专项学习《像工程师那样》课件-2026-2027学年科学五年级上册苏教版
2026-08-22
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普通
摘要:
该小学科学课件以“像工程师那样”为主题,核心围绕工程设计流程(明确问题、设计方案、实施计划等)及桥梁结构等科学概念展开。通过港珠澳大桥实例导入,从工程师解决船只通行与飞机起降矛盾、权衡利弊选择钢筒围岛法,过渡到学生设计桥梁模型,辅以问题清单、评估表等学习支架。
其亮点在于真实工程案例与模拟实践结合,以港珠澳大桥培养科学观念(工程与环境关系),设计方案中评估表和结构稳定性实验发展科学思维(模型建构、推理论证),学生用冰棒棍制作桁架桥模型提升探究实践能力。学生能掌握工程方法与科学思维,教师可依托结构化流程开展实践教学。
内容正文:
封面--字小魂萌趣 140 尔雅趣宋 60
工程师这样做
“一桥飞架粤港澳,天堑变通途。” 这里的飞桥,就是横跨伶仃洋,东接香港 特别行政区,西接广东省珠海市和澳门特 别行政区的港珠澳大桥。
思考
这座桥该怎么建呢?
工程师要解决的 问题很多。
工程师这样做
伶仃洋是重要的水运航道,每 天有4000 多艘船只穿梭,旁边又是机场。 桥建得高有利于船只通行,但不利于飞机 起降。面对这一矛盾,工程师们想到了“海 底隧道与大桥相结合”的方案。不过,隧 道 和 大 桥 高 度 差 了 上 百 米, 想 要 连 接 两 者,还需要通过人工造岛来解决。
工程师这样做
工程师这样做
建 造 人 工 岛, 首 先 要处理底部一层15~20 米 厚的淤泥,才能放置硬的 地基材料。工程师团队有 两种方案: 第一种是大规 模开挖海底,挖尽淤泥, 但 是 工 程 量 巨 大, 并 且 会对海洋生态造成毁灭性 破坏。
在处理工程中的海底淤泥问题 时,工程师从保护生态环境、节省时 间和成本等方面综合考虑,对各种方 案的优劣进行对比评估,从而遴选出 最优方案。这个过程就是权衡利弊。
知识点
工程师这样做
二种是堆沙填海造地,这种方法成熟,但是成本高、工程时间长。工程师团队综合考虑各方面制约条件,最终决定用钢筒围岛 法——将预先制造好的巨型钢筒直接沉入海中,固定在海床上,围成 岛屿的轮廓,再往钢筒中填入砂石。最终,这个由中国工程师独创 的方法满足了工程的各项要求,为人工岛工程的顺利进行提供了重 要保障。
工程师这样做
将姓名贴贴在书衣上,并对 书衣进行装饰、美化。
生活中常见的桥有不同的类型,如拱桥、桁架桥、斜拉桥等, 它们形状结构各异,各有优势,应用在各个场景。
知识点
学做工程师
学做工程师
学做工程师
某沿江城市由于经济发展的需要,政府决定新建一座跨江大桥。
学做工程师
这 里 的 江 面 宽 约 250 米, 两 岸 土 质 松软。经过前期论证,市政府要求:新建的桥 梁要能双向通车及行人,桥下可通过大型船 只;桥的高度不能超过 50 米;造价不能太 高,后期维护要简便。
学做工程师
造桥本是工程师的事。为了让更多市 民包括中小学生都能够关心市政建设,当地政府也想听听他们的意见,若提出的意见有价值,还可受邀参加竣工通车典礼。
学校鼓励同学们积极参与此项活动,具体要求:建一个跨度30 厘米、宽度10 厘米、承重在3000 克以上的桥梁模型。
学做工程师
明确问题
设计方案
设计方案前——
● 先围绕问题清单开展前期调研,找齐做决定需要的关键信息并记录下来,这 些信息将帮助你在下一步用评估表做 选择。
● 面对前期调研得到的关键信息,利用评 估表权衡利弊,进行多标准决策,最 终确定限制条件下的最优选择。
● 评估表的制定要充分考虑此项任务的验 收标准和限制条件。
设计方案
在这个任务中,前期调研需重点关注:
1 各类桥梁的优劣——拱桥、桁架桥、 斜拉桥在适用场景、承重、造价等方面 的优点和不足。
设计方案
2 如何运用评估表权衡利弊,确定拟建 桥梁类型:
(1)对不同类型的桥梁特点进行利弊分 析,对照“桥梁评估表”的标准,逐条 比对,用打分的方式呈现。
(2)根据“桥梁评估表”的打分结果, 权衡利弊,确定拟建桥梁的类型
设计方案
设计方案时——
● 在权衡利弊、确定设计方向后,还要继续学习与设 计有关的知识。
● 再把学到的知识用到设计 中,使设计方案更合理。
设计方案
设计方案
实施计划
实施计划时——
● 先把要做的事情按顺序写清楚,再把每一步需要的材料、工具、 负责人和完成时间标出来,让计 划变得具体、可执行。
● 任务复杂时,可以先分后总—— 把大任务拆成几个部分,分头完 成再组装。
实施计划
实施计划
检验作品
检验作品时——
● 首先依据任务要求,共同商定一个科学合理的检验方法。
● 检验不只是“看看像不像”,还要记录数据:哪里达标,哪 里需要改进,为什么。
检验作品
检验作品
桁架桥检验方法示意图
改进完善
改进完善时——
● 看记录找问题,想清楚原因再动手。
● 改进后要再次检验,确认是否达到标准。
改进完善
改进完善
像 这 样 桥 面 断 裂 的情况就是结构问题, 我们需要思考设计方案 是否合理。
改进完善
像这样连接点不 牢固的情况就是技术 问题,我们可以改进 粘接工艺。
发布成果
发布成果时——
● 把你的设计亮点和改进过程讲清楚,并用数据或记录作 为证据。
● 还要说清楚你做了哪些选 择、为什么这样选——让别 人不仅看得懂你的作品,还 能理解你的思考。
发布成果
用冰棒棍制作的桁架桥
发布成果
用桐木条制作的桁架桥
说一说,这节课你都学到了哪些知识?
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