“結構與穩定性”教學案例
2.教師切實的去創造環境,調動學生的各個方面的能力,如:表述的能力、思考的能力、發現問題的能力、解決問題的能力、合作學習的能力等。把課堂還給學生、讓學生成為課堂的主體,讓學生去說、去想、去做,從推進學生對結構知識的內在聯系的認識與體驗。
七、教學資源
礦泉水瓶 吹風機 紅磚 熟雞蛋 軍棋 橡皮泥等
八、教學過程
1.復習導入
師:在上節課我們學習了結構的基本知識,對結構有了大致的了解。而結構是無處不在的,(觀看幻燈片)仔細觀察這些結構,請同學們回憶下什么是結構?
生:結構是指事物各個組成部分之間的有序搭配和排列。
生:從力學角度來說,結構是指可以承受一定力的架構形態,它可以抵抗能引起形態和大小改變的力。
(進行演示實驗)用空礦泉水瓶立放,提示學生對穩定性的關注。再用吹風機對礦泉水吹風,當風力加大,靠近,礦泉水瓶被吹倒。
師:這是一種我們生活中的現象,在沒吹它時它是穩定的,后來它為什么會翻倒呢?
(給些時間讓學生想,說)指出:這是因應當這些物體受到外力作用時,原有的平衡狀態被打破導致的。
師:那么,什么是結構的穩定性呢?
[板書] 結構的穩定性是指結構在負載的作用下維持其原有平衡狀態的能力。
師:大家看到了,礦泉水瓶在被吹后,不能抵抗住外力,發生了傾斜甚至翻倒,那如何保持在有風力情況下礦泉水瓶的穩定性?
生:可以在瓶子中裝入一定量的水。
[分析]學生看到這個現象后都感到有些“蠢蠢欲動”,想去提高這個結構的穩定性!指出結構穩定性的概念。(播放臺風“圣帕”的視頻資料)。引導并指出提高穩定性可以減少損失,同時讓學生增加人文關懷意識和自身保護意識。
3. 實驗歸納階段
a.因素一:重心位置的高低
師:既然結構的穩定性被打破后往往會造成嚴重的后果,那么我們就很有必要知道影響結構穩定性的因素有哪些。
(進行演示實驗)兩塊紅磚,材質相同,一塊是另一塊的一半。分別擺成如圖形狀,用同樣的小榔頭撞擊磚的上方。先上學生明確一點,撞擊紅磚時小榔頭的擺幅相同,說明撞擊力相同。
師:為什么用撞倒完整的磚的力撞擊半截的磚,它卻紋絲不動呢?
生:完整的磚穩定性好些,半截的磚穩定性相對性差點。有可能跟它們的重心有關,重心低的穩定性好點。(組織學生就原因盡情發表意見,最后叫學生提煉歸納,明確重心低的結構容易穩定)
[板書] 重心位置的高低影響結構的穩定性
案例分析
(實物展示)不倒翁為什么不倒?觀看不倒翁內部構造圖片(幻燈片)
生:不倒翁有一個很低的重心。且重心低,所以容易穩定點。
(觀看幻燈片)獨腳茶幾的獨腳和臺面是如何設計的?為何這樣設計?
引導學生分析:獨腳茶幾的獨腳是用密度較大石頭做成的,臺面也是密度較大的材料做成的,目的是為了降低茶幾的重心。
b.因素二:支撐面的大小
師:(觀看幻燈片)支撐面和接觸面的區別:接觸面是物體與地面接觸形成的面。支撐面是物體與地面接觸形成支撐點的連線與地面的構成的面。
師:分析自行車的支撐面的哪一區域?
生:單腳支撐自行車的支撐面是:前、后輪與地面接觸點和支撐腳與地面形成的接觸點連線構成的區域。雙腳支撐的自行車是:支撐腳與地面形成的接觸點和前輪與地面的接觸點連線構成的區域。