通用技术新学考背景下稳固结构的有效教学探析

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翻新时间：2023-03-21

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通用技术新学考背景下稳固结构的有效教学探析

一、有效教学理论的发展

有效教学理论的形成经历了漫长的历史阶段，从教学经验总结到教学思想成熟再到有效教学理论的形成。有效教学强调课前、课中、课后的方方面面，以提高效果、效率、效益为目标，更好地体现课堂教学中的学科宽度、深度和温度。

二、稳固结构的课前探究

（一）研究背景

稳固结构无论在课程标准、学科指导意见还是在历年的会考高考中都有较高的要求和分值体现。随着近些年研究、讨论的深入，稳定性和强度影响因素作为重点已经基本有了共识，但对于其中某些要素的争议却从未停止。浙江省普通高中通用技术课程实施以来，已经经历了近十年高考和会考，面对刚刚合二为一的学业水平考试，总结和探索必不可少。

（二）有关争议要素的探究

在对大纲和历年会考高考研究后发现，争议主要体现在以下两个方面：

1.稳定性的几种理解：结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力

（1）广义和狭义稳定性

广义：破坏了原有的平衡状态就是不稳定，如轻微触动、倾斜甚至弹簧（图）弹跳。

狭义：倒了就是不稳定，不倒就是稳定，即所谓倒不倒的问题，如不倒翁、屏风。

（2）内部和外部稳定性

内部稳定性：结构内部维持原有平衡状态的能力，多采用广义稳定性的角度去理解；

外部稳定性：结构外部维持原有平衡状态的能力，多数以狭义稳定性即倒不倒的角度去理解。

（3）相关试题的研究

高考主要考查影响因素以单独出题为主，近年也在评价题的某个选项中出现。

考查的题目90%左右以狭义稳定性为主，仅有3次出现了其他情况：

A.减轻重量 B.节省材料

C.简化制作工艺 D.提高稳定性和强度

■

凳脚切去三角形不会增加强度，应当考虑小板凳的使用环境可能出现山地等特殊地形下更容易稳定，是增加稳定性，而横向衬档的作用必定是增加结构强度。

此题虽然考查了影响因素，但对特殊地形下影响稳定性的因素显然进行了拓宽思维，而在此理解下再去讨论横档是否增加结构内部稳定性的问题无助于理清学生思路。

例2.（2012年3月高考）如图所示的移动脚手架，可以快速装拆，其中主要用于保持稳定性的措施是（A）

A.支架间采用交叉斜撑杆连接

B.脚手板采用网状结构

C.采用四只脚支撑

D.支架带有攀登梯子

例3.（2013年3月高考）在如图所示的秋千椅中，主要是为了保持结构形状稳定的杆件是（D）

3、4 D.

2、3

分析：从以上两个高考题可见，无论是交叉斜撑杆连接还是横杠两端与支架间增加支撑杆，以内部稳定性的角度来理解更为合理。

2.形状对稳定性和强度的影响

（1）三角形对于稳定性

三角形从数学理论上来讲为几何不变体系，相机架三只脚比四只脚更稳定；但有关支撑面是三角形则与讨论的问题无关，一般支撑面越大越稳定。

（2）三角形对于强度

三角形是最基本的形状之一，仅此而已！不同形状有不同的强度，根据需要而定；即使形状相同，若摆放方式不同，强度也不一定相同。

（3）难点突破

例4.自行车车架是三角形，自行车的脚撑、轮胎与地面形成的支撑面是三角形，是对稳定性还是强度有影响？

综上所述，提高了构件的内部稳定性，也能提高整个结构的强度；而材料、连接方式等其他影响强度的因素也对提高内部稳定性有一定作用；综合而不是孤立地看待稳定性和强度的问题，把稳固结构整体上分析更加合理。但我们发现，内部稳定性的讨论仅在少数场合出现，绝大多数情况包括相关技术试验的设计讨论都是狭义稳定性即倒不倒的情况，对于内部稳定性的过多讨论反而会影响学生的基本判断。

三、课后反思

稳固结构的教学不光涉及简单的通用性和基础性的结构常识，更有结构力学等专业性较强的学科知识；同时在课堂教学中结合生活案例和通俗化的理解方法，充分重视课本案例的引导与拓展，让学生体会到一定的人文温度。

参考文献：

李继忠.有效课堂浅探[J].新课程学习・下旬，2014

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