通用技术技术和设计2全套教学案.docx

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通用技术技术和设计2全套教学案

《无处不在的结构》教学设计

一、教学目标分析

（一）了解结构的含义。

（二）能从力学的角度理解结构的概念。

 （三）通过学习椅面、简易桥梁的受力分析案例,分析结构是如何承受力的。

展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片，激发学生的学习激情和兴趣。

二、教学内容分析

　　本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“无处不在的结构”的第一课时。

世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。

本课时要通过放映蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构图。

通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。

要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。

人们将其成果应用到技术领域,是为了更好地服务于人类。

本课时还要讲解构件的基本受力形式：

拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。

当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变,产生一种抵抗的力,称为内力。

应力从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论,通过有趣的小试验,强化对不同类型结构的特点的理解。

　　教学重点：

结构概念

教学难点：

应力概念

三、教学媒体、资源的运用

　　纸板承受压力试验需要废旧纸盒的纸板和给纸板加压的重物,由于是第一个课时，不要求学生准备材料，教师应提供足够的材料。

四、学生学习状态分析

　　学生对结构有一定的了解。

对结构的功能和分类也有一定的基础。

另外，学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础。

但是由于受力分析是物理课教学中的难点，多数学生在受力分析中还是有困难的，所以在教学中还要利用模型演示形变的情况，分析说明拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力等。

五、教学策略

　　从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论,通过有趣的小试验,强化对不同类型结构的特点的理解。

（一）教法：

　　在教学过程中，采用讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个课堂教学当中。

本课时要求学生亲历纸板承受压力试验并运用多媒体教学设备，将与教学相关的图片展示给学生，都是为了让学生尽快获得感性认识，并上升到理性认识。

（二）学法：

　　鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。

引导学生从力学的角度理解结构的概念并注意基本受力形式与物理学中力的区别和联系。

六、教学过程：

（一）通用技术必修2学习介绍：

　　1、通用技术必修2是一门什么课程？

　　同学们，我们生活在科学技术高度发达的时代。

我国载人航天成功,实现千年邀游太空梦;长江三峡顺利截流发电,高峡出平湖;水稻育种结硕果,世界领先……我们今天努力学习技术,是为了明天把我们的国家建设得更加美好。

　　我们将要学习的通用技术必修2,应用广泛,具有宽广的迁移价值。

“技术与设计2”中的“结构与设计”“流程与设计”“系统与设计”“控制与设计”等四个主题都是具体的、通用的技术,它们具有典型意义,并与技术的发展密切相关联。

学习这些技术与设计的基本思想和基本方法,将使我们终身受益。

同时也将使我们适应新世纪的科技发展、知识经济发展以及社会可持续发展的需要,成为有用的人才。

　　2、学习通用技术必修2课程要注意的几点：

（1）围绕教材内容,以技术设计为主线索,认真钻研各主题的技术与设计要点。

充分调动自己的感知、思维、想像,进行调查研究、批判性思考、创新性想像,努力提高技术理论素养,增强各种思维能力。

（2）参照教材中的案例,触类旁通,举一反三。

密切联系实际,挖掘技术实例,既动脑又动手,做好剖析、试验、实习、设计制作、交流、评价各环节,努力提高技术实践素养,培养动手解决技术问题的能力和技术应用能力。

　　（3）发扬在老师引导下的团队合作精神,把学习技术课程的过程,变为一个创新的过程。

在学习过程中要以多种视角、多种思路、多种方法,去探究一个个技术问题,完成一项项设计任务,努力造就我们的创造品质,提高我们的创新能力。

　　4学习技术课程,尤其是“技术与设计”,会遇到困难,会感到辛苦,我们要以坚强的意志力,鼓起战胜困难继续前进的勇气,努力增强我们的耐挫力,磨炼我们的意志品质。

　　同学们,努力吧!

（二）案例引入

　　（板书）【第一单元结构与设计】

　　1、放映蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构图。

　　（板书）【一、无处不在的结构】

　　世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。

　　2、引导学生观察结构图。

　　引导学生分析蜂窝的结构。

这种结构的优点在哪里？

　　3、让学生归纳结构概念：

　　结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

　　4、让学生阅读案例：

　　苍耳子与尼龙搭扣;

　　鸟与飞机;

　　鹰眼与导弹跟踪系统。

　　5、让学生思考：

为什么要研究结构？

（三）思考与分析：

　　1、启发学生回答：

通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,给了人们无限的创造灵感和启示。

人们将其成果应用到技术领域,更好地服务于人类。

　　2、讨论以上三个案例，重点讨论“鹰眼与导弹跟踪系统”。

　　鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物,这是因为它的眼部结构比较特殊。

人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹槽,叫做中央凹。

而老鹰眼中的中央凹却有两个,这两个中央凹的作用不同,其中一个专门用于接收来自鹰头侧面物体的像,另一个用于接收来自鹰头前方物体的像。

这样,老鹰的视觉范围就宽多了,能兼顾前方和侧面。

根据鹰眼的结构,人们正在研制“鹰眼”导弹系统。

这种导弹系统能自动寻找、识别目标并跟踪攻击。

　　3、进一步拓展：

　　除了根据鹰眼的结构,人们正在研制“鹰眼”导弹系统以外，你还受到哪些启发？

　　如果在人类的视网膜上象鹰一样有两个凹槽，世界将会如何变化？

　　将来运用技术手段在人的视网膜造出两个凹槽,有这种可能吗？

　　看来我们人类好多地方不如动物,不能象鸟一样在空中自由飞翔,不能象鱼一样在水中欢快游荡,奔跑速度不如狗，打斗力气不如虎。

人类凭什么能成为动物界的统治者呢?

　　启发学生回答：

凭大脑,凭学习,人类把几千年知识在几年十几年中继承过来并在原来的基础上进行创新，现在进入知识经济时代，人类知识总量几年就要翻一番。

　　教育学生：

人与人之间有竞争,而且可能很激烈，能否立于不败之地,在于不断学习。

　　生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生的？

　　羊毛衣，潜水艇……。

　　让学生阅读案例：

魁北克大桥的坍塌。

　　大桥坍塌的原因是什么？

　　擅自改变桥的结构。

　　在社会领域,也普遍存在着结构现象。

　　一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量,一家企业的人员结构关乎企业的运行与效率。

　　请分别列举自然界、技术领域、社会领域给你印象较深的有关结构的事例？

（四）学习“2结构与力”

　　1、（板书）【2结构与力】

　　从力学角度来说,结构是指可承受一定力的架构形态,它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

　　2、分析一块豆腐的受力情况，讲解应力概念。

　　当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变,产生一种抵抗的力,称为内力。

应力达到某一极限值时,结构就会遭到破坏。

用公式表示应力为σ=F/s,其中,F是内力,S是受力面积,σ是应力。

　　3、讲解构件的基本受力形式：

拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。

　　4、案例分析：

人坐在椅子上,椅面受到的力；行人和车辆通行的桥面受到的力。

　　5、指导学生概括五种基本受力形式：

拉力

物体所承受的拉拽力

压力

挤压物体的力

剪切力

两个距离很近,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力

扭转力

反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力

弯曲力

作用于物体,使它产生弯曲的力

学习椅面、简易桥梁的受力分析案例,分析结构是如何承受力的。

　　展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片。

（五）指导学生做“纸板承受压力试验”：

　　比较不同形状的纸板承受压力的大小。

　　试验准备、试验过程（略）

　　回答问题：

　　1．哪种情况下纸板的抗压能力最强?

　　2．举例说明这一结论在实际应用中有什么意义。

　　3．如果把纸板折成瓦楞状,试验结果会发生什么变化?

（六）探究：

观察右图,说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。

　　进一步挖掘：

石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？

　（七）课后作业：

p011练习1、2题

七、教学反思：

　　我反思本课时的闪光点主要有三点：

（一）对教材进行了挖掘。

顾建军主编的江苏教育版的教材精选了一些很好的案例。

“鹰眼与导弹跟踪系统”就是其中之一，很值得深挖。

我让学生自学了这个案例之后,并不是要学生回答案例中的相关知识就完事。

而是要学生讨论并回答三个问题:

一是为什么要研究鹰眼的结构？

这个问题较易回答,通过对鹰眼结构的分析研究把成果运用到技术领域，开发出新的产品,如导弹跟踪系统,更好地为人类服务。

第二个问题是如果在人类的视网膜上象鹰一样有两个凹槽，世界将会如何变化。

问题一提出,教室里非常安静，随后课堂气氛开始活跃，同学们议论纷纷，几个同学迫不及待地回答：

　　“人会具有老鹰的辨别力”。

　　“人会变成‘超人’”。

　　“会出现新的犯罪”。

　　……。

　　第三个问题是：

将来运用技术手段在人的视网膜上造出两个凹槽,有这种可能吗？

课堂气氛进一步活跃，又是几个同学抢着发言:

　　“有这种可能，现在我们能够破译人的遗传密码”。

　　“可以通过把老鹰的基因移植到人体上来,使人类视网膜具有两个凹槽”。

　　……。

　　课上到这里我仍然继续发挥:

“看来我们人类好多地方不如动物,不能象鸟一样在空中自由飞翔,不能象鱼一样在水中欢快游荡,奔跑速度不如狗，打斗力气不如虎。

人类凭什么能成为动物界的统治者呢?

学生回答,凭大脑,凭学习,人类把几千年知识在几年十几年中继承过来并在原来的基础上进行创新，现在进入知识经济时代，人类知识总量几年就要翻一番。

然后乘机教育学生，人与人之间有竞争,而且可能很激烈，能否立于不败之地,在于不断学习。

（二）对教材进行了拓宽。

高一学生已对物体受力分析有了较好的基础,我出了一道这样的题,当在一个水平桌面上的A物体上面加上一个B物体时,A物体所受的合外力与未加B物体前一样仍然是零,从所受的合外力来看似乎与它上面不加B物体是一样的。

这时我提出问题,对于A物体来说,上面加了B物体,难道真的对它没有影响吗？

学生回答有影响,然后我再问,会影响到A物体的什么,引导学生回答出“架构形态”。

如果A物体是块豆腐,上面的物体又很重,那么它原来的架构形态将不复存在。

在这里,我通过对教材进行了拓宽让学生较好地理解了架构形态。

同时进一步指出,物理学与通用技术研究力的角度不同,物理学往往研究外力,把物体当质点,哪怕是地球,在研究它绕太阳转动时,仍把它当作质点。

而技术学则关注一个物体内部受力情况。

　　（三）培养学生的空间想象能力。

在探究石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来时，我进一步提问，石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？

启发学生回答出“圆锥形”，有意识培养学生的技术空间想象能力。

　　不足的是在小试验中给纸板加压的重物不规范,也未对重物的质量进行测量，应尽快建立试验室，购足试验仪器，为教师教学提供方便。

八、案例点评：

　　拓宽深挖法就是通过适当的讲授，拓展教材的广度，挖掘教材的深度。

徐老师这节课除拓展教材的宽度外，还挖掘了教材的深度。

徐老师通过分析一块豆腐的受力情况，讲解“架构形态”和应力概念，对教材进行了拓宽。

通过“鹰眼与导弹跟踪系统”的案例分析，对教材进行了深挖。

通过探究石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来，启发学生回答石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个“圆锥形”，有意识培养学生的技术空间想象能力。

从以上生动的例子可以看出，通用技术教师教学的创造性首先体现在对教材的处理上。

教材往往把知识以定论的形式直接呈现在学生的面前,学生看到的是思维的结果,看不到思维活动的过程。

具有创造性的教师应该使课本上的知识“活”起来。

导演对剧本的处理是一种再创造,与此同理,教师并不是教材和参考书的“留声机”,而是要针对学生的心理特点和已有知识,对教材进行科学和艺术的处理,从而形成可以操作的教学思路。

这就是一个教学再创造的过程。

这也是人们常说的“用教材教,而不是教教材”。

认识常见的结构（第一课时）

海口四中　文家凤

一、教学目标分析

1．从广义上了解结构的含义。

2．能够从自然界、技术领域和社会领域列举出具体的结构。

3．展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片，培养学生的感性认识。

4．能够说明三种结构类型的各自特点。

二、教学内容分析

　　本课时使用的是苏教版教材，是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“无处不在的结构”的第一课时。

1．本课时要通过讲解列举关于自然界、技术领域和社会领域等各方面的结构例子，并对结构的分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。

2．本课时还要通过总结自然界、技术领域和社会领域等各方面的结构例子，来归纳三类结构类型的特点。

3．本课时意在培养学生对身边存在结构的感性认识，留意身边的各式各样的结构，培养学生设计过程中的一个重要的设计思想——结构理念，通过讲解自然界中形形色色的结构给学生无限的创造灵感和启示。

教学重点：

结构的含义（能够从自然界、技术领域和社会领域列举出具体的结构）

教学难点：

结构的类型（能够从结构本身外形和受力的角度来分析结构的特点）

三、学生学习状态分析

　　学生对身边存在结构有一定的了解，对结构的功能和分类也有一定的基础，但是不能准确把握结构的定义。

此外，学生不能准确地区分三类结构类型，特别是壳体结构的特点。

四、教学策略

兴趣是学习最好的动力。

从身边常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,培养学生的学习兴趣。

（一）教法

在教学过程中，采用讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个课堂教学当中。

并及时让学生自主总结和归纳。

（二）学法

鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展

五、教学过程

教学过程 设 计

教学内容

教师活动

学生活动

一、导入

二、新课

三、小结

（一）课程导入——四种重要的设计思想

从产品设计的角度对通用技术必修2作简要的介绍，并联系技术与设计1来谈谈产品设计中要掌握的四种重要的设计思想：

结构、流程、系统和控制。

（二）无处不在的结构

1、放映自然界存在的各式各样的结构，如蜂窝、蜘蛛网、大树等结构。

引导思考：

世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。

2、展示技术领域存在的各种结构，让学生思考：

这些结构的优点在哪里？

他们与自然界存在的结构有何相似之处。

让学生阅读案例：

苍耳子与尼龙搭扣；

鸟与飞机；

鹰眼与导弹跟踪系统。

3、讲解社会领域存在的结构

比如：

本章书的内容结构

4、让学生归纳结构概念：

结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

结构不仅在自然界中存在；技术领域也存在结构（人类自己创造的结构）；社会领域也普遍存在结构现象。

（三）结构的类型

我们知道生活中的结构是千奇百态的，根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构、壳体结构。

1．实体结构

通常是指结构体本身是实心的结构。

其受力特点是外力分布在整个体积中，如墙壁、柱子、实心球等等。

（结合图片举例分析、利用实体泡沫演示）。

2．框架结构

通常是指结构体由细长的构件组成的结构。

其特点是支撑空间却不充满空间，如窗户、画框、房子的架构等等。

（结合图片举例分析、利用框架泡沫演示）。

3．壳体结构

壳体结构通常是指层状的结构。

其受力特点是，外力作用在结构体的表面上，如头盔、汽车飞机的外壳等等。

（结合图片举例分析）。

在生产和生活实际中，很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。

总结三类结构的各自特点

结构类型

定义

特点

例子

实体结构

框架结构

壳体结构

练习：

P11马上行动，加深理解。

物体结构

实体结构

框架结构

壳体结构

组合结构

受力特点

栅栏

√

支撑空间却不充满空间

圆形陶瓷装饰品

√

结构体的表面

冰山

√

外力分布在整个体积中

高层建筑的穹顶

√

结构体的表面

钢化玻璃锅盖

√

结构体的表面

竹排

√

支撑空间却不充满空间

汽车外壳

√

结构体的表面

人的头盖骨

√

结构体的表面

古罗马斗兽场

√

支撑部分空间，分布在部分体积中

（四）总结

1、无处不在的结构

2、结构的类型

（五）思考

练习：

当出现交通事故时，摩托车手的头盔是如何避免外力对头骨的撞击的？

汽车的安全气囊又是如何保护驾驭员的？

参考：

摩托车手头盔的某一部位受到一个大的撞击力，由于头盔的壳体结构，使得所受力迅速分布到其表面，形成整个头盔表面均匀受力，而不是某一点受很大的力……

当汽车前端发生强烈碰撞时，安全气囊就会瞬间从汽车方向盘内弹出来，垫在方向盘与驾驭者之间，防止驾驭者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。

除了驾驭员侧有安全气囊外，有些汽车前排也安装乘客用的安全气囊……

2-3分钟

欣赏结构图片，激发学生兴趣；

12-15分钟

总结加深学生的系统性理解

15-18分钟

实体结构容易理解，可以点到为止

通过具体事例加以说明

总结加深学生的系统性理解

练习加以巩固

3-5分钟

本部分是课堂的机动部分，按照实际的教学时间合理安排，可作为课堂作业

六、教学反思

本课时对苏教版教材的内容编排加以调整，按照我们日常的思维习惯，教学过程中的顺序为：

讲解相关的例子——总结概念——概念延伸——细化讲解，也就是先把无处不在的结构和结构的类型放在一起来讲解，学生也很容易理解。

认识常见的结构（第二课时）

一、教学目标分析

1.能够理解力学的角度上理解结构的涵义。

2.掌握结构的功能本质。

3.了解内力和应力的概念。

4.知道组成结构的构件的基本受力形式。

二、教学内容分析

本课时从力学的角度讲解结构的内涵，还讲解了内力和应力这两个新的概念，当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变,产生一种抵抗的力,称为内力。

此外，教学的主要内容在于构件的基本受力形式：

拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，

重点：

从力学的角度理解结构的涵义和构件的基本受力形式

难点：

构件的基本受力形式。

三、学生学习状态分析

学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础，但是要让学生区分开技术学的力与物理学的力，学生没有对结构进行受力分析的习惯，只掌握从物理学的角度把结构看作一个质点来进行受力分析，这里需要分析说明构件的基本受力形式：

拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。

四、教学策略

本课时需要通过教师的正确引导，让学生学会对简单的结构进行受力分析。

引导学生从力学的角度理解结构的概念并注意基本受力形式与物理学中力的区别和联系。

本课时要求学生亲历纸板承受压力试验并运用多媒体教学设备，将与教学相关的图片展示给学生，都是为了让学生尽快获得感性认识，并上升到理性认识。

五、教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

一、导入

二、新课

三、小结

（一）导入

总结上节课的教学内容，对本节内容的过渡加以说明

（二）结构与力

1、力学的角度上理解结构的涵义。

展示书本上两张图片

案例分析：

人坐在椅子上,椅面受到的力；行人和车辆通行的桥面受到的力。

引导思考：

这两种结构设计的外形特点。

从力学的角度：

结构是指可承受一定应力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

引导出结构的功能本质：

为了承受力，抵抗变形。

马上行动：

指出下列结构可以抵抗来自外界哪些方面的作用力：

建筑物的窗户：

课桌：

硬纸包装箱：

2、内力和应力

当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变,产生一种抵抗的力,称为内力。

应力达到某一极限值时,结构就会遭到破坏。

用公式表示应力为σ=F/s,其中,F是内力,S是受力面积,σ是应力

操作：

拿出一根细线，让前排一个学生将其拉断（先不加以分析）；

再拿出一根同样的细线，对折几次后，再让同一个学生将其拉断。

提问：

哪一种需要的力更大一些？

通过这个小实验让学生明白内力和应该的概念：

细线本身会产生一种抵抗的力，成为内力；当把它对折后，横截面积改变，对应的应力也将变化。

3、构件的基本受力形式

讲解构件的基本受力形式：

拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。

指导学生概括五种基本受力形式：

拉力

物体所承受的拉拽力

压力

挤压物体的力

剪切力

两个距离很近,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力

扭转力

反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力

弯曲力

作用于物体,使它产生弯曲的力

学习椅面、简易桥梁的受力分析案例,分析结构是如何承受力的。

例1：

单杠的结构的受力分析

杠体:

弯曲力

立柱:

压力、弯曲力、拉力

斜拉杆:

拉力

例2：

房屋结构

在分析简单的房屋结构时,是将房子的结构分成梁,柱等简单的结构原件,再进行分析。

例3：

桥梁结构

分析桥梁结构时,是将桥梁结构分成梁,柱等简单的结构原件,再去进行分析

（三）讲解“纸板承受压力试验”：

比较不同形状的纸板承受压力的大小。

试验准备、试验过程（略）

回答问题：

1.哪种情况下纸板的抗压能力最强?

2.举例说明这一结论在实际应用中有什么意义。

3.如果把纸板折成瓦楞状,试验结果会发生什么变化?

（四）总结

1、结构的功能本质

2、内力与应力

3、构件的基本受力形式

（五）思考探究：

观察右图,说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。

进一步挖掘：

石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？

1.    保持推杆在平行于地面的一个平面上运动；

2.    防止推杆弯曲变形。

导入适合而止

1-2分钟

5-8分钟

让学生共同参与分析力学角度结构的定义

3-5分钟

学生参与，演示，印象比较深刻

学生基本能够理解这些受力

3-5

通过例子加以说明，让学生能够掌握这五种力的区别

10分钟

学生能够理解这个实验即可

3分钟

3分钟探究

本部分是课堂的机动部分，按照实际的教学时间合理安排，可作为课堂作业

六、教学反思

　　本课时对苏教版教材的内容编排加以调整，主要是讲解结构与力的基础内容，本课时需要结合许多实际的