建筑桥梁模型制作
一.课程说明:
材料的连接是建筑桥梁模型制作的重要环节,关系到模型制作的成败和优劣。本节课以优化材料连接方法、工具的安全规范使用为主要学习内容;旨在培养学生实际操作的动手能力、解决问题的能力,自主探索的能力、学以致用的学习态度,将学生所学知识和生活实际经验融会贯通,应用于课程实践中。
二.教学内容:
本节课教师通过讲授、演示等方法,引导学生自主探索桥梁模型制作中各类材料的连接方式,掌握各类工具的安全规范操作方法并完成模型制作。学生能够自觉主动进行探索、规范使用模型制作工具,能够将理论与实际相联系,完成作品。
适用学段:高二年级
三.教学时长: 50分钟
四、教学目标:
(一)价值体认:
通过建筑桥梁模型制作,认识到模型制作、测试对现实工程设计的重要意义,了解中国基础建设实力背后无数工程师的默默付出,培养学生投身实业、建设祖国的爱国情怀。
责任担当:
通过桥梁模型课程的实操,认识到理论和实践联系的重要性,增强学以致用的求学态度,转变学习观念。提高学生对社会实业重要性的认识,树立实业兴邦的责任意识。
问题解决:
学会模型制作工具的使用,探索最优的材料处理方法。
物化创意:
通过动手实践按要求完成桥梁模型的制作。
学情分析:
高二年级的学生已经具备基本的识图、绘图能力,具有一定的数学、物理知识基础,能够独立思考,个性创造性强,具有强烈的表现欲和创造力。但实践能力相对薄弱,对一些实操工具的使用方法还不太熟练,通过模型制作课程可以提高学生的动手能力,培养学生的创新精神。
实验室装备:
建筑桥梁模型制作属于通用技术课程选择性必修4工程设计基础课程内容。教室设备基本配置:电脑一体机一台,黑板一块,学生桌6张、教师桌1张(带电源插排),椅子36把。教室工具耗材配备详情见文末表格。
七、教学过程:
(一)导入,课程回顾:
上一节课我们已经根据受力不同认识了桥梁的种类,学生们已经按要求完成了桥梁模型制作图纸的设计和绘制,本节课教大家如何利用材料、工具,将设计意图物化出来。(模型制作要求:桥的总跨度为500mm,宽度不得超过85mm,高度大于100mm小于150mm.
1、任务一:验收材料工具
学生活动:
每人12根2.5*2.5*550mm松木条。检验材料是否有长、短、断、扁、宽、结节等不符合规格的问题。
每人一把美工刀、一把30cm钢尺、一块砂纸板,每桌两
把热熔胶枪、两瓶502胶水。检验个人工具和集体工具数量、规格是否达标。
设计意图:
培养学生动手实践前检查材料和工具的习惯,养成“工欲善其事,必先利其器”的作业意识,既是对个人负责,也是对集体负责。
2、任务二:材料处理方法
教师活动:
提出问题“如何在模型制作中使材料粘接更牢固?”
学生活动:
观察材料,分析使用工具,提出解决问题的方法。例如:(1)多使用胶水能够粘的更牢;(2)把粘接面打磨光滑,增加粘接面积;
教师活动:
对学生的回答进行反馈。(1)502胶水并不是使用越多粘的越紧,遵从“一滴胶”的方法,适量用胶胶水会渗入到木材里,粘的更牢,过多使用,木材表面会形成一层固化膜,胶不渗反而粘不住。(2)热熔胶确实使用越多粘的越牢,但热熔胶有一定的重量,使用过多模型会超过自重要求,所以需要适量用胶。(3)粘接面打磨越平整,粘接面积越大,粘接越牢。
设计意图:
先让学生自己思考,提出解决办法,教师再进行补充纠正。培养学生自主学习、探究能力,也能使学生更专注听教师的讲解。
教师活动:
讲授桥梁模型材料处理方法。(1)侧面:①横、竖和斜向结构相连时,将斜杆与横竖杆重合阴影位置裁切进行粘接(见图1)。②拱形与横向结构相连时,将拱形杆与横杆重合阴影位置裁切掉进行粘接(见图2)。裁切阴影部分增加材料粘接面积,增加牢固性。
(图1) (图2)
③拱形与横向结构相连时,为了增加横杆对拱形杆的拉力,还可以在横杆上将横杆与拱形杆重合位置去槽后进行粘接。(见图3)
图(3)
(2)、底面:底面竖向、斜向杆直接压在横杆上进行粘接,利用横杆材料本身进行受力,比只靠胶粘在侧面更结实。 (见图4)
(图4)
教师活动:
除了上述材料处理方法,同学们还能想到什么方法可以使桥梁模型的连接更加牢固?
学生活动:
自主探索,合作交流,思考其他处理方法。
教师活动:
提示学生从中国古代建筑榫卯连接方式上寻找灵感。
学生活动:
分析损坏材料的互凹结构(见图5)连接方式是否可以用在模型制作上,用在哪些位置效果更好。
(图5)
教师活动:
互凹卡扣结构本身是一种损坏材料的方法,用在受拉位置上靠材料的抗拉性比只用胶粘效果好,但用在受压位置上则不如直接胶粘。
设计意图:
在学会教师讲授的简单方法基础上,进行更深一步的探索,培养学生举一反三,知识的迁移和拓展能力。也让学生认识到解决问题方法的多样性,学会知识在实践中的灵活应用。
3、任务三:桁架结构的受力分析
教师活动:
讲授不同受力位置桁架结构的受拉压状态,通过“以绳代杆”的方式进行分析。如(图6)细实线为受拉杆,粗实线为受压杆。
(图6)
学生活动:
结合自己的模型图纸,分析受力特点,选择合适的连接方式。
设计意图:
根据所学知识,学会简单的受力分析,开拓思路,优化设计方案,使学生学会自我检测、自我纠正,激发学生动手制作的强烈欲望。
任务四:桥梁模型制作工具安全规范操作方法
教师活动:
讲授模型制作所用工具的安全规范操作方法。
(1)美工刀:
①环形切割,直至材料切断为止。
②刀片不可伸出过长,使用完毕将刀片收回。
③不可做将刀尖对人等危险动作。
砂纸板:
将砂纸平整的绷在砂纸板上,将需要打磨的连接处打磨平整再进行粘接。
(3)三秒胶、502胶:
①两个接触面完全贴紧后在紧贴位置点胶,利用桌上小夹子辅助固定。
②扎开胶口时不要朝向身体,特别是面部,使用时戴好护目镜。
学生活动:
安全规范使用工具,开始模型制作。
教师活动:
监督学生安全规范使用工具,督促制作进度,指导学生制作中遇到的问题。比如:①制作顺序上,先做两个侧面,再做底面和顶面,会更方便、省时。②材料处理上的一些细节和方法,怎么找裁切角度,怎么挑选制作拱形的材料等。
设计意图:
工具安全规范使用是课堂教学的重点,要教会学生正确的方法,既是保护学生人身安全,也是培养学生安全的劳动意识。
教学评价:
评价内容 |
评价方式 | ||
自评 |
互评 |
师评 | |
是否认真检验材料工具,有没有因为材料工具原因影响模型制作 |
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课堂表现是否积极,同学讨论是否参与 |
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工具、材料能否安全规范操作 |
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模型有没有按照图纸制作,模型的美观、精细程度 |
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说明:A——优秀,B——良好,C——合格,D——待改进 |
教学反思:
教室教学装备的配备能够满足本堂课的上课需要,保障学生的安全,有利于学生进行实操练习,培养学生的动手能力和安全意识。设备配件和更新上需要及时供应,比如:刀片、胶水、胶棒等。
教学上要关注学生的个别差异,做到因材施教,不同学校、不同班级、不同经历的学生对同一课堂内容的理解、接受都是不一样的,教师在教学中不仅要有扎实的专业知识,还要有必备的教育科学知识,作为一名通用技术教师还要有广博的文化基础知识。做到“要想给学生一杯水,教师就应该有一桶水”的能力和觉悟,不断提高教学水平。
附: 建筑桥梁模型制作材料清单
序号 |
名称 |
品牌/型号 |
数量(5—6人/组) |
1 |
A4纸 |
|
每人1张 |
2 |
铅笔 |
2B |
每人1支 |
3 |
橡皮 |
4B |
每人1块 |
4 |
钢尺 |
30厘米 |
每人1把 |
5 |
松木条 |
2.5*2.5*550mm |
每人12根 |
6 |
美工刀 |
得力 |
每人1把 |
7 |
砂纸板 |
|
每人1块 |
8 |
502 |
|
每组2瓶 |
9 |
热熔胶枪 |
得力 |
每组2把 |
10 |
电子秤 |
3Kg |
一台 |
11 |
计算器 |
|
每组1台 |
12 |
压力测试仪 |
|
1台 |
13 |
砝码 |
10Kg |
2kg2个,1kg2个,500g6个,200g4个,100g2个 |