結構與設計的教學方案
一、教學目標
1、了解結構的涵義，能從力學的角度理解結構的概念和一般分類。
2、能結合1～2種簡單的結構案例，分析結構是如何承受應力的。
3、能通過技術試驗分析影響結構的強度和穩定性的因素，并寫出試驗報告。
4、能確定一個簡單對象進行結構設計，并繪制設計圖紙，做出模型或原型。
5、能從技術和文化的角度欣賞并評價典型結構設計的案例。
二、設計思路
全書四個單元在內容上即相對獨立又有一定的內在聯系。本單元研究的對象是“結構”，相對于后三單元的“流程”“系統”“控制”而言，內容較直觀、容易理解，故作為全書的開篇。
“結構”“設計”共同構成了本單元的兩個核心概念。本單元內容的設計遵循課程設計的基本學習原則，在學生建立了結構的感性認識的基礎上，學習結構的概念、分析結構的穩定性和強度，在問題的解決中學習結構設計。學習進程由具體到抽象再到應用。
依據教學目標，本單元沿著這樣的線索展開：
1、常見結構的認識
從認識普通意義的結構開始，通過學生熟悉的事例，展開技術視野中的力與結構、結構的基本分類的討論，通過有趣的小試驗，強化對不同類型結構的應用的理解。
2、穩固結構的探析
通過簡單易行的試驗，使學生理解、分析穩定性和強度這兩個結構的重要參數，為后續進行的結構設計奠定良好的鋪墊。
3、簡單結構的設計
在明晰結構設計應關注的主要因素的前提下，通過簡易相片架結構設計的若干種設計方案的呈現，傳遞給學生的信息，一是如何進行結構設計，二是技術設計的解決方案是不唯一的，解決技術問題的答案也不是非此即彼的。
4、經典結構的欣賞
通過引導學生對具有典型人文意義的結構賞析，拓展學生對結構設計的文化特性的理解和評價，培養他們高尚的技術文化位品。
三、教學準備
1、相關學科知識
本單元內容要求學生具有初中物理學科的基本力學知識。
2、教學器材和材料
本單元需要的教學設備和器材主要有，演示用的實物如自行車、可改變重心位置的裝置等，試驗用硬紙板、生雞蛋、瓶蓋、木板、重物等。各地教師可根據教學設計以及本校情況酌情使用和選擇替代器材、材料以及與為教學服務的音像資料等。
四、課時安排
本單元建議使用8學時。
節次 內容 建議學時數
第一節 常見結構的認識 1
第二節 穩固結構的探析 2
第三節 簡單結構的設計 3
第四節 經典結構的欣賞 2
合計 8
五、教學建議
1、教師應查閱有關結構力學和理論力學書籍，重點研究結構構件的基本受力形式、結構的分類。
2、本單元內容與學生生活實際聯系密切，教師應有針對性地指導學生收集資料和實物素材，如案例、閱讀材料、典型的結構設計實例等，為學生提供豐富的學習背景。
3、每一節“案例分析”欄目之后的“馬上行動”或“討論”中，提出了一些承上啟下的問題或者圍繞核心內容的支撐性問題，當然教師也可以提出更適合學生的問題，教學活動可以沿著這些問題展開、延伸，到第3、4節，則應引導學生綜合理解和運用前幾節的內容。
4、強調學生在結構設計中的多角度、多方案構思，采用多種方式鼓勵或肯定學生在作品制作過程中的獨特創意，在教學活動中逐步培養學生的創新能力。
六、教學評價
1、本章每一節的練習和末尾的練習和綜合實踐活動，為學生學習的形成性評價提供了可能，教師可根據學生練習過程中的反饋信息，評價學生和調整教學。
2、要強調過程評價與結果評價相結合，學生的任何一件合格的結構設計的作品的誕生需要思維的反復和時間的磨礪，這是一個有意義的、不可忽略的過程。要引導學生用技術設計檔案袋的形式，把這一過程的豐富性記錄下來，便于把過程性評價落到實處。
多數教師面對的學生人數較多，如何實現有效的學生技術設計檔案袋記錄，珠海二中曹玉寶老師運用電子表格運作已有很好的經驗，不久我們將把他的方案放到網上。
3、允許學生在設計和制作過程中的反復，多數學生第一次接觸結構設計，一開始難免走彎路，或者設計結果不理想，這都不重要，重要的是學生能找到問題的原因所在并償試解決它。
4、在結構的方案設計中，要倡導學生對方案進行互評，學會接納不同聲音，學會傾聽對設計方案的多元化理解，要引導學生不斷的質疑、不斷的修正，共同尋找更完善的解決方案。
七、參考資料
1、《結構力學》，包世華主編，武漢工業大學出版社
2、《工程力學》，崔玉璽主編，中國建材工業出版社
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