《简单结构的设计案例——明珠塔的设计与制作》

教学设计

佛山市高明区纪念中学  刘陆信

[活动内容分析]  

在前一单元《稳固结构探析》，学生了解了影响结构稳定性的主要因素、结构与强度以及结构的材料与连接等知识，这《简单结构设计》这一单元的第1课时，了解了结构设计应考虑的主要因素，本单元《简单结构的设计案例》属于综合实践活动课。课本的案例是简易相片架设计，而且课本有很详细的介绍，我认为，如果直接用课本的现有的设计案例，学生的思维容易受到影响，不利于学生创新精神的形成和创新思维的培养，所以我把设计案例改为设计制作一个明珠塔，这个设计案例可操作性强，通过测试明珠塔的承重能力还可以巩固前面学习过的《稳固结构探析》的相关知识。

本课时教学的重点是引导学生运用设计的一般过程、结构与设计等相关知识，设计一个明珠塔。难点是结构设计分析。

[学情分析]

我们的学生在进入高中之前，基本上没有接触过木工工艺的知识，上学期才初步接触过，但平时又很时接触，因此我们选择了一个较简单的实践活动——《明珠塔的设计与制作》。由于综合实践活动只有一节课45分钟，所以在上一节课向学生介绍一些工具的使用方法和注意事项等，让学生练习一下有关工具的使用，介绍本节的活动内容，要求各小组讨论设计制作方案。本节综合活动课用约8分钟时间简要回顾影响结构稳定性的主要因素和影响结构强度的主要因素，提出注意事项，然后引入本节活动课的内容，约20分钟给学生进行制作，约17分钟测试评分，约5分钟点评和小结。

 [教学目标]

１、知识与技能目标

   （１）能确定一个简单对象进行结构设计，并简要绘制设计图纸，做出模型或原型。

   （２）培养学生的技术试验能力，锻炼学生的技能。

２、过程与方法

     通过学生分组进行设计和制作，让学生初步体会技术的思想与方法

３、情感与价值观

    通过设计和制作，培养学生爱科学爱技术的思想。

 [教学重点与难点]

引导学生运用设计的一般过程、结构与设计等相关知识，设计制作一个明珠塔。

教学难点：对结构设计进行分析点评。

  [教学思路设计]

（一）引入新课

简要回顾影响结构稳定性的主要因素和影响结构强度的主要因素，然后引入本节活动课的内容——设计制作一个明珠塔

（二）新课教学

 一、介绍本节活动课的内容

本节活动课的内容是用给出的器材和工具，在20分钟内设计制作一个明珠塔, 明珠塔承重时在10秒内不倒塌。学生可以在小组内讨论，也可以向老师提问有关问题，但要计算时间（不能就设计方面的问题提问老师，制作过程中的其它问题如工具的使用方法等可以向老师提问）。3人一小组，每小组给出的器材有：长短粗细不同的一次竹筷子各2对，粗细不同的竹签各8支、200cm棉线1段、15cmх20cmх0.2cm木板一块。这些器材不是全部要都用上，各小组根据自己的设计方案确定采用哪些器材。两个小组共用一套工具，每套工具包括工具刀1把、剪刀1把（用来剪棉线）、铁皮剪刀1把（可以用来剪断筷子、竹签、木板）、充电电钻1把、微型磨床1台、微型锯床1台，热熔枪1支，电子秤1台，整形锉一套。共用的热吹风一个。每个小组需要的自备的工具有：圆规一只，三角尺一副，铅笔一支。教师要准备的器材有：5kg、4kg、3kg、2kg、1kg的铅球或实心球各1个，和钩码若干盒。每个小组应该先讨论设计方案，画出设计草图，做好分工安排。

注意事项：

1、在使用工具刀、剪刀、铁皮剪刀，微型锯床等工具的使用方法，注意安全。

2、使用手电钻、工具刀时，只能在两侧的木桌上进行，以免损坏工作台。

二、测试明珠塔承重能力的方法和评分办法

测试承重能力的方法：在明珠塔上放一个铅球或实心球，在铅球或实心球上可以再放一个空心圆柱体，圆柱体可以再上钩码，要求明珠塔在3秒内不倒。

评分办法：

1、承重


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 2、节约材料得分，每节约1支竹签得得50分，每节约一只筷子得100分，每节约一对筷子（未拆开）得300分，（不要）

3、创新及工艺得分：在课后由评委评分，满分为100分。评委由三位老师和各班推选1名学生当组成，去掉一个最高分种一个最低分后取平均分。（不要）

综合得分=承重得分+节约材料得分+创新及工艺得分。

明珠塔高度是指明珠塔在支承重物时的竖直高度。如果明珠塔在支承重物时折断了，则不能得分。

课前设计好一个电子表格（如附表），在“支承物总质量”，“得分”，“排名”所在列的单元格设定计算公式或函数，把测出的明珠塔质量、明珠塔高度以及铅球（或实心球）质量、钩码质量录入相应单元格，则该小组的得分和排名就会自动计算出来。这样，既可以节省时间，又可以更好在活跃课堂气氛。

三、巡视学生设计制作，提醒学生注意安全和注意事项，观察各小组的合作情况并给出合作得分。

四、分析点评各小组的作品。

五、评分，本次活动主要考量各小组制作的明珠塔的承重能力和实用功能，其它方面如美观等不作评分。

1、测量各小组投制作的明珠塔质量m。

2、测试承重能力（即支承物质量）M和明珠塔高度h。

3、计算得分,事前在电子表格中设置好表格和计分公式，把测出的m、h、M录入表格，学生立即可以看到自己小组的得分。

附表：

设计制作明珠塔的计分表

班别：