資源簡介

(共40張PPT)
1.3 建造塔臺
第一單元 小小工程師
核心素養目標
科學觀念：一項工程的設計需要考慮到各因素及其之間的觀點：認識到塔高、城中、安全是工程項目的核心與重點。
科學思維：能基于客觀事實，從不同角度分析、思考設計建造塔臺的核心問題：能利用塔臺競標標書解說設計思路，提出有價值的觀點或合理的見解。
探究實踐：學生能夠考慮建造塔臺過程中所涉及到的各因素及其之間的關系：利用文字、繪圖、標注的方式表達自己的創意與構想：在研討中做到傾聽，質疑，解釋和交流
態度責任：積極參加設計活動，對工程學習充滿興趣：樂于傾聽與表達，能夠綜合小組意見，形成集體的觀點：感受工程設計的復雜性與往復性，形成工程師的責任意識。
科學聚焦
01
回憶工程建設需要經歷的步驟。
3
2
1
明確一個要解決的問題
在限制條件下進行設計
5
4
制作一個模型（畫或寫解決方案）
實施建設
測試這個模型，評估并改進
科學聚焦
工程任務
學校要在操場上建一座塔臺，以供足球教練站在塔臺上指揮隊員訓練。現在需征集塔臺的設計方案，最終通過競標的方式確定建塔資格。
科學聚焦
科學探索
02
設計塔臺方案時，需要考慮哪些因素
位置、承重能力、材料成本、塔高、塔型等
塔臺結構、人員分配、時間分配、安全性等。
科學探索
討論一 塔臺搭建的位置
足球場的中間
有利于觀察訓練
操場跑道邊。
方便觀察，又不會影響踢足球
√
科學探索
討論二 塔臺的必要結構
塔 身
梯 子
柵 欄
輪子
頂棚
科學探索
討論三 塔臺使用的材料
塔 身
梯 子
柵 欄
鋼 材
木 材
鐵 釘
科學探索
討論四 成本預算
材料費、人工費。
要降低成本、但要保證塔臺的質量
總成本=材料費+人工費（設計費）
科學探索
討論五 人員分工和時間分配
小組人員分配合作，如設計人員、實施人員等。
合理分配時間，如設計、模型、搭建等
科學探索
如何提高中標機會
把標書項目寫得更細致、更完整
要降低成本，
提高項目安全性。
競標要點：
項目安全性
項目成本
科學探索
制定塔臺競標標書
科學探索
讓我們一起來召開投標發布會吧。
★★★ ★★ ★
塔臺的安全性 充分運用了形狀和結構的原理，使建筑具有很好的安全性。 能運用一些形狀和結構的原理，在安全性上思考不完善。 安全性不夠。
塔臺的功能性 能充分考慮足球教練的需求，能使塔臺在各種情況下都能得到充分利用。 塔臺有一定的功能，但無法充分發揮它的功能性。 功能單一。
成本預算 是所有項目中成本最少的。 是所有項目中成本中等的。 是所有項目中成本最多的。
人員安排 人員安排合理，分工明確。 有人員安排，但分工不是很明確。 無人員安排，或分工不明確。
時間分配 時間分配合理。 時間分配不太合理。 無時間分配。
你們設計的塔臺是如何防震的？怎樣牢固？
你們設計的塔臺是如何節約成本的？
工程設計的關鍵是如何實現項目安全性和項目成本的和諧統一。
方便上下樓梯、有扶手、可以靈活移動等
科學探索
修改塔臺競標標書
重新修改，
達到最優！
科學探索
科學研討
03
研討一：通過參與設計塔臺的項目，我們有什么感受？
一項工程的設計具有復雜性和系統性。
設計塔臺需要協調、平衡多種制約因素。
團隊協作意識很重要。
……
科學研討
研討二：設計中遇到了哪些問題？我們計劃怎么解決？
怎樣設計既穩固還能保證塔臺的安全性？
增加三角形結構，因為三角形具有穩定性。
科學研討
研討二：設計中遇到了哪些問題？我們計劃怎么解決？
怎樣設計會增強抗風能力？
我們計劃加重底座的質量。
科學研討
研討三：我們對工程又有了怎樣的新認識？
工程要統籌考慮、協調平衡多種制約因素，具有復雜性。
建造工程各個環節都很復雜，改進要貫穿工程建設的各個環節。
設計環節在整個工程中尤其關鍵，工程設計的關鍵是如何實現項目安全性和項目成本的和諧統一。
科學研討
科學拓展
04
請大家整理好本節課的標書以及他人提出的建議，以便后續的更好的設計塔臺模型。另外，同學們還能通過資料查閱，了解更多關于工程設計信息。
科學拓展
工程設計
科學拓展
課堂總結
05
課堂總結
課堂練習
06
一　填空題
1.投標發布會上，小組進行投標講解時，需要介紹本組塔臺設計的 　優勢　 ，闡述保證 　項目安全　 和控制 　項目成本　 的設計。
2.項目安全性和項目成本是工程設計的重點，二者的 　協調統一　 是工程設計的關鍵，工程的關鍵是 　設計　 。
3.制作塔臺標書的時候，需要小組成員 　分工合作　 （填“分工合作”或“獨立完成”）。
優勢
項目安全
項目成本
協調統一
設計
分工合作
課堂練習
二　判斷題
1.投標發布會上，如果我們對其他小組的表述有疑問，我們不能提出。 （　×　）
2.工程的關鍵在于設計，設計只要第一次盡量做好，后面不用修改。 （　×　）
×
×
3.我們的標書在制作時只能用文字來表達，不能用其他形式。（ 　）
×
課堂練習
三　選擇題
1.下列關于標書的說法，你認為不正確的是（　C　）。
A.可以通過文字表達自己的想法
B.可以通過繪圖表達自己的想法
C.可以通過視頻、語音等表達自己的想法
C
課堂練習
2.某小組在設計時努力追求塔的穩固和美觀，則他們的設計方案最有可能在（　A　）方面存在缺陷。
A.項目成本 B.項目安全性 C.項目穩定性
A
課堂練習
3.龍龍很喜歡打籃球，他發現操場上的籃球架雖然高，但是不容易倒，你覺得最主要的原因是（　B　）。
A.籃球架采用了上大下小的結構
B.籃球架采用了上輕下重的結構
C.籃球架采用了框架結構
B
課堂練習
4.科技節時，學校舉辦蘿卜牙簽搭塔臺比賽，提供的材料有切好的蘿卜粒和牙簽。要想搭得穩且高。下列做法不合適的是（　A　）。
A.搭建時，全部搭建成四邊形，省牙簽
B.下面蘿卜粒多點，要上輕下重，從而讓塔臺結構穩定
C.搭建時，底部適當大點，頂部小點
A
點撥：四邊形易變形，三角形更穩定。
課堂練習
觀察我們生活中常見的結構，回答下面的問題。
1.這些建筑物的形狀很有特點，它們 　上　 輕 　下　 重，上 　小　 下 　大　 。
2.它們在平時受到的力有： 　風力　 、 　重力　 等。
上
下
小
大
風力
重力
四　綜合創新題
課堂練習
一　課堂實驗再現
華華所在的小組制定了塔臺競標標書，但是有一些內容沒有填寫，請你幫助她們完成。
塔臺競標標書
1.建塔位置： 　跑道邊上　 。
跑道邊上
課堂練習
2.使用材料：
a.承重：空鋼管、實鋼管、鋼筋。
b.外表：塑料皮、柵欄、木頭、釘子。
c.移動：滑輪、固定架、焊接器等。
課堂練習
3.塔的設計：
她們組在制作標書時，首先要考慮的兩個點是 　項目成本　 和 　項目安全性　 。
4.你認為她們組設計的最大問題是什么？
　塔臺上大下小，不穩定　 。
項目成本
項目安全性
塔臺上大下小，不穩定
課堂練習
二　創新綜合探究
夢夢的塔臺競標標書如下，請回答問題。
建造位置：
使用材料：鋼筋、鋼架。
塔臺的設計：如圖所示。
成本預算：2萬元。
時間分配：寒假期間建造，開學前完成。
課堂練習
1.競標書被涂黑的部分是被人不小心涂到的，根據調查顯示，學校在操場的下面陰影所示位置訓練，請幫她們補上建塔位置，是（　B　）。
A.操場北側A
B.操場西側B
C.操場東側C
B
點撥：B位置視野好，看得清楚。
課堂練習
2.榮老師看了這個小組的塔臺設計圖，發現它缺少了對（　B　）和（　C　）的描述。
A.塔臺形狀 B.塔臺尺寸 C.塔臺細節
3.該塔臺設計標書還缺少（　C　）。
A.工程成本 B.工程時間 C.人員分工
B
C
C
課堂練習

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