《铰链四杆机构的类型及判定》教学设计

《铰链四杆机构的类型及判定》教学设计

一、教学设计思路

本着以学生能力培养为本位，尊重学生的认知规律和职业成长规律，结合所教学生的实际情况（中职学生好动），在本次课堂教学中以铰链四杆机构的真实工作情境导入教学内容，提出本次课的工作任务，并以教学载体为主线组织教学，完成工作任务。学生课前做模型，老师评，课后按所学新知改进模型，体现“做中学，学中做”的教学思路。通过解析教学载体，使学生掌握知识点，培养学生的动手能力、协作能力。

二、教材分析：

本课内容选自中等职业教育国家规划教材《机械基础》第六章第二节。本教材前面五章的内容都是机械零件的静止运动，常用机构的教学内容需构建运动的思维，是一个由静向动的变化过程，学生应动起来（思维动起来、手动起来）。在教学中，课程第一章中机构的知识得到了运用与提升，同时本学习单元内容也为后续常用机构的学习垫定了基础。

三、教学目标

1、知识目标：

（1）、熟悉高、低副接触的运动特点和四杆机构的组成条件。

（2）、掌握铰链四杆机构类型及其判定条件，了解其应用。

2、能力目标：

（1）、课前预习并分小组制作铰链四杆机构模型，课后运用所学知识分析存在的问题，改进模型。

（2）、能够判断四杆机构是否存在曲柄，并能够根据已知条件确定四杆机构的形式。

3、情感目标

：

（1）、培养学生细心观察、分析问题及灵活运用所学知识解决问题的能力。

（2）、通过小组做模型，使学生养成学以致用，大胆实践的精神，同时增强同学间的团队协作意识。

四、教学重难点

教学重点：铰链四杆机构曲柄存在条件的判别及四杆机构类型的确定。

教学难点：铰链四杆机构类型判定条件的应用。

教学关键：杆件的长度、位置与铰链四杆机构类型的关系

突

破：做模型、动画、课件

五、教学准备

1、学生准备

（1）、知识储备：掌握运动副、构件、铰链四杆机构的组成等知识；具备初步分析机构运动特点能力。

（2）、预习新课，并在课前试做铰链四杆机构。

2、教师准备

（1）、准备制作铰链四杆机构的材料、课件、动画、教案、教学载体。

（2）、教学方法：讲授法、任务设计法、案例教学法（以教学载体为主线）、小组协作法。

（3）、教学资源：多媒体课件、投影仪、黑板、动画、机构模型

六、教学过程（1课时）

教学

环节

教学内容

教

师

活

动

学生

活动

时间

分配

（一）课前组织

1、学生按上一节课的安排分小组座好。（学生共28人，分成5组，每组5至6人）

2、各小组测量课前做的铰链四杆机构各杆的杆长并标注，在把其摆放在正中。

3、预习新课，结合自己对新知的理解，试判断一下所做铰链四杆机构属于什么类型？

4、各小组选派代表上台展示本组的模型，并试判断类型。

1、组织学生分组；

2、评学生做的模型；

3、指出问题，待运用新知解答

做模型-展示模型-找问题；

思考并回答问题

5分钟

（二）学习情境导入

1、动画展示三种机构的运动特点及应用场合。

2、由学习情境引导学生思考与之联系的上节知识点。

上节内容提问：

（1）运动副

1）运动副的含义与分类？

2）例举生活中常见的低副、高副机构？

知识引入:铰链四杆机构是什么运动副？（低副-转动副）（2）铰链四杆机构的组成1）铰链四杆机构由那些构件组成？

2）什么是曲柄？

3）什么是摇杆？

3、由动画思考：三种机构中杆件的长度、位置对运动有什么影响？

放动画，创设教学情境

提问

观看动画

思考并回答问题

5分钟

（三）学习任务引入

任务：判定该铰链四杆机构取不同杆件为机架时的类型。（解析教学载体）

学习成果：能够判定铰链四杆机构类型，分析运动特点；课后按所学知识改进模型，每组各做两种模型。

以教学载体为主线，提出教学任务

明确任务，本节课学习目标

2分钟

（四）讲授新课

（一）铰链四杆机构的基本形式

（二）铰链四杆机构类型的判断条件

第一步：分析铰链四杆机构曲柄存在的条件:

最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。

即lmix+lmax

≤

l’+l”

第二步：铰链四杆机构类型的判定

1、在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时，有三种类型：

（1）取最短杆为连架杆，得曲柄摇杆机构如图（a）、图（b）所示。动画、模型展示，并演示运动特性。

（2）取最短杆为机架，得双曲柄机构,如图(c)所示。动画、模型展示，并演示运动特性。

（3）取最短杆为连杆，得双摇杆机构,如图(d)所示。动画、模型展示，并演示运动特性。

（c）

(d)

2、在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于或等于其余两杆长度之和时，则无论取哪一个构件为机架，都只能得到双摇杆机构。

讲授新课；

课件、动画、模型教学，提高学生学习兴趣，增强感性认识，从而突出重点

图片展示各种类型机构简图；

观看动画；

观看老师模型演示；

思考、分析并回答问题

13分钟

（五）教学载体处理

1、判定曲柄是否存在？

∵lmix+lmax

=50+120<

l’+l”=90+105

∴曲柄存在2、判断以不同构件为机架时的铰链四杆机构类型：

1）以AB杆为连架杆，分别以BC杆、AD杆作为机架时为曲柄摇杆机构，如图（a）、图（b）所示。

2）以AB杆为机架时为双曲柄机构，如图(c)所示。

3）以AB杆为连杆，DC为机架时为双摇杆机构。

老师示范铰链四杆机构类型的判断；

强调方法的运用，从而剖析教学载体；

跟随老师思维互动；

理解类型判断方法

7分钟

（六）教学反馈

课堂练习：

1：各小组依据所学新知判断本组所做铰链四杆机构的类型，并选派代表上台阐述，说明判断的思路。

2：分析以下铰链四杆机构的类型，并说明判定方法。

方式：1）小组讨论

2）小组代选派代表到黑板完成作业。

3）老师评讲、答疑；学生纠错、归纳。

引导学生运用所学新知解决问题；

评讲作业，找问题，帮助学生突破难点；

解答学生

疑惑，了解学生知识掌握情况。

判断所做模型类型；

完成作业2（3名学生黑板上做）；

学生纠错、归纳，巩固知识点

10分钟

（七）总结归纳

铰链四杆机构类型的判定方法见下表：

是否满足曲柄存在条件

最短杆位置

基本类型

满足

连架杆

曲柄摇杆机构

机架

双曲柄机构

连杆

双摇杆机构

不满足

双摇杆机构

总结规律、得出结论

归纳、总结知识点

2分钟

（八）作业布置

1、完成习题册上

P22页习题。

2：课后按所学知识改进模型，每组各做一种模型,并展示在学习园地。以激发学生学习兴趣。

布置作业

课后及时批改

认真完成作业

1分钟

（九）板书设计

铰链四杆机构的类型及判定

1、曲柄摇杆机构

一、铰链四杆机构的基本形式

2、双曲柄机构

3、双摇杆机构

二、铰链四杆机构类型判别

1、铰链四杆机构曲柄存在的条件：

最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。

即lmix+lmax

≤

l’+l”

2、类型判定

是否满足曲柄存在条件

最短杆位置

基本类型

满足

连架杆

曲柄摇杆机构

机架

双曲柄机构

连杆

双摇杆机构

不满足

双摇杆机构

通过板书的框架形式，便于学生梳理本课的重要知识点，形成比较完整的认知结构

七、教学反思：

1、本节课是在同学们已掌握运动副、构件、铰链四杆机构的组成等知识，具备初步分析机构运动特点能力的基础上进行的。按照“做-评-教-做”思路组织教学，课前同学们自己动手做模型，提高了学习兴趣，掌握了知识点。

2、通过分组协作的方式可以培养学生团队合作意识，利用集体的力量攻克难关。

3、在做作业过程中发现部分学生对判断曲柄是否存在运用不够熟练，需要多加练习。

进一步修改意见：

1、进一步完善课件，与生产生活中的实例相结合，注重学生感兴趣的环节，才能更好调动学生积极性，充分发挥学生主观能动性。

2、学生接受新知识的能以不一样，在教学过程中容易出现两极分化的现象，对于那些接受能力差得学生还需要增加课后辅导，以达到较好的教学效果。