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1、技术试验的教学设计与案例分析,河北大学教育学院 郑颖立,第1部分 教学系统设计概述,一、教学系统的概念和教学结构1.系统的三个特征一是要有稳定的结构，这种结构决定了系统层次间和层次内各部分之间的相互作用；二是要有确定的功能，这种功能决定了系统所产生的效果;三是要有一套系统规则，对内协调系统各部分之间的行为,对外用于建立系统与它的应用环境之间的协议。2.教学系统的含义及构成要素含义教学系统作为系统的子范畴，是指为了达到特定目的而由各组成要素通过相互联系、相互作用有机地结合起来的，具有一定教学功能的整体。教学系统的四个要素教师、学习者、教学内容、媒体是构成教学系统的四个核心要素。,3.教学系统的一
2、般结构图式,教师,功能,目的,规则,效果,学习者,图 教学系统的一般结构图式,4.教学结构教学系统中教师、学生、教材、教学媒体四个要素相互联系、相互作用的具体体现。,5.两种教学结构的特点：,二、教学系统设计的含义及本质教学系统设计（ISD）也称作教学设计（ID），其根本目的是通过对教学过程和教学资源所做的系统安排，创设各种有效的教学系统，以促进学习者的学习。1.教学系统设计的定义教学设计是运用系统方法，将学习理论与教学理论的原理转换成对教学目标、教学条件、教学方法、教学评价等教学环节进行具体计划的系统化过程。（何克抗）,2.教学系统设计的本质设计设计是为了创造某种具有实际效用的新事物而进行的
3、探究活动。设计活动从根本上说是一种理性认识活动，同时又是一种创造性的活动。教学系统设计教学系统设计可以被认为是设计活动的一个子集合。是一种在教育活动中普遍存在的理性认识活动，本质上又应该是一个创造性地解决教学问题的过程，是理论和实践之间的桥梁。,3.教学系统设计的意义有利于教与学理论和教学实践的结合；有利于教学工作的科学化，促进青年教师的快速成长；有利于科学思维习惯和能力的培养，提高发现问题、解决问题的能力；有利于现代教育技术应用的不断深化，促进教育技术的发展。,4.不同的教学系统设计观在系统方法应用于教学设计的过程中，产生了对教学系统设计内涵与实质的不同认识。教学系统设计的媒体观这种观点把教
4、学设计主要看做是媒体选择的过程。把教学系统设计人员看作是媒体专家，强调媒体的设计和制作，注意学习理论和美学对媒体制作的指导意义。,陈述目标,选择媒体,媒体设计制作,运用策略评价,教学系统设计的狭义系统观看似运用了系统方法，但缺少需求分析、评价等系统方法中的必需环节。,建立总体目标,进行任务分析,陈述行为目标,选择媒体,媒体设计制作,运用策略评价,教学系统设计的标准系统观这种观点比狭义系统观多了需求分析、形成性评价和总结性评价，包括了教学系统设计的全过程。,建立总体目标,策略运用,形成性评价,总结性评价,需求分析,任务分析,陈述目标,选择媒体,媒体设计制作,修 正,三、信息化教学设计1.信息化教
5、学设计概述概念：信息化教学设计是在先进教学理念（尤其是建构主义）的指导下，以多媒体和网络为基本媒介，以设计“问题”情境和促进学习者问题解决能力发展的教学策略为核心的教学规划与准备的系统化过程。目标：激励学生利用信息化环境进行协作式的探究、实践、思考、综合运用、问题解决等高级思维活动，以培养创新精神和实践能力。2.设计的核心教学目标分析问题情境教学活动过程支持教学活动展开的资源和工具,“问题”概述“问题”产生于当某一事物具有一个目标，但不知如何达到这一目标时（卡尔登克尔，Karl Duncker，1945）。题解决是一种学习的方式或途径。波利亚（Polya）将问题解决（Problem Solvi
6、ng）定义为：发现一种摆脱困难的途径，一种绕过障碍物的途径，以达到无法在瞬间达到的目标。“问题解决”的学习过程据杜威的观点，在具体的学习过程中，问题解决应该有这样五个相联系的步骤（张大钧，2003）：首先要有一个真实或者似真的经验情境，要有一个对活动本身感兴趣的连续活动；在这个情境内部产生一个真实的问题，作为思维的刺激物；要占有充分的知识资料，从事必要的观察，以对付这个问题；必须一步一步地展开其所想出的解决问题的方法；要有机会通过应用来检验其想法。,3.信息化教学设计的原则以问题为核心驱动学习。学习问题必须在真实的情境中展开，必须是一项真实的任务；强调以学生为中心，各种教学因素作为广义的学习环
7、境以支持学生自主学习；强调协作学习的重要性，要求学习环境能支持协作学习；强调面向学习过程的评估，反对简单的技能与知识的测试作为唯一的评价依据；强调设计学习任务展开的学习环境，以反映环境的复杂性。在学习发生后，学习者必须在这一环境中活动；强调设计多种自主学习策略，从而使学习能够以学生为主体展开；设计学习环境以支持学习者的思考。,第2部分 技术试验教学设计,一、技术试验教学概述1.技术及其特性（1）技术的内涵广义地讲，技术是人类为实现社会需要而创造和发展起来的手段、方法和技能的总和。作为社会生产力的社会总体技术力量，包括工艺技巧、劳动经验、信息知识和实体工具装备，也就是整个社会的技术人才、技术设备
8、和技术资料。,（2）技术简史中国在发展技术方面有悠久的历史。史记货殖传中就出现了“技术”一词，意为“技艺方术”。直到宋朝之前,中国的技术水平曾长期处于世界的前列。technology这个词最早出现在英文中是17世纪，当时仅指各种应用工艺。到20世纪初，技术的含义逐渐扩大，涉及工具、机器及其使用方法，直到20世纪后半期，技术的定义才取目前的内容。1879年10月21日爱迪生所作的电照明试验，可以看作现代技术研究诞生的标志。20世纪中期以来,技术发展的速度越来越快。从1939年1月发现铀核裂变到1945年7月第一颗原子弹爆炸,仅有六年半时间。电子计算机出现以后引起人类社会生活各领域的变化则更为深刻
9、。这些技术上的突破所引起的生产力飞跃可以称为技术革命。,（3）技术的特性复杂性指对于大多数现今的工具，都很难以了解它们的来源和制造方法，也就是说技术本身所包含的知识内容和制造过程是复杂的。比如拖拉机、电视、电脑等。依赖性指不论是在制造还是使用方面，某一种技术的使用一般依赖着其他技术或工具的使用。例如，汽车需要有一个巨大且复杂的制造及维护工业持撑着，而其使用也需要有复杂的公路、街道、高速公路、加油站、保养厂和废弃物收集等技术和设施的支撑。多样性指相同工具的不同类型和变异。想像今日所存在的众多汤匙和剪刀。即使是更复杂的工具也通常有许多的形状和样式，如建筑起重机或车子。普及性指现代技术的发展规模或普
10、及程度。技术存在于每一个角落，支配着现代的生活。,2.“实验”与“试验”从字面上来看：“实验”就是实际验证的意思，也就是说我们从书本上知道了某个结论，我要实际验证一下这个结论。“试验”则包含着测试、试探、检验的意思，也就是说我不知道这样做会产生什么结果，需要通过实际行动来测试检验一下。3.技术试验的内涵“技术试验”是为了全面考核产品质量和性能的稳定性和可靠性，获取大量技术数据，经过分析综合得出产品的使用质量的基本水平及其极限状况的过程，是一种创造性的技术活动。,技术试验所得到的性能、数据、曲线、图表等信息材料，是开展技术设计及进行设计优化的重要依据；技术试验是进行技术革新、技术发明、科学探究的
11、重要途径，它更是揭露问题的关键；技术试验可将技术设计的失误降到最低程度，同时使技术设计得以改进、完善和优化。,*教学案例*技术试验概念的引入,师：今天我们来学习有关技术试验的内容。这里有一些纸张、砝码、支撑架等试验用品，首先请同学们作一个小试验，那就是纸张形状的变化与所承受压力之间的关系，同学们可以自由地改变纸张的形状，看一下纸张的不同形状可以承受的砝码的数量，并作一下记录。（同学们自由地想象，做出许多不同的形状，有些老师都想不到）师：下面请三个组的学生派代表到讲台上展示。（三个组的代表到讲台上展示了他们各自的试验过程与结果，课堂气氛活跃，同学们情绪高涨，也消除了学生对技术试验的神秘感）师：同
12、学们做得都很好，通过这个试验，同学们知道了什么样的纸张结构承受的压力大一些，例如拱形的、瓦楞状的等。在不知不觉中，同学们都做了一个简单的技术试验，这些试验都将为以后的技术活动提供重要的依据。比如说，拱形结构的纸张承受的压力大些，那么生活中利用拱形结构的实例有哪些呢？（播放赵州桥的画面）,师：大家对技术试验的基本内涵已经有了初步的了解。其实在我们的生活中，技术试验的例子非常的多。迄今为止，“神舟”号飞船已经成功发射了几次？生：九次。师：让我们重温一下“神舟”九号发射时的激动人心的画面。（播放“神九”飞船发射的视频资料）师：同学们想一想神舟飞船为什么要发射这么多次？第一次发射时就搭载宇航员升空不行
13、吗？（引起同学们的积极思考，有的同学已经知道了答案）生：需要进行一次次的技术试验。师：正确。当我们看到宇航员们带着我们中华民族几千年的飞天梦想飞身太空的时候，同学们可曾想过，为了这一刻，有多少的科学家做了艰苦卓绝的努力和无数的技术试验。,师：其实在2002年3月25日，“神舟”三号发射升空的时候，飞船上就已经安放了一个模拟人，用来搜集在太空飞行状态下，人体可能受到的各种影响数据。也就是说，本次飞船的发射是为后来载人发射所做的一次技术试验，所取得的试验数据为飞船的进一步改进和最终载人发射的成功奠定了坚实的基础。师：通过上面的介绍我们知道：任何一项新产品设计生产出来后，其设计是否合理，性能和质量是
14、否符合要求，都需要通过技术试验来检验。技术试验就是在技术活动中，为了达到某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动。师：下面给同学们23分钟时间，请同学们思考一下，在日常生活中遇到甚至做过哪些技术试验？（同学们开始努力思考和讨论，提出了许多实例）,师：其实这样的例子非常的多，比如：医院的青霉素皮试药品小白鼠试验疫苗的接种试验飞机的运行试验（依次播放相关的资料画面）,4.技术实验的教育价值 技术试验是发现问题的一种途径设计是技术发展的关键，从本质上说，设计是个问题的求解过程。因此，发现有价值的问题，创造性地解决问题，便成为技术发展的有力保障。技术试验是发现问题的一种途径。在探索解决己有技术
15、问题的试验过程中有可能会产生一些与之相联系的新问题，也有可能在技术试验的过程中得到灵感、顿悟，从而产生创造性解决新问题的方法。技术试验是一种重要的技术设计方法在技术设计过程中，设计者大都根据头脑中对设计对象的初步构思，制作一个初步的实物模型，然后在试验中使原来设计中的疏漏和不合理、不正确之处直接暴露出来，从而得到及时的补充、修改和完善，直至达到预想的功能目标为止。为许多技术问题提供了经济可靠的解决方法。,技术试验是一种“做中学”活动，有利于发展学生的的实践能力教师在教学中对技术试验要给子足够的重视。要让学生有亲身体验的机会。对于教材中的小试验，教师要鼓励学生主动动手去做，去体验，让学生在做的过
16、程中加深认识，强化技术试验的意识。学生只有通过小断地亲手操作、亲历情景、亲身体验才叫获得丰富的实践经验，实践能力才能够不断提高。技术试验是一种探究性活动，有利于激发和培养学生的探索精神新课程改革中，强调改变学生的学习方式，倡导学生在探究中自主地建构知识。技术试验是通用技术教学的重要手段，可以让学生在问题的情境中通过试验对技术知识进行探究。,技术试验是安全教育的良好载体，有利于培养学生的安全意识第一，人身安全高于一切，做任何试验都应保证人的生命和健康不受影响。试验与模型制作密切相关，制作模型进行技术试验的过程中，要提高学生安全使用工具的意识。第二，要确保工具设备的安全。教学中教师要给学生示范工具
17、设备的使用方法，介绍使用注意事项，尽叫能减少学生使用工具的损坏率。让学生在正确使用工具的过程中养成爱护、保护工具的良好习惯。,5.技术试验课的现状通用技术课程不是高考必考项目虽然普通高中通用技术课程是国家规定的普通高中学生的必修课程。但是，很多省份并没有把该课程列入高考。虽然部分学校已有明确的必修课开设计划，但还没有明确的选修课开设计划，个别学校甚至连必修课的开课计划都不明确。教学设备的限制进行技术试验需要准备大量的设备、场地和工具。很多学校不愿意或没有能力去配置。导致很多技术试验课程只能安排PPT教学，甚至口头讲述，影响了教学效果。必要的试验材料、工具、仪器、设备等是技术试验课程实现教学目标
18、的物质基础。考试形式只限于笔试技术课程强调心智技能与动作技能的结合，强调理论与实践的统一。通过“动手做”，可以让学生的技术设计与制作能力、技术试验与探究能力、利用所学技术解决实际问题的能力都将得到增强。如果课堂教学仅仅为了取得一个好的分数，学生的创造力，动手能力的培养就会被忽略。,6.通过技术试验活动培养学生的探究精神精心设计技术试验，激发学生探究兴趣对所开展的技术试验话动进行精心设计，对于激发学生探究兴趣有重要作用。好的技术试验应该能体现技术设计的理念与方法，可操作性强，易于启迪与发挥学生创造力。创设自主开放情境，活跃学生探究思维自主开放性的技术试验，是指教师有意不设定具体的设计项目和要求，
19、让学生去自主设计，这样的技术试验有助于发挥学生的主观能动性，让学生主动发现身边的问题并寻找解决的办法。也可以由教师规定设计的最终目标，学生自主设定试验方法和程序。,鼓励学生小组合作，在交流中学会探究技术试验往往是一个曲折的过程，学生的技术水平存在一定的差异，因而在技术试验中有可能需要寻求他人的帮助。技术试验以小组形式进行就可以让技术水平较高的学生带动技术水平较低的学生从而更好地进行试验探究。促进学生手脑结合，培养探究实践能力通用技术是科学与技术的结合，立足于学生的自接经验和亲身经历，立足于学生的“做中学”和“学中做”。加强教师巡查指导，提升学生探究自信由于学生之间的技术能力、知识水平存在一定的
20、差异，所以应该针对不同技术层次的学生加以相应的指导，对于在技术试验过程有困难的学生要及时了解问题所在，适当引导，增强他们进行技术话动的自信。,进行科学合理评价，保持学生探究热情传统的教学评价方法主要是以考试的形式，以分数为评价标准，影响了学生的创新和探究热情。科学的教学评价要以学生综合索质的提高为标准，既关注学生学习的结果，也注重学生在技术学习话动中的参与程度、水平和情感态度价值观等方而的状况，更好地激发学生的兴趣，保持他们对探究的热情。,二、技术试验教学设计的理论基础,（一）体验学习理论 1.体验学习的定义“体验学习”是指学习主体在一定的情境中，通过亲自观察、实践、交往，对相关的事物、符号、
21、情感进行感知与内省体察，自觉或不自觉地获得包括认知、习惯技能、情感态度等明确知识或默会知识的一种学习方式。2.体验学习的维度（1）作为一种价值观：尊重学生在学习过程中的独特体验。（2）作为一种方法论：要注重认知、技能与情感的综合发 展，培养全面发展的人。（3）作为具体的方法和策略：要设计有利于体验学习的方法和策略。,3.体验学习的内涵体验学习是一种自主性学习体验学习是学习者自觉确定学习目标、选择学习方法、监控学习过程、评价学习结果的过程。体验学习是一种交往性学习体验学习也是在与学习伙伴或学习的指导者之间的交往活动中展开的。比如自由谈论、情况的汇报、陈述论述、总结汇报同伴的谈话，或者倾听他人发言
22、、讨论、争论和谈判等。体验学习是一种个性化学习个性化学习是指根据学习者的个性特征实施教育活动，充分发挥学习者的主动性，在促进学生全面、自由、协调发展的基础上，促进学生个性的发展、潜能（特别是优势潜能）的开发。个性化学习的根本目标是让每个学习者个体获得发展。,体验学习是一种实践性学习体验学习本身即为一种实践活动，意味着在实践中、通过实践而学习，学生是通过体验学习活动过程中的每一个阶段而不断获得成长的。因而体验学习是一种在实践过程中的学习，即实践性学习。体验学习是一种情境性学习体验总是发生在某种特定的情境之中，体验的情境愈是独特，愈是真实，就愈能引发人深刻的体验。体验学习是一种反思性学习反思性学习
23、就是学习者对自身学习活动的过程，以及活动过程中所涉及的有关的事物、材料、信息、思维、结果等学习特征的再认识和再思考，是通过学生主动地、有目的地对自己学习活动过程进行反思的一种内蕴的高层次理性思维活动。,（二）探究学习理论1.探究学习的内涵科学探究对科学家而言，他们用科学探究研究自然界，并基于研究所获得的证据，提出各种解释，他们进行的是一种系统的调查研究活动，其目的在于发现并描述事物或事物之间的关系。对学生而言，指的是用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界手忙脚乱的方法而进行的各种活动。探究学习指学生探究式的学习活动，是在教师的指导和帮助下，让学生经历与科学工作者进行科学探究时
24、的相似过程，学习科学的知识和技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学思想和精神，全面提高科学素养。,2.探究学习实现的必要条件小班教学（1）小班课堂教学的原则机会均等原则每个学生都得到教师的关爱，并有条件、有机会充分表现个体的个性。主体参与原则全方位调动学生的学习兴趣和内在潜力，使其主动参与到教学过程中。个体充分发展原则教师关注每个学生的发展，在充分尊重个性的基础上，实现因材施教。,（2）小班教学的优势空间优势指每个学生对空间的占有增加，更有利于充分展示学生的个性。时间优势指每个学生对课堂上时间的平均占有增加，因此每个学生的提问、发言等机会将相对增加，学生提出问题的能力和语
25、言组织的能力将得到充分培养。资源优势小班中由于人数少（2030人），学生有条件人人动手操作、亲身体验，培养动手能力、试验技能，教师也可以有精力为每个学生指导，帮助他们完善试验过程。合作交流优势对于小班来说，教师和学生之间、学生和学生之间有直接的互动，可以帮助缓解学生学习气氛的严肃性，提高学生交流合作的能力，缓解他们心理上的压力。,3.探究学习的构成要素及其目标要求提出问题能发现与某技术有关的问题能从技术的角度明确地表述这些问题认识发现问题和提出问题的意义猜想与假设对解决问题的方式和问题的答案提出假设对技术试验的结果进行预测认识猜想与假设的重要性制订计划与设计试验知道试验目的和已有条件，制订试验
26、的方案尝试选择试验方法及所需要的装置与器材考虑试验的变量及其控制方法认识制订计划的作用,进行试验与搜集证据用多种方式搜集数据按说明书进行试验操作，会使用基本的仪器如实记录试验数据具有安全操作意识分析与论证对试验数据进行分析处理尝试根据试验现象和数据得出结论对试验的结果进行解释和描述评估尝试分析假设与试验结果间的差异注意探究活动中未解决的矛盾，发现新问题吸取经验教训、改进探究方案交流与合作能写出试验报告在合作中注意既坚持原则又尊重他人，有合作精神,提出问题,猜想与假设,评估,分析与论证,进行试验与收集证据,交流与合作,制定计划与设计试验,知识与技能过程与方法情感态度与价值观,科学探究,科学探究各
27、要素之间的关系,三、技术试验课教学设计,1.技术试验的目标理解技术试验在技术发明、技术设计中的作用，认识一些常见的技术试验过程。学会技术试验方法，形成技术试验的能力，能够进行基本的技术测试，了解技术试验报告的程序和步骤，能够写技术试验报告。通过技术试验的教学，培养学生实事求是、严谨负责的科学态度，形成富有责任感的技术设计观，培养学生自主探究与合作学习的意识。2.技术试验的内容分析技术试验的内容，阐述知识点的结构；交待教学的重点与难点。3.学习者分析包括学习者的身心发展状况、已有的认知结构水平、学习风格以及学习动机等。,4.技术试验课的教学过程（1）课前准备：上好技术试验课的关键是进行课前准备。
28、学生编组。组建小组应遵循“组内异质组间同质”的原则。所谓组内异质是指合作小组在结构上体现班级的缩影，学生按性别、学生成绩、个性特点、家庭背景、守纪状况等方面的合理差异建立的相对稳定的学习小组。组间同质是指小组的总体水平要基本一致，从而保证各小组之间的公平竞赛。每小组有一名小组长，负责活动有序开展。小组内的角色要定时进行轮换。小组合作学习要按照一定的规则进行。,准备试验器材课前要认真分析教材，根据教材要求组织试验器材，可以是学生自带，也可以是学校准备。准备器材时要注意完成任务所用器材的多样性，小要让学生感觉试验很简单，小进行试验也知道结果，否则，会大大降低学生试验的激情。指导学生预习预习的主要目
29、的是使学生明确课堂学习目标，即为什么要进行这样的技术制作，想要达到什么样的目标？而这恰恰是学生在技术试验过程中不能很好把握的。（2）课堂流程进行技术设计技术试验课不是纯粹的制作课，是在了解技术原理的基础上的技术试验，所以首先要进行技术设计。通过设计可以明确技术原理和设计方法在具体设计中的应用，开阔学生眼界，触发学生的创新火花，达到设计与制作的有效整合。,明确技术试验任务为避免学生在设计和制作中迷失方向，应该明确技术试验的任务。可以把任务分解成若干个小任务，把小任务作为试验报告中的试验步骤要求学生记录，便于学生进一步强化目标意识。知道技术试验步骤首先，教师要向学生介绍试验器材和试验要求，讲解试验
30、步骤。最好能边讲边示范，以此来说明试验的方法步骤，以及将要实现的目标。其次，教师还应该根据自己对试验的理解和观察，向学生提出试验过程中可能产生的问题，探讨解决问题的相关思路，引导学生产生创新思维。第三，在试验过程中应要求学生及时记录试验中遇到的问题、解决问题的方法、以及得出的结果。第四，对于有些试验，还应向学生解释工具的用法，设备的维护和试验的时间安排等。第五，在预习的前提下，还可以让学生讲讲试验的大致过程。,分组试验，指导操作试验开始后，教师应该在各个组之间来回巡视，密切关注各组的进度，而且在学生有困难或者发生问题时，应及时予以指导。通过分组试验，教师还要培养学生良好的试验习惯。试验前检查器
31、材，试验后清点器材，保证器材完整无缺并归还原处，如有损坏，应及时酌情处理。教师应设计试验登记簿，记录检查情况。拓展巩固拓展巩固是技术制作课堂教学的一个重要组成部分。巩固拓展练习可以对学生的学习目标进行校正，同时也是检查学生掌握新知识情况的有力措施。可使学生进一步巩固对技术的理解和掌握程度，并能解决一些生活中的实际问题。课堂小结课堂小结能帮助学生理顺知识，突出重点难点，培养学生的学习能力，使教学环节更完整，学生思路更清晰，从而保证课堂教学有一个完美的结局。同时还可以承上启下，为下节新课作铺垫。,写技术试验报告一篇好的试验报告，除了有准确的测量记录和正确的数据处理、结论外，还应该对结果作出合理的分
32、析讨论，从中找到被研究事物的一些规律，并且判断自己的试验或研究工作是否可信或有所发现。,学 生 编 组,准备试验器材,指导学生预习,进行技术设计,明确技术试验任务,知道技术试验步骤,分组试验指导操作,拓 展 巩 固,课 堂 小 结,撰写技术试验报告,课前准备,课堂流程,技术试验课的活动流程设计,第3部分 技术试验教学案例*案例一*稳固结构的探析,【教学目标】知识与技能了解影响结构稳定性的主要因素；能够对日常生活中的简单结构设计进行比较合理正确的分析。过程与方法通过试验等方式培养学生的交流与表达能力及技术试验的能力。,【内容分析】普通高中技术课程标准与本节对应的内容标准为：能通过技术试验分析影响
33、结构稳定性和强度的因素；理解结构与功能的关系。本节课的教学重点应当放在了解影响结构稳定性的因素上。对影响结构的强度因素和结构与功能的关系主要安排在后面两节课中完成。【学情分析】本节内容的讲授是在学生已经初步掌握了结构基本知识的基础上进行的。因此，在教学中尽量多举些学生熟悉的涉及结构稳定的生活实例，便于师生进行互动探讨，帮助学生加深对影响结构稳定因素的理解。【资源分析】1.教师占有的资源：教材，教学参考书，网络资源，图书馆的参考书和报刊，电教资源，特制的两个矿泉水瓶，两个熟鸡蛋，手机座，收集的一些关于台风后场景的图片。2.学生占有的资源：两人一套军棋，网络资源，自身的知识储备，电视广播等。,【重
34、难点分析】1.重点：影响结构稳定性的主要因素；2.难点：区分“接触面”与“支撑面”概念；通过所学知识解决实际问题。【教学现场】复习导入师：前一节课我们学习了结构的基本知识，对结构有了初步的认识。大家知道结构是无处不在的，（放幻灯片）请同学们回忆一下什么是结构？生：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。生：从力学角度来说，结构是指可以承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。师：（放映幻灯片）来看一下这些图片，在日常生活中，我们时常会看到翻倒在地的物体。是什么原因出现了这些现象？生：这些物体失去了平衡。,师：在台风来之前它是稳定的！是什么原因出现了不平衡状态？生：是台风
35、把它们吹倒了！板书结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。师：平衡的条件是什么呢？生：物体所受的合外力等于零。生：静止状态或者匀速直线运动。师：大家看到了，这些物体在台风后，不能抵抗住外力，发生了倾斜甚至翻倒，那么怎样提高它们的稳定性，来减少一些不必要的损失呢？分析学生看完这些图片之后会有种冲动，想去提高这些结构的稳定性！指出结构稳定性的概念，重点指出平衡条件，这是物理课中已经学过的知识。提高稳定性并减少损失，也同时让学生增加人文关怀意识和自身保护意识。试验归纳阶段师：要想提高稳定性，我们需要先去了解一下影响结构稳定性的因素（进行演示试验），两瓶矿泉水，材质相同，底面积相同
36、，只是高矮不同，那么哪个稳定性差一些呢？,分析学生会清楚地知道高的稳定性差些，虽然他们心里有数，还是通过试验来检验一下结论。试验方式：调整两个瓶子到同样一个倾斜度，松开手，高的瓶子颤抖的时间要长些，说明了它的稳定性差些。师：如何提高高的瓶子的稳定性呢？生：倒出一部分水来。（再次通过试验证明之）案例分析一师：独脚茶几的底座和台面是如何设计的？为何这样设计？师：（观看幻灯片）支撑面和接触面的区别：接触面是物体与地面接触形成的面。支撑面是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。师：分析自行车的支撑面是哪一区域？生：单脚支撑自行车的支撑面是：前、后轮与地面接触点和支撑脚与地面接触点的连线构成的区
37、域。双脚支撑的自行车是：支撑脚与地面形成的接触点和前轮与地面的接触点连线构成的区域。试验方式：让学生在桌子上将鸡蛋竖立起来，学生感觉非常困难。教师提示对鸡蛋进行一点处理。（学生很快找到了方法）板书支撑面的大小影响结构的稳定性。,案例分析二人的身体的稳定性取决于支撑面的大小和人体姿势重心的高低，在一定范围内，两脚分得越开，则重心越低，支撑面越大，越稳定。（请学生上前模仿柔道运动员的站姿，学生很踊跃地上台前表演，调解了气氛，活跃了课堂）板书总结：影响稳定性的因素有很多方面，我们要综合各种因素来考虑。师：参照课本上16页，利用手头的军棋来搭建结构，用40块棋子，垒成长5块棋、高8块棋的墙，课本上给出
38、了三种垒法，先尝试这三种垒法，比较出稳定性最强的，然后再尝试其他垒法，找出最佳方案。试验：分小组试验，用军棋开始搭建结构。结论：结构的形状也会影响结构的稳定性。分析只能定性地得出结论，如果能有别的仪器来协助这个试验就更好了。通过试验，发现学生的想象很丰富，也极其爱动脑，书上的框架搭建好了之后，立即开始搭建他们想出来的结构，在短短的7分钟里，平均每个组都试验了5个结构，发现了比书上列出来的更稳定的结构，并进行了热烈的讨论。全班同学参与其中，把这堂课推向高潮。板书影响结构稳定性的因素：重心位置的高低；支撑面的大小；结构的形状。,案例分析三师：大家看这个手机座，正常情况下它是稳定状态，如果调整手机座
39、两手的位置会出现什么情况呢？这是为什么呢？试验调整手机座两手位置，观察现象。（很快，学生通过试验找到了答案）生：如果重心所在的点的垂线落在结构的底面范围，手机就是稳定的，否则就会倾斜。板书结构稳定的基本条件是“重心所在点的垂线落在结构底面的范围内”。,小结师：影响结构稳定性的因素除了今天讲的这些，还有其他很多因素，请大家回去继续考虑。在我们的日常生活中要探析一种结构是否稳定，要综合各种因素来考虑。师：结构稳定的基本条件是：重心所在点的垂线落在结构底面的范围内。师：在日常生活中，稳定结构应用广泛，那么不稳定结构也能发挥其功能的事例也有很多，请同学回去考虑，下节课我们来探究。师：这节课我们还讲了一
40、个难点问题，关于接触面和支撑面，它们是有区别的。大家回去找些事例来区分它们的接触面和支撑面，进一步巩固这两个概念。,*案例二*流程与设计技术试验教学设计,【教学目标】1、知识与技能：（1）流程的设计步骤；（2）流程图的绘制；（3）流程的优化与改进。2、过程与方法：（1）蜡烛的制作过程；（2）流程设计的方法。3、情感态度与价值观：（1）追求完美的努力与不懈；（2）高效利用时间的观念。,【教学内容分析】运用流程与设计技术试验，体验流程设计的过程，总结流程设计的方法，训练流程表达的方式，获得流程设计的技能。这部分内容是技术与设计2中一个看似简单却难灵活有意识运用的内容，本节课的主要内容是流程设计的基
41、本因素和流程的设计方法。它是“流程与设计”全章的再现，学生对流程的一些基本概念及方法已有所了解，在此基础上，把流程设计的理论应用于实践活动，并在实践中对流程进行优化和改进。【教学重点与难点】重点是流程设计的方法，难点是流程思想的有效利用。,【教学对象分析】学生具有一定的发现问题、分析问题和归纳总结的能力。流程作为一种方法隐含在设计过程中，容易被学生忽视，很少有学生考虑过流程的设计思路。要通过学生亲历的试验活动，加深体验，引发他们对流程设计的兴趣，从而理解流程设计的性质、规律、影响因素。【教学策略】1目标法以工艺蜡烛的制作作为目标，引导学生进行流程设计。2小组学习每4个学生为一组，每组一套工具，
42、学生们要合作完成两个工艺蜡烛的制作，在制作的过程中进行工艺蜡烛流程的改进，最后将优化好的流程写出。3拓展学习以特殊工艺实现蜡烛的制作，如捏搓成圆球形。4反思学习在设计和制作的过程中，不断反思，不断体会不同流程的不同效果。总结流程更改，提高效率的方法。,【课时安排】2学时（90分钟连堂课）【教学资源】1.试验场地通用技术专用钳工室与木工室。2.实验设备酒精灯：1个；石棉网：1张；三角架：1个；不锈钢碗1个；勺子1个；棉线2条；50毫升烧杯2个；一次性木筷子（搅拌用）1支；开水壶共用。3.耗材石蜡(足够做两个蜡烛d5mm)；酒精；卡纸2张；一次性木筷子：2双；油性染色剂：红、黄、蓝、绿四种颜料少许
43、。4.教师预先编写好的学生试验指引，提供设计目标流程图撰写纸每小组一份。,【教学过程】,【教学小结】1课前准备工作是否充分是成败的关键。（1）教师首先要自己进行试验，从制作的难易、花费的时间、工艺实现、制作的成本等方面进行比较，选择合适的试验内容。（2）准备好实践活动所需的工具和材料，并在课前做好分发的准备，避免课堂上分发工具、材料发生混乱。因为工具是在各班循环使用，还要对要求学生做好容器清洁工作，保证试验所用的工具能循环工作的。（3）编写说明文档，尽可能让学生对工艺蜡烛制作的条件了解全面清楚。便于让学生进行流程设计的全面分析，指导正确制作。2教师必须把握好课程的方向。把学生引导向设计工艺流程的方向上，尽量避免只重作品不重设计的情况。3.学生在分组实践活动过程中会出现很多新的想法，教师要多支持多肯定，还要提示时间安排是否同理可行。教师对各个小组出现的技术问题，逐个解答。,【教学反思】总体而言，教学活动是比较成功的，但其中某些方面还可以有所改进：1、时间稍紧了一点，有一些小组设计的蜡烛工艺复杂，没有在规定时间内最终完成制作任务。学生的经验不足是很大原因，过大过高的目标也是造成完不成任务的原因。2、学生对制作浓厚的兴趣会多于理性的思考，所以资料中应增加更多的信息，引导学生多从流程设计上进行思考。,
