建筑中的結構（教學設計）-2024-2025學年科學三年級上冊人教鄂教版主備人備課成員設計思路嗨，親愛的同學們！今天我們要一起探索建筑中的結構奧秘啦！???首先，我會通過一個有趣的視頻引入，讓大家直觀地感受建筑結構的魅力。接著，我們一起來分析課本中的案例，看看這些建筑是如何運用結構原理來保證穩(wěn)固和美觀的。????然后，我會設置一些實踐環(huán)節(jié)，讓大家動手操作，親手搭建一個簡單的模型，體驗結構設計的過程。最后，我會引導大家思考，建筑結構在日常生活中有哪些應用，激發(fā)大家對科學的興趣。????好了，讓我們一起開啟這場奇妙的建筑結構之旅吧！??????核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生的觀察能力，通過觀察建筑實例，識別不同結構的特征。

2.增強學生的實踐操作能力，通過動手搭建模型，體驗結構設計的樂趣。

3.培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，鼓勵學生在設計過程中提出獨特想法。

4.提升學生的科學探究精神，激發(fā)對建筑結構原理的深入思考。重點難點及解決辦法重點：

1.理解建筑結構的穩(wěn)定性原理。

2.識別不同類型建筑結構的特點。

難點：

1.復雜建筑結構的分析理解。

2.學生動手操作中模型搭建的精確度。

解決辦法：

1.通過實際案例分析，幫助學生理解結構穩(wěn)定性原理。

2.使用多媒體展示，分解復雜結構，簡化難點。

3.分組合作，共同完成模型搭建，提高操作精確度。

4.鼓勵學生提問，及時解答疑問，突破思維障礙。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學方法與策略1.采用講授法結合案例研究，講解建筑結構的基本原理，讓學生在理論層面建立基礎。

2.通過小組討論，讓學生分析課本中的建筑實例，培養(yǎng)批判性思維和合作能力。

3.設計角色扮演活動，讓學生扮演建筑師和工程師，模擬設計過程，提高實踐操作技能。

4.利用實驗和游戲，如搭建結構模型比賽，激發(fā)學生的學習興趣，加深對結構穩(wěn)定性的理解。

5.結合多媒體教學，展示建筑結構動畫，幫助學生直觀理解復雜結構原理。教學流程一、導入新課（用時5分鐘）

1.展示不同類型的建筑圖片，如古代城堡、現(xiàn)代摩天樓等，引導學生觀察建筑的外觀和結構。

2.提問：“你們知道這些建筑是如何建造的嗎？它們是如何保持穩(wěn)定的？”

3.引出課題：“建筑中的結構”，激發(fā)學生的興趣。

二、新課講授（用時15分鐘）

1.講解建筑結構的基本原理，如梁、柱、板等構件的作用和相互關系。

2.分析課本中的案例，如古代的木結構建筑和現(xiàn)代的鋼結構建筑，講解其結構特點。

3.通過多媒體展示，展示不同建筑結構的動畫，幫助學生直觀理解。

三、實踐活動（用時15分鐘）

1.分組讓學生動手搭建簡單的結構模型，如橋梁、房屋等，體驗結構設計的過程。

2.觀察并討論模型搭建過程中遇到的問題，如結構穩(wěn)定性、材料選擇等。

3.引導學生思考如何改進模型設計，提高其穩(wěn)定性。

四、學生小組討論（用時10分鐘）

1.舉例回答：“在搭建模型時，我們遇到了哪些問題？”

-學生回答：“模型容易倒塌，穩(wěn)定性不夠。”

-教師引導：“那么，我們應該如何改進設計，提高穩(wěn)定性呢？”

2.舉例回答：“我們使用了哪些材料？”

-學生回答：“我們使用了紙板、竹簽、橡皮筋等材料?！?/p>

-教師引導：“這些材料有什么特點？如何利用這些特點提高結構穩(wěn)定性？”

3.舉例回答：“我們是如何解決模型搭建中遇到的問題的？”

-學生回答：“我們增加了支撐點，調(diào)整了材料的使用方式?！?/p>

-教師引導：“這種解決方法是否有效？為什么？”

五、總結回顧（用時5分鐘）

1.回顧本節(jié)課所學內(nèi)容，強調(diào)建筑結構的基本原理和重要性。

2.總結學生在實踐活動中的收獲，如提高觀察能力、實踐操作能力等。

3.鼓勵學生在日常生活中關注建筑結構，培養(yǎng)科學素養(yǎng)。

本節(jié)課用時共計45分鐘。教學資源拓展1.拓展資源：

-建筑歷史圖片集：收集不同歷史時期的建筑圖片，如古埃及金字塔、古羅馬斗獸場、哥特式教堂等，展示建筑結構與文化的結合。

-結構設計軟件介紹：簡要介紹一些結構設計軟件，如AutoCAD、SketchUp等，讓學生了解現(xiàn)代建筑設計的工具。

-建筑結構科普視頻：推薦一些科普性質(zhì)的視頻，如《建筑奇跡》、《結構工程揭秘》等，通過視頻了解建筑結構的原理和應用。

2.拓展建議：

-學生可以參觀當?shù)氐慕ㄖさ鼗虿┪镳^，實地觀察建筑結構和施工過程。

-鼓勵學生閱讀關于建筑結構相關的科普書籍，如《建筑結構原理》、《建筑之美》等，拓寬知識面。

-組織學生觀看紀錄片或參加線上講座，了解建筑結構設計的最新動態(tài)和技術發(fā)展。

-開展建筑結構設計比賽，讓學生運用所學知識，設計出具有創(chuàng)意和實用性的結構模型。

-利用網(wǎng)絡資源，如在線課程、教育平臺等，提供更多關于建筑結構的學習資料和互動學習機會。

-邀請建筑師或工程師來校進行講座，讓學生了解建筑結構在實際工程中的應用和挑戰(zhàn)。

-建立校園建筑結構角，展示各種建筑結構的模型和圖片，激發(fā)學生的興趣和好奇心。

-組織學生參與社區(qū)服務活動，如參與社區(qū)公園的規(guī)劃與設計，將所學知識應用于實際項目中。

-鼓勵學生參與科學探究活動，如設計實驗來測試不同材料的強度和穩(wěn)定性，加深對結構原理的理解。內(nèi)容邏輯關系①建筑結構的基本原理

-重點知識點：梁、柱、板等構件的作用

-重點詞句：梁承受水平荷載，柱承受豎向荷載，板承受面荷載

②不同類型建筑結構的特點

-重點知識點：木結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構的特點

-重點詞句：木結構輕巧、鋼結構堅固、鋼筋混凝土結構強度高、耐久性好

③建筑結構設計原則

-重點知識點：穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟性、美觀性

-重點詞句：結構設計要保證建筑物的穩(wěn)定性，同時兼顧安全性、經(jīng)濟性和美觀性典型例題講解1.例題：

一座木結構房屋，其屋頂?shù)牧洪L為5米，截面寬度為0.2米，截面高度為0.15米。假設梁的材料密度為0.6×10^3kg/m^3，求該梁的質(zhì)量。

解答：

梁的體積V=長×寬×高=5m×0.2m×0.15m=0.15m^3

梁的質(zhì)量m=體積×密度=0.15m^3×0.6×10^3kg/m^3=90kg

2.例題：

一座鋼筋混凝土結構的橋梁，其主梁采用矩形截面，寬度為0.3米，高度為0.8米。若橋梁的跨度為20米，求主梁所需的最小截面積。

解答：

根據(jù)梁的彎曲應力公式，最小截面積A=(M/W)×I_z/(b×h^2)

其中，M為彎矩，W為截面模量，I_z為截面慣性矩，b為截面寬度，h為截面高度。

假設彎矩M=100kN·m（假設值），截面模量W=(bh^2)/6，截面慣性矩I_z=(b×h^3)/12。

代入數(shù)據(jù)計算得到：

A=(100×10^6N·m)/((0.3×0.8^2)/6)×(0.3×0.8^3)/(12×0.3×0.8^2)=0.2m^2

3.例題：

一座鋼結構建筑的柱子，其截面為圓形，直徑為0.4米。若柱子承受的軸向壓力為400kN，求柱子的安全系數(shù)。

解答：

柱子的截面面積A=π×(d/2)^2=π×(0.4/2)^2=0.16πm^2

柱子的安全系數(shù)K=軸向壓力/(截面面積×屈服強度)

假設屈服強度為235MPa，代入數(shù)據(jù)計算得到：

K=400×10^3N/(0.16π×235×10^6N/m^2)≈1.7

4.例題：

一座住宅樓的樓板采用鋼筋混凝土結構，樓板厚度為0.12米，寬度為3米。若樓板承受的面荷載為2kN/m^2，求樓板的撓度。

解答：

樓板的撓度δ=(面荷載×厚度^3)/(3×彈性模量×寬度^3)

假設彈性模量為3.5×10^10Pa，代入數(shù)據(jù)計算得到：

δ=(2×10^3N/m^2×0.12^3)/(3×3.5×10^10Pa×3^3)≈0.000024m

5.例題：

一座橋梁的橋墩采用C30混凝土，設計要求橋墩的承載力為600kN。求橋墩的最小截面尺寸。

解答：