1、第一单元第一单元 小小工程小小工程师师 1 1.了解我们的住房了解我们的住房 住房是我们每天生活的地方。你家住房的基本结构是怎样的?有哪些必需的系统?需要经历怎样的一个建造过程?一、聚焦 二、探索 1.以你的家为例，说说住房的基本结构。按功能分类：按高度分类：按楼体分类：卧室、客厅、厨房、卫生间、阳台 低层、多层、小高层、高层 砖木结构、砖混结构、钢混框架结构 按设施分类：门、窗、柱子、横梁、墙、楼板 二、探索 2.指出住房所必须要有的系统。供水系统供水系统 采光系统采光系统 供暖系统供暖系统 电路系统电路系统 排水系统排水系统 通风系统通风系统 网络系统网络系统 供水系统供水系统 电路系统电
2、路系统 二、探索 3.了解住房建造的过程。想一想一套住房的建成需经历哪些过程。想一想一套住房的建成需经历哪些过程。搜集住房建造的资料，将搜集到的搜集住房建造的资料，将搜集到的相关信息记录下来。相关信息记录下来。设计设计 选址选址 建造建造 验收验收 三、研讨 1.一套住房包括哪些基本结构和系统？2.在住房建造过程中，哪些工作阶段最重要，为什么?选址、设计、建造、验收选址、设计、建造、验收 供水、采光、供暖、电路供水、采光、供暖、电路 系统：系统：门、窗、柱子、横梁、墙、楼板 结构：结构：四、拓展 搜集其他工程（如“中国天眼”、“神州”飞船、高铁、桥梁、鸟巢等）建造过程的案例，下节课不同学分享。
3、客厅、厨房、卫生间、阳台客厅、厨房、卫生间、阳台 设计设计 供暖、采光、通风、电路、煤气、网络、承重供暖、采光、通风、电路、煤气、网络、承重 随堂训练随堂训练 第一单元第一单元 小小工程师小小工程师 2 2.认识工程认识工程 我们已经了解了住房和它的建造过程，其他工程的建设过程又是怎样的?它们在建设过程中有什么共同特点呢?一、聚焦 二、探索 1.阅读戒观看港珠澳大桥的相关资料，试着整理和归纳下面的问题。经过九年施工，港珠澳大桥终于正式开通了。港珠澳大桥飞跨伶灯洋，连接经过九年施工，港珠澳大桥终于正式开通了。港珠澳大桥飞跨伶灯洋，连接着我国经济最发达的地区和人口最密集的地区，太桥全长着我国经济最
4、发达的地区和人口最密集的地区，太桥全长55千米，是集桥、千米，是集桥、岛、隧为一体的世界最长的跨海大桥。大桥将为粤港澳大湾区的经济发展带岛、隧为一体的世界最长的跨海大桥。大桥将为粤港澳大湾区的经济发展带来强劲的动力。来强劲的动力。为什么要建造港珠澳大桥为什么要建造港珠澳大桥?大桥的建造面临了哪些限制和挑战大桥的建造面临了哪些限制和挑战?这些问题都是怎样解决的这些问题都是怎样解决的?大桥的建造经历了哪些主要过程大桥的建造经历了哪些主要过程?二、探索 二、探索 2.梳理工程建设过程的相似步骤。限制条件包括限制条件包括时间时间、费用费用、可用材料可用材料、环境环境、抵抗自然界抵抗自然界的破坏能力的破
5、坏能力等等。二、探索 3.了解这些宏大工程不科技迚步的关系。二、探索 3.了解这些宏大工程不科技迚步的关系。这些工程都包吨了大量的科学原理，应用了大量的科学技术。没有科学技术的支撑，是丌可能完成这么浩大的工程的。不此同时，工程实施过程中面临的各项困难和技术难关也对科学技术提出了更高的要求，推动着科学技术丌断发展前迚。总而言之，科学技术迚步支持工程的实施，工程的实施也推动着科学技术丌断发展。三、研讨 1.通过两节课的学习，我们对工程有了哪些认识?这些认识的依据是什么?2.完成一项工程要经历哪些重要的工作阶段?3.工程不技术的关系是怎样的?4.假如让我们做一名小小的工程师，我们都要完成哪些工作呢?
6、四、拓展 收集塔的图片，观察塔的结构特点。修建海底隧道和跨海大桥修建海底隧道和跨海大桥 修建人工岛修建人工岛 用圆钢筒围岛用圆钢筒围岛 随堂训练随堂训练 第一单元第一单元 小小工程师小小工程师 3.3.建造塔台建造塔台 学校要在操场上建一座塔台，以供足球教练站在塔台上指挥队员训练。一、聚焦 现在需征集塔台的设计方案，最终通过竞标的方式确定建塔资格。1.想一想建造塔台需要考虑的因素。二、探索 要有一定的高度要有一定的高度，承重性承重性、抗风性强抗风性强（教练能站在上面指教练能站在上面指挥挥，要考虑安全性要考虑安全性）。移动方便移动方便（塔台位塔台位置不固定置不固定，要经常移要经常移动动）。2.制
7、定标书。二、探索 阅读标书项目，研讨具体内容。阅读标书项目，研讨具体内容。小组制定标书。小组制定标书。竞标要点：项目成本项目成本 项目安全性项目安全性 3.投标发布会。二、探索 三、研讨 1.通过参不设计塔台的项目，我们有什么感受?2.设计中遇到了哪些问题?我们计划怎么解决？3.我们对工程又有了怎样的新认识?工程设计需要考虑工程设计需要考虑可利用的条件可利用的条件和和制约因素制约因素，并不断改进和完善。，并不断改进和完善。项目成本项目成本 项目安全性项目安全性 随堂训练随堂训练 第一单元第一单元 小小工程师小小工程师 4.4.设计塔台模型设计塔台模型 建立模型是工程设计中的重要环节，工程师常通
8、过建立模型来测试他们的设计。从这节课开始，我们也要像工程师一样，设计、制作、测试、评估、改迚塔台模型，经历建造塔台的过程。让我们从设计塔台开始吧!一、聚焦 对于塔台的设计方案，学校给定了要求，我们能按照要求来设计这座塔台吗?二、任务 1.要求要求。以小组为单位以小组为单位，用材料制作一个高用材料制作一个高60厘米的塔台厘米的塔台（底部不得粘在桌面底部不得粘在桌面上上）。要求进行图形和文字的设计要求进行图形和文字的设计，使用所给的材料使用所给的材料，塔台必须保证站塔台必须保证站立且能承受一定的重量和风力立且能承受一定的重量和风力，并具有一定的抗震能力并具有一定的抗震能力，还要尽量节省还要尽量节省
9、材料材料。看一看哪组设计的作品能达到稳固看一看哪组设计的作品能达到稳固、美观美观、价廉的平衡价廉的平衡。对于塔台的设计方案，学校给定了要求，我们能按照要求来设计这座塔台吗?二、任务 2.材料（每组）。材料（每组）。70根根20厘米长的吸管、剪刀、胶带、尺子。厘米长的吸管、剪刀、胶带、尺子。1.依据评价表思考问题。三、制定方案 为了尽可能达到为了尽可能达到60厘米的塔高，你们的设计是如何考虑材料使用的？厘米的塔高，你们的设计是如何考虑材料使用的？框架结构框架结构 1.依据评价表思考问题。三、制定方案 哪些设计是为了稳固塔台模型？哪些设计是为了稳固塔台模型？用食指分别从两种形用食指分别从两种形状物
10、体上部中点往下状物体上部中点往下压，感受它们的承受压，感受它们的承受力，观察它们形状的力，观察它们形状的改变。改变。上小下大，上小下大，上轻下重。上轻下重。如何保证塔台不倒下？如何保证塔台不倒下？三角形三角形是最稳是最稳定的形状，具定的形状，具有一定的承重有一定的承重和抗压性。和抗压性。1.依据评价表思考问题。三、制定方案 如何保证塔台的倾斜角最小？如何保证塔台的倾斜角最小？什么因素会导致塔台产生倾斜角？什么因素会导致塔台产生倾斜角？将塔台拆分成面，计将塔台拆分成面，计算并标注每个面的长算并标注每个面的长度和宽度。度和宽度。1.依据评价表思考问题。三、制定方案 如何保证塔台能抵御大风或一定级别
11、的地震？如何保证塔台能抵御大风或一定级别的地震？耐震：加大底部面积或加重底座重量耐震：加大底部面积或加重底座重量 制震：塔台底部加入弹簧制震：塔台底部加入弹簧 免震：塔台底部加滚珠免震：塔台底部加滚珠 抗震抗震 抗风抗风 镂空设计镂空设计 2.设计活动。三、制定方案 应该多用应该多用三角形结三角形结构。构。接口处牢接口处牢牢固定。牢固定。底座要什么形底座要什么形状？要多大才状？要多大才能保证高塔的能保证高塔的稳固？稳固？底座不能底座不能太大，否太大，否则材料不则材料不够用啦！够用啦！2.设计成果。三、制定方案 上面 底面 侧面 前面 护栏 抗震系统 后面 上面 侧面 底面 护栏 文字说明 三、
12、研讨 1.我们设计的方案完备吗?是否考虑到了各个因素？2.我们的设计方案还有需要调整的地方吗？打算怎样迚一步调整？三角形三角形 小小 大大 轻轻 重重 镂空镂空 底部底部 底部底部 底部底部 加弹簧加弹簧 加滚珠加滚珠 建立模型建立模型 建立模型建立模型 设计设计 制作制作 测试测试 评估评估 改进改进 随堂训练随堂训练 第一单元第一单元 小小工程师小小工程师 5.5.制作塔台模型制作塔台模型 我们一起来建造塔台模型吧！对于塔台的设计方案，学校给定了要求，我们能按照要求来设计这座塔台吗?一、制作 1.动手制作动手制作。制作塔台模型要与设计方案相一致制作塔台模型要与设计方案相一致。塔台的接口处要
13、固定牢固塔台的接口处要固定牢固，同时也要考虑节省胶带同时也要考虑节省胶带。控制好立柱的高度控制好立柱的高度，尽量等高尽量等高，可以防止塔台的倾斜可以防止塔台的倾斜。使用三角形结构可以使塔台稳固使用三角形结构可以使塔台稳固。检查接口处是否牢固检查接口处是否牢固。还有地方需要修补吗还有地方需要修补吗？请为你们建造的塔台模型起个名称吧请为你们建造的塔台模型起个名称吧。开始搭建底座 搭建过程中 基本搭建完成 一、制作 围栏防护型 脚手架型 底托抗震型 2.模型展示 一、制作 金字塔型 二、研讨 1.对照评价表，我们认为小组建造的塔台模型会在哪些方面表现较好？在哪些方面会出现问题？2.我们对自己小组建造
14、的塔台模型满意吗？通过实际的搭建活动，我们对塔台模型的设计又有了什么新想法？一致一致 固定牢固固定牢固 节省胶带节省胶带 防止塔台的倾斜防止塔台的倾斜 三角形三角形 随堂训练随堂训练 第一单元第一单元 小小工程师小小工程师 6.6.测试塔台模型测试塔台模型 在一项工程中，测试是重要环节。各个小组建造的塔台模型是否符合要求？还有哪些地方需要改迚？让我们通过测试来了解吧。一、聚焦 1.明确测试标准。二、测试 2.展示不测试。二、测试 2.展示不测试。二、测试 3.自我评估。二、测试 各组梳理塔台模型建造中的问题。高度：太高，对抗风有一定影响。高度：太高，对抗风有一定影响。承重：承重结构用得太少。承
15、重：承重结构用得太少。抗风：风力三级测试中开始摇晃。抗风：风力三级测试中开始摇晃。抗震：底端重量较轻。抗震：底端重量较轻。成本：吸管、胶带用量过多。成本：吸管、胶带用量过多。美观：制作不够精良，角度有点倾斜。美观：制作不够精良，角度有点倾斜。三、研讨 1.小组建造的塔台表现最佳的是哪些方面？我们是怎样做到的?2.小组建造的塔台模型需要改迚的地方有哪些？所出现的问题是什么原因造成的？3.其它小组建造的塔台模型对我们小组有什么启示?高度高度 顶端承重顶端承重 抗风能力抗风能力 抗震能力抗震能力 测试测试 工具工具 米尺米尺 风扇风扇 随堂训练随堂训练 第一单元第一单元 小小工程师小小工程师 7.7
16、.评估改进塔台模型评估改进塔台模型 建造的塔台模型存在哪些问题？怎样改迚才能把它建得更好？一、聚焦 1.小组交流评估。二、评估与改进 每组争对本组和其他小组建造的塔台模型迚行交流评估。我们小组制作的塔台模型的主要优点是比较稳固 其他小组的同学对我们制作的模型有什么建议吗？1.小组交流评估。二、评估与改进 我们小组制作的塔台模型的主要不足时接口处不够牢固，胶带用的量过多 根据问题我们将做如下改进 2.明确问题。二、评估与改进 各组根据交流评估的情况，明确存在的主要问题并将问题记录下来。高度：调整塔台主体结构的吸管，降低高度。高度：调整塔台主体结构的吸管，降低高度。承重：多制作三角形结构。承重：多制作三角形结构。抗风：底部加重。抗风：底部加重。抗震：底部变大、加重。抗震：底部变大、加重。成本：减少多余的吸管与胶带。成本：减少多余的吸管与胶带。美观：制作过程中随时进行准确测量，避免误差。美观：制作过程中随时进行准确测量，避免误差。3.改迚设计。二、评估与改进 三、研讨 1.通过建造塔台模型的活动，我们对做好一项工程又有了哪些新的认识?2.假如学校再组织开展一项工程活动，我们会怎样做？四、拓展 将小组建造的塔台模型按照改迚后的设计重新加工，使它更符合建造要求。随堂训练随堂训练
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