第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 第三節(jié) 簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3. 教學(xué)策略設(shè)計(jì)
紙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求并非這節(jié)課才提出，而是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的第一節(jié)課就已經(jīng)提出，這樣就可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)前面知識的同時進(jìn)行思考，本節(jié)課則是對紙橋制作進(jìn)行具體指導(dǎo)。
(1)首先對紙張的性質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)分析，讓學(xué)生掌握紙張的特點(diǎn)——抗拉性能強(qiáng)、抗壓性能弱。
(2)由紙張的特點(diǎn)引出紙結(jié)構(gòu)要承重就必須揚(yáng)長避短，設(shè)計(jì)合適的結(jié)構(gòu)提高抗壓性能，才能承受一定的重量。不同結(jié)構(gòu)的承重能力不同，追求的目標(biāo)是紙結(jié)構(gòu)的承載比應(yīng)該盡可能大。
(3)紙結(jié)構(gòu)形狀的選擇很重要，不同結(jié)構(gòu)的紙結(jié)構(gòu)抗壓性能不同，引導(dǎo)學(xué)生自己探討選擇合適的形狀。
(4)紙結(jié)構(gòu)的組合連接方式有多種，好的組合連接能夠有效提高紙板整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)合適的組合連接方式。
(5)學(xué)生自主設(shè)計(jì)承重紙板，分成小組討論后形成小組方案。
(6)小組制作紙板。
(7)教師及時介入，通過對比介紹部分小組的作品，引導(dǎo)學(xué)生反思對自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
(8)在學(xué)生完成作品之后進(jìn)行作品的簡單測評，即選擇部分小組作品對其進(jìn)行承重測試，對于測試的結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生思考如何調(diào)整修改原有設(shè)計(jì)。
(9)教師指導(dǎo)學(xué)生思考，紙結(jié)構(gòu)還能有什么應(yīng)用，怎么設(shè)計(jì)？（為后續(xù)紙橋制作作準(zhǔn)備）
4. 學(xué)情分析
高中階段的學(xué)生有一定的物理力學(xué)知識和動手實(shí)踐的基礎(chǔ)，制作紙結(jié)構(gòu)完成情況應(yīng)該普遍較好。但是由于是第一次接觸紙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，很多很好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往在制作過程中會因?yàn)樵O(shè)計(jì)與制作的脫節(jié)而“流產(chǎn)”。但是不斷地修正設(shè)計(jì)——動手制作的過程本身就是一個良好的創(chuàng)新實(shí)踐過程，在這個過程中每個用心的學(xué)生都能體會到自己設(shè)計(jì)的樂趣。限于學(xué)生對紙結(jié)構(gòu)認(rèn)識的不同、掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平能力的不同，學(xué)生們最終制作出的紙橋完成設(shè)計(jì)要求的結(jié)果差異性也很大。動手能力強(qiáng)、思維靈活的同學(xué)更容易設(shè)計(jì)出承載比較高的作品，這樣可以讓他們把自己成功的經(jīng)驗(yàn)向其他同學(xué)們分享。動手能力較弱、思維比較遲緩的同學(xué)可能更多地體驗(yàn)解決問題過程的艱辛，這個過程同樣是一份可貴的經(jīng)驗(yàn)，而且他們對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理解尤為深刻。
六、教學(xué)準(zhǔn)備
1. 教學(xué)資源的準(zhǔn)備
多媒體教學(xué)設(shè)備、通用技術(shù)專用教室、教學(xué)課件ppt、各類工具、普通a4紙張、膠水等。
2. 教學(xué)課件的準(zhǔn)備
教學(xué)課件比較簡潔，多以直觀的圖片來說明，抓住關(guān)鍵知識點(diǎn)，突出中心。
七、教學(xué)過程
1. 提出問題
（[圖片]介紹兩個事例：（1） 一把紙結(jié)構(gòu)制作的椅子上能坐人。
（2） 一位日本設(shè)計(jì)師在法國用7.5噸紙?jiān)炝艘蛔垬颍芡瑫r站立20人。
——引入新課。)
老師提問：平常你所了解紙張的特性是什么？（柔弱）為什么柔弱的紙張搭成的紙椅、紙橋能承受這么重的重量？（由學(xué)生回答中引出）因?yàn)榧堃巍⒓垬虻慕Y(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的獨(dú)特的結(jié)構(gòu)能承受這樣的重量。我們?nèi)绾蝸碓O(shè)計(jì)能承受一定重量的紙結(jié)構(gòu)？
老師：我們來具體研究一下紙張的特性。（板書+課件）對于架在兩個橋墩上的紙板，當(dāng)中間放一個重物比如砝碼，它受到砝碼向下的壓力以外，還受到兩橋墩向上的支持力。綜合作用下橋面會發(fā)生彎曲形變，并產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力。在彎曲的過程中，紙橋的上表面處于彎曲的內(nèi)層，受到向內(nèi)的擠壓力；紙橋的下表面處于彎曲的外層，受到向外的拉力(如圖)；紙橋的兩個側(cè)面由于上下受力方向不同，必然會彎曲。