常見結構的認識
[教學目標]:
知識與技能:了解結構的含義,從力學的角度理解結構的概念和一般分類。
過程與方法:能結合1-2種簡單的結構案例,分析結構是如何承受力的,理解結構的類型。
情感態度價值觀:培養學生的分析觀察能力,用科學思維認識結構。
[教學重點] 結構與力,結構的類型
[教學難點]案例分析
[教學過程]
一、無處不在的結構:
[引入新課]觀察雙胞胎臉部結構—-世界上沒有兩張相同的臉
放映蜂窩、蜘蛛網、大樹、動物的身體與器官等結構圖,觀察結構。
[歸納結構概念]:結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。
(一)、自然界事物結構
[閱讀案例]:蒼耳子與尼龍搭扣;
[學生思考] 蒼耳子結構——尼龍搭扣設計
魯班發明鋸子:
從傳說中可以看出,魯班所以會想到制造鋸子來鋸大樹,主要是因為他從絲茅草劃破他的手指這件事中得到了啟發。既然象絲茅草這樣較薄脆弱的小草,由于兩邊有許多小細齒,就那樣鋒利,能輕易地把人的手指劃開一條口子,那末,如果將鐵片的邊上也刻成許多小細齒,自然會更加鋒利,可以用來更快地伐倒大樹了。
很顯然,從思維的推論過程來說,魯班就是根據絲茅草與鐵片的共同點的類比,再由絲茅草因有小細齒而更加鋒利的事實推出結論:如果鐵片邊上刻上細齒,也將會更加鋒利。根據這樣的推理,魯班發明了鋸子。
從魯班發明鋸子的傳說來看,魯班在發明鋸子的過程中,主要是運用了類比推理這種推理形式。
[關鍵]只要你平時多留意,常帶一支筆一張紙在身上,把看到、想到和遇到的問題即刻記錄下來,課后再動腦筋,找靈感,實現你的這些想法,如果這些問題都解決了,那你的發明不就出來了嗎?
[閱讀案例]:鳥與飛機;
鷹眼與導彈跟蹤系統。
鷹可以在幾千米的高空準確無誤地辨別地面上的動物,這是因為它的眼部結構比較特殊。人類每只眼睛的視網膜上都有一個凹槽,叫做中央凹。而老鷹眼中的中央凹卻有兩個, 這兩個中央凹的作用不同, 其中一個專門用于接收來自鷹頭側面物體的像, 另一個用于接收來自鷹頭前方物體的像。這樣,老鷹的視覺范圍就寬多了,能兼顧前方和側面。根據鷹眼的結構,人們正在研制“ 鷹眼”導彈系統。這種導彈系統能自動尋找、識別目標并跟蹤攻擊。
[拓展]:超人
看來我們人類好多地方不如動物,不能象鳥一樣在空中自由飛翔,不能象魚一樣在水中歡快游蕩,奔跑速度不如狗,打斗力氣不如虎。人類憑什么能成為動物界的統治者呢?
啟發學生回答:憑大腦,憑學習,人類把幾千年知識在幾年十幾年中繼承過來并在原來的基礎上進行創新,現在進入知識經濟時代,人類知識總量幾年就要翻一番。
[學生思考]:生產生活中還有哪些產品的結構是受到自然界事物結構的啟發而產生的?
烏賊游得很快,是因為它的腕的基部中央有口,水從開口流入,在軀體 的收縮下,形成強有力的水流。當水流從漏頭噴出時,烏賊便依此前進。
螞蟻的力量非凡的嘴巴給了科學家們發明推進體系的微型機器人的靈感,美國伊利諾大學香檳分校的生態學家兼昆蟲學家安德魯·蘇雷茲他告訴《生命科學》雜志:“如用于營救工作的機器人。”
[啟發學生回答]:通過對自然界中形形色色的結構的分析和研究, 給了人們無限的創造靈感和啟示。人們將其成果應用到技術領域, 更好地服務于人類。