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生活科技教學活動之設計

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Academic year: 2021

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(1)

教材敦法

生活科技教學活動一橋樑結構設計

簡志雄

一、單冗名稱:橋操結構按計 橋蝶結構設計本單元之目的是讓同學對「橋樑結構 J 有 A 簡單的慨激,希望透過實 彈動手經驗!可學能認識橋操結構的強度,所能承受的力囂,對於基本力學原理與材料結 構有

二、通用對象:閣中二年級

三、教學問敏: 10 節

四、單元間 fr

藉悔 8 求求(海南組成的攜樣結構,橫跨在三張樂乎聽;中間的三十余分;下方 彈簧秤往下拉;拉到話構體鷺溶為止。並注意其最大譚。;三最大當持其最大哥重力 量,同時比較問學的攜蝶結構並討論其優缺點。 五、活動場嚴

1r~ 設

置。 醋,在 921 大地 將調試其最大的

六、具體目標

1.暸解營姐要素、程序與所會範圍。 2. 瞭解橋棵架構方式、類別與其應用原理(科技與數理學1'4 的關係) 3. 瞭解木材特惶與其組合、撥著方式。 4. 撩靜聽單輯講原理、力的合法與分解。 彤、文字與持纜,以口語的方式說岱自己的起意 讓學生深刻的體會主立自己設計結構的強麗點。 了,請同學 的犧擇最堅

(2)

七、重要概念

一般立結權將大致可 l區分成軒架 trust) 、樑(

b e am

)及鋼榮(

frame

)一 一、相藥 (trust) 的特性 1.所有載重缺) 8:輩作用於銷點上 (point) 。 家史材事&:5.去

2. 照有捍件均為三大肢 (two

-force member)

,亦即只會產生軸向張力或聽力, 謂不敢產生其官的庸、力。

3. 節點均為較接 pín-connectioned) 0

4. 主要蔥、力為軸力(

tension or compressíon )。

二、器 (beam)

樑主要分成下與幾種:

1.體支課(

simples support beam )

2. 連續樣(

continuous beam )

3. 外伸樑(

over-hanged beam )

4. 姆:臂樑(

cantilever beam )

樑主要特性

1.主要應力民彎語及剪力(

moment and shear

2. 良立輯力效應:很小,通常可忽略 一、麗葉或擒禦 (frame) 聽樂的特性 1.節點至少有一部份為 rîght joint 剛性接點〉。 2. 品須使結構保持種定性。 3. 主要支應力為驚矩,次要服力為剪力與軸力 G 4. 鋼架可接受各方向交載重,如圖 1 所

i刀\IN

關 l 範架結構及變力分重Z

23

,:•

(3)

教材華夏法 八、教學活動內容 2 為活動的範例:老師可引導學生自行設計。 心\、德

/♂叩

MO K 、

Ef

cm 關 2 構樑結構設計活動的翻例

1-2 節 I 1 活動場景介 2. 轎棵結構設計 (1)說明使用材料 (2) 說明測試的 (3) 結構概說(鸝躍的力學原理)

2

學生語動 1.聆聽與患考 2. 問題解決 問題解決步驟的

心定義與臨

(主)蒐簾資料 i主擇索可能的解決方法 CD 選定最煌的解決方法 @瘖最諸位解決方法 (安評鑼 1-2 節 I 3. 說明製圈

5

(1)組討論 的標註尺

(4)

教材敏:去 1~2 節 14. 講解木條裁剪與黏接方法

3

5. 敢講工具與材料 (I)依照設計麗動手站工 (2) 接合好之投放置陰涼!還 乾蟬 6. 准備潤試

益與

平一與

驟么一論

步試一一封

4 針, HHd-HHd 缸,似 E ASmwMHH且揖叭叫今社圓心

獨守宇:兀

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-討比

-sa 內/幻 、、 JW/hv

九、機具及材料

教學活動所誨的聽其設備及科科如 F 品

自*木條

180CM

1 棒/組 自膠

若干

晶輯錯

18CM

l 支/扭

直尺

30CM

l 支/組

數闊紙 八問 數張/紐

鎔筆

數隻/組

橡皮擦

1 塊/韜

美工刀

:扭/組 彈簧仲

50Kg

:支

十、教學賀彈 1.中學教學課程(教材研究網站)

www.ite.ntnu.edu.tw/teach

2. 生活科援教宵月刊。 3. 盟中生活科技教學活動範例 十一、評鐘 情意 1.各組討論是否熱切。

25

(5)

圖 3 橋樑的架完成圖 教材教法 2. 各組製作過程是否相互合作、個人參與程度(分團體得分與個人得分)

3

作品的設計是否用心。 (一)技能評量: 1. 整體結構是否依照規定範圍設計。 2. 是否依照設計圖施工。 3. 施工過程選用工真是否正確,使用工具是否得當。 4. 橋樑的結構是否完整、接縫處是否密合、重心是否穩固。 (二)認知評量 l 對於授課內容所需的理論與應用原理是否了解。 2. 設計的內容是否運用到該原理。 3 測試結果是否發現結構的強弱點。 十二、相關建議

l

建議教師白條木選擇盡量要平滑沒有蛀洞。 2. 黏接膠要統一,以示公平。 3. 測試時由同學自己執行增加參與感。 4. 注意測試時的數字。 5. 可製造比賽的情境增加競爭氣氛。

參考文獻

李隆盛等編著(民 85) ,國中生活科技教學活動範例。台北.國立台灣師範大學工 業科技教育系出版。 吳千華等著(民 8 7) ,國民中學生活科技第二冊教師手冊。台南:南一。 陳啟中(民 76)

,

建築結構學。台北:詹氏。 附錄 本單元的目的是讓同學了解聞單結構原 理與應用橋樑架構方式,對橋樑與類別有一 基本的認識(如圖 3 所示)。同時透過本單元 能對木材特性有所了解,並對力學在橋樑結 構原理與應用。並在測試中深刻的體會到結 構的強弱點(如圖 4 實際測試圖) ;藉由活動 培養自己動手做,實現從做中學(

Learning

by

doing) 的理念。 ※相關表單請參閱 33 卷 4 期 2

5 - 2

9 頁。 (作者為台灣師大工技系碩士班研究生) 圖 4 橋操測試圖

數據

圖 3 橋樑的架完成圖教材教法2. 各組製作過程是否相互合作、個人參與程度(分團體得分與個人得分)3作品的設計是否用心。(一)技能評量:1. 整體結構是否依照規定範圍設計。2

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