结构与稳定性莱州市第一中学 授课人：杨垚磊一、教材分析本课题是苏教版《技术与设计2》第一单元第二节第1部分的教学内容，计划用1课时进行教学。

“结构与稳定性”安排在学生学习了“常见结构的认识”之后，这样安排符合学生的认知规律，从浅到深由易到难。

“结构与稳定性”是“结构与设计”这单元的一个重要组成部分，同时也是后面学习 “结构与强度”的基础，有着承上启下的作用。

并且“结构与稳定性”和生活实际联系密切。

所以，这部分内容是本单元的重点。

二、学情分析本课教学对象是我校高二年级学生。

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。

所以在教学过程中，我注意创设情境，采取多种形式的教学方法吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和热情，挖掘学生的创造潜能，从而达到本课的教学目标。

三、教学目标：（1）知识与技能：①理解结构稳定性的一般概念；②通过技术试验，使学生了解影响结构稳定性的主要因素。

（2）过程与方法：①培养学生的观察分析能力，运用本节知识分析解决实际问题的能力；②通过技术试验及试验分析、讨论等方法引导学生综合运用相关的理论知识，提高学生的知识迁移能力。

（3）情感与价值：①通过本节教材内容的学习，提高学生对结构稳定性设计的意识，激发学生的学习兴趣；②促进学生之间的相互交流与合作能力。

教学重点难点：重点：通过技术试验，引导学生分析影响结构稳定性的主要因素。

难点：运用影响结构稳定性的主要因素解决生活实际问题。

四、教学策略1、激趣法：通过图片资料引起学生对探究影响结构稳定性因素的兴趣。

2、实验法：利用课本、纸片、石块泡沫组合体、矿泉水瓶、不倒翁、棋子、一次性筷子、三角形及四边形框架等由学生自己设计小实验，提高学生学习兴趣。

3、讨论法：引导学生积极参与讨论，突出学生的主体地位，活跃课堂气氛，提高教学效果。

4、练习法：通过练习巩固知识，培养学生综合运用知识的能力的目的。

五、教学资源：教学环境：通用技术教室教学工具：课本、梯子、石块泡沫组合体、矿泉水瓶、栏架模型、泡沫块（不同形状）等。

六、教学过程：第一课时：结构与稳定性本节课教学设计流程图如下：试验导入 师生互动 知识探究 知识拓展 理论说明 演示探究 构建知识 知识运用【情景引入】展示一些不稳定结构图片，由学生的回答引入新课。

不同的结构稳定性是不相同的，这就是我们这节课所要学习的内容——结构与稳定性。

设计意图：激发学生兴趣，使学生进入一定的问题情境，激发学习的热情和积极性，引入新课。

【理论说明】 一、结构的稳定性想研究什么，就要了解他是什么，那么，什么是结构的稳定性呢？结构的稳定性是指结构在受到外力或者负载的作用下，维持原有平衡状态的能力。

不同的结构维持原有平衡状态的能力是不同的。

比如： 1、证书皮小实验2、不倒翁就算用手扳倒了它也会自动立起来，稳定性非常的高，而一个矿泉水瓶很容易被推倒。

设计意图：理论说明，让学生理解结构稳定性的含义，学生虽然已经对稳定性有所了解，但比较模糊、没有系统化，未能上升到科学的程度。

【演示探究】二、分析影响结构稳定性的因素同学们现在可能在想，什么样的结构比较稳定？哪些因素可能会影响结构稳定性？在我们的实际生活如何应用结构的稳定性？让我们带着这三个问题，一起进行下面的实验吧。

设计意图：演示试验之前提出问题，可使学生带着问题有目的地去观察探究试验，有利于激发学生的积极性。

首先老师和学生演示三个技术试验，让学生仔细观察。

试验1：石块泡沫组合体，按两种方式放置，要将此结构推倒，哪种更难？为什么？ 试验2：将矿泉水瓶正立与倒立放置，当摇动桌子时，那个先倒下？试验3：展示两个简易栏架，重心高度不变，支撑面大小不变的情况下，哪种更加的稳定？教师演示完试验由学生自主探究、分组讨论结构的稳定性跟哪些因素有关，再通过稳定性测试仪由学生完成探究实验，然后再由各组派代表陈述讨论结果，并举出相对应的实例。

最后由教师归纳总结，学生表达不完善的地方加以补充。

设计意图：以上三个试验都是日常生活中常见的，只是未与结构的稳定性联系起来，此时加以引导，学生很容易得出结论。

分组讨论可让学生各抒己见，合作交流，增强集体主义感。

【构建知识】1、重心位置的高低（实验1） 重心越低，稳定性越强。

在我们生活生产中，有哪些关于重心高低的应用实例？ 例：①装车时，沉东西通常放在底部、装车限高②推手时略做下蹲式、落地扇、汽车底盘、拔河、不倒翁……知识巩固 课堂小结 出谋划策我有一个问题，同学们帮我解决一下。

车装货时（铁块，棉花），应怎么放呢？2、支撑面的大小（实验2）支撑面越大，稳定性越强。

解释：支撑面不一定等于接触面。

例：放置在地面的四脚茶几，接触面为四条腿的面积之和，而支撑面为将四条腿边缘连接而成的四边形。

在我们生活生产中，有哪些通过增大支撑面来提高稳定性的例子？例：板凳、电视塔底座、墙基、水库大坝、金字塔……3、重心所在的垂线是否落在支撑面内（实验3）【师生互动】斜塔是塔类建筑中的“伤残者”，然而它却以自己斜而不倒的独特风格，受到学者们的瞩目和旅游客们的青睐。

比萨斜塔为何斜而不倒？提出问题：展示一个木块，这个木块为何不倒？结构稳定的条件：重心所在的垂线落在支撑面内，物体就是比较稳定的。

探讨试验：同时展示两个木块，看哪个木块稳定？重心的垂线越接近支撑面的中心点，稳定性越强。

我们摆积木的时候也要时刻调整重心位置使其垂线落在支撑面内。

生活中还有哪些现象？4、结构的形状（实验4）折成V型纸片改变角度，三角型与四边型的筷子。

结构的形状不同，其稳定性也不同。

形状影响结构稳定性，三角形结构更稳定。

为什么三角型结构更稳定呢？（数学知识，边角对应）同学们能帮我找出三角型结构在生活生产中的应用么？例：照相机三脚架，Z型临时屏风，A字形梯子……刚才我们通过实验验证了影响结构稳定性的因素有：结构重心的高低、支撑面的大小、重心垂线是否落在支撑面内、形状，大家想想还有其它因素吗？5、结构的材料（实验5）材料影响结构稳定性。

我们思考一个问题：汽车制造业中，为什么用薄钢板制造车体，而不用厚钢板？原因是什么？节省材料，在保证汽车安全基础上，使车体重量较轻，重心更低，车身更稳定。

[最后总结]：影响结构的稳定性的因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性，同时还要考虑美观与实用性。

我们实际分析问题时也应该全面考虑，而不能片面分析问题。

设计意图：让学生全面了解影响结构稳定性的因素是相互的，不能片面的强调某一方面，使知识有一个整体的把握。

同时提出分析实际问题时也应该全面考虑。

【知识运用】三、利用所学的知识解决有关现象。

静止状态的单车如何保持稳定的？咱们分小组讨论。

设计意图：通过前面的学习，学生已经知道了影响结构稳定主要因素，并能利用其来分析一些现象，此时及时提出问题，对学生来讲较容易解决。

【知识探究】通过我们刚才的分析，我们知道一个物体要有三个支撑点才能稳定，如果只有两个就不稳定。

但是，运动中的自行车只有两个支撑点，但却不会倒下，为什么？学生讨论：教师讲述：在静止情况下，自行车本身不能自我平衡，需要加一支撑脚。

但当由骑车人和自行车构成一个整体时，骑车人为整体注入动力，从而在自行车前进的时候，通过人的不断调节，自行车和骑车人与地面垂直，使自行车的重心落在车轮与地面接触的面积内。

因此，在没有明显的外力干涉时，这一动态系统能够表现出一种稳定。

简单的说，就是通过人为调节使重心垂线保持在支撑面之内，也就是始终在前后轮之间的连线上。

我又想到了一个问题，走钢丝的演员手上拿着一根长棒的目的是什么？通过人为调节使重心垂线保持在支撑面之内，这个点始终在两脚之间的钢丝上。

【知识拓展】刚才我们非常仔细地探究了影响结构稳定性的因素。

的确，结构的稳定性非常重要。

但请大家考虑一下如果结构不稳定了，是不是就只能带来负面影响甚至灾难？没有积极意义吗？我们分析一下，生活中哪些现象是利用了结构的不稳定性？请学生讨论举例说明。

答：（1）利用倒置的啤酒瓶实现预报地震的功能。

（2）栏架、跳高的杆、晾衣架、伸缩门、跷跷板、老鼠夹、地动仪……设计意图：让学生明白运动状态下和静止状态下稳定性的条件是不相同的。

同时让学生明白并不是所有的结构越稳定越好，有时我们还需要利用结构的不稳定性来解决实际问题的。

【课堂小结】通过本节课的学习，同学们有那些收获和感悟？我们请一位同学总结一下这节课你有什么收获？通过问答形式引导学生总结本节课内容：（1）结构稳定性的概念（2）影响结构稳定性的主要因素（3）静态与动态下的稳定性条件是不同的（4）结构稳定性与不稳定性的利用同学们总结的很好。

希望大家将今天学到的知识积极地应用到日常生活中去。

设计意图：总结回顾本节的内容，使学生对本节的知识有一个全面的了解。

【知识巩固】下面我们一起作一下小练习，巩固一下本节的知识吧。

１、以如下方式放置的并注入不同数量水的瓶子，稳定性最差的是（C）２、（世界一级方程式）赛车比赛是一项“极速运动”。

比赛时，赛车要想跑出很高的速度，同时要保持运动过程中的稳定性，你认为赛车应怎样设计（D ）A、流线型外型，底盘高，很重B、流线型外型，底盘低，很轻C、弧线型外型，底盘高，有一定自重D、流线型外型，底盘低，有一定自重3、在日常生活中，你所见到的以下哪一个结构是属于利用稳定的结构实现某些功能的。

（C ）A、游乐设施的跷跷板功能结构B、房间门口的活页功能结构C、支撑空调室外机的三角架D、圆珠笔的笔嘴结构4、走钢丝的人手上拿着一条长棒的目的是（B ）A．美观B．调整重心C．表演D．支撑【出谋划策】宋代诗人苏轼曾经说过：“到苏州而不游虎丘，诚为憾事。

”苏州的虎丘塔倾而不倒、斜而不坍、歪而不丑，至今仍奇迹般地屹立山岗，成为当地一大名胜，被称为中国的比萨斜塔。

如何使咱们的虎丘塔既保持自己的特色，又能长期稳定不倒呢？请同学们课后查阅相关资料，出谋划策吧。

设计意图：提出同学们感兴趣的问题，便于学生课后探讨研究，进一步巩固和应用本节知识。

【板书设计】结构与稳定性一、稳定性1、外力、负载2、维持原平衡状态的能力二、影响因素猜想并实验验证影响因素生活中的应用反应用结构重心越低越稳定货物堆放风扇底坐结构与地面形成的支撑面越大越稳定大坝、塔、自行车支架倒置的酒瓶结构重心垂线落在支撑面内结构稳定比萨斜塔屏风跷跷板、跨栏结构的形状三角架自动门结构材料【课后反思】本节课以教师引导，学生主导的形式展开，课堂效果不错。

首先，学生通过自主讨论、探究、设计实验的形式顺利完成了课堂任务，并且课堂气氛轻松活跃，学生积极性强，并在一定程度上增强了学生的民主意识和创新意识。