普通高中教科书·通用技术必修 技术与设计2.pdf

ISBN 978-7-5499-8118-29 787549 981182 喋喝 喌 喋 喌 f *4#/喝 喝喋 喌 喝 同学们，欢迎你们进入技术世界。亲临其境、亲自动手、亲身体验是本栏目的宗旨。这里的一系列精彩项目将使我们经历激动人心的操作实践，使我们感受到技术实践的特有乐趣，感悟到技术世界的丰富多彩。每节有24个相互联系的任务。我们将在完成一个个任务的过程中，建构积极价值观、必备品格和关键能力，形成核心素养。每节有24个相互联系的任务。我们将在完成一个每节有24个相互联系基于学生生活经验和技术学科基本特点的情境，带领我们走进真实的技术世界，发现复杂而真实的技术问题，进入富有意义建构的学习过程。基于学生生活经验和技术学科技术与设计2 TechnologyandDesign2通用技术必修2学习目标学习目标会使我们明确学习的方向，为进入学习过程做好心理准备。学习目标技术与设计2 TechnologyandDesign2通用技术必修2事物的发展与变化具有多样性。例如，降落的雨水可以用来灌溉农田，也可以供人们冲洗物品，还可以发电，但是也可能流入江河，增加洪涝灾害发生的可能性；一棵树可能因为某种原因结不出果实，也可能硕果累累，而且果实有大有小，或酸或甜。学习目标1.通过分析生活中常见案例，阐述控制的含义。2.通过案例分析，辨析手动控制、自动控制、智能控制的特点。3.观察生活中的案例，概括控制在生活和生产中的应用。任务一理解控制的含义 任务二感知控制的应用一、控制的方式与应用一、控制的方式与应用一、控制的方式与应用了解本书章节和任务的构成，能使我们总揽全貌，形成关于课程学习的宏观架构。随着科学技术突飞猛进的发展，技术日益成为我们生活中几乎无时不在、无处不在、无所不在的客观存在，成为引起社会变化、塑造社会变化和应对社会变化的重要因素，也成为实现中华民族伟大复兴的重要支柱。因此，技术素养是当代青少年的基本素养。通用技术课程是普通高中学生人人必须修学的课程。通用技术是指当代技术体系中较为基础、在日常生活中应用较为广泛、育人价值较为丰富并与专业技术相区别的技术，是学生适应社会生活、高等教育和职业发展所必需的技术。普通高中通用技术课程，以提高学生的学科核心素养为主旨，以设计学习、操作学习为主要特征，是一门立足实践、注重创造、体现科技与人文相统一的课程。它的学习过程是同学们主动建构知识、不断拓展关键能力、铸造积极价值观和关键品格的过程，是一个富有生机、充满探究、方式多元的活动过程。相信通用技术的学习一定会成为同学们高中时光中夯实基础、练就素养、挑战自我、享受创造与发展乐趣的美好生活的一部分。第二单元 流程及其设计“凡为甲，必先为容，然后制革。权其上旅与其下旅，而重若一。以其长为之围。”这是考工记对皮甲制作工艺的记载，体现了我国古代劳动者对制作工艺中的操作流程与规范的高度认识。科学合理的流程就是高效率，就是高质量。科学合理的流程并不是自然而成的，它是人们不断实践、不断探索、不断设计、不断改进的结果。第二单元流程及其设计一 流程的探析二 流程的设计三 流程的优化单元节选用第一单元 结构及其设计技术与设计 2通用技术必修008009实体结构通常是指结构体本身是实心的结构，如实心墙、大坝等，如图 1-16所示。框架结构通常是指结构体由细长的构件组成的结构，其构件的几何特征是横截面尺寸比长度小得多，如铁架塔、建筑用脚手架、厂房的框架等，如图 1-17 所示。思考：为什么鸡蛋能够承受如此大的压力？瓶盖在其中起什么作用？通过该试验，分析部分建筑以及工业用贮液罐采用壳体结构的原因。壳体结构通常是指层状的结构，其几何特征是厚度比长度和宽度小得多，如摩托车头盔、飞机外壳等，如图 1-18 所示。图 1-16 实体结构图 1-17 框架结构图 1-18 壳体结构 因为试验中鸡蛋会破碎，所以试验前可用塑料薄膜均匀包住鸡蛋。在试验时要戴防护眼镜，穿防护衣。技术提示记录鸡蛋所能承受的最大砝码质量，并填写下表。有无瓶盖能承受的砝码质量/kg有无任务三 辨析结构的类型结构的分类多种多样，从形态方面考虑，通常有实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。壳体结构的受力分析试验目的：体验壳体结构（鸡蛋）的强度试验，研究结构的形状对其强度的影响。情境展示：孙宇参观了恢宏的中国国家大剧院，其外部采用壳体钢结构，外形似一颗椭圆的珍珠，半浮于如镜水面。如此宏大的建筑为什么要选用壳体结构进行设计呢？这激发了孙宇强烈的探究兴趣。问题分析：鸡蛋的外壳是天然的壳体结构，要对其进行壳体结构的受力试验，就要先研究鸡蛋壳的力学特征，然后设计符合试验规范的试验方法和试验步骤并对其进行试验。试验准备：材料：大小相近的生鸡蛋若干、大小合适的瓶盖 6 个。工具：砝码若干、防护眼镜若干、鸡蛋强度测试架。有条件的学校可准备压力测试仪。试验过程：1.将 3 个大小合适的瓶盖以等边三角形摆放在测试平台边缘，将 3 个鸡蛋分别立于瓶盖上，再在鸡蛋上盖上另外 3 个大小合适的瓶盖，如图 1-14 所示。将上测试板盖上，轻轻地将砝码放在上测试板上（砝码应放在鸡蛋所组成的三角形的中部），逐步增加砝码，直至鸡蛋被压碎，记录砝码总质量，如图1-15所示。2.不垫瓶盖，将 3 个鸡蛋直接摆放在测试平台边缘。将上测试板放在上面，轻轻地将砝码放在上测试板上（砝码应放在鸡蛋所组成的三角形的中部），逐步增加砝码，直至鸡蛋被压碎，记录砝码总质量。图 1-13 中国国家大剧院从力学角度来看，结构对技术产品及其功能实现具有什么样的独特价值？图 1-14 压力测试仪图 1-15 鸡蛋受力试验技术与设计 2通用技术必修第一单元 结构及其设计002003在自然界中，蜂巢、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等都有其特定的结构。这些形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。通过对自然界中结构的分析和研究，人们将其研究成果应用到技术领域，更好地服务于人类。图 1-3 自然界中形形色色的结构人们从灌木丛走过，有时裤子上会粘上苍耳子，这跟苍耳子特殊的结构有关。瑞士的乔治德梅斯特拉尔经过多年的研究，根据该结构，发明了尼龙搭扣。请用放大镜仔细观察苍耳子、尼龙搭扣，分析其结构特点，比较异同，如图 1-4 所示。苍耳子的这种结构除了应用到尼龙搭扣上，还可以应用到哪些地方？图 1-4 苍耳子与尼龙搭扣人们长期伏案学习或工作，时常感到腰酸背痛。有研究者提出站立式办公的理念，作为普通办公的一种调节。站立式办公不仅能有效缓解疲劳，提高工作效率，还能维护身体健康。那用什么样的结构支撑的办公桌可以实现这些要求呢？结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。结构是普遍存在的，不同的事物往往有不同的结构。任务一 感知丰富的结构学习目标1.通过技术体验和案例分析，归纳并解释结构的含义，感受结构的丰富性及其魅力。2.通过技术探究活动，能从力学的角度解释结构对技术产品及其功能实现的独特价值。3.能通过实例说明合理结构的重要性，树立技术规范意识和责任意识。能进行简单结构的受力分析，并辨析结构的一般分类。任务一 感知丰富的结构任务一 感知丰富的结构 任务二 认识结构的受力 任务三 辨析结构的类型让木条“动”起来体验目的：通过活动体验，感受结构的丰富性及其魅力。情境展示：武经总要攻城法 记载：“云梯以大木为床，下施六轮，上立二梯，各长丈余，中施转轴，车四面以生牛皮为屏蔽，内以人推进。及城，则起飞梯于云梯之上。”古人设计了什么结构做到“起飞梯于云梯之上”的？问题分析：要设计一个能动的木质结构，首先要考虑的就是我们要用这个结构做什么，什么样的结构可以动起来；其次就是在哪里设计连接，用什么形式的连接等问题。活动准备：材料：8 根规格为 200 mm15 mm15 mm 的中间和两端分别钻好孔的松木条、M835 mm 的螺栓及配套的元宝螺母若干（如图 1-1 所示）。工具：螺丝刀、羊角锤。主要过程：1.方案 1：如图 1-2 甲所示，组装好结构后，就可以上下拉动了。图 1-1 材 料一、常见结构的认识一、常见结构的认识一、常见结构的认识评价内容达成情况优良合格不合格解释结构的含义，感受结构的丰富性（TA）进行简单的受力分析，并辨析结构的一般分类（ET、TD）能描述哪些因素对结构的稳定性、强度产生影响，并能运用其原理进行简单的结构设计（ET、ID）能说明结构对产品功能实现的影响（TA、ET）能从技术和文化的角度赏析和评价经典结构（TA、ET）能根据需求进行结构方案设计并绘制设计图样（ID、TD）能选择合适的设计方案，做出模型或原型并进行功能测试（ET、CM）说明TA技术意识，ET工程思维，ID创新设计，TD图样表达，CM物化能力在平台中完成自我测试测试成绩存在的主要问题第一单元第二单元 流程及其设计039“凡为甲，必先为容，然后制革。权其上旅与其下旅，而重若一。以其长为之围。”这是考工记对皮甲制作工艺的记载，体现了我国古代劳动者对制作工艺中的操作流程与规范的高度认识。科学合理的流程就是高效率，就是高质量。科学合理的流程并不是自然而成的，它是人们不断实践、不断探索、不断设计、不断改进的结果。第二单元流程及其设计一 流程的探析二 流程的设计三 流程的优化学习，是一个螺旋上升的过程，它永无止境将本单元所学内容与本学科其他内容、与其他学科知识、与自己已有知识和经验综合起来，可以提高综合能力，领略学习的最高境界。对学习过程和学习结果作一回顾总结和反思，有助于学习目标的真正实现，有助于核心素养的有效形成。最高境界。生动活泼、形式多样的作业，使我们所学的内容得以巩固，同时也打通了与课外活动结合的通道。在学完一单元后，以思维导图形式，对学习内容进行概括和归纳，有助于我们学会学习和自我建构。螺旋上升的过程，螺旋上升的过程，穿 插 在 课 文之中、形式多种多样的活动使我们所学的知识与技能得到及时的巩固、应用和内化，也是我们学会技术学习的有力工具。之中、形式多种多样的活动使我们所学的知识与技能得到及时的巩固、应用和内化，也是我们学会技术学习的有力工具。技 术 试 验 是在技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性的实践活动，使我们的实践才能和创新能力得到展示。本栏目富有典型意义的范例、素材、话题是学习中对话的平台，使我们享受到由丰富的技术感性走向深刻的技术理性的快乐。选用选用这 些 是 我 们 技 术学习中拓宽视野、深化认识、铸造精神、品味技术信息的“美味佳肴”，不要错过哟。基于关键的技术问题，立体化地加以呈现，这是我们思维互联、智慧众筹、头脑风暴的广阔天地。这 些 是 我 们 技 术本栏目富有典穿 插 在 课 文第一单元 结构及其设计技术与设计 2通用技术必修0340353.高度调节固定结构由圆木棒和圆钢棒组成，其结构如图 1-62 所示。在圆木棒两端面钻直径为 7 mm 的孔，嵌入直径为 8 mm 的圆钢棒作为限位销。当限位销卡入卡槽中，滑动支撑板处于限位状态，不能往下滑动；当将桌面往上提时，齿形槽的斜面将限位销往外挤，限位销克服弹簧弹力往槽口移动，滑动支撑板可向上滑动。要将桌面向下调节到坐姿高度，只需将桌面提到最高处，这时限位销被滑动支撑板下端更宽的侧面往外推压，滑落到竖直槽中，失去限位作用。桌面可往下滑动，再次调高桌面时，只需将限位销往上提即可复位。图 1-60 支撑板图 1-61 框架组合方式甲乙图 1-62 高度调节固定结构图 1-63 限位杆图 1-65 整体效果图方案 C周华所在的第三小组经过分析后认为，直立式升降操作更方便，设计了直立式升降的方案。1.桌面采用实木长条板制作，下方用自攻螺钉安装两根方木料加固，滑动支撑板和方木料之间用圆头螺栓、螺母连接，和书桌的后支撑脚之间用滑轨连接，可相对支撑脚上下滑动，如图 1-60 甲所示。在滑动支撑板上加工齿形槽若干，如图 1-60 乙所示。2.支撑框架由方木料和实木板组成，板材之间主要以自攻螺钉连接，其结构的组合方法如图 1-61 所示。图 1-64 折叠桌高度调节结构甲乙实木集成板、三合板、三聚氰胺板、铝板、不锈钢型材等；连接材料如自攻螺钉