2012年全国“创新杯”机械类说课大赛一等奖作品：齿轮系教学设计方案.doc

1、 齿轮系齿轮系 工作单位：工作单位： 姓姓 名：名： 联系电话：联系电话： 全国中等职业学校机械 类专业基础课程“创新 杯”教学设计方案 全国中等职业学校机械类专业基础课程“创新杯”教师说课比赛教学设计方案 - 1 - 学校学校 淄博建筑工程学校 教师教师 王靖 课题课题 齿轮系齿轮系 课时课时 一课时（45 分钟） 课型课型 新授课 授课班级授课班级 2011 级机械班 班级人数班级人数 36 人 授课时间授课时间 2012-6-13 设计思路设计思路 齿轮系既是本课程的重点也是难点， 因为齿轮传动更多的是以齿轮系的形式应用 在生产生活中，学生的逻辑计算思维能力尚不健全，传统的讲授往往事倍功

2、半，如何 让中职生能够接受并且乐意接受？我采用了“寓教于乐” ，变任务为游戏，让学生在 喜闻乐见的游戏中学习，不仅是“做中学，做中教” ，更是“玩中学，玩中教” ，把枯 燥的知识变的丰富有趣；同时采用自主探究小组合作的方式，把课堂还给学生，教师 只是引导作用，真正体现学生的主体地位。具体步骤如下： 玩具导入，激发兴趣； 知识储备，温故知新； 自主合作，探究新知； 学做结合，自我检测； 思维拓展，内容小结； 课后作业，意犹未尽； 在实际课堂学习中，我的教学安排是： 游戏一： “火眼金睛找不同” 。每个小组分发两个齿轮传动系统，让学生找出这两 种齿轮传动有何不同。 目的：让学生根据实际的齿轮模型，

3、亲自动手区分两种传动的不同之处。本环节 旨在让学生初步了解齿轮系的构成和分类。进而引出教师精讲齿轮系的定义和分类。 游戏二： “心灵手巧做传动” 。每个小组用手中的齿轮玩具按照要求做出不同传动 比的齿轮传动。为保证分组效果，组内的每个学生都有具体的分工，各司其职（ “督 察官”做好监督工作，督促每位同学参与其中； “纪检委”维持好秩序，保证合作有 条不紊的进行； “物流师”把好物流关，防止物品的损坏和丢失； “教授”关注每位同 学的掌握情况，做好指导工作； “司令”负责宏观协调，让组内成员各尽其职） 。 目的：学生在做传动时，会面临两个问题：传动比要设计的最大，首末两轮的方 向相反， 旨在引发

4、学生探究轮系传动比的计算和方向的判定。 教材及教学内容分析教材及教学内容分析 1 1、 使用教材使用教材 本节课内容选自高等教育出版社，栾学钢、赵玉奇、陈少斌主编的机械基 础 （多课时） ，本书经全国中等职业教育教材审定委员会审定通过，是中等职业 教育课程改革国家规划新教材。本教材依据教育部 2009 年颁布的中等职业学校 机械基础大纲 ，参照有关的最新国家职业技能标准和行业职业技能鉴定规范，贯 彻“以服务为宗旨，以就业为导向”的职教理念，紧密结合工作岗位，选取的案 例贴近生活、贴近生产实际，并结合中等职业教育的实际教学情况，注重对学生 的创新精神和实际能力的培养。内容难易适中，既满足职业需求

5、，又满足学生自 我发展的需求。 全国中等职业学校机械类专业基础课程“创新杯”教师说课比赛教学设计方案 - 2 - 2 2、教学内容分析、教学内容分析 “齿轮系”既是延伸齿轮传动的综合又是培养学生了解掌握生产实际齿轮系 应用的关键。减速器是齿轮系在实际中的重要应用，具有广泛的现实意义。因此， 齿轮系的相关知识是整个机械基础教学的重点之一。 教学对象分析教学对象分析 1.1.学生已有认知水平和能力分析学生已有认知水平和能力分析 经过前面学习齿轮传动，学生的逻辑思维初步建立，对齿轮传动有了初步的 印象，但其头脑中综合的逻辑思维能力不足，很难将齿轮系与生产生活中的应用 相互联系起来。对学生来说单线计算

6、尚易，多级传动及联系实际却难，只有培养 他们学会综合运用所学的齿轮知识，联系各种机构零件等，结合实际例子应用， 多看实物应用结构、多思考想象，并辅助以教师讲解和动态演示，逐步锻炼逻辑 思维，才能不断地提高计算设计应用能力。 2. 2. 处理措施处理措施 教师引导，精讲多练，以学生为主体，让学生也参与课堂教学，充分利用模 型实物、玩具等形体，引导学生自我发现并自主探究总结方法。利用分组讨论、 合作探究方式来帮助学生理解，激发学生的学习积极，提高课堂学习的效率。 教学目标教学目标 通过这节课的教学，学生将会达成以下学习目标： 知识目标：知识目标： 1、了解齿轮系的分类和特征 2、掌握定轴轮系传动比

7、计算及方向判定 能力目标：能力目标：培养学生自主学习及互助合作的能力 情感目标：情感目标：培养学生严谨认真勇于创新的学习态度 教学重点、难点和关键点分析教学重点、难点和关键点分析 教学重点：教学重点：掌握定轴轮系传动比计算及方向判定 教学难点：教学难点：齿轮系的分类和特征 关键点：关键点：齿轮系传动路线分析 突破策略：突破策略：充分利用实物模型和一些简单的玩具，通过让学生自己动手拆装玩具齿轮 等形式增加感性认识，进而提升理论认知水平。 教法与学法教法与学法 采用分组教学及体验式自主探究教学法，辅助以模型实物、玩具，并创设情境， 使课堂形式多样化，形象化，趣味化，使学生能够在愉快的学习环境中，通

8、过探究及 思考，学到新的知识。 教学工具教学工具 充分参照教材，利用多媒体进行辅助教学，通过实物模型和齿轮传动操作的方式 提高课堂教学的直观性和趣味性，利用三维建模软件，积极培养学生的参与感。 全国中等职业学校机械类专业基础课程“创新杯”教师说课比赛教学设计方案 - 3 - 教教 学学 过过 程程 教学环节教学环节 教学内容及活动教学内容及活动 设计意图设计意图 组织教学组织教学 课前三分钟分发玩具，让学生看外形和内部 结构 用玩玩具的方式吸引学生 的注意力，引起学生学习 本节课内容的兴趣，为正 式上课作准备 课堂导入课堂导入 提出问题，引发学生思考。进而引出本节课 内容齿轮系与减速器。 玩与

9、思相结合，使学生能 够紧跟教师思维。并用生 活中的实际问题来导入新 课，激发学生的求知欲， 提高学生学习的积极性。 知识储备知识储备 （3 分钟）分钟） 1、齿轮传动 依靠两齿轮的轮齿啮合传 递运动和动力。传动比恒定、精确平稳、 效率高 2、蜗杆传动结构紧凑，获得较大传动 比，效率低，发热量大 通过动画来引导学生回顾 理解齿轮传动和蜗杆传动 的特点，为本节课内容打 下基础 探究设疑探究设疑 某机械传动需要传动比 i=50， 要求传动平稳 无冲击，可采用哪类传动方式？ 齿轮传动尺寸太大 蜗杆传动效率太低 培养学生大胆设疑，主动 探究 新课学习新课学习 （3232 分分 钟）钟） 第一阶段： （第

10、一阶段： （1010 分钟）分钟） 1、自主探究“火眼金睛找不同” 教具：18个齿轮系模型（分配到6个组 中） 玩法：组内同学互相合作，找出其中一 个模型与另外两个模型的不同之处。用时最 短且正确者为胜。 得出结论： 齿轮系的几何轴线相对于机架既可以 固定也可以运动。 引导提问：引导提问： 什么是齿轮系？它分为哪些类型？这 些齿轮系传动有什么样的特点？ 2、教师精讲一 齿轮系齿轮系由一系列相互啮合的齿轮组 成的传动系统。 齿轮系的类齿轮系的类型：型： 定轴齿轮系 行星齿轮系 每组都有 3 个模型相对照， 再加时间要求，学生很快 就可以发现有的齿轮轴线 是运动的。本环节旨在培 养学生初步了解齿轮

11、系两 种的类型 辅助多媒体动画讲解 全国中等职业学校机械类专业基础课程“创新杯”教师说课比赛教学设计方案 - 4 - 新课学习新课学习 引导提问：引导提问： 观察齿轮系模型，这些齿轮系传动有什 么样的特点？ 2、教师精讲二 齿轮系传动特点：齿轮系传动特点： 获得较大的传动比,可实现较远距离 的两轴传动。 实现变速、换向传动。 变速滑移齿轮 换向惰轮、锥齿轮 出示一组组幻灯片详解。 学生自己动手操作观察齿 轮传动的路线和特点。 辅助多媒体动画，让学生 在齿轮系模型中找出相应 的特点，加深理解 第二阶段： （第二阶段： （1818 分钟）分钟） 1、自主探究“心灵手巧做传动” 教具：6盒相同的齿轮

12、玩具（分配到6个 组中） 玩法：组内同学互相合作，用玩具齿轮 分别做齿轮传动，使首末两个齿轮转动方向 相反且转速相差最大。懂合作有创意且正确 者为胜。 得出结论： 每根传动轴的齿轮啮合传动比都力争 最大，最后总的传动比也就最大。 引导提问：引导提问： 如何比较两组之间哪个齿轮系首末两 轮转速相差最大？ 2、教师精讲三 定轴齿轮系首末两轮转动方向的判断： 箭头法 （-1） m m法 定轴齿轮系的传动比计算 （推导过程略，详见课件） 3、学做结合 画出本组内的齿轮系传动简图并计算 传动比大小。 相邻两组交换计算传动比，看哪个组的 传动比最小。 学生在做传动时，会面临 传动路线的设计问题，使 传动比

13、和转向符合要求， 从而引发学生探究轮系传 动比的计算和方向的判 定。 与前面知识紧密结合 师生一起推导过程 学做结合更利于学生解决 实际问题。 所有主动轮齿数的乘积 所有从动轮齿数的乘积 m kk k n n i) 1( 11 1 全国中等职业学校机械类专业基础课程“创新杯”教师说课比赛教学设计方案 - 5 - 第三阶段： （第三阶段： （1010 分钟）分钟） 1、自我检测 某汽车变速箱的齿轮系，可实现四种不 同的变速。图中输入轴和输出轴在同一直线 上，但两轴独立转动。各个齿轮从上往下从 左往右齿数依次为 Z1=15，Z2=20，Z3=17， Z4=27，Z5=22，Z6=25， Z7=25

14、，当输入轴的 转速为 2000r/min 时，分别求出手柄上下左 右移动时这四个档的转速大小。 （详见课件， 图略） 2、能力拔高 某车床变速箱结构简图，知道各个齿轮 的齿数，试分析从一档到六档不同齿轮啮合 的传动路线，并分别计算传动比 （详见课件，图略） 经过教师讲解，条理性、 逻辑性变强，学生解决问 题更加得心应手，故逐渐 加大难度 辅助动画演示，旨在让学 生从纷杂的传动系统中找 到互相啮合的传动路线。 学生分组合作，培养学生 的合作能力与团队精神， 以及利用所学知识解决实 际问题的能力。 第四阶段： （第四阶段： （2 2 分钟）分钟） 拓展思维拓展思维知识综合交汇处， 思维碰撞升 华时

15、 简单的两个齿轮的啮合传动， 经过综 合可以实现各种复杂的传动， 绝大多数的 创新都是源于两个或多个知识点的碰撞 结合。 将玩具拉线鹅拆开， 向学生展示内部 结构以及拍打翅膀的凸轮机构， 引发学生 自主创新当机构遇到轮系， 又会实现 怎样的运动形式？能否设计成玩具结 构？引导学生敢于创新大胆创新 培养学生知识综合的贯通 能力。让学生在合作创新 中自我认同，找到课堂幸 福感。 本课小结本课小结 （2 分钟分钟） 引导学生自主合作回顾所学，让学生加 深对本节课的理解记忆，随后出示教学目 标，检验对本节课的目标内容的完成情况 对本节内容进行总结，让 学生对本课内容有整体认 识。并对小组表现给予评 价

16、。 课下作业课下作业 知识作业知识作业我都学会了： 1、分析组内齿轮系模型的传动路线，并计 算传动比 2、预习减速器类型、标准等相关知识 创新作业创新作业我是设计师： 根据手中玩具，结合机构与传动构建新的玩 具（可以用文字叙述，也可用简图表示，有 兴趣的还可以用三维建模构建出来。 ） 课后作业将课堂游戏延续 到课下，鼓励学生创新， 激发学生兴趣，新旧知识 相融贯，强调动手与创新， 注重合作和交流。 全国中等职业学校机械类专业基础课程“创新杯”教师说课比赛教学设计方案 - 6 - 板书设计板书设计 课后反思课后反思 优点 课程设计贯彻了新的教学理念，属于“分组联动，和谐高效”的课堂，两个游戏 的设计更是激发了学习兴趣，让学生参与其中，气氛十分活跃。把枯燥的理论知识转 化为具体的实物模型，循序渐进的培养了逻辑思维能力，效果立竿见影。 不足 模型道具有限，尤其是齿轮玩具限制了齿轮传动的多样性。 改进措施 可辅助于三维软件，如 CAXA、SolidWorks、UG 等，模拟齿轮系的实际应用，提 高学生感官认识进而提高综合能力。 方向的判定： 箭头法、 （-1） m法 传动比的计算： i= 传动特点： 1、较大传动比 2、变速、换向运动 所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积 定轴齿轮系 行星齿轮系 类型 7-5齿轮系 光荣榜光荣榜