結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性(案例)

1、課題：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性一、教學(xué)目標(biāo)：1、知識目標(biāo)：理解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念，掌握影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素。2、能力目標(biāo)：能對物體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論分析并通過技術(shù)試驗(yàn)分析影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素；能對結(jié)構(gòu)提出合理化的設(shè)計(jì)，動手改造和革新物體的結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。3、情感目標(biāo)：通過分析討論、合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神，主動參與意識，體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂趣；培養(yǎng)學(xué)生觀察懷疑試驗(yàn)總結(jié)的研究思路；滲透安全教育、德育教育，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度從而形成富有責(zé)任感的技術(shù)設(shè)計(jì)觀。二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1、重點(diǎn)：掌握影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素。2、難點(diǎn)：利用所學(xué)知識分析實(shí)際案例，解決實(shí)際問題。三、教學(xué)資源一

2、個(gè)不倒翁玩具、兩個(gè)熟雞蛋、三個(gè)礦泉水瓶、幾本書、多媒體等四、教法設(shè)計(jì)開始采用激趣法，通過觀察多媒體圖片讓同學(xué)思考為什么臺風(fēng)過后很多結(jié)構(gòu)受到破壞比較嚴(yán)重，而有些結(jié)構(gòu)基本沒有損壞，從而引起學(xué)生對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的興趣。接下來結(jié)合生活事例，讓學(xué)生主動觀察或親自動手試驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)穩(wěn)定性的概念，探究影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的兩個(gè)主要因素。然后通過合作探究、能力拓展兩個(gè)環(huán)節(jié)讓學(xué)生把知識變?yōu)槟芰?，讓學(xué)生自己分析生活中的關(guān)于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的實(shí)例，并動手改進(jìn)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。五、教學(xué)過程(一)導(dǎo)入新課【大屏幕展示臺風(fēng)過后城市的浪跡場面】我國東南沿海地區(qū)經(jīng)常有臺風(fēng)襲擊，臺風(fēng)中心所到之處，一片狼藉，很多結(jié)構(gòu)受到破壞，然而也有一部分結(jié)構(gòu)

3、基本完好，這說明，有的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，有的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不好?！緦W(xué)生觀察歸納】圖片中哪些物品穩(wěn)定性好，哪些物品穩(wěn)定性不好？【老師引出課題】為什么有些結(jié)構(gòu)容易翻倒而有些不容易反倒?結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性跟哪些因素有關(guān)?我們又如何提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性而避免給我們帶來不必要的損失?這說明結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)在我們的生產(chǎn)生活中是非常重要的。這節(jié)課我們就來討論這些問題。(二)知識構(gòu)建知識一：穩(wěn)定性的概念（通過老師的試驗(yàn)展示，學(xué)生歸納總結(jié)）【老師出示不倒翁玩具并用手扳動】學(xué)生通過觀察、總結(jié)穩(wěn)定性概念結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在外力的作用下，維持其平衡狀態(tài)的能力。穩(wěn)定指的不是狀態(tài)的絕對不變，而是受到干擾后允許狀態(tài)有所波動，但當(dāng)擾動消失后

4、能重新返回到原始的平衡狀態(tài)，則為穩(wěn)定。不能回到原有的平衡狀態(tài)，則為不穩(wěn)定。知識二：影響穩(wěn)定性的兩個(gè)因素（每個(gè)因素都是通過試驗(yàn)歸納總結(jié)舉例分析現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例）【展示走鋼絲圖片】在走鋼絲時(shí)，平衡桿舉在頭頂、置于胸前或置于腹部，哪種方法穩(wěn)定？【老師展示教具，學(xué)生思考回答，然后試驗(yàn)驗(yàn)證】兩個(gè)礦泉水瓶正立（一個(gè)裝少量鋼珠一個(gè)裝面粉，但質(zhì)量相同）哪個(gè)穩(wěn)定?【通過試驗(yàn)得結(jié)論】重心位置越低，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定（影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的第一個(gè)因素）【老師提問】日常生活中，你還能說出哪些結(jié)構(gòu)因?yàn)橹匦奈恢幂^低而穩(wěn)定的例子？【學(xué)生討論后回答】賽車、電風(fēng)扇、籃球架等【老師展示教具，學(xué)生思考回答，然后吹氣試驗(yàn)驗(yàn)證】三個(gè)礦泉水瓶均裝滿水

5、，分別為正立、倒立、橫著水平放置，哪一個(gè)最穩(wěn)？哪一個(gè)最不穩(wěn)？為什么？【通過試驗(yàn)得結(jié)論】正立穩(wěn)定，因?yàn)橹蚊娣e大。橫放最不穩(wěn)定，因?yàn)闄M放的支撐面是一條直線。故得結(jié)論：支撐面積越大，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定（影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的第二個(gè)因素）【老師提問】還有哪些通過增大支撐面積大而增加穩(wěn)定性的例子?【學(xué)生討論后回答】電視塔、水庫大壩、埃及金字塔、照相機(jī)支架、A字型梯等【老師展示教具，學(xué)生思考回答，然后試驗(yàn)驗(yàn)證】怎么把熟雞蛋豎立起來?輕磕后可以，因?yàn)殡u蛋豎起來重心較高，希望回到重心較低的橫放位置，但是當(dāng)豎起來輕磕之后，支撐面由一個(gè)點(diǎn)變?yōu)橐粋€(gè)面，增大了支撐面積。(此試驗(yàn)講的是腦筋急轉(zhuǎn)彎，是個(gè)邏輯問題，因?yàn)榇蠹蚁乱庾R的前提

6、是雞蛋不能損壞，這也是創(chuàng)新意識，要打破傳統(tǒng)凝固思維)【學(xué)生試驗(yàn)比賽】同學(xué)試著把書豎立起來，檢驗(yàn)如何方式比較穩(wěn)定?！究偨Y(jié)】同樣的一本書，把書頁展開一定的角度，能較穩(wěn)地豎立在課桌上?！窘Y(jié)論】結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)的形狀有關(guān)【學(xué)生討論后回答】舉例：Z字型屏風(fēng)，A字型梯，相片架，三角形支架等。【總結(jié)論】影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：（1）重心位置的高低（2）結(jié)構(gòu)與接觸面所形成的支撐面的大?。?）結(jié)構(gòu)的形狀【老師設(shè)問】為什么有些結(jié)構(gòu)看上去傾斜不穩(wěn)，可實(shí)際是穩(wěn)定的呢?例如：比薩斜塔【結(jié)論】結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本條件：重心所在點(diǎn)的垂線應(yīng)落在結(jié)構(gòu)支撐面內(nèi)?！緦W(xué)生討論分析】案例一、為什么三輪車裝貨物不可太偏后?案例二、運(yùn)動員

7、跨欄時(shí)，為什么不可反方向跨越？案例三、當(dāng)乘車時(shí)，如果沒有座位，身邊又沒有可用的扶手，兩腳站立，怎樣維持穩(wěn)定?案例四、單腿支撐的自行車，支撐腳及兩輪與地面的接觸點(diǎn)共同構(gòu)成三點(diǎn)支撐，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。它的穩(wěn)定程度取決于單腳支撐架的傾斜度，在一定范圍內(nèi)，支撐架與地面的夾角越小(車身越傾斜)支撐面積越大，穩(wěn)定性越好。但夾角也不能過小，否則單車的自身重心所在點(diǎn)的垂線將落在結(jié)構(gòu)支撐面以外，也就無法保持平衡了。(四)能力拓展【老師設(shè)問】不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)一定沒有好處嗎?【學(xué)生思考一】古時(shí)候農(nóng)村用于打水的木桶如果做的非常對稱，水桶到達(dá)水面將無法傾斜實(shí)現(xiàn)積水的目的，應(yīng)該怎么辦呢?【討論回答】桶的邊緣上配置一個(gè)重物或者把桶底

8、做成圓錐型，以減少支撐面積以實(shí)現(xiàn)自動翻倒打水?！緦W(xué)生思考二】如何利用結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性制作一個(gè)地震預(yù)報(bào)裝置呢？【討論回答】把啤酒瓶把倒立，大地稍微震動，酒瓶就會傾倒，驚動室內(nèi)的人，盡早感知地震。(五)總結(jié)提高【學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的知識點(diǎn)，然后老師進(jìn)行情感遷移】“結(jié)構(gòu)”一詞，對同學(xué)們來說可能并不陌生。在生物課中提到過：人體的結(jié)構(gòu)；在政治課里有社會結(jié)構(gòu)；在化學(xué)和物理中，有物質(zhì)結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、原子結(jié)構(gòu)，在語文課里接觸過：文章的結(jié)構(gòu)，在地理課中有地質(zhì)結(jié)構(gòu)?？磥?，世界上的事物，大到宇宙，小到原子、分子；物質(zhì)的，非物質(zhì)的，都有其自身的結(jié)構(gòu)。僅管它們各自的具體內(nèi)容不一定相同。但是，它們的本質(zhì)涵義卻有相似之處。其實(shí)我們的人生也可以稱為一個(gè)結(jié)構(gòu)，所以我們在年輕的時(shí)候，在人生的初始階段應(yīng)該打好基礎(chǔ)，盡量使自己人生結(jié)構(gòu)的接觸面越大越好，這樣自己的人生才最穩(wěn)定，最堅(jiān)固