第3节 搭建一座简易人行浮桥 （教学课件）科学浙教版2024八年级上册

该初中科学课件围绕阿基米德原理与浮桥承重的关系，以学校池塘施工需临时浮桥为导入，引导学生用简易材料设计搭建6m浮桥，通过明确问题、设计方案、实施检验、改进完善的工程流程，搭建浮力理论到工程实践的学习支架。 其特色在于以真实工程任务驱动，融合科学观念（浮力原理应用）、科学思维（工程设计与问题解决）和态度责任（成本控制与团队协作），通过小组分工设计、材料采购计算、多维度检验改进等环节，采用项目式学习方法，既提升学生实践能力，也便于教师高效开展探究教学。

第3节 搭建一座简易人行浮桥 第5章 建筑结构与工程 科学浙教版（2024） 八年级上册 01 设计并搭建浮桥 知识目标 运用阿基米德原理等知识，理解浮力与浮桥承重的关系，认识工程设计的科学依据。 树立成本控制与安全意识，增强团队协作能力，体会科学技术的实际应用价值。 通过设计、计算、搭建与改进，培养工程设计思维和问题解决能力。 科学观念： 科学思维： 态度责任： 素养目标 课堂导入 学校池塘中心要安装喷水设施，为方便施工，需要搭建一座临时简易人行浮桥。我们可以在浮箱上架梁、铺桥面来搭建浮桥，浮箱所受的浮力决定了浮桥能承受的荷载。 请利用身边的简易材料，用较低的成本搭建一座长6m、可供一个约70 kg的人安全通行的浮桥。如何设计和搭建满足这些要求的浮桥？ PART 01 设计并搭建浮桥 设计并搭建浮桥 01 设计并搭建浮桥 一、目标 1.根据浮桥设计要求，明确工程验收标准，设计浮桥施工图纸，培养应用创新思维。 3.增强成本控制意识，提高浮桥的性价比；运用科学知识和计算思维，确保浮桥的安全性和稳定性；运用批判性思维，根据实际反馈，不断改进浮桥。 2.通过浮桥的设计与制作过程，初步认识工程的关键是设计，工程是设计方案物化的结果。 设计并搭建浮桥 01 二、器材 材料 规格（每个） 单价 数量 桶装水空桶 体积：19L 15元/个 质量：800g 高度：50cm 饮料瓶1 体积：1.5L 0.5元/个 质量：40g 饮料瓶2 体积：500mL 1元/组 质量：20g 4个/组 宽胶带 体积：19L 15元/个 质量：800g 设计并搭建浮桥 01 材料 规格（每个） 单价 数量 长扎带 高度：50cm 0.5元/个 体积：1.5L 质量：40g 短扎带 长度：25cm 0.5元/根 长度：30cm 木条 长度：1.2 m 2.5元/根 长度：1 m 长度：0.8 m 复合板 任意规格 3元/块 设计并搭建浮桥 01 三、过程 1.明确问题。 运用阿基米德原理和力学相关知识，利用身边的简易材料，用较低 的成本搭建一座长6m、可供一个约70kg的人安全通行的浮桥，浮桥要具有稳定性和牢固性。 设计并搭建浮桥 01 2.设计方案。 （1）分工讨论。由于浮桥搭建工程比较复杂，全班分成6个小组，每个小组一张采购单（提供100元资金），每组负责建造1m长的浮桥。将小组的分工安排填写在表中，项目总监组织讨论浮箱的设计。 分工 项目总监 采购员 绘图师 工程师（3～4名） 职责 负责人员分配，组织讨论，督促项目实施，辅助工程师搭建浮桥， 汇报浮桥的优缺点 统计需要用到的材料，用代金券去老师处采购；负责材料的整理及多余材料的处理 汇总小组意见，根据计算得出的材料数量，绘制图纸 给设计提建议，按 设计方案组织成员搭建浮桥（搭建完成时，1名工程师与项目总监请老师验收浮桥） 负责人 设计并搭建浮桥 01 （2）绘制图纸。根据讨论结果，确定浮桥搭建方案，画出设计草图。 （工程图纸需要标注尺寸和材料名称） 设计并搭建浮桥 01 3.实施计划。 （1）选择材料。根据图纸确定材料的数量，填好材料采购单。 杭州市丁荷中学“浮桥大冒险” （2）采购材料。采购员凭采购单采购材料，并免费领取所需的建造工具。 （3）搭建浮桥。根据浮桥设计图进行搭建，记录建造浮桥所用的时间。 设计并搭建浮桥 01 4.检验作品。 搭建完毕，对搭建的浮桥进行检测。检测标准如下（每条标准根据好、中、差分别记3、2、1分）： ①承重性：这段浮桥至少能承载一个人（承载质量越大，得分越高）。 ②经济性：采购单上的费用不超过100元（用钱越少，得分越高）。 ③稳定性：工程师能稳定站立于浮桥之上（站立时间越长，得分越高）。 ④牢固性：不散架和变形（零件掉落越少，不变形，得分越高）。 ⑤工效性：搭建时间不超过20min（所用时间越短，得分越高）。 设计并搭建浮桥 01 5.改进完善。 在工程师检测浮桥的过程中，项目总监及时地发现和记录浮桥存在 的缺陷，对存在的问题组织讨论，也可以对比其他小组的浮桥，改进作 品，找到解决方案，并将讨论结果记录在表中。 浮桥存在的问题 改进方案 1 2 3 设计并搭建浮桥 01 6.发布成果。 （3）使用最优浮桥。对本年级各班的浮桥进行评比，最好的浮桥永久保留，并在需要时供人通行。 对作品修改和完善后，展示和发布成果。 （1）设计图纸展评。设计图纸包括设计意图、设计特色、小组设计制作过程中的感悟等。 （2）浮桥改建连接。根据完善的方案进行改建，全班把各组的短浮桥连接成一座长6 m的浮桥，并在浮桥上铺设木板，搭建成一座可供人通行的临时浮桥。 设计并搭建浮桥 01 四、问题讨论 在整个浮桥搭建工程实践过程中，你遇到了哪些困难？是如何克服困难的？搭建浮桥的过程中有哪些收获？ 课堂小结 课堂练习 【典例1】下列关于桥梁的说法，错误的是（　　） A．我国自主设计并建造的第一座现代化大型桥梁是钱塘江大桥 B．钢材是现代桥梁最重要的建筑材料 C．现代大桥往往综合利用拱形、框架、拉索等各种结构的特点 D．使用拱形结构，可以使桥的跨度更大 【解析】 A．我国自主设计并建造的第一座现代化大型桥梁是钱塘江大桥，故A正确；B．钢材是现代桥梁最重要的建筑材料，故B正确； C．现代大桥往往综合利用拱形、框架、拉索等各种结构的特点，故C正确；D．使桥的跨度更大的最好方法是拉锁结构，而不是拱形结构，故D错误。 D 课堂练习 【典例2】近几十年来，我国的基础建设一骑绝尘，被人们乐称为“基建狂魔”，桥梁的建造是一个国家和地区基础建设的重要内容之一。学习了“桥梁的结构与制作”后，你认为下列说法中，正确的是（　　） A．桥梁有梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等，其分类依据主要是桥梁外观形状 B．桥梁的荷载只包括桥梁承载的车辆与行人的重量 C．桥的主梁在荷载作用下，上、下两侧均发生拉伸形变 D．桁架的横杆、竖杆、斜杆三种杆件中，对桁架的稳定性起决定作用的是斜杆 【解析】A．桥梁分类依据是结构受力特点，不是外观形状，故A错误； B．桥梁荷载包括自身重量、车辆行人重量、风荷载等多种，并非只包括车辆与行人重量，故B错误；C．主梁受荷载时上侧压缩、下侧拉伸，不是上下均拉伸，故C错误；D．桁架中斜杆形成三角形结构，对稳定性起决定作用，故D正确。 D 课堂练习 【典例3】以下对纸桥抗弯能力的测试方式中,不合理的是（　　） A． B． C． D． 【解析】要判断对纸桥抗弯曲能力测试方式是否合理，需明确抗弯曲能力主要是指纸桥抵抗因受力而发生弯曲变形甚至破坏的能力，测试时应模拟纸桥实际可能承受的、使它产生弯曲的力的作用情况。 D 第3节 搭建一座简易人行浮桥 科学浙教版（2024） 八年级上册 谢谢观看 $