《结构的稳定性》案例.docx

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1、结构的稳定性研学案例单位：浙江省磐安中学 姓名：孟建华课堂导入：以一段视频导入新课，视频内容：一辆轿车掉进河里，一辆吊车 停在桥上，正在试图将轿车拉到桥上来，但结果是桥车将吊车拉进河里。师：这段视频说明了什么问题？生：吊车不稳定老师导出课题结构的稳定性主题局部：师：结构的稳定性的定义：结构的稳定性是指结构在荷载的作用下保持 原有平衡状态的能力。吊车被轿车拉入水里，吊车不能保持原有的静止状态，说 明吊车的稳定性差导致吊车不稳定；如果吊车将轿车拉到桥上来，吊车在轿车拉 力的作用下能保持静止状态，说明吊车的稳定性好。师:老师用ppt给出三个放在水平地面上上大下小结构的图片，并提问学生， 这三个结构有

2、什么共同点？生：上大下小师：三个结构如果受到水平方向的外力，会发生什么情况？生：会翻到师：什么方法可使三个结构受到水平方向的外力后不易翻倒？生：三个结构底部做的大一些。师：这说明结构的稳定性与什么因素有关？生：与结构和地面的接触面积有关（导出影响结构稳定性的主要因素）师：同学们要分清楚两个概念：接触面和支撑面。接触面是结构与地面的接 触面积，支撑面是结构与地面接触围成的面积。坐公交车时，在没有座位和扶手 的情况下，我们通常将双脚分开来保证稳定，显然是增大了支撑面，而接触面积 不变。所以影响结构稳定性的主要因素之一是支撑面的大小，支撑面越大越稳定、 支撑面越小越不稳定。那么，支撑面小就一定不稳定

3、吗？生：不一定，不倒翁的支撑面小，但其稳定性很好，在外力的作用下不会翻 到。师：老师展示不倒翁的动画，重心低时：在外力作用下，不倒翁不会翻到; 重心高时：在外力作用下，不倒翁会翻到。这说明什么问题？生：结构的稳定性与重心有关。重心越低，越容易稳定；重心越高，越容易 翻倒。师：重心高的结构一定不稳定吗？生：不一定，不倒翁在重心高时，也会稳定。师：支撑面小的结构可能稳定，重心高的结构也可能稳定，这说明结构的稳 定性不只是由支撑面或重心单一因素决定的。那么，什么样的结构能稳定呢？下 面我们通过一个活动进行探究。比一比谁设计的结构最稳定材料：一段1m长的电线、一个钩码。要求：结构至少20cm高，钩码放

4、置在最顶端。（钩码用胶布缠在电线上） 师：学生用材料按照要求做成形状不同的结构，并把这些结构拿到讲台上展 示，比照谁设计的结构最稳定。在比照的过程中，在老师的引导下，学生发现结构重心的垂线落在支撑面的范围内，结构就是稳定的，不会翻倒；重心的垂线落在支撑面的范围外，结构就 会翻倒o师：总结出稳定条件：对于静止状态的结构，重心的垂心落在支撑面的范围 内，不会翻倒；重心的垂线落在支撑面的范围外，会翻倒；重心的垂心越靠近支 撑面的中心点越稳定；重心的垂线落在支撑面的中心点是最稳定的，这也是对称 结构容易稳定的原因。师：播放视频，结构重心的垂线在支撑面的中心点，偏离支撑面的中心点, 偏离到支撑面外，在这个逐步偏离的过程中，结构稳定性的变化情况。知识上，学生学到了稳定性的定义、影响结构稳定性的主要因素及稳定条件。 这些知识的获得是通过学习过程表达的，学习过程中，要发挥学生的主体地位, 通过创设合理的学习情景，将学生的生活世界和科学世界结合起来；通过引领学 生发现问题的策略，让学生提出有价值的问题，还要会解决问题；通过留白设计 的策略，给学生预留思维空间；通过变式教学的策略，改变学生的思维方式。把 学习过程还给学生，把学习方法教给学生，而不只是关注结果。