苏教版常见结构的认识教学设计

《无处不在的结构》教学设计

一、教学内容的分析

本节是苏教版《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“常见结构的认识”第一小节“无处不在的结构”的内容。通过展示形形色色的结构图片以及对这些结构分析和研究,使学生知道结构的广义——结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列的含义。让学生体会结构存在的广泛性，明确结构的重要性。卓越的结构是设计者和制造者重要追求。告诉学生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技术领域, 是为了更好地服务于人类。

二、学情分析

         学生对身边存在结构有一定的了解，对结构的功能和分类也有一定的基础，但是不能准确把握结构的定义。对结构研究的意义以及结构的重要性还缺乏深入的了解和领悟。

三、教学目标

    1.知识与技能：

     知道结构广泛存在，知道结构在自然界、技术领域、社会领域都有各自的结构，能够列举自然界、技术领域、社会领域的

理解结构广义上的含义，理解结构以及结构研究的的重要性

2.过程与方法：

         通过案例分析引导学生理解结构的涵义；通过对结构图片的观察培养分析归纳的能力；通过对结构的探究提高知识的迁移能力; 结合学生生活中的事例来认识有关事物结构的研究对科技创新的影响。

3.情感态度和价值观：

         培养学生的观察能力；提高欣赏结构美的能力；激发探索大自然及人类社会中存在的形态各异的结构的兴趣；培养严谨的技术态度；

四、教法学法

    演示 讲授 观察 阅读理解 交流讨论 合作探究

五、教学重难点

     1.教学重点

       知道结构无处不在，理解结构研究的重要性

2.教学难点

  理解结构广义上的概念，理解结构无处不在，事物的结构决定事物的性质。

六、教学准备

     图片 苍耳 尼龙搭扣 PPT

七、教学过程

[导入新课]

   请将“这 人 个 表 好 现”六个字排列成一句有意思的话。

   同样的六个字“这个人表现好”“这个人好表现”，但因排列不同，就形成了一褒一贬。这六个字按不同的方式排列，得到了不同的语句，这是一种文字结构。今天这节课我们就来认识结构。

[新课教学]

展示 乱石 石头拼画

提问：石头拼画是结构吗？这一片乱石是结构吗

教师：通过有序的搭配与排列，一堆石头变成了拼画—结构，什么是结构？

归纳：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。结构的各组成部分，通常称为构件。

板书1、无处不在的结构：

人们每天都在与各种各样的结构打交道，结构无处不在。

图片展示自然界中的结构：科罗拉多大峡谷、蜂巢、鸟窝、人体骨骼、贝壳、冰晶、蜘蛛网、恐龙、DNA、大象、树、螺、雪花、分子、隼、钢架、硅藻、神庙、歌剧院、双子楼等。

提问：通过观察这些结构，请在脑子提炼关键词： 壮美 精巧 巧妙 坚固 鬼斧神工

引导学生分析 蜂巢 蜘蛛  大象与恐龙的的结构特点。这种结构的优点在哪里？

蜂巢：耗材最小，容积最大。使用最少的材料制作尽可能宽敞的空间，空间使用效率最好。蜘蛛网：任意两个节点都能找到一条可通过的路径。

大象与恐龙：拱形结构能增加承受力，例如中国石拱桥

提问：上述的结构中，哪些是自然界存在的？哪些存在于技术领域（人为制造）？

教师：我们身边存在着各种各样的结构。结构普遍存在于自然界的物体中， 也存在于人类创造的各种物体中。

提问：生男生女由谁决定？男女的染色体有什么不同？说明了什么？

教师：正常人都有23对性染色体，男人第23对是XY，女人第23对是XX。说生男生女在男方，男方会分离出X和Y两种性染色体，分别和女人分离的X性染色体结合，如果结合成XY那么就是男孩，反之则是女孩。说明承载遗传信息的DNA双螺旋结构中，碱基对的排列决定了各种生物的特性

分析：

例1、同样是水，有液态、气态、固态；

      （ 化学结构相同，物理结构不同，表现出不同性质）

例2、同样是碳，但有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨存在；

（金刚石和石墨的化学成分都是碳元素C，它们的区别在于碳原子的排列,金刚石的碳原子呈四面体排列,碳原子位于四面体的角顶和中心,具有高度的稳定性,所以,金刚石相当的坚硬.石墨的碳原子排列呈六边形排列,通俗的讲,就是片状的,分子间可以移动,所以质地非常的软）
例3、化学有机物结构不同性质不同（色素）；

（现在常用的食品色素包括两类：天然色素与人工合成色素。天然色素来自天然物，主要由植物组织中提取，也包括来自动物和微生物的一些色素。人工合成色素是指用人工化学合成方法所制得的有机色素，主要是以煤焦油中分离出来的苯胺染料为原料制成的。）

例4、用同样的材料，做出的结构不同的小板凳就会有不同的特性，有的稳，有的不稳；

例5、各种材料组成结构可以使“死的”材料变成“活的”机器。如：发动机、电子计算机、  机器人、飞机、火箭……
 

结论：在自然界（技术界），相同的物质，不同的结构，表现出不同特性的现象处处可见。

提问：把树分割成树叶 树枝 树干 树根它们还是存在结构吗？还是结构吗？把一块巨石分成大小形状不同的小石块，还是结构吗

结论：世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。

提问：为什么要研究结构？

案例分析

      例1、鲁班发明锯

      例2、苍耳与尼龙搭扣

      例3、鸟与飞机

      例4、鹰眼与导弹

结论：形形色色的结构能给人以美的享受，给人创造的灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域, 更好地服务于人类。

提问：生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生的？

学生：船桨（鱼鳍） 人工冷光（萤火虫） 风筝（鹰） 锯（螳螂臂或锯齿草） 车轮（随风旋转地飞蓬草） 潜水艇（海豚） 声纳（蝙蝠） 潜水用的脚蹼（鸭子）

案例分析：三星NOTE7爆炸原因分析

    专家经分析后认为，精美的外观设计可能就是造成这款短命机皇灰溜溜退市的罪魁祸首。三星旗下SDI公司生产的电池存在公差，它比Note7机身的电池仓稍大（头发丝大小的误差）。因此装配时只能用力塞进去，这就造成了机身内的隔离板离边框太近，一旦遭遇外力，电池正负极就会冲破隔离板相互接触，造成短路起火。此外，研究人员发现由其他代工厂生产的绝缘胶带也存在质量问题。

启示：结构影响性质和功能，合理的结构是事物存在和发展的基础，卓越的结构是设计者和制造者长期的追求。如果结构存在问题，也许就会导致重大事故的发生。

阅读：魁北克大桥的坍塌

思考：大桥坍塌的原因是什么？

结论：擅自改变桥的结构。1907年，加拿大魁北克附近的圣劳伦斯河上落成了全球最长的拱桥。该桥采用了比较新颖的悬臂构造，这样的结构非常流行。尽管只比苏格兰爱丁堡福斯河上非常成功的悬臂大桥稍长一点，但魁北克大桥存在设计问题，还未完工就坍塌了。

启示：进行结构设计要具有高度的责任感。

提问：社会领域中是否也存在结构？能否举例说明？

图示：社会领域的结构 中国共产党中央组织结构 中国政府的结构

提问：请说说学校存在的社会结构。

学生：校委员 班委员 家长委员会 年级组等

结论：在社会领域,也普遍存在着结构现象。如：文章结人事结构、人员的学历结构、人员的职称结构、书法结构等

教师：文字结构不同，导致语意不同，一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量。作文。推敲的故事。一家企业的人员结构、组织管理结构关于企业的运行与效率。扁平化管理

马上行动：请分别列举自然界、技术领域、社会领域给你印象较深的有关结构的事例？

自然界：树状结构、天体结构、植物的结构、动物的结构 ?

技术领域：汽车的结构、微机的结构、电脑主板的结构、数控机床的结构 ?

社会领域：教育系统的结构、通用技术的学科结构、课堂教学结构、文化、经济格局（供给侧改革）等

拓展：

人与动物相比，在结构上有什么不同？分析其劣势与优势。人类凭什么能成为动物界的统治者呢     

我们人类好多地方不如动物,不能象鸟一样在空中自由飞翔,不能象鱼一样在水中欢快游荡,奔跑速度不如狗，打斗力气不如虎。人类凭什么能成为动物界的统治者呢?

引导学生：凭大脑,凭学习,人类把几千年知识在几年十几年中继承过来并在原来的基础上进行创新。现在进入知识经济时代，人类知识总量几年就要翻一番，掌握学习方法很重要。

教育学生：人与人之间、民族与民族之间有竞争,而且可能很激烈，能否立于不败之地,在于不断学习。

[课堂小结]

（1）消费结构的广义定义

（2）结构是事物存在的形式（结构无所不在）

（3）研究结构的意义

（4）构的重要性：结构影响甚至决定事物的性质和事物的功能