普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）

技术与设计2

教师教学用书

高中一年级下册

河南省基础教育教学研究室组编

河南科学技术出版社

郑 州

第一章　结构及其设计

一、编写思路

结构无处不在。世界上任何事物都存在结构，结构的多样性决定着产品设计的多样性。本章安排的学习内容主要从自然界和工程技术涉及的各种形式的宏观结构来讲解。自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示，人们将其成果应用到工程和技术领域，是为了更好地服务于人类，而材料科学和数字化制造技术的发展更促进了各种形式的结构的诞生。本章内容要让学生知道为什么要学习“结构与设计”——设计能改造自然，满足人们日益提高的物质需求，同时设计还要考虑环境保护等因素。

设计是针对某一具体目的或为解决某一具体问题进行的，它以科学理论为依据，同时必须结合实践经验。正确恰当地选择结构方式是产品设计的关键。任何一个有形产品，无论其大小或复杂程度如何，首先要考虑的是产品的有效空间、表现形式及具体功能，而结构及其设计则是表现空间形态和实现其功能的核心内容。本章主要介绍典型结构的认知、影响结构稳定性与强度的因素、简单结构设计与制作、经典结构赏析四部分内容，可以用思维导图（图1.1）来说明。

希望通过本章内容的学习，同学们能够将结构稳定性和强度基础知识迁移到日常生活和以后的工作中，学会分析和解决实际问题，初步掌握简单结构设计及其原型制作。有条件的同学可以借助三维设计软件学习数字化设计与分析试验，并注意将产品的结构设计与环境和人文科学结合起来，提高工程技术素养和创新意识。

结构及其设计

1．典型结构的认知

①什么是结构

②结构的作用是什么

③结构有哪些类型

2．结构的稳定性与强度

①什么是结构稳定性

②影响结构稳定性的因素有哪些

③什么是结构的强度

④影响结构强度的因素有哪些

3．简单结构的设计

①如何设计一个结构

②结构设计需要考虑哪些因素

③设计并制作一个桁架桥模型

④设计并制作一个手机支架

⑤设计并制作一个创意玩具

4．经典结构赏析

①如何评价结构设计

②尝试对生活中的经典结构进行赏析

图1.1 本章思维导图

二、教学目标

按照本章从结构认知－结构分析－结构设计－结构评价这一学习路径，对学习目标提出了下列要求：

（1）能够从力学的角度理解结构对产品及其功能实现的独特价值，了解结构的一般分类和简单的受力分析，并从技术和文化的角度赏析经典结构案例。

（2）通过技术试验或技术探究分析影响结构的强度和稳定性的因素。结合生活中的实际需求进行简单的结构设计，并手工绘制或使用CAD软件完成设计图样，做出产品模型或原型。

（3）要能够对典型的工程结构从科学和工程角度进行评价和探究比较，并从历史、文化和美学角度赏析结构的几何美学和技术的史学价值，鼓励学生汲取从古代到现代的国内外优秀结构设计案例精华，结合新技术、新材料、新工艺开拓新的设计应用。

三、课时安排

本章总学时为7，建议各节分配学时如表1.1所示。

表1.1  课时安排

四、效果评价

效果评价见教材章后的“学习评价”。