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1、江蘇省2012年金鑰匙科技競賽教練員培訓班“設計與技術”領域——搭建抗震模型葉艷東南大學學習科學研究中心“做中學”科學教育改革實驗項目教學中心江蘇漢博教育培訓中心2012年10月·南京科學教育所涉及的四大領域?物質科學領域?生命科學領域科學知識?地球與空間科學領域?設計與技術領域應用技術科學與技術有什么區(qū)別和聯(lián)系？科學與技術的區(qū)別科學技術解釋的科學行動的學科為了揭示自然界的現(xiàn)象為了創(chuàng)造人工自然物解決“是什么”和“為什么”解決“做什么”和“怎么做”的問題的問題研究時盡量簡化參量關心特殊性和具體情況總希望規(guī)律能普適化不期望能普適科學與
2、技術的聯(lián)系?科學在認識世界、探索自然中不斷發(fā)現(xiàn)新知識、新理論，為工程技術的發(fā)展奠定理論基礎；?工程和技術在改造世界中，綜合應用科學知識，不斷實踐、創(chuàng)新，研制新產(chǎn)品，為科學的探索創(chuàng)造條件和提供新的手段與方法，進而又促進了科學的深入研究和新的發(fā)現(xiàn)。在小學開展設計與技術領域活動的意義?“設計與技術”領域活動更強調動手能力、合作能力、以及綜合解決問題的能力。?愛因斯坦認為教育的目的是“培養(yǎng)獨立思考和行動的個人”?！霸O計與技術”領域的活動，通過培養(yǎng)學生綜合解決問題的能力，對于學生今后的發(fā)展有著重要作用。5/127設計與技術領域活動如何開展我
3、們通過親歷設計與技術領域活動來了解設計與技術領域體驗活動任務——搭建抗震模型2010年1月12日海地里氏7.0級地震遇難人數(shù)約22.25萬人2010年2月27日智利里氏8.8級地震遇難人數(shù)約600多人2010年4月14日中國玉樹里氏7.1級地震遇難人數(shù)約2700人為什么智利地震震級最強，反而遇難人數(shù)最少呢？人口密度防震抗震知識建筑抗震設計……智利所有建筑要求抗震9級抗震設計的基本原則一場地選擇?宜選擇對建筑抗震有利的地段，如開闊平坦的堅硬場地等。?避開對建筑抗震不利地段，如飽和松散粉細砂等易液化土，人工填土及軟弱場地土等。?不應在
4、危險地段建造建筑。危險地段一般指，地震時可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段。二地基設計?同一結構單元不宜設置在性質截然不同的地基土上，也不宜部分采用天然地基，部分采用樁基。?當?shù)鼗熊浫跽惩?、可液化土，新近填土或嚴重不均勻土層時，宜加強基礎的整體性和剛性，以防止地震引起的動態(tài)和永久的不均勻變形。?在地基穩(wěn)定的條件下，還應考慮結構與地基的震動特性，力求避免共振的影響。三建筑的結構設計?力求使質量、剛度、延性等均勻、對稱、規(guī)整，避免突然變化。?建筑的防震縫應該根據(jù)建筑的類型，結構體系和建筑形狀等具體情況的實際需要設置。伸縮縫
5、、沉降縫應符合防震縫的要求。四抗震結構體系?應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。?宜有多道抗震防線，應避免因部分結構或構件破壞而導致整個體系喪失抗震能力或對重力的承載能力。?應具備必要的強度、良好的變形能力和耗能能力。?以具有合理的剛度和強度分布、避免因局部削弱或突變形成薄弱部位。搭建抗震模型需要考慮結構設計?結構對稱?寬基座?桁架支撐暫不考慮?場地選擇?地基設計?抗震結構體系搭建抗震模型的材料回形針吸管制作要求?搭建抗震模型的材料只能使用吸管和回形針，不能使用其他連接材料。?吸管的最大使用量不能超過50根。?抗震模型的
6、底面積不能大于25*25cm（抗震測試平臺基座的大?。?。?抗震模型必須搭建兩層，每層的高度不低于18cm。?每層至少能夠擺放1塊300克的木板。盡可能地做到美觀、省材，且具有創(chuàng)新性。怎樣用回形針連接吸管？如何連接兩根吸管ò用單個回形針連接兩根吸管形成固定連接處容的角度易變形如何連接兩根吸管ò用兩個回形針連接兩根吸管連接點靈活運動不能形成固定角度如何連接多根吸管制作前的思考?你們組想做一個什么樣的抗震模型？?這個抗震模型需要多少根吸管？?你們組如何分工合作？24/127給各組十分鐘的時間進行設計請在設計圖上清晰地表現(xiàn)出你們的設計思路
7、制作時的注意事項?認真規(guī)劃，不浪費材料?制作時注意安全?安排好時間（30分鐘）?制作完后及時進行測試制作要求?搭建抗震模型的材料只能使用吸管和回形針，不能使用其他連接材料。?吸管的最大使用量不能超過50根。?抗震模型的底面積不能大于25*25cm（抗震測試平臺基座的大?。?抗震模型必須搭建兩層，每層的高度不低于18cm。?每層至少能夠擺放1塊300克的木板。盡可能地做到美觀、省材，且具有創(chuàng)新性。地震檢測1.制作完成之后，將給各組的抗震模型進行逐級“地震”測試。地震波2.如模型在“地震”測試中倒塌，給予2分鐘修理時間，但不能補充材
8、料。修理完之后可以進入下一級測試。層次測試內容一第一層放1袋重物?；A要求二第二層加放1袋重物。三將沙袋取下，進行小地震測試，即垂直和水平輕微震動各5秒。四第一層放一袋重物，進行小地震測試。小地震測試五第二層加放一袋重物，進行小地震測試。六將沙袋取
