科学像工程师那样教学演示课件ppt

这是一份科学像工程师那样教学演示课件ppt，共14页。PPT课件主要包含了学习目标，建造周期2周，第一步明确问题，第二步前期研究，第三步设计方案，第四步制作模型，分工合作按步骤制作，第五步测试评估，第七步展示交流，课堂小结工程六步法等内容，欢迎下载使用。
科学观念：认识工程六步法和被动式节能屋四项关键技术
科学思维：在限制条件下分析问题、评估方案、迭代优化
探究实践：经历设计、制作、测试、改进的全流程工程实践
态度责任：体验工程师角色，培养严谨协作的工程素养
工程师这样做：菲斯特的被动式节能屋
德国工程师菲斯特想：能不能建一座不用暖气也能保暖的房子？四项关键技术：① 墙体加保温层② 良好的气密性③ 保温性好的窗框和玻璃④ 带热回收的新风系统结论：像个保温杯！
迭代：工程设计的核心方法
从第一栋被动屋到遍布全球，经历了多次改进：• 降成本：50000€ → 6000€• 规模化：一栋 → 几十栋• 跨气候：单一气候 → 全球适应迭代 = 设计→制造→测试 →发现→分析→再设计关键：每次改进一个问题！
学做工程师：我们的任务
任务：设计并制作被动式节能小屋模型
基底尺寸：21 cm × 21 cm，高度 17 cm
墙体厚度 ≤ 2 cm，前后至少各一窗（总面积 ≥ 20 cm²）
基础目标：保温效果 ≥ 50%
优化目标：60% ~ 75% | 挑战目标：> 75%
分析限制条件：材料、时间、成本、尺寸
明确验收标准："做成什么样才算成功？"
把任务分解成具体问题清单：
· 怎样让小屋保温？
· 什么材料隔热效果好？
· 窗户怎样设计减少热量流失？
可以通过头脑风暴列出问题清单
节能技术大搜索：铝箔反射层、双层玻璃……
知识盘点——我学过的相关知识：
· 黑色物体吸热效果好 → 选择____颜色的材料
· 材料导热性不同 → 选用导热____的材料做墙体
· 双层玻璃中间的空气层能减少热量传递
材料信息收集：墙体/窗户/屋顶/隔热层各选什么？
设计方案重点考虑三件事：① 确定节能技术 盘点热学、光学、材料知识 选择适合的技术组合② 确定各部件材料 墙体？屋顶？窗户？③ 画出设计图 标注尺寸、材料、 节能技术位置 （立体图 + 正视图 + 侧视图）
按照计划实施：准备材料 → 制作墙体 → 安装窗户 → 搭建屋顶 → 整体组装
对照设计图，确保尺寸准确
保温实验方法：① 两杯200mL温水（≈50℃） 同时放入设计模型和标准模型② 每5分钟记录一次水温 共记录30分钟③ 计算保温效果： （标准降温 - 设计降温） ÷ 标准降温 × 100%对标检查五项指标：尺寸 / 墙厚 / 窗户保温效果 / 完成时间
第六步：改进完善（迭代）
保温效果不好怎么办？① 看数据找问题 墙体导热太快？ 窗户缝隙漏热？ 屋顶太薄？② 想原因定方案③ 改一点测一次！ 每次只改一个地方 用同样方法重新测试④ 记录每一次变更 你的工程笔记就是"迭代日志"
整理工程档案，展示成果：1. 设计思路介绍 运用了哪些节能技术？ 为什么选择这些技术？2. 测试结果展示 保温效果如何？用数据说话。3. 改进过程分享 遇到了什么问题？ 怎么解决的？4. 小组合作情况 分工、困难与收获
明确问题——分析限制条件，明确验收标准，分解问题清单
前期研究——调研节能技术，盘点已有知识，收集材料信息
设计方案——选定技术和材料，画出标注完整的设计图
制作模型——制定实施计划，分工合作按步骤制作
测试评估——用对比实验采集数据，对照标准检查达标情况
展示交流——整理工程档案，用数据和证据分享成果