第2节 像工程师那样实践 第1课时（教学课件）科学浙教版2024七年级上册

第2节 像工程师那样实践 第1课时 第5章 探索技术与工程的世界 浙教版七年级上册 知识目标 归纳工程实践的六大流程。 1 工程设计的具体实践。 2 素养目标 知道工程需要经历明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果等过程。 科学观念 运用分析、比较、综合等方法对办公椅进行优化设计，归纳工程实践的六大环节。 科学思维 经历明确问题、设计方案、实施方案、检验产品、改进完善、产品发布等过程，初步具备技术与工程实践的技能，提出办公椅存在的新的问题，并设想对产品进行改进。 探究实践 课堂导入 在建造公路、铁路和地铁时， 需要开挖隧道。盾构机能够实现全自动开挖隧道，被誉为“世界工程机械之王”，是名副其实的大国重器，反映了一个国家装备制造业的水平。 课堂导入 盾构机的各个部件都是经过工程师们相互配合、共同协作设计和制造出来的。那么，工程师是如何进行工程设计的？我们如何学会像工程师那样实践？ 课堂导入 工程设计的过程 PART 1 探究新知 新知讲授 工程师们将概念模糊的问题转变为高度简练的解决方案，这就是工程设计的过程。 除了盾构机这一大国神器，举例说说我国还有哪些伟大的工程产品？生产、生活中有哪些工程产品？ 天宫号空间站 起重机 空气炸锅 新知讲授 制作一把办公椅 1. 明确问题 办公室员工在工作时发现所坐的椅子不够舒适，影响工作效率与身体健康，就会产生需求。 需求 椅子高度可调节 靠背角度可调节 座椅材料舒适 能承受更大质量 工程问题 设计要求 高度调节范围：450~550mm 倾斜角度调节范围：0° 座椅材料：舒适、透气 承受的最大荷载：150kg ~30° 设计要求 新知讲授 2. 设计方案 （1） 概念设计。研发团队进行多次设计分析、方案构思后，有了初步的概念设计，并绘制了设计草图，草图显示了椅子的整体结构。 ①绘制设计草图 新知讲授 2. 设计方案 （2） 具体设计。基于概念设计，研发团队进行了详细设计，如椅子的 各部分材料和具体尺寸等。 新知讲授 3. 实施计划 根据设计图，工程师们运用各种技术，进行一系列工作，制作了原型。 4. 检验作品 研发团队在工作环境下对原型实物进行测试，包括高度调节、倾斜角度调节、承重能力和舒适性等方面。测试结果表明，原型在其他方面表现良好，但承重能力有所不足。 承重能力测试 新知讲授 5. 改进完善 针对测试发现的问题，为达到设计承重的标准，综合考虑生产成本和实际需求，研发团队最终选择更换使用耐受力更强的材料，并重新进行了测试。 6. 发布成果 根据原型测试和改进的结果，研发团队准备进行生产制造。他们与供应商合作，选取合适的材料和制造工艺，并制订了生产计划。完成生产制造后，他们与办公家具经销商合作，进行一系列的展示、推广、销售活动。 新知讲授 工程实践的一般过程 工程 实践 明确问题 设计方案 实施计划 检验作品 改进完善 发布成果 新知讲授 为了确定办公椅相关尺寸，形成设计标准，需要获取人体哪些相关数据？如何获取相关数据？ 椅子结构 人体对应部位数据 座垫长a、宽b 椅背高度l 扶手宽度a 座垫高度h 大腿的长度和宽度 背部高度 前臂的长度 鞋底到大腿的高度 新知讲授 工程师为什么将座椅高度调节范围确定为450~550mm？ 这个高度调节范围可以满足大部分人在坐着时保持舒适的姿势。 新知讲授 都江堰三个主体工程鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口的作用和原理是什么? 新知讲授 分流作用，将岷江分为内江和外江。因为内江窄而深,外江宽而浅,这样枯水期时，水流六成引入内江,满足更多的灌溉用水需求,而当丰水期时,六成从外江流走，防止过多水流入内江引起水患。 一是分流，当内江的水量超过宝瓶口流量上限时，多余的水便从飞沙堰自行溢出; 二是排沙，由于宝瓶口入口较窄,水流会回流,致使泥沙由于离心力的作用，从飞沙堰抛入外江，防止泥沙影响内江的灌溉等。 归纳总结 像科学家一样探究 工程 实践 明确问题 设计方案 实施计划 检验作品 改进完善 发布成果 典例分析 问题1：以下哪项不属于金属制造技术（　　） A．成型技术 B．铸造技术 C．焊接技术 D．切割技术 分析：A．成型技术是一个较为宽泛的概念，在金属制造领域中，金属成型技术是将金属材料加工成所需形状和尺寸零件的技术，像锻造、冲压等都属于金属成型技术，是金属制造过程中重要的一环，所以成型技术属于金属制造技术，A不符合题意。 B．铸造技术是将液态金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。这是金属制造中常用的一种从金属原材料到具有一定形状零件的重要技术手段，属于金属制造技术，B不符合题意。 C．焊接技术是通过加热、加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子间结合的一种加工方法。在金属制造中，常用于连接金属部件，将多个金属零件组合成一个完整的结构，是金属制造的关键技术之一，属于金属制造技术，C不符合题意。 D．切割技术主要是对材料进行分离的操作，虽然在金属加工过程中可能会用到金属切割，但它更多是一种前期准备或后期修整的辅助操作，不属于从金属材料到制成具有特定功能和结构金属制品的核心制造技术范畴，所以切割技术不属于金属制造技术，D符合题意。 D 感受中考 3.（24-25七年级上·浙江·期末）题目：如图所示为木料抗弯强度实验。木料在悬挂重物后向下弯曲，测得木料M的下弯距离为5mm，木料N的下弯距离为8mm。从结构稳固角度考虑，下列板凳设计方案中，合理的是（    ） 详解：CD．在结构设计中，应选择抗弯强度大的材料来保证结构的稳固性，本题中木料M的抗弯强度大于木料N，所以选择木料M制作更为合理，故CD不符合题意； AB．A选项中板凳中下面木块采用三角支撑对两侧有支撑，既能消除最上面木料下弯的问题，同时还能固定两侧的木板，稳定性会更好，故A符合题意，B不符合题意。 A 以科学之眼洞察万物之理，以技术之手破解现实之题，以工程之智构建未来之梦。科学的旅程，从这里启航。 教师寄语 第5章 探索技术与工程的世界 EVCapture4.2.4软件录制 Lavf58.20.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $