对影响结构稳定性因素的兴趣。接下来结合生活事例，借助于学生动手试验，引导学生探究影响结构稳定性的主要因素。让学生真正成为课堂的主人。 七、课时安排 1 课时 八、教学构思与流程 以课程的标准相关内容为依据，以教学用具为载体，重点突出教材的“以人为本的”的技术设计理念，加强学生实践能力的培养，结合实际情况，进行教学设计。 我的教学构思如下: 1、 用07年我国的台风过后的图片引发学生的思考，导入结构稳定的课题。 2、 借助人字梯、桌子和四杆框架等配套教具，通过学生自己动手组装、进行实验以及认真完成实验报告来总结出影响结构的稳定性的几个因素。 3、 进行课堂总结。 4、 作业。 5、 教学反思。 九、教学过程 新课导入 我们经常会几个人一起坐在长凳子上，当其他人站起来离开凳子时，坐在最边上的人一不小心就会摔倒。这里到底蕴涵着什么样的技术知识呢?这是一个稳定性的问题。同样，我们所研究的结构也具有稳定性问题。通过这节可的学习我们就会有所感悟了。 通过上一节课的学习，我们知道，结构是指事物的各组成部分之间的有序搭配和排列。从力学角度来说，结构又是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。 07年我国发生了几起台风，台风过后的一些录象、图片给了我们很大的震撼。如果我们的建筑物更加稳定、更加坚固，就可以在很大程度上减少台风等给我们带来的危害。那么结构的稳定性指的是什么?又受那些因素的影响呢? 新课教学 【大屏幕】 1、什么是结构的稳定性?(板书) 结构的稳定性:是指结构在负载的作用下，维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。 【师】 为什么有的结构比较稳定，而有的结构不稳定呢?影响结构稳定性的主要因素有哪些? 2、影响结构稳定性的因素:(板书) 自主学习过程:通过桌子、人字梯、和四杆框配套教具进行实验研究并完成实验报告 探究项目1 桌子 探究目标:分析三种桌子稳定性与支撑面之间有什么关系。 学生分组探究(2人一组) 探究步骤: 第一步:根据搭建步骤，搭建桌子A 第二步:在桌子A的桌面上不同位置放置砝码，观察桌子的稳定性，并作记录 第三步:根据搭建步骤，搭建桌子B，先后在桌子B的桌面的不同位置放置砝码，观察桌子的稳定性，并作记录 第四步:根据搭建步骤，搭建桌子C，先后在桌子C的桌面的不同位置放置砝码，观察桌子的稳定性，并作记录。 在黑板上总结。 设问:是不是四条腿桌子一定比三条腿的桌子稳定性好呢? 第五步:将其中的两条腿往里移动再来观察其稳定性。 试验总结:对于桌子A，我们只要轻轻的吹一口气都可以把它吹倒，只有在两条腿所在的面内放置砝码系统才可以稳定;对于桌子B，要想一口气把它吹倒不是那么容易， 在保证桌子稳定不倾倒的条件下，砝码可以放置的位置范围要比桌子A大;可见，桌子腿与地面的接触面积大了，其稳定性相对就好了些;再看桌子C,桌子安装四条腿在四个角时，稳定性更好了些;但是，当我们把四条腿尽可能的集中到一起时，发现桌子的稳定性又差了许多。结论1:结构的稳定性与结构和地面的接触面的大小有关。 探究项目2 人字梯 探究目标:结构的形状和重心(在竖直方向上)位置对结构稳定性的影响。 学生分组探究(2人一组) 探究步骤: 引入:生活中，我们经常会遇到需要爬梯子的情况， 爬的越高我们就越是害怕。这是为什么呢?我们今天 从技术的角度来分析其中的道理。 第一步:根据搭建步骤1-5，与同伴合作搭建人字梯。 第二步:根据搭建步骤6，将梯子竖立起来，观察梯子的稳定性如何，并作简要记录。 第三步:根据搭建步骤7，在人字梯的中间增加拉杆。观察梯子的稳定性如何，并作简要记录。 第四步:将砝码放置在梯子的不同高度，测试梯子的稳定性变化。 试验总结:将第6步完成的人字梯竖立起来时，会发现其非常不稳定，基本很难站立起来;但是，当加入拉杆后梯子的结构发生了变化，稳定性有了很大的提高。(强调)结论2:结构的稳定性与结构的形状有关。 将砝码放置在底部时，结构的重心较低，梯子越不容易被推倒，结构的稳定性较好;砝码放置的位置越高，梯子越容易被推倒，结构的稳定性越不好。结论3:结构的稳定性和重心在竖直方向上的位置有关。重心越低，稳定性越好。 巩固试验:四杆框架 我们每位同学手上都有一个四杆框架教具，请同学们 根据搭建步骤搭建四杆框架A,来观察其稳定性如何。 利用现有的材料怎样使这个四杆框架更加稳定。 试验总结: 3、归纳总结: 影响结构稳定性的因素:结构与地面接触所形成的支撑面的大小 重心位置的高低 结构的形状等 (板书) 拓展:(1)重心在水平方向上面的移动对结构的稳定性有什么样的影响呢? 利用我们的“桌子”教具来探究重心在水平方向对稳定性的影响。 结构稳定的基本条件--重心所在点的垂线落在接触面内。 (板书) 现在我们再回到上课前的凳子实验，用我们所学的结构稳定性方面的知识来解释。 举例: (2)凡是不稳定的结构设计都应该放弃吗? 利用倒置的酒瓶的不稳定性预报地震 (播放地震仪视频动画)。 【师】结构的稳定性的各个因素是相互关联的，要综合考虑各种因素来要论结构的稳定性。问题在静止状态与运动状态下的稳定性条件是不相同的，关于这个问题我们下节课再讨论。 课堂小结: 我们的生活中处处都是结构，结构的稳定与否往往决定着我们的生活质量。今天我们主要通过几个简单的模型结构来让同学们对结构稳定性有个初步的认识和理解;知道影响结构的稳定性的几个因素。在以后的学习生活中还需要同学们继续努力，学习更多的科学技术知识，提高我们的生活质量。