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三、教学建议
(一)教学策略
本节是在上一节引入的结构定义和结构认知的基础上,进行结构的分析,需要和其他学科尤其是物理学中的力学知识联系起来,从力学分析角度理解内力(应力)的定义与工程意义,从工程安全性角度来讲解稳定性和强度在结构设计中的重要性,教师在课堂上通过小试验活动,组织“做中学”活动或小组讨论式教学来培养学生获得有效的技术素养。
通用技术课堂应优先保证学生动手实操的教学活动。考虑到通用技术教学和实践活动过程中,会接触到相当多的机电工具、设备,所以要时刻提醒学生们注意安全,按操作规范的要求开展活动,避免安全事故的发生。
(二)教学过程
本节教学可分为两段进行,第一段为:结构与力;第二段为:结构稳定性。
1.结构与力
(1)情景导入。以教材图1.10为例,引入结构与力的概念。
(2)课堂小试验。
如何从中间“断开”一块清洁海绵(教材p8)
分析:对海绵施加的拉伸、压缩、弯曲、扭转和剪切是如何引起海绵外形变化的。
从力学的角度:结构是指可承受一定应力的架构形态,以抵抗能引起形状和大小改变的力。引导出结构与力的本质:为了承受力,抵抗变形。
指导学生概括五种基本受力形式,如表1.4所示。
表1.4五种基本受力形式
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拉力 |
物体所承受的拉拽力 |
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压力 |
挤压物体的力 |
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剪切力 |
两个距离很近,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力 |
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扭转力 |
反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力 |
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弯曲力 |
作用于物体,使它产生弯曲的力 |
需要注意的是,由于学时所限,本节仅对拉压应力和弯曲应力进行详细分析,其他受力形式不展开讨论。要把对内力(应力)的概念和计算作为重点来进行教学。
纸桥承力试验(教材p18)
教师组织学生讨论并回答问题:①哪种情况下纸板的抗压能力最强?②举例说明这一结论在实际应用中的意义。③如果把纸板折成瓦楞状,试验结果会发生什么变化?
知识扩展:纸桥承力的试验原理可以迁移到轻质板材的产品设计上。折纸实际上相当于提高梁的抗弯截面模量,这种锯齿状纸的魅力在工业上得到一再的展现:例如将牛皮纸压制成瓦楞纸板(图1.2)用来替代木材,作为仪器、仪表、家用电器、日用百货的外包装材料,既具有强度、刚度,又具有防震、防碰撞的特性.还能节省大量木材,是一种理想的包装材料。
图1.2 瓦楞纸板截面形状
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