資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
第一單元 小小工程師 知識(shí)清單
六年級(jí)科學(xué)下冊（教科版） 單元知識(shí)歸納和實(shí)驗(yàn)總結(jié)
1.1了解我們的住房
1.大到“中國天眼”“神舟”飛船，小到普通民房的建造都屬于（工程）。
2.住房的基本結(jié)構(gòu)包括（房屋的框架）、（承重）、（戶型）等。
3.住房由（供水）、（供暖）、（通風(fēng)）、（采光）、（電路）、（網(wǎng)絡(luò)）等多個(gè)系統(tǒng)組成。
4.住房按（樓體結(jié)構(gòu)）分類有磚木結(jié)構(gòu)磚混結(jié)構(gòu)、鋼混框架結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)等。
5.住房需要經(jīng)歷（明確任務(wù)）、（選址）、（設(shè)計(jì)）、（建造）、（驗(yàn)收）等建造過程，其中（設(shè)計(jì)）是核心。每個(gè)過程都很重要，需要協(xié)同發(fā)揮作用。
1.2認(rèn)識(shí)工程
1.港珠澳大橋全長（55）千米，是集（橋）、（島）、（隧）為一體的世界最長的（跨海）大橋。
2.港珠澳大橋的建造曾面臨的限制和挑戰(zhàn)以及解決辦法。
限制和挑戰(zhàn) 解決辦法
大橋要經(jīng)過通向香港的唯一航道，橋面高度必須超過80米，橋塔高度超過200米，而香港機(jī)場不允許有超過88米的建筑物出現(xiàn) 在這片水域上修建六七千米長的海底隧道和22.9千米長的跨海大橋
橋梁和隧道需要用島嶼連接，但這片海域上沒有任何可用的島嶼 修建人工島
建島的海床上有15到20米深的淤泥，機(jī)械會(huì)滑出，移走淤泥又會(huì)對(duì)海洋造成毀滅性污染 用圓鋼筒圍島
3.梳理工程建設(shè)過程的相似步驟。
4.工程項(xiàng)目包含了大量的（科學(xué)原理），利用大量的（科學(xué)發(fā)現(xiàn)），不斷推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，工程的實(shí)施也離不開技術(shù)的支持。工程和技術(shù)是（相互促進(jìn)、相輔相成）的關(guān)系。
1.3 建造塔臺(tái)
1.建造塔臺(tái)需要考慮的因素有：（建造選址）、（塔臺(tái)樣式）、（塔臺(tái)高度）、（材料選擇）、（確保穩(wěn)固）、（節(jié)省成本）、（人員分工）等。
2.制訂標(biāo)書。
（1）從（建塔位置）、（使用材料）、（塔的設(shè)計(jì)）、（成本預(yù)算）、（人員分工）、（時(shí)間分配）等方面，制作標(biāo)書。
（2）競標(biāo)要點(diǎn)：（項(xiàng)目成本）和（項(xiàng)目安全性）。
（3）制訂標(biāo)書時(shí)，要綜合小組內(nèi)各成員的意見，形成（集體的觀點(diǎn)）。
3.投標(biāo)發(fā)布會(huì)。
（1）投標(biāo)小組可以利用（文字）、（繪圖）、（標(biāo)注）的方式表達(dá)自己的創(chuàng)意與構(gòu)想。
（2）各組依次進(jìn)行投標(biāo)，重點(diǎn)介紹本組設(shè)計(jì)的（優(yōu)勢），闡述如何保證（項(xiàng)目安全性）和控制（項(xiàng)目成本）。
（3）評(píng)審小組進(jìn)行合理的質(zhì)疑和（評(píng)議）。
1.4 設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型
1.建立模型是工程設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，工程師常通過建立模型來測試他們的設(shè)計(jì)。
2.建造塔臺(tái)模型的過程：（設(shè)計(jì)）、（制作）、（測試）、（評(píng)估）和（改進(jìn)）。
3.（四邊形）易變形，（三角形）具有穩(wěn)定性。
4.設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型要考慮的因素。
（1）增加塔臺(tái)的穩(wěn)定性：多用（三角形）結(jié)構(gòu)，接口處固定牢固。塔身（上小下大）、（上輕下重），有利于抗風(fēng)、抗震、增加塔臺(tái)的穩(wěn)定性。
（2）防止塔臺(tái)傾斜：立柱要（等高），結(jié)構(gòu)要（對(duì)稱）。
（3）抗風(fēng)的方法：塔身采用（框架）結(jié)構(gòu)，減小受到的（風(fēng)力）。
（4）抗震的方法：
①耐震增大底部（面積）或增加底部（重量）。
②制震：塔臺(tái)底部加人（彈簧）。同間街元
③免震：塔臺(tái)底部加（滾珠）。
（5）控制成本：不能太大、太高，以防（材料不夠用）。
1.5制作塔臺(tái)模型
1.制作塔臺(tái)模型要與設(shè)計(jì)方案（相一致）。
2.塔臺(tái)模型的接口處要（固定牢固），同時(shí)也要考慮（節(jié)省膠帶）。
3.塔臺(tái)模型：
圍欄防護(hù)型 腳手架型 底托抗震型 金字塔型
4.制作模型時(shí)，小組內(nèi)要（分工合作），當(dāng)小組內(nèi)成員意見不同時(shí)，要通過（溝通交流）形成集體的觀點(diǎn)。
1.6測試塔臺(tái)模型
1.在一項(xiàng)工程中，（測試）是重要環(huán)節(jié)。
2.在測試之前，我們要先明確（測試標(biāo)準(zhǔn)）。
3.完成一項(xiàng)測試需要使用（特定的工具）。
4.我們需要測試（塔高）、（頂端承重）、（抗風(fēng)能力）、（抗震能力）。
（1）測試（塔高）時(shí)，需要使用直尺等工具。
（2）測試（頂端承重）時(shí)，需要使用書本或其他物品作為重物。
（3）測試（抗風(fēng)能力）時(shí)，需要使用風(fēng)扇。
（4）測試（抗震能力）時(shí)，需要使用專業(yè)儀器進(jìn)行地震模擬。
1.7評(píng)估改進(jìn)塔臺(tái)模型
1.工程設(shè)計(jì)要（反復(fù)評(píng)估改進(jìn)），不斷完善，才能達(dá)到最終的工程要求。
2.評(píng)估與改進(jìn)的過程：（小組交流評(píng)估）→（明確問題）→（改進(jìn)設(shè)計(jì)）。
3.根據(jù)評(píng)估結(jié)果，（梳理）出需要進(jìn)一步改進(jìn)的問題。
4.將小組建造的塔臺(tái)模型按照改進(jìn)后的設(shè)計(jì)（重新加工），使它更符合建造要求。
實(shí)驗(yàn)總結(jié)
實(shí)驗(yàn)一 標(biāo)出住房所具有的系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簶?biāo)出住房圖紙上所具有的系統(tǒng)。
實(shí)驗(yàn)儀器及材料：住房圖紙、筆等。
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）觀察住房圖紙，尋找住房的設(shè)施，并記錄。
（2）通過觀察這些設(shè)施，指出住房中的系統(tǒng)。
（3）感受住房系統(tǒng)的復(fù)雜性。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：住房必須有房屋的框架、戶型、承重等基本結(jié)構(gòu)和供水、排水、通風(fēng)、采光、供暖、電路、網(wǎng)絡(luò)等基本系統(tǒng)。
實(shí)驗(yàn)二 制訂塔臺(tái)競標(biāo)標(biāo)書
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^制訂塔臺(tái)競標(biāo)標(biāo)書，感受工程中設(shè)計(jì)的重要性。
實(shí)驗(yàn)儀器及材料：塔臺(tái)競標(biāo)標(biāo)書。
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）小組討論建造塔臺(tái)時(shí)所需要考慮的各方面因素，并記錄。
（2）閱讀標(biāo)書項(xiàng)目，了解塔臺(tái)競標(biāo)書的各項(xiàng)內(nèi)容。
（3）根據(jù)標(biāo)書內(nèi)容，小組合作研討建造塔臺(tái)的具體內(nèi)容。
（4）以小組為單位，完成標(biāo)書的制訂。
5參加投標(biāo)發(fā)布會(huì)向其他小組展示自己的標(biāo)書。
（6）改進(jìn)自己小組的塔臺(tái)設(shè)計(jì)方案。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
塔臺(tái)競標(biāo)標(biāo)書
日期： 年 月 日
建塔位置：操場跑道邊上
使用材料： ①承重——空鋼管 、實(shí)鋼管、鋼筋。
②外表——塑料皮 、柵欄、木頭、釘子。
③移動(dòng)——滑輪、固定架等。
塔的設(shè)計(jì)：
成本預(yù)算：材料費(fèi)3000元，人工費(fèi)800元。
人員分工：甲同學(xué)繪制設(shè)計(jì)圖，乙同學(xué)購買材料，丙同學(xué)進(jìn)行建造，丁同學(xué)進(jìn)行測試、評(píng)估及改進(jìn)。
時(shí)間分配：前期準(zhǔn)備2周，制作1個(gè)月，測試并改進(jìn)1周。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)，項(xiàng)目安全性和項(xiàng)目成本是工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，二者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一是工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
注意事項(xiàng)：
（1）制訂標(biāo)書要合理，設(shè)計(jì)圖要圖文結(jié)合，標(biāo)注的數(shù)據(jù)和文字要清晰。
（2）設(shè)計(jì)中要考慮承重能力、安全性、抗風(fēng)能力、抗震能力等問題。
（3）重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)目安全性和項(xiàng)目成本。
實(shí)驗(yàn)三 三角形的穩(wěn)定性
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證三角形的穩(wěn)定性。
實(shí)驗(yàn)儀器及材料：正方形框架、三角形框架。
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）用食指從正方形框架的上部中點(diǎn)往下壓，感受它的承受力，并觀察形狀的改變。
（2）用食指從三角形框架的上部頂點(diǎn)往下壓，感受它的承受力，并觀察形狀的改變。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：正方形框架在按壓時(shí)容易出現(xiàn)形變，三角形框架不容易發(fā)生形變。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：三角形具有穩(wěn)定性，具有一定的頂端承重能力和抗壓性。
注意事項(xiàng)：手指按壓的力度要盡量保持一致，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
實(shí)驗(yàn)四 制作塔臺(tái)模型
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模焊鶕?jù)設(shè)計(jì)方案制作塔臺(tái)模型。
實(shí)驗(yàn)儀器及材料：70根20厘米長的吸管、剪刀（1或2把）、膠帶、尺子（1或2把）等。
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）仔細(xì)觀察并分析自己小組的設(shè)計(jì)方案，制作塔臺(tái)模型要與設(shè)計(jì)方案相一致。
（2）按照“底座搭建→側(cè)面搭建→整體搭建”的順序，開展塔臺(tái)模型的制作。
（3）塔臺(tái)模型的接口處要固定牢固，同時(shí)也要考慮節(jié)省膠帶。
（4）搭立柱時(shí)，要控制好立柱的高度，盡量等高，可以防止塔臺(tái)的傾斜。
（5）在框架中盡量使用三角形結(jié)構(gòu)，可以使塔臺(tái)穩(wěn)固。
（6）檢查接口處是否牢固以及是否有地方需要修補(bǔ)。
（7）為制作的塔臺(tái)模型命名。
圍欄防護(hù)型 腳手架型 底托抗震型 金字塔型
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：完成制作塔臺(tái)模型。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：各組制作的塔臺(tái)模型不完全相同，塔臺(tái)模型分為圍欄防護(hù)型、腳手架
型底托抗震型、金字塔型。
注意事項(xiàng)：使用剪刀時(shí)注意安全。
實(shí)驗(yàn)五 測試塔臺(tái)模型
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪脺y試工具測試塔臺(tái)模型。
實(shí)驗(yàn)儀器及材料：自制塔臺(tái)模型、米尺、多本科學(xué)書、地震模擬儀、風(fēng)扇、塔臺(tái)模型測試記錄表、塔臺(tái)模型制作評(píng)價(jià)表。
實(shí)驗(yàn)步驟：
測試高度 測試頂端承重
測試抗風(fēng)能力 測試抗震能力
（1）根據(jù)塔臺(tái)模型制作評(píng)價(jià)表，明確測試標(biāo)準(zhǔn)。
（2）分析塔臺(tái)模型測試記錄表。
（3）制訂科學(xué)合理的測試計(jì)劃。
（4）利用特定的工具測試塔臺(tái)模型。
①用米尺測試塔臺(tái)模型的高度：將塔臺(tái)模型放置于平穩(wěn)的桌面上，將米尺豎直放在塔臺(tái)模型旁邊，測試塔臺(tái)模型的高度，平視讀出數(shù)值。
②用重物測試塔臺(tái)模型的頂端承重能力：將科學(xué)書一本一本地放在塔臺(tái)模型頂端中間，直到塔臺(tái)模型不能承受為止，記錄本數(shù)。
③用風(fēng)扇測試塔臺(tái)模型的抗風(fēng)能力：將塔臺(tái)模型放在風(fēng)扇前，先用1擋小風(fēng)量測試，再用2擋中風(fēng)量測試，最后用3擋大風(fēng)量測試，記錄塔臺(tái)模型能承受的風(fēng)量等級(jí)。
④用地震模擬儀測試塔臺(tái)模型的抗震能力：將塔臺(tái)模型放在地震模擬儀上方，記錄塔臺(tái)模型的抗震情況。
（5）根據(jù)各小組制作塔臺(tái)模型使用的材料，計(jì)算材料成本。
（6）各小組介紹小組分工合作情況，由其他小組對(duì)分工合作和美觀方面評(píng)分。
（7）師生匯總各小組評(píng)分情況，分析各小組的優(yōu)點(diǎn)和不足。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：不同小組的塔臺(tái)模型的高度、頂端承重能力、抗風(fēng)能力和抗震能力各不相同。
塔臺(tái)模型測試記錄表
設(shè)計(jì)圖及文字說明 塔高 頂端承重 抗風(fēng)能力 抗震能力 材料成本統(tǒng)計(jì) 分工合作 美觀
一組
二組
三組
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：測試塔臺(tái)模型的各項(xiàng)功能，需用到不同的工具，“分工合作”和“美觀”無法量化，需由其他小組評(píng)分。
注意事項(xiàng)：使用風(fēng)扇、地震模擬儀時(shí)注意安全。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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