第一單元 結構與設計 第三節 簡單結構的設計
簡單結構的設計
教 材：（鳳凰國標教材）普通高中課程標準實驗教科書 通用技術（必修2）
文檔內容：簡單結構的設計
章 節：第一單元 結構與設計 第三節 簡單結構的設計
課 時：第一課時
作 者：錢一千（無錫市第一中學）
一、教學目標
1. 知識與技能目標
(1) 理解并鞏固結構的涵義、結構與力之間的關系。
(2) 能熟練分析一個簡單結構應考慮的主要因素。
(3) 能夠對紙結構進行合理的結構分析，并設計一個簡單紙結構。
(4) 能制作一個簡單紙結構模型。
2. 過程與方法目標
(1) 設計過程中，能充分認識不同紙結構承重性能的差異。
(2) 在制作過程中，能夠對影響紙結構的各個因素進行合理的分析與恰當的修正。
(3) 能制作承重性較好的紙結構，體驗發現問題、解決問題的過程。
3. 情感態度和價值觀目標
(1) 形成和保持學生了解結構，研究結構的興趣與熱情。
(2) 體驗解決問題過程的艱辛和獲得成功的喜悅。
(3) 認識技術的創造性特征，培養勇于創造的個性。
二、教學重點
完成簡單紙結構的設計，選擇合適的紙結構形狀和連接方式搭建紙結構模型。
三、教學難點
選擇合適的紙結構和連接方式搭建紙橋結構模型。
四、教學方法
教授、任務驅動、小組合作。
五、設計思想
1. 教材分析
本節課是第一單元《結構與設計》第三節《簡單結構的設計》。這節內容有兩個方面要求：一是能夠對所做的結構進行簡單分析，熟悉設計一個簡單結構所應考慮的主要因素；二是進行一個簡單結構的設計，繪制設計圖并制作模型或原型。分析教材本單元的前后章節——《常見結構的認識》、《穩固結構的探析》，這些章節中涉及到結構與力、結構的類型、結構的穩定性、結構的強度等知識點與本節課有很強的延續性，因此本節課重點應放在如何在設計簡單結構的過程中，結合這些知識點，讓學生發揮自己的創造力，設計出既符合要求又各具特點的簡單結構。
2. 設計理念
簡單結構的設計，關鍵在于這個簡單結構——“載體”的選擇。按照教材上的要求選擇簡易相框的制作，在實際教學中很難吸引學生的興趣。所以必須另選一個新的“載體”來制作簡單結構，才能充分調動學生積極性和主動性，培養他們對結構設計的興趣。因為是結構設計，所以我很自然就會考慮到結構的承重，考慮到成本和制作的難易程度，我決定選擇紙材料，設計能承受一定重量的紙結構，放棄木塊等其他材料的結構制作。紙張本身很柔弱，但是用紙張做出來的紙結構卻能承載一定的重量，這充分說明了結構設計之功效，而且也能體現結構與力的關系。同時我要學生明白，高中同學制作紙結構要進行一定的研究，怎么樣才能讓我們設計的紙結構用紙量少、承載重量高；怎么樣才能設計出承載比高的紙結構。為此，我們確定了紙結構制作的設計要求：制作梁式結構的紙板，整個紙結構必須全部使用普通a4（或16k）紙，最終設計出的紙結構用紙量應在3張以內。紙結構的連接只允許使用普通的膠水或雙面膠（膠水只能起到輔助連接，不可用來承重，所以不可使用乳膠等）。紙結構在主要受力面內應滿足幾何不變性，跨度要求15cm以上，寬度7cm以上，放置在2塊等高的木塊上，最低承重要求為一灌滿沙的沙盒（豎直放置于紙板中央保持穩定狀態，每個沙盒重約600g），在此基礎上承載比越高越好（可做破壞性試驗，看壓多少塊沙盒把紙板壓垮）。同時考慮到這堂課為紙結構設計第一節課，在讓學生大致了解紙結構制作過程的同時，讓學生摸索掌握制作紙結構的技巧，為后面學生制作紙橋等其他紙結構作好相應準備。