C1跨学科学习活动设计结构的强度和稳定性试验.docx

跨学科学习实践案例一、活动主题结构的强度和稳定性试验二、方案目标技术试验是解决技术问题的重要方法。技术试验有多种作用，如对不同材料进行强度试验，目的在于选择符合设计要求的材料；如对结构进行加载模拟试验，目的在于检测或改进结构的强度。技术试验有多种方式，如撞击试验、承载试验和模拟试验等。学生可以选作做以下技术试验，或者根据要求自己创新设计有关结构强度和稳定性的小试验，目的是使同学们加深对结构的理解，并通过技术试验测试了解影响结构强度和稳定性的多种因素，培养学生使用信息化手段的能力，培养学生的高阶思维。三、动对象高二年级学生四、活动时间：2021年9月15日至25日五、方案项目(一)按要求进行试验1.将3条长30cm,横截面IOmmXlOmm的木棍销接在一个圆盘上，组成一个三脚架。将三脚架放在光滑的台面上，在三脚架上加载重物，观察三脚架的几何形状发生了什么变化，并记录如下。重物的重吊观察到现象2.在三脚架的3条腿处拴上橡皮筋，重复试验1的加载过程，观察橡皮筋的变化，并记录橡皮筋的长度。思考：橡皮筋发生变化说明了什么。重物的质量橡皮筋的长度弹簧测力计的读数3.用弹簧测力计替代橡皮筋,重复试验2的加载过程,记录弹簧测力计的读数。思考：在三脚架结构承载时，若要保持其几何形状基本不变，你有哪些方法。请同学们对三脚架结构进行改进，使其在承载质量不超过5kg时，能保持其几何形状基本不变，在这里我们推荐在三脚架各边增设横档的方法进行改进。讨论选择横档材料应考虑哪些因素，横档怎样与三脚架连接。六、活动流程同学们自行设计技术试验方案过程1、试验目的、要求：探究结构的强度与稳定性，用手机、拍照录制视频，并用CamtaSiaStUdiO或抖音等对采集到的视频、图片进行处理，形成一个5分钟左右的试验操作小视频。2、仪器设备及所需材料：根据实际进行选择。3、技术试验活动应以小组为单位，分工合作。4、观察与记录、数据整理。（用电子表格处理数据，并生成分析图）5、用抖音、QQ,微信等软件分享实验过程视频。七、学习资源1、下面给出一个技术报告的格式，供同学们参考，也可自行设计技术试验报告。请同学们对承载试验中暴露出的不足，提出改进建议。技术试验报告报告名称实验的目的和要求仪器设备及所需材料实验方案加载的方法和程序试验与与方案观察与记录数据整理实验评定2、其他网络学习视频、八、技术工具及应用策略1y技术工具：CamtasiaStudio抖音、QQ、微信2、应用：视频编辑功能、资源分享。九、评价：我们了解了影响结构的强度和稳定性的多个因素，并通过技术试验进行了检测。现在，请同学们对学习情况进行总结，并根据总结适当调整学习策略，提高学习质量。1 .我对本试验的理解程度：A.能归纳理解B.说得清楚C.基本了解D.不太明白2 .试验内容对我来说A.太难B.较难C.适当D.比较简单3 .在技术试验活动中，我们的设计方案：A.很有创意B.较有创意C.一般D.没有创意4 .信息化手段使用情况A.非常好B.好C.一般D.差练习与活动：1 .为什么大厦的下层支柱和受力墙体往往要比上层的粗和厚？2 .你的周围有“应力”吗？试举例说明。3、分析报告（评价）在微信或者QQ上在线讨论交流和展示各组的技术试验方案和试验评定，讨论各组技术试验的优缺点，比较各组试验结果的差异并分析其原因。学生成果点评简易组态实验点评：1、实验器材的选择上：器材简单易取得，在取材的过程中突出学生善于动脑，联系生活实际的能力。2、实验操作的过程中：选用单三角形框架、双三角形框架、四边形框架的三个对比实验悬挂重物看形变的程度，体现出四边框架和三角形框架的稳定性的区别。3、实验注意事项：对于可能存在的实验问题进行强调，体现学生对实验的一个深入认识，体现了学生严谨的思维。简易拉伸实验点评：1、实验目的：本组实验是探究物体结构的强度与承受应力的关系。点评：从实验的目的上看，这是通过实验练习对所学的理论知识进行一个直观验证，加深学生对强度、应力等抽象的知识点的一个形象认识。2、选用的实验器材：手机一台、水（矿泉水瓶装着）挂钩一个、皮筋若干、塑料袋一个等。点评：从实验器材的选择上，简易但是符合实验要求，实验器材生活化、实用化，有利于培养学生的思维迁移能力，把生活实际与所学的知识与联系在一起，达到知识的内化，有利于培养学生的高阶思维。3、实验操作过程与录制点评优点方面：学生能通过镜头突出实验的对比，对于重点的方面，视屏中予以突出起到强调作用，在视频中添加音乐使得学习活泼有趣，寓教于乐，同时当下的自媒体软件运用熟练,学生应用信息化手段处理数据能力值得称赞。不足的地方：实验未能通过数据给以有利的说明，诸如皮皮筋变化长度可以用刻度尺进行测量，注意在实验过程中不能重复使用同一根皮筋进行操作。