高中通用技术：第二节稳定结构的探析教学设计完整稿教案_图(精)

第一篇：高中通用技术：第二节稳定结构的探析教学设计完整稿教案_图(精)

第二节稳固结构的探析 【教材版本】

通用技术必修2《技术与设计2》 【设计理念】

1.采用直观教学法。通过试验、举例、图片和实物展示,采用直观教学方法让学生亲身体会和感受,激发学生的学习兴趣和促进对相关概念的理解。

2.采用探究式教学方法。通过小实验,结合案例分析,激发学生探究热情,提高学生掌握相关知识的稳定性。

3.立足学生的直接经验和亲身经历。通过“做中学”,以学生的亲历情境,亲手操作,亲身体验为基础,学生自己能发现问题、提出问题、分析问题,并将所学知识应用于实际问题的解决。

【教材分析】 1.知识结构分析

本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第二节“稳固结构的探析”的第1课时。本节讲述了结构的两大重要性质:稳定性和强度。教材先从实例出发,分析影响结构的稳定行的主要因素,再从结构的形状、材料、连接等方面,分析影响结构的强度的主要因素。教材还简单分析了结构与功能的关系。

2.知识发生发展过程分析

让学生通过技术试验,学会分析影响结构的稳定性和强度的因素,教师应注意在技术实验中对学生的引导。

3.知识学习意义分析

结构的稳定性和强度是影响结构质量的重要因素,不同的结构体现了不同的功能。这些都是结构的基本知识,是结构设计是必须考虑的基本问题。

4.教学建议与学法指导说明

通过适当的概念讲解,教师把影响结构的稳定性和强度的几个主要因素直接讲授给学生,让学生掌握较为系统的知识点,来指导学生进行探究活动,从而达到知识的内化,知识的拓展。这样的教学也体现《技术与设计2》的教学设计思路“学中做”。

2课时。【学情分析】 1.原有认知发展分析

在本课时之前,学生已经学习过了常见结构的基本知识。学生已经初步明白了“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列、构件的五种基本受力形式,通过有趣的小试验,强化对不同类型结构的

特点的理解。所以本课时是在第一节认识结构的基础上,具体对结构的两个重要性质:稳定性和强度做详细分析。

2.原有知识结构分析

学生对结果已经有了一定的了解,对结构的功能和分类也有了一定的基础。另外,学生在物理课上已经学习了有关力学的知识,对物体的受力分析有比较好的基础,可以说物理的力学知识和上节课常见结构的基本知识为本课时做好了知识的准备。在教学中尽量多举些生活中的案例,进行师生互动探讨,帮助学生加深对知识的理解。

3.非认知因素分析

学生会对事物进行一般性分析,但缺乏对事物的理性认识能力,自我探究能力还有待提高。只要引导方法得当,学生可以很快建立起相关概念。

【教学目标】 1.知识与技能

1能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素,并写出试验报告或总结。

2理解结构与功能的关系。2.过程与方法

通过讲授、试验、分析总结出影响结构稳定性和强度的几个主要因素,并写出试验报告。理解结构与功能的关系。

3.情感、态度与价值观

1通过分析讨论等得到结论,培养学生的探究、实验、分析问题的能力,体验学习乐趣,激发学生结构探究兴趣和欲望,渗透安全教育、德育教育。

2创新和改进事物的结构,使其更能为百姓服务,体现人文关怀;培养学生探究的思想和意识。【重点难点】

1.教学重点

影响结构稳定性和结构强度的因素。2.教学难点

结构稳定性;结构与功能的关系。【教学资源】

本节课的教学在技术多媒体教室完成。通过试验,幻灯片呈现诸多的图片、实物,借以加深学生对本节知识的掌握。

生鸡蛋和熟鸡蛋、单脚撑自行车、照相机的三角架、陀螺、不倒翁、啤酒瓶、方木块、A字形梯等。【教学方法】直观教学法探究式教学法

【教学过程】

一、引入新课:(复习导入

教师: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,(观看幻灯片注意观察这些结构,请同学回忆什么是结构? 学生发言:结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

学生发言: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。

教师:(观看幻灯片来看一下这些图片,在日常生活中,我们时常会看到翻到在地的物体。是什么原因出现了图上所示的现象?

学生发言:这些物体失去了平衡。

教师:在台风来之前它是稳定的!是什么原因出现了不平衡状态?

学生发言:是台风把它们吹倒了![引出问题]:那到底什么样的结构是稳定的,什么样的结构又是不稳定的? 第二节稳固结构的探析

二、新课内容: 结构的稳定性是指结构在负载的作用下,维持原有平衡状态的能力。台风过后,部分结构却完好无损,这又说明,有的结构稳定,有的结构不稳定。

想一想: 结构的稳定性与什么因素有关? 填表说明下表中的物体有可能因受哪些力的作用而出现不稳定现象,并根据你的生活经验,简要说明原因。(P012

(一影响结构稳定性的主要因素:

重心位置的高低 支撑面的大小 结构的形状 [实验探究1]: 学生拿一本书,让它直立在桌面上,它马上倾倒了,显然,其稳定

性不好。

同样的一本书,把它的下端各书页展开一定的角度,仍旧将它直立 在桌面上,它就能很好的挺立住。因素一:支撑面积的大小 1.稳定性与支撑面积的大小有关 支撑面越大越稳定,越小越不稳定。

A.落地电风扇或者宾馆里的落地灯,它们都有一个比较大的底座。

[引导学生得出结论]:结构的底座,结构与地 面接触所形成的支撑面大,稳定。

B :为什么大坝的横截面总是建成梯形? 生:思考回答

师:大坝需要承受很大的力的作用,如自身的重力,水的冲击力、压力等等,要起到防洪的作用,大坝必须要求非常稳固。大坝建成梯形,增大了与地面接触所

形成的支撑面,支撑面越大

越坚实,稳定性就越好。

C.为什么许多课桌椅的支 撑脚要做成往外倾斜?

生:思考回答

师:这是为了进一步增大与

地面接触所形成的支撑面积,增加稳定性。从而引导 学生得出结论:结构的稳定性与支撑面积大小有关。注意:支撑面≠接触面。(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。

[实验探究2]:显示落地扇的图片 师:落地扇为什么不易倾倒? 生:思考回答

师:落地扇的底座采用较重的材料,风扇比底座轻很多,使落地扇的重心降低。

因素二:重心位置

2.结构的稳定性与重心位置有关。物体重心越低,越稳定。

A.不倒翁为什么不倒?如果在它脖子上挂上一定数量的铁环,它还会不倒吗? 师:研究不倒翁的结构,发现不倒翁的重心很低,就在它与地面的接触点上,所以不倒,如果往它的脖子挂上铁环,它的重心位置升高了,当铁环达到一定数量时,不倒翁就不在是不倒翁了。

[引导学生得出结论]:重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。

B.以前的农作物个子高,遭遇暴风骤雨容易倾覆,造成减产;现在的农作物普遍个子矮。就是利用了重心低结构稳定的原理。

C.屏幕显示比萨斜塔的图片,比萨斜塔为什么不倒塌?(简单介绍比萨斜塔。比萨斜塔(Campanile di Pisa其实是比萨教堂(Duomo的一部份,整座教堂建筑分为主教堂、洗礼堂与钟楼三大部份。主教堂采用了拉丁十字架式,有些设计高雅别致的柱子作装饰;教堂的正面是洗礼堂,紧接著教堂而兴建;在后方有一罗马式的建筑,其圆顶部份是在百多年后才兴建的,采歌德式的设计,像是一个圆球上的圆锥体,十分独特。

据说,大约在10纪,比萨王国打了一次胜仗,掠获了大批财宝。为了炫耀功绩,大公决定建筑一座大教堂,在教堂旁边修一个钟塔。钟塔建到三层时就发现向南倾斜,被迫停工。94年之后,比萨人建塔之心不死,找来著名工程师皮萨诺反复测量,证实此塔虽斜,但无倒塌之虞;便又继续修建并把每层南面的柱子略微加高一点。比萨斜塔离大教堂20多米,本是大教堂的钟楼,外观呈圆柱形,是由白色大理石砌成。

据说比萨斜塔是用比萨舰队运来的六艘战利品建成的。根据塔基上的碑文记载,它从1174年始建, 1350年竣工,经历了176年。但由于塔身过重,地质松软,因此塔身仍以每年1.25毫米的速度向南倾斜。到1999年1月,塔顶比中轴线偏斜已达4.8米。意大利当局为了拯救斜塔,已向全世界广泛征求保护方案,同时在塔的北侧加压了830吨的铅块,并在塔身的三分之一处加了一圈铜缆,向北牵拉固定。不过斜有斜的好处,每天为“斜”而来的参观者多达10余万人,扔下大把大把的银子。如果它是一座正塔,比萨就不会有今天的风光,也就不会有这么多便宜可占了。

比萨斜塔高54.5米,直径16米,重约1.4万吨。斜塔共有八层,除底层和顶层有所不同外,其余六层结构完全一样。斜塔底层有15根圆柱,中间六层各有31根圆柱,顶层12根。沿石柱有宽4米的环行走道。斜塔每层都有拱门,总共有213个,斜塔底层墙壁上刻有浮雕,顶层有钟亭。塔内有螺旋台阶294级,供游人登塔,远眺全城风光。

比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹。由于塔身压力过重和地质松软,南面的地基比北面约低2米。在施工期间塔身既出现轻微倾斜,随着工程的进度,倾斜度不断增加。到塔身建到第三层时,可明显看出

倾斜,曾一度停工。一百多年以后,经工程师托马索·皮萨诺精心测量和计算,证明比萨斜塔虽倾斜,但不会倒塌,使工程继续按原设计继续施工,直到竣工。

比萨斜塔位于意大利中部比萨古城内的教堂广场上,是一组古罗马建筑群中的钟楼,这座堪称世界建筑史奇迹的斜塔,不仅以它“斜而不倒”闻名天下,还因为1590年,意大利的伟大科学家伽俐略,曾在斜塔的顶层做过自由落体运动的实验,让两个重量相差10倍的铁球,同时从塔顶落下,结果,两球同时着地,一举推翻了束缚人们思想近2000年的希腊著名学者亚里士多德关于重量不同的物体其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成正比”的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代,被人们称为“近代科学之父”,而他用来做实验的斜塔也因而更加遐迩闻名。

通过分析长方体重心的垂线位置与稳定性示意图,使学生容易理解,比萨斜塔不倒的原因是它的重心所在点的垂线落在塔的底面的范围内。当塔倾斜到一定程度,重心的垂线不再落在塔的底面时,塔就会倾倒。

[引导学生得出结论]:结构的稳定性与重心位置有关。

结构重心的位置:结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内,落在就是 稳定的,没有就是不稳定的。

例如:一摞书,整齐放置时的稳如泰山;另一种放法:每本都往一边慢慢往外放 置,到一定程度时一摞书就全倒了。

小资料(中国的

斜塔:辽宁瑞

州古塔,现存塔身高10米,塔身向东北 方向倾斜12度,塔尖水平位移1.7米。该 塔建成之后虽几经地震与洪水破坏,却始 终斜而不倒,堪称奇迹。

苏州的虎丘塔

虎丘塔高47.7米,比意大利比萨斜塔矮6米;塔尖偏离中心2.34米,是比萨塔的一半;虎丘塔建于961年,比比萨塔早完工390年。因为地基不牢,重6000吨的塔便倾向土堆的一边。

3、结构的稳定性与它的几何形状有关。

A、A字形梯为什么载人时能够保持稳定?如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样?

生:思考回答

师:一般情况下,梯子打开的时候,梯面与地面组成三角形,梯子本身就能站得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时,两个梯面的上半部分就与横杆构成了稳定的三角形,这就进一步加强了梯子的稳定性,保证梯子能承受人体的压力。如果没有梯子中间的拉杆,载人时就不能保持稳定。

B、照相机的支撑架为什么常使用三脚架而不用其他形状? 生:思考回答

师:分析,因为三角支架与地面有三个接触点,形成的三角形结构使照相机的支撑架更容易稳定。

师:通过上面的分析,我们知道,结构的稳定性与它的几何形状有关。

补充(三角形稳定性的应用:建筑中广泛运用了三角形的稳定性。房子、桥梁的桁架大多都是由多个三角形构成的;钢架结构的十字梁同样是运用这一原理,在四边形的框架中用两条杆件作对角线,形成多个三角形,既节省了材料,减轻了结构的质量,又有效地加强了结构的强度和稳定性。十字钢梁也是建筑中常用的构件,如在高压输电的铁塔、悬索桥的塔架,以及摩天大楼钢架结构中都被普遍地采用。

[案例分析]:静止状态的单车如何保持稳定(课本:P14(1双腿支撑

(2单腿支撑 探究

1.调整单脚支撑位置,研究何时最易倒下,何时 最平衡?自行车骑起来时,只有两个支撑点,为 什么不会倒下呢? [试验]:学生骑自行车

[教师讲述]:在静止情况下,自行车本身不能自我平衡,需要加一支撑脚。当由骑车人和自行车构成一个系统时,系统动起来之后,骑车人为系统注入动力,从而在自行车前进的时候,通过人的不断调节,自行车和骑车人与

地面垂直, 使自行车的 重心落在车 轮与地面接 触的面积 内。因此, 在没有明显 的外力干涉 时,这一动

态系统能够表现出一种稳定。2.走钢丝的人为什么要拿一条长棒?

3.静止状态下陀螺会倾倒,而当它高速旋转时却可以立起来? 注意:运动状态下与静止状态下物体的稳定条件有所不同。

这个谜,直到本世纪八十年代初才解开。一位美国的物理系研究生,通过电脑进行复杂的运算,终于从理论上解决了。问题就出在旋转速度和摩擦上了。陀螺在旋转起来时,支持点周围也不免与支持面(桌面产生摩擦,而这种旋转的物体总是使运动趋向于摩擦更小的状态。当陀螺摇摇晃晃地立起来,终于使一个尖端着地时,就逐渐达到了支持点面积最小,稳定旋转的状态,水平的能量转化成为绕对称轴旋转的动作。当然,由于摩擦,它的转速又会慢慢减小。然后开始摇晃,最后,倒下来,因为这时它要趋向重心更低,更稳定的状态。(陀螺效应:凡是高速旋转的物体,都有一种使转动轴保持不变的能力,这种能力使得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。教师演示滚动的硬币不倒,转动的陀螺不倒的演示试验。所以一旦自行车运动起来后,转动的车轮也具备这种能力,这种能力使得自行车即使发生了倾斜,也能自动地把自行车调整过来,这就是自行车不倒的原因。

马上行动:摩托车的支撑架(课本:P14 [教师总结]:运动状态下与静止状态下物体的稳定条件有所不同。结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用,一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载,另一方面又利用不稳定的结构实现某些功能。拓展:不

稳定的结

构应用 学生举 例:如移 动门、折 叠椅等 等。1.倒置 的啤酒瓶可以预报地震。

2.在打水的桶口边挂一重物,在水面时能自动翻倒打水。[学生快速阅读案例]:

虎丘是苏州两千五百仓桑的见证。高高耸立在山顶的虎丘塔已 经成了苏州的标志。

虎丘斜塔日益著名,并且因为它和吴王墓扑朔迷离的关系令科

学家和游客兴致倍增。

到了公元1512年,唐伯虎、王鏊等人因池水干涸,发现墓门, 留下石刻。1955年人民政府清理剑池时确时找到了一条长约10米 的石胡同,尽头呈喇叭状,容四人并立,并有一横三竖四块青石琢

成的长方形石板,显然均为人工所为。根据墓门的形制和朝向,完全符合春秋战国时期的墓制。因此推测可能为吴王墓。但因墓恰巧在塔底下,且规模宏大,一旦开挖必影响塔,因而作罢,未打开墓门,留下千古之谜。现在的情况是虎丘后山为土堆砌,前山为巨石,因而推测后山为人工所堆。如果是这样,就和虎丘塔的倾斜有关。因为地基不牢,重6000吨的塔便倾向土堆的一边。所以,我们不妨认为,是吴王墓的建造引起了虎丘塔的倾斜,而虎丘塔的倾斜又保护了底下的吴王墓,使之不能开挖,成了一只真正保护吴王墓的白虎。就就是塔与墓两个重要古迹之间的关系。

虎丘塔是全国重点文物保护单位。虎丘塔高47.7米,比意大利比萨斜塔矮6米;塔尖偏离中心2.34米,是比萨塔的一半;虎丘塔建于961年,比比萨塔早完工390年。请大家注意右侧塔身呈弧型曲线。因此,由此推测,和意大利比萨塔一样,虎丘塔在建塔时就开始倾斜。最后一层塔似乎偏向左边,这是因为1638年遭雷击失火烧毁,重建时为改变重心、纠正倾斜的结果。

我们知道,与虎丘塔同期的杭州雷峰塔在三十年代倒塌。到五十年代,虎丘塔岌岌可危,不仅倾斜

严重,而且周身裂缝遍布,最宽处达80厘米。1956年采用铁箍 喷浆法,如箍桶一般,每层塔内用钢筋箍起来,地基灌浇水泥, 有效地消除了裂缝。关于56年修塔,有一段有趣的历史。当年开 会讨论修塔方案时,有一老工人坐在墙角微微地笑,主持会议的 人见他胸有成竹的样子,便请他发言。老工人再三推辞后,终于 提出了箍桶匠修桶的原理和方案,引起全场哄堂大笑。此事便搁 浅。不久,来了一位苏联专家。看完虎丘塔下山路上,陪同人员 讲了上面这段故事,苏联专家十分感兴趣,重又上山,于是外国 专家发的话,便开始具体制定修塔方案。

1981年开始用五年时间加固地基。在塔基下人工打44个孔, 灌钢筋水泥,在44个桩下做水泥壳体,地下防水,更换部分砖体, 制止了塔身的继续倾斜。

[学生分组讨论]:为什么倾斜而不倒塌?(其重心向地面引垂线仍旧落在底座范围内

补充:比萨斜塔 [练习]:(1在拥挤的公共汽车上已没有座位,你必须站着,而扶手你让给了旁边的老人,你在公共汽车上要如何才能保持自己的没摔倒? 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,支撑面变大,越稳定!(2货物应尽量放在船舱里还是甲板上?为什么?(3 在我国四川的广汉三星堆出土的器具有许多都是尖底的。怎么摆

放才稳定呢?(4P023页第1题

教师:要提高这种篮球架的稳定性可以怎么做? 学生发言:在篮球底座上加些比较重的石板之类的重物。教师:这是出于什么原因呢? 学生发言:是为了使篮球架的重心向后偏移,重心所在点的垂线落在结构底面的范围内,达到结构稳定的基本条件。

教师:还有什么方法吗? 学生发言:可以增大底座与地面的接触面,这样也可以使重心所在点的垂线落在结构底面的范围内。

教师:但我们在日常生活中没有发现这样做的,为什么呢? 如果这样做了,大家想一想,运动员在跑动时候,很可能就会撞到支架上去了是吧?所以我们在设计的时候还不要忘记要考虑人机关系。

[分析]:关于增大支撑面提高稳定性不够现实,教师重点讲解,上升到在进行设计的时候别忽略了人机关系

案例分析: 生活中有这样的情况,人坐在一只小板凳上,用力摇几下,板凳就坏了,人也摔倒在地上。人踩在窗户的防盗网上擦玻璃,防盗网合金条的焊接处断裂,险些酿成大祸。

问题:根据你的理解,结合教材,上述情况是什么原因造成的?(学生回答

教师总结:这是由于板凳、防盗网没有能够承受住人的重力所造成的后果。我们说它们不结实,板凳和防盗网合金条的焊接处不结实,板凳和防盗网的结构不能够抵抗外力---人的重力---所造成的对它们的破坏。

那我们如何来评价这条板凳、这个防盗网呢?我们就要用到我们今天学习的内容:强度。

(二结构的强度

这条板凳、这个防盗网的强度是怎样的,也就是指它受到外力作用的情况下,它不被外力破坏的能力如何。

所以说结构的强度是指:结构具有的抵抗被外力破坏的能力。强度与稳定性的联系与区别: 我们知道稳定性是研究物体的保持平衡状态的能力,强度是研究不被外力破坏的能力。例如我们刚才举的椅子的例子,椅子能够承受人的重力这是一个强度问题,那么椅子会不会左右晃动,摇摆,那就是一个稳定性问题了。(通过例子让学生有感性的认识,不必要进行深入分析

应力和强度的关系: 这只是我们一个笼统的说法,我们如何来衡量一件东西的强度呢。那就要用到我们以前学习的应力的知识。马上行动: 根据你的生活经验填写下表:

1.影响结构强度的主要因素 ①完成课本P17页案例 ②学生回答

③由学生的回答,引导学生得出影响结构强度的几个主要因素。案例分析: 吊兰支撑使用的三角形支架结构,而不使用由一根直杆挑起的结构。从材料方面考虑,吊兰的三角形支架使用的是钢管而不是木条或塑料,钢管抗拉力性能好。从连接方式考虑,吊兰的三角形支架的构件是焊接而不是捆缚,这种连接方式更牢固。

1总结出影响结构强度的几个主要因素(1结构的形状:

(2使用的材料

(3构件之间的连接方式:(1结构的形状:

①三角形形状。三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定、所用材料最少。在长方形或六边形的框架中间,加上支撑构件,构成三角形,就可以大大增加它的牢固程度。

展示幻灯片,通过钻石的例子进行分析。金刚石分子为四面体,每个四面体有四个角、四个面,且每个面为三角形。

钻石的结构(难以置信的强度

②横截面形状:具有相同截面积,但不同截面形状的同种材料的坚固性就不同。利用图片介绍同种材料、相同横截面积、不同截面形状的构件的强度排列顺序。(经理论证明和实践验证,在横截面面积相同的情况下,采用“工字梁”是合理的,而采用

圆形截面就不合理。这是因为工字梁的面积集中在应力最大的地方,而圆形则相反。但有时为了制造和使用的问题,圆形截面的梁还是要采用的。如一些承受弯曲的轴,就得用圆形截面。

③强调学生注意结构对强度的影响有两点,一是结构的外部形状,二是结构的构件截面形状,结构的外形相同,构件的截面不同,其强度不一样。

小实验:P019(2因素2:使用的材料

①展示幻灯片图片,从纸杯到塑料 杯到无锈钢杯,说明强度和材料有 关。

②介绍混凝土材料。从应用广泛的

钢筋和混凝土到工程人员新发明的纤维混凝土、聚合物混凝土、轻质混凝土等,一系

列新型高强度混凝土。(例如,混凝土抗压性能较好,而抗拉能力就比钢筋要小得多。

因此在制造时可在梁的受拉区放置钢筋,组成钢筋混凝土梁,在这种梁中,钢筋受拉, 混凝土受压,它们合理组成一个整体,共同承担载荷的作用。(3因素3:构件之间的连接方式: ①构件连接的类别: 结构的连接是指通过一定的连接物将构件组成整体结构。

铰连接:被连接的构件在连接处不能相对移动,但可相对转动。(图片举例具体有松螺栓、松铆等。

刚连接:被连接的构件在连接处既不能相对移动,也不能相对转动。(图片举例 具体有榫接、胶接、焊接等。

②提出:结点是从连接的效果来划分。一个结点可以有多种连接方式。不同的材料

有不同的连接方式;构件的连接方式不同,结构的强度也不同。马上行动

(1.对一个用4根小木条钉成的相片框,使它更牢固的做法是 什么?

可用直角铁片固定在 连接处的背面。(2.在自行车各部件之间 的连接中,三角架属于 _______________连接;刹 车连杆之间属于 _______________连接;辐 条与钢圈之间属于 _______________连接。三角架属于刚连接;刹

车连杆之间属于铰连接;辐条于钢圈之间属于铰连接。

(3.比较左图中同一结构的几种连接方式,请预言哪种连接方式的强度更 好。

左边的榫卯连接的强度较大,上下、左右、前后各方向都被牢牢固定住,所以强度较大。

中间的连接方式钉子连接强度最小,钉子是从侧面钉进去的,中间的横梁不能承受较重物体的压力为剪切力,容易造成连接处断裂,所以强度最小。

第三种是钉子连接,但当上端受压力时,连接处受的是压力,因为没有榫接打孔影响结构,所以强度最大。探究:p020 1.为什么矿泉水瓶表面上有若干凸起的横向纹路,它的作用是什么? 一是增加瓶子的强度,受力不容易变形;二是增大瓶子与手之间的摩擦力。

三是三是既有利于承受较大的负载,造型又美观大方。

3.观察空调压缩机在户外墙上的固定,它是通过什么方法加强牢固程度的?能否只用壁挂式方法固定,为什么? 分体式空调器的室外机自身重力比较大,在户外固定一般采用铁架支撑的方式。若采用壁挂的方式,打入墙体的膨胀螺钉的强度和墙体的强度都不足以承受室外机的重

力,最后出现断裂以至于脱落。（三、结构与功能: 结构不仅是事物存在的一种形式,而且对事物的功能和

作用产生着直接的影响,结构的改变可能导致功能的变化。(展示各种自行车的图片 讨论对于自行车还有什么改进。

P021马上行动:列举生产生活中结构改变导致功能改变的

事例,并加以说明。

轮船在水面上航行,把所有船舱 封闭起来,再设有可控制进出水的水 箱,就可以在水下航行,成为潜水艇。把飞机脚下安上浮筒,可成为水上飞 机。生活中结构改变导致够能够改变 的事例太多太多。床用沙发、MP3手

机

等 等。课 后

练习: 阅读、探究。壁挂式书架

这种书架可以做成上拉式,也可以做成下撑式。如下图。这两种情况受力是不一样的,上拉式的拉杆是受拉,底板受压;下撑式的斜撑是受压,底板则受拉。

小结:

一、结构的稳定性

影响结构稳定性的三个因素:重心位置、支撑面积的大小和结构的形状

二、结构的强度

影响结构强度的三因素:结构的形 状、结构的材料与连接

三、结构与功能 反思: 在讲陀螺旋转时,引入硬币沿竖直轴竖直旋转和滚动沿垂直硬币面的轴运动,有利于更好理解自行车运动时的平衡和陀螺旋转。

第二篇：高中通用技术教案 设计表现图

第六章 设计图样的绘制 第一节

设计表现图

一、对全章教材的分析和处理

本章教学内容，从标题和安排顺序看，是为设计方案制定过程中绘制设计图样服务的。但是，从整个技术课程的教学目的来看，本章的教学内容，是培养学生技术素养十分重要的平台。纵观整个模块1，本章的教学内容，又是知识性更强的章节。因此，应该把本章看成是一个相对独立和系统的知识块，对学生进行比较系统的工程素质的培养。其中包括：认识工程图样的价值、识读工程图样的基本方法、绘制工程图样的基本能力、了解工程图样的基本规范、初步培养按标准绘制工程图样的良好习惯等。

基于上述认识，我把本章内容划分为相互联系的四部分，即技术语言、投影知识和三视图的绘制、轴测图简介和正等轴测图的绘制、工程图样及绘图标准。

轴测图也是常用的工程图样之一，主要用于草图的绘制、产品说明书并有助于对三视图的识读和理解。因此，也是本章主要内容之一。但在要求上可以稍低一些。鉴于高一数学中有关于“轴二测”的内容，因此把正等轴测图作为重点内容。这一节，既是对全章核心内容“设计图样”的铺垫，由于技术语言的概念也是技术活动中应该知道的常识。因此有必要用2课时来学习。

二、对学生的分析及教学策略

1、学生在初中数学课中已接触过三视图的概念，但经了解，大部分学生已对此没有印象。因此，教学中既要利用学生已有的概念，又不能对此估计过高，对主要的内容，应从基本概念入手，不要跳跃。

2、由于前面几章的内容，基本上都是叙述性的，多为常识性的内容，需要理解的较少，学生对本课程的重视程度已不如前，为了改变学生对本课程的已形成的印象，在本章的教学中，还应适当加入课堂练习和作业。

3、由于工程图纸是工程界的通用语言，必须符合共同的标准，因此，教学中，必须严格按照工程实际的要求，培养学生良好的使用标准的习惯。

三、教学目标

知识与技能：

1、了解技术语言的种类及其应用；能用恰当的方式与他人交流设计想法和成果；

2、能绘制简单的草图来表达技术设计的意图；

3、能识读效果图；

4、了解基本几何体的正等轴测图的画法。会综合应用不同种类的技术语言来表达和交流自己的设计思想。

过程与方法：经历观绘制设计图形过程，体验从设计构思转化为设计语言的过程；

情感、态度和价值观：领略设计的绘图的重要性，体验技术语言的魅力。

四、教学重点与难点 教学重点：能绘制草图来表达设计意图；了解基本几何体的正等轴测图的画法。

教学难点：能绘制草图来表达设计意图；基本几何体的正等轴测图的画法。

五、课时安排

2课时

六、教学准备

一些技术语言的实物或代用品。

七、教学过程

（一）技术语言的种类与应用

先让学生回答，什么是语言？经过简短的讨论后，容易得出：它是人们用于相互交流和表达的工具。接着，教师可以拿出一个发出红光的手电筒，对学生说：当你驾驶着汽车在路上行驶时，突然看到前面亮起了红灯，你知道它是什么意思吗？对，是“停车，不准通行！”，那么，这是谁向你表达的这个意思呢？对，是交通管理部门。因此，可以说，这个“红灯”就是交通管理部门和司机们交流和表达的工具。显然，它也具有语言的功能。因而，它也是一种语言。只不过它是用在技术活动中的语言。从而引出课题。

为了加深印象，可以继续举例：当你看到交通警察面对马路，一只手臂弯曲，另一只手臂伸直，指向你前进的方向时，它告诉你，现在可以通行(它同时引出了肢体语言)。当你听到，你身后的车鸣喇叭的声音，它表示的是请你让一让(显然这又引出了声音语言)。车间的工人，拿着一张零件加工图，只要按照图纸标注的要求进行加工，不需要有设计人员在场，就能准确无误地加工出符合设计要求的产品。显然，这张零件加工图，就是一种设计人员与生产人员进行交流的语言(为后面的内容作了铺垫)。

一边提问，一边引导，让学生回答：“什么样叫技术语言”了——（板书）在技术活动中进行表达、交流、的工具，如图形、表格、声音、手势、标志等，我们统称为“技术语言”。

接下来，可以用多种方式来介绍“常见的技术语言及其主要用途”。

下面的内容供参考。

1、图样。这是在工程技术中最常用的一种表达、交流工具。这也是下面我们要重点学习的一种技术语言；

2、图表。通常用于统计数据的表达。常见的有表格、柱形坐标式图表、饼形图表等；

3、模型。一般是用于建筑物、建筑群的表示。地理、军事上用的沙盘模型也是属于模型式技术语言、4、符号、标志。在交通、广告上用等很多，在工程图纸上也有用规定的标志、符号来表示一些特殊的要求。

5、声音。如号音、汽笛、喇叭等在表达某些特殊信息时发出的声音。

6、手语和旗语。在交通、航海方面用于指挥和交流和沟通。哑语也是手势语言。可以统称为肢体语言。

7、口头语言。有的技术活动，如技术讲座、教学等，主要是用口头语言来表达和交流。

8、程序语言。它是以计算机为载体，进行交流和表达的工具。

9、计算机演示。以计算机为载体，用多种媒体进行交流和表达的工具。

10、面文字语言。各种技术文件，都需要用到书面文字语言。

总之，凡是在技术活动中用来进行交流、表达和沟通的工具，我们都可以将其叫做技术语言。

对于“技术语言的特点”的总结很重要。可准备几个典型的技术语言教具来展示，然后由学生讨论，最后由教师总结。

下面的总结供参考。

技术语言、生活语言、艺术语言它们都属于语言，它们都有其语言的共性，都是表达、交流和沟通的工具。但由于应用的场合和目的不一样，它们又各有其特点。技术语言的特点有：

1、简单明确。要让人“一看就明白”。

2、形象、直观，通俗易懂。这主要是对交通标志和符号的要求。对工程图纸的识读还是需要经过专门的学习才能看懂的。

3、规范、统一。在使用范围内，必须要统一和规范，不然就大不到交流、表达、沟通的目的。

由于在不同的专业范围内，有不同的约定表达方式，技术语言的形式和具体内容都有所不同，只能做一个大致的介绍。

（二）草图的绘制

1、设计表现的基础

讲解这一过程主要通过动手实践的方法，课件主要以设问的方式给出，学生结合课件上的问题找出答案，并通过实践作图，掌握画草图的方法。

课件的问题：

a 徒手绘图分几步？

b 网格法徒手画的动作要领？ c 基本图形怎么画？

d 直线与曲线的连接怎么画？

2、草图的分类

草图也叫方案草图或设计速写。

根据所处的设计阶段的不同，草图可分为构思草图和设计草图。设问：构思草图是什么？设计草图是什么？

3、草图绘制的步骤

从感性认识上升到理性的认识，用文字的方法把草图的绘制表达出来。

种类

举例

图样

机械加工图、建筑施工图、装潢布线图、电子电路图

图表

零件规格表、设计草图、设计效果图

模型

车模、房模、航模

符号

交通管理符号、公共场所使用的符号

（三）透视效果图的识读

设问：与草图相比，效果图有什么优点？在识读时要注意什么？

（四）正等轴测图

出示一个物体的三视图和轴测图，说明祖测图的优点和在工程技术中的应用。从而导出课题。

1、轴测坐标系的形成

首先让学生知道，轴测图是根出示右图。根据图形，向学生讲清楚：用正投

影的方法，将一个空间直角坐标系向一个平面投影，转动空间直角坐标系，会得到不同的投影。对每一个投影，它都和直角坐标系存在相应的投影关系。当其投影成为，人们事先规定的轴测坐标图形时，所得到的投影关系，就是我们以后要用到的轴测投影规则。

2、正等轴测坐标简介

（1）正等轴测坐标系

如右图所示，正等轴测坐标系是是由相邻两个坐标轴夹角都等于120°的三个坐标轴组成。左下方的坐标轴为Ｘ轴，右下方的为Ｙ轴，Ｚ轴一般都是让它竖直向上。三个坐标轴的交点O称为坐标原点。

（2）正等轴测投影规则。根据空间直角坐

标投影为正等轴测坐标的几何关系，可以得到

如下的投影规则：在直角坐标系中，沿三个坐标轴的尺寸，投影到正等轴测坐标上时，在相对应的坐标方向上，长度要缩短，缩短系数（轴向压缩系数）在三个坐标方向上均为0.82，为了绘图的方便，人为规定，正等轴测投影在三个坐标方向上的轴向压缩系数都取1。

3、正等轴测图的画法

上述正等轴测投影规则告诉我们，根据直角坐标系中的投影图形作轴测图的基本方法是：沿直角坐标系各坐标轴的方向测量点的位置，再根据轴测投影的轴向压缩系数，在轴测坐标系中确定该的位置。这也是“轴测投影”名称的由来。

（1）用坐标法作简单的轴测投影图

例：右示两个正方形的直角坐标系不一样，分别做它们的正等轴测图。

解1

第一步，作轴投影坐标如图。

第二步，在直角坐标系上测量A点的X坐标和Y坐标。

第三步，按相等长度（压缩系数为1）在轴测坐标系上取X，Y值。得到A点的轴测投影a。

第四步，按同样方法，求出B，C，D点的轴测投影b，c，d。

第五步，联abcd，即得正方形的正等轴测投影

图。

解2，作为课堂练习由学生自己完成。

（2）用坐标法作平面立体的正等轴测图。

所谓平面立体，就是各外表面都是平面的立体。六面体、棱柱体、棱锥体等。

给出平面立体的三视图，作该平面立体的正等轴测图。

作图步骤如下：

A、在三视图上确定直角坐标系，如图（1）；

B、作正等轴测坐标，根据俯视图，按1比1的轴向压缩系数，在轴测坐标中作出A，B，C，O四点的轴测投影。再根据正视图中的Z向尺寸，同样按1比1的比例，在轴测坐标中作出a，b，c，o各点。如图（2）。

C、连接各顶点，擦去看不见的轮廓线，加粗看得见的轮廓线，得到所求的正等轴测图。如图（3）。

（3）圆的轴测投影

A、XOY面上圆的轴测投影

作图步骤如下：

——作轴测坐标，在相应坐标轴上，按1：1的要求，作出E，F，G，H各点的轴测投影e，f，g，h。

——在直角坐标中，作圆O的外切正方形，根据AB，CD平行于OY轴，BC，AD平行于OX轴，在轴测坐标中，求得正方形ABCD的轴测投影为abcd。

——连接ag，ch，分别交bd于m和n。

——分别以a，c，m，n为圆心，以ag为半径作弧gf，以ch为半径，作弧hc，以mg为半径，作弧cg，以nf为半径，作弧hf。这四段弧连接成的椭圆，就是所求的圆的轴测投影。

具体的作图方法，可教材P118，给出的步骤进行。

B、XOZ和YOZ面上圆的轴测投影可参照上述方法，由学生在课堂上练习，然后由老师总结。

（4）用切割法作平面立体图形的正等轴测投影

下图中a）给出了一个平面立体图形的三视图，可以看出，它是在六面体的基础上分别切去若干部分而得到的一个图形，因此可以用切割法来绘制。其作图步骤如下：

a）在三视图上定坐标轴，b）在轴测坐标轴上以x，y，z 方向最大尺寸画出六面体。c）画出要切去的三棱锥体。

d）画出要切去的侧面的四棱柱体。

e）擦去图形中不应有的交线和被遮挡的线，然后描深。坐标法、切割法是绘轴测图的基本方法，画图时必须根据形体特点灵活应用。通过书本上的两个例子说明正等轴测图的作图方法，最后让学生动手实践作一正等轴测图。

小结与练习

第三篇：《第二节 探究结构》教学设计

《第二节 探究结构》教学设计

教

案 课题

第二节探究结构 课型 新

授

本课题课时数：3

本课为第2课时

备课日期9月18日 教

学

目

标

1、理解内力、强度、应力的概念；能进行简单的应力计算；会用应力和强度的关系来解释一些日常现象。

2、通过简单的实验，使学生加深强度与材料、强度与材料的形状有密切关系的了解。

3、从日常生活中经常碰到的物品以及工程中常见的结构连接，使学生了解结构连接的各种方培养学生对身边事物的观察能力。教学重难点及 对

策

重点：理解强度的概念，强度与应力、强度与材料及材料的形状、强度与结构的连接的关系。

难点：利用所学知识解释生活中相关的现象。教

学

过

程

设

计 教学内容 教学过程 学生活动 备注

一、引入

二、新课

三、小结

复习。上节课我们学习了影响结构稳固的一个主要因素：结构的稳定性。这节课我们接着学习影响结构稳固的另外两个因素：结构的强度和结构的连接。那么，什么是结构的强度？

一、结构的强度

1、结构的强度是指结构具有的抵抗破坏的能力。（可与稳定性作比较）

指出：结构的强度是通过构件和材料来体现的。

2、强度与应力

设问：想一想，在材料相同的情况下，构件被破坏的危险程度与什么有关？

A、分析：

⑴内力。构件在外力的作用下会变形，同时其内部各质点之间的相互作用力发生了改变，产生一种抵抗外力的力，称为内力。

一般来说，外力越大，构件的内力随之越大，构件被破坏的危险就越大。

⑵横截面积。

演示实验：在相同外力及材料的条件下，粗细不同的两根泡沫塑料杆的承重试验。引导学生得出结论：构件被破坏的危险程度还与它的截面积有关，横截面积越大，被破坏的危险性越小。

⑶在材料相同的情况下，构件被破坏的危险程度与它的内力以及横截面积有关，我们把这两者的比值称为应力。用公式表示：δ＝N/A。

应力：构件单位截面面积所受的内力称为构件的应力。应力的单位是帕（Pa），与压强相同。

应力又分为正应力和剪（切）应力。同截面垂直的的应力称为正应力或反向应力；同截面相切的应力称为剪应力或切应力。

B、深入：

（1）建筑物的支柱是怎样承受压力的？假设支柱的横截面为边长L的正方形，支柱顶受轴向压力P，支柱重力G，求支柱的底截面l-l上的应力。

生：讨论回答

师：（分析解答）做截面，将柱子上半部分隔离，则其受到的力为P+G。

根据平衡条件可知，内力N＝P+G。

所以应力δ＝N/S＝/S。

（2）扭绞的绳子为什么不容易拉断？拔河用的绳子为什么要做成这个样子？

生：讨论回答

师：分析解答：拔河的时候，绳受到两边拉力的作用，内部就产生了抵抗拉力的张力。当张力超过一定值时，绳子就会在应力最大的地方被拉断。若把多股细绳绞合在一起，既可以防止它们之间的相对移动，保证各股细绳同时受力，实际上也就是有效地增大了绳子的横截面积，减少了绳子的应力。

3、强度与材料

⑴强度与材料

我们都会有这样的经验，用手挤压纸杯，纸杯就会变形；而用同样的力挤压不锈钢杯，不锈钢杯的外形则无明显改变。这说明了结构强度与材料有关。

当应力达到某一极限值时，构件便会被破坏，因而设计中必须使构件的强度留有必要的余量，作为设计时应力的最高限度，这个最高限度值称为许用应力。许用应力分许用抗压应力和许用抗拉应力。如表1-3。

上一篇：磁悬浮列车

第四篇：第二节__DNA的结构和DNA的复制_教学设计_教案

教学准备

1.教学目标

1.知识目标：

（1）概述DNA分子结构的主要特点。

（2）通过介绍DNA双螺旋模型的建立过程，使学生了解现代遗传学的研究方法，强化对学生进行科学态度和方法的教育。

（3）使学生理解DNA的双螺旋结构模型和DNA分子的复制过程，掌握运用碱基互补配对原则分析问题的方 法。

（4）利 用DNA的性质进行实验分析和实验设计。2.能力目标：

（1）在尝试模拟制作基础上，结合资料分析DNA双螺旋结构模型的科学性，反思建模过程，体会建模的思想，提高建模能力。

（2）通过DNA复制的学习，体会DNA半保留复制的方法。（3）通过建构DNA的双螺旋结构，培养学生的动手能力。3.情感、态度和价值观目标：

（1）交流课题研究中搜集的分子结构模型建立过程的相关资料，体验建立DNA双螺旋结构模型的艰辛与曲折，体验科学家的奉献精神，形成勇于创新的科学态度与为科学献身的精神。

（2）认同人类对科学的认识是一个不断深化不断完善的过程。

2.教学重点/难点

重点：

（1）DNA的双螺旋结构及其特点的分析。（2）DNA分子复制的条件、过程和特点。难点：

（1）制作DNA结构模型掌握DNA分子的双螺旋结构的特点.（2）DNA分子复制的过程。

3.教学用具 多媒体

4.标签

必修,生物,苏教版

教学过程(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师：坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往的行人，很少有谁注意到它的旋转是顺时针方向还是逆时针方向。但同样是一座以DNA双螺旋结构为基础设计的雕塑，却因旋转方向的问题，曾引发一起北京世纪盛典文化艺术交流有限公司起诉北京大学的雕塑合同纠纷案件。案件是由于DNA空间结构的旋转方向问题引起的，那DNA到底有什么样的化学组成和空间结构呢？

自从认识到DNA是遗传物质以后，人们就开始了对它的深入研究，到20世纪中期，人们已经了解了DNA的化学组成。

教师：请同学们回顾必修1，组成DNA分子的基本组成单位是什么？ 学生：脱氧核糖核苷酸。

教师：DNA是人体的遗传物质，同一个人的不同细胞中DNA都是相同的，不同人的DNA则是不同的，这些都与DNA的分子结构有关。这节课就让我们共同来学习第2节DNA的分子结构。（课件展示）

（三）合作探究、精讲点拨。

探究一 回眸历史——探究DNA的结构

阅读课本P59-P61边做边学相关内容，并结合图4－6和图4－7，思考并小组讨论下列问题：

〖问1〗随着商品防伪难度的增大和DNA有关知识的普及，近几年来，许多商家尝试着用DNA作防伪标记。其原理是什么？

【讲述】DNA分子的特异性，即每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。〖问2〗孩子既像父亲，又像母亲，知道是什么原因吗？ 【讲述】父母的原始生殖细胞在进行减数分裂之前细胞内的DNA都要经过复制，然后经过减数分裂形成精子和卵细胞，精子和卵细胞通过受精作用形成受精卵，受精卵通过有丝分裂产生子代。所以子代细胞中含有父母的DNA，所以表现的性状和父母相似。

〖问3〗请同学们在桌子上的实验材料中找出脱氧核糖核苷酸模型，看看你能找到几种类型，它们之间有什么区别？

【讲述】4种类型，只在碱基上有区别，有A、G、C、T四种。

〖问4〗哪位同学能说一下四种脱氧核糖核苷酸的名称？请学生拿起模型回答。【讲述】脱氧核糖核苷酸共有4种碱基，模型中较长一些的代表的是腺嘌呤和鸟嘌呤两种碱基，这是因为它们具有双环结构，较短一些的是胞嘧啶和胸腺嘧啶两种碱基，二者是单环结构。这4种类型的脱氧核糖核苷酸仅在碱基上有所差别，所以我们可以根据碱基为其命名。

〖问5〗如果把脱氧核糖核苷酸和RNA的基本组成单位核糖核苷酸相比，二者有什么区别呢？

【讲述】五碳糖不同(脱氧核糖和核糖)；碱基的差别：尿嘧啶与胸腺嘧啶的区别。

〖问6〗回首沃森和克里克的成功给我们留下了哪些启示呢？

【讲述】创新思维是成功者必备的素质，要敢于向权威挑战；要善于吸收别人的成果,博采众家之长；要有合作探究的意识；要选择科学的研究方法。〖问7〗请同学们根据学案上的资料，分析模型和刚才的操作过程，分析总结一下DNA分子的结构特点。

【讲述】①首先是DNA分子含有两条脱氧核糖核苷酸链，两条链按照反向平行方向并向右盘绕成双螺旋。（螺旋直径为2.0nm，螺距为3.4nm，每个螺距有10个碱基对，两个相邻碱基对平面的垂直距离为0.34nm）

②结构的外侧是由脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键交互连接而成的长链，构成DNA分子的骨架；碱基位于双螺旋结构内侧，遵循碱基互补配对原则形成碱基对，即A与T配对，G与C配对，A与T间二个氢键相连，G与C间三个氢键相连。

〖问8〗DNA分子的特异性体现在哪些方面上？

【讲述】DNA分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。DNA分子的特异性体现在三个方面：

①多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。②特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。③遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息。

探究二 DNA的复制

阅读课本P63－P64的相关内容，并结合图图4－8和图4－9，思考并小组讨论下列问题：

〖问9〗DNA分子复制发生在什么时间? 【讲述】发生在无丝分裂之前或有丝分裂间期；在配子形成时则主要发生在减数第一次分裂之前的间期。

〖问10〗“新”DNA的形成过程怎么进行? 【讲述】有以下三点:

a.解旋提供准确模板:在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，于是部分双螺旋解旋为两条平行双链，此过程叫解旋。解开的两条单链叫母链(模板链)。

b.合成互补子链:以上述解开的两条多脱氧核苷酸链为模板，在酶的作用下，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成两条与母链互补的子链。

c.子母链结合形成新DNA分子:在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构，解旋完即复制完，形成新的DNA分于，这样一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA分子。即边解螺旋边复制。〖问11〗DNA分子复制过程需要哪些条件? 【讲述】DNA分子复制的条件有精确的模板、原料、能量和酶等基本条件。复制的方式是半保留复制，即新DNA分子中都保留了原来DNA分子的—条链。〖问12〗什么叫解旋？解旋的目的是什么？

【讲述】在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做解旋。解旋的目的就是为复制提供准确模板。

解开的两条单链叫母链（模板链）。

〖问13〗什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？

【讲述】以上述解开的每一段母链为模板，以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一条链称为子链。一条母链复制一次能形成一条子链。〖问14〗DNA的复制是否就像洗照片似的，有一张底片就可以洗出许多照片来？ 【讲述】不是，与洗照片不同。因为DNA分子的复制结果并没有形成一个完整的、新的

DNA分子，而是形成了一半新、一半旧的两个DNA分子。〖问15〗复制的DNA如何保证准确呢？

【讲述】DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。

〖问16〗研究DNA复制常用的方法是什么？

【讲述】研究DNA复制的常用方法同位素标记法和离心法，常标记3H、15N、32P，通过离心在试管中形成不同位置。

〖问17〗DNA复制能否在体外进行？需要什么样的条件？

【讲述】能进行。①体外也可进行，即PCR扩增技术，除满足一般条件外，还应注意温度、pH 的控制及引物的加入。

②影响细胞呼吸（ATP供给）的所有因素都可能影响DNA复制。

课堂小结

本节能力目标定位于培养学生自主学习的能力：在自学中领悟知识，去发现问题和解决问题。培养分析和理解能力及创造性思维的能力，通过探索求知、分析图解（这节内容的流程图解较多）、讨论交流激发独立思考、主动获取新知识的能力。培养合作学习的能力，通过小组内与小组间的合作使知识从深度要求达到广度要求。在较好地实现了设定的教学目标的基础上，培养了学生的探究精神和创造性思维。

课后习题

1．下列DNA分子各种碱基数量比中，因生物种类不同而有区别的是（）A．（A+T）/（G+C）B．（A+G）/（T+C）C．（A+C）/（T+G）

D．A/T 2．一双链DNA分子中，胸腺嘧啶占全部碱基的23.8%，则A+C的含量是（）A.76.2%

B.50%

C.23.8%

D.26.2% 3．如图是DNA分子结构模式图，请据图回答问题：

参考答案： 1．A 【解析】B、C、D比值都为1，无特异性。2．B 【解析】

试题分析：DNA双链中A＝T、G＝C，A+G+C+T＝1，所以A+C的含量是50%。考点：考查DNA分子中碱基的比例。

点评：难度较小，理解DNA双链中A＝T、G＝C。3．（1）胸腺嘧啶

脱氧核糖

磷酸（2）［9］氢键

（3）［7］胸腺嘧啶脱氧核苷酸（4）［8］碱基对（5）规则的双螺旋结构

沃森和克里克

板书

第二节 DNA的结构和DNA的复制

一、回眸历史——“解开DNA结构之迷”

二、DNA的结构

1.构成DNA分子的基本单位—脱氧核糖核苷酸 2.脱氧核苷酸间通过脱水缩合连在一起形成多核苷酸链 3.DNA分子的立体结构是规则的双螺旋结构 4.制作DNA双螺旋结构模型

三、DNA分子的复制

1、概念：

2、发生时间：

3、复制的条件：

4、复制的过程

5、DNA复制的生物学意义

第五篇：第二节 细胞的类型和结构 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

1、知识与技能

（1）说出原核细胞与真核细胞的区别。（2）概述细胞膜与细胞核的结构和功能。（3）举例说出主要细胞器的结构和功能。

（4）培养制作用于观察叶绿体和线粒体的生物材料临时装片的技能，培养使用高倍显微镜的技能。

2、过程与方法

（1）尝试制作真核细胞的三维结构模型。

（2）过探究植物叶片颜色是由什么色素决定的活动，培养学生的科学探究能力。（3）通过建构真核细胞模型活动，培养学生的创造性思维能力、想象能力。（4）通过引导学生阅读植物细胞和动物细胞显微结构模式图与图群，培养学生的图文信息转换处理能力。

3、情感态度与价值观

（1）通过学习细胞的结构和功能，初步形成生物体结构与功能、局部与整体相统一的观点。

（2）通过分析科学家所做的人、鼠细胞融合实验，感悟科学家在探索生命奥秘时所采用的巧妙的科学方法和所具有的科学创新精神。

2.教学重点/难点

1、课题重点

（1）细胞膜的结构和功能。（2）几种主要细胞器的结构和功能。（3）细胞核的结构和功能。

2、课题难点

（1）细胞膜的结构特点。（2）使用高倍显微镜观察细胞结构。（3）制作真核细胞模型。

3.教学用具

教学课件

4.标签

教学过程

教学过程设计

第1课时

师：（1）请同学们阅读本节教材的开头一段文字，判断刚才所看到的水绵细胞结构和杆菌、螺旋菌、球菌的结构分别属于细胞的显微结构还是亚显微结构？为什么？

（2）水绵细胞和细菌细胞是否属于同一类型？

生：（1）水绵细胞结构属于显微结构，因为它是利用光学显微镜所观察的细胞结构，杆菌、螺旋菌、球菌的细胞结构是属于细胞的亚显微结构，因为它是利用电子显微镜所观察的细胞结构。

（2）水绵细胞和细菌细胞不属于同一类型。

老师：按照细胞结构的复杂程度和进化顺序，全部细胞可分为原核细胞和真核细胞两类，水绵细胞和细菌细胞分别属于真核细胞和原核细胞。学生活动：阅读原核细胞一段文字并观察图3-6。

教师活动：利用多媒体显示大肠杆菌、乳酸菌、根瘤菌等几种细菌图像，再显示蓝藻和放线菌图像，并作适当说明。

师：（1）显示原核细胞结构模式图，要求学生能识别出各种细胞结构名称。

（2）原核细胞结构一般是由哪几部分构成？

生：原核细胞结构一般是由细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核等组成的。师：哪些生物是由真核细胞构成的？ 学生讨论后师生归纳：动物、植物、真菌是由真核细胞构成的。

教师活动：显示动物细胞和植物细胞的显微结构，并指导学生从外向内认识细胞的基本结构：细胞壁、细胞模、细胞质和细胞核。

师：位于植物细胞最外层的结构是细胞壁，请同学阅读教材P33有关内容，思考细胞壁的主要化学成分是什么？有什么功能？

生：细胞壁的主要化学成分主要是纤维素等，它具有支持和保持细胞的功能。师：细胞膜是位于细胞表面的一层生物膜，它使细胞与周围环境分隔开来，它对细胞具有重要功能。人们常采用动物细胞如红细胞来研究细胞膜的化学组成。科学研究表明，细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成。

师：为了研究细胞膜的结构和功能，首先要分离出细胞膜。分离的方法是：先培养制备一定量的细胞，如红细胞，再进行匀浆处理，如用高速打碎机破碎、低渗等方法，使细胞裂解，将匀浆进行差速离心，分离出细胞膜。

教师活动：显示以下资料：1925年科学家用有机溶剂抽提人红细胞的细胞膜的脂质成分，并测定脂质单层分子在水面的铺展面积，发现铺展面积为红细胞表面积的两倍。

分析以上材料，你能得到什么结论？

生：这说明细胞膜可能是由双层脂质分子构成的。

教师活动；显示细胞膜亚显微结构模式图并要求学生阅读教材有关文字、图形，思考下列问题：

（1）构成细胞膜的化学物质有哪几种？（2）蛋白质和磷脂分子是如何构成细胞膜的？（3）糖蛋白在细胞膜上的分布有何特点？有何功能？ 生：（1）构成细胞膜的化学物质有磷脂、蛋白质和糖类。

（2）磷脂分子形成磷脂双分子层，构成细胞膜的基本骨架，蛋白质排布在磷脂双分子层两侧或贯穿、嵌插于磷脂双分子层中。

（3）糖蛋白分布在细胞膜外侧。糖蛋白与细胞识别、免疫反应等有关。

教师活动：利用多媒体动画演示人、鼠细胞融合的实验过程。生：（1）细胞融合时，一半呈红色的细胞膜是来自什么细胞？一半呈绿色的细胞膜是来自什么细胞？

（2）40 min后两种颜色均匀分布说明什么？

（3）该实验说明细胞膜结构有什么特点？

生：（1）呈红色的细胞膜是来自人细胞，呈绿色的细胞膜是来自鼠细胞。

（2）说明两种细胞膜上的蛋白质分子可以通过运动而均匀分布。

（3）该实验反映了细胞膜结构具有一定的流动性的特点。师：联系细胞膜的结构思考，它具有什么功能？

生：使细胞与周围环境分开，维持细胞自身内环境的相对稳定，具保护作用，与周围环境进行物质交换，与细胞各种代谢活动有关。

课堂小结 动植物细胞结构的比较表

原核细胞与真核细胞的区别