科学像工程师那样评优课作业ppt课件

这是一份科学像工程师那样评优课作业ppt课件，共4页。PPT课件主要包含了七色光，像工程师那样，学习目标，课堂小结，课后作业等内容，欢迎下载使用。
苏教版小学科学五年级上册第一单元 光与色彩
苏教版小学科学五年级上册 专项学习
1.了解港珠澳大桥“桥 - 岛 - 隧”方案的设计原因；2.能梳理工程任务的限制条件与验收标准；3.能通过评估表对比选型，完成桥梁初步设计，能利用三角形稳定性优化结构设计。
一、港珠澳大桥的设计。
（1）水面有船要经过，桥太低会挡住大船；（2）旁边有机场，桥太高会影响飞机起降；（3）海底地形复杂，不适合一直建桥。
1.阅读教材，说说设计修建港珠澳大桥时，工程师遇到了什么难题？
伶仃洋是重要的水运航道，每天有4000多艘船只穿梭，桥建高了才方便大船通行；但旁边有机场，桥太高会干扰飞机起降。这就是工程师面对的矛盾难题—— 既要满足通航，又要满足机场限高，单纯修桥解决不了问题。
2.面对这个矛盾，工程师想出了什么方案？
海底隧道与大桥相结合的方案，用人工岛连接桥和隧道。
3.建人工岛又遇到了什么问题？
海底有一层15--20米厚的淤泥，软乎乎的，根本没法直接建岛。
4.工程师团队提出了三种建人工岛的方案，说一说每种方案的优点和缺点分别是什么？
工程量巨大，会毁灭性破坏海洋生态。
对生态破坏小，工期短，成本可控
技术难度大，需要大型装备支撑
5.如果你是总工程师，综合考虑保护生态、节省时间、控制成本这几个方面，你会选哪一种方案？为什么？
选钢筒围岛法。它不用大面积挖海底，保护海洋生物；也不用堆大量的沙，工期更快，整体更符合要求。
最终中国工程师独创了钢筒围岛法 —— 把预先造好的巨型钢筒直接沉入海底固定，围成岛的轮廓，再往里面填砂石。这个方法完美平衡了生态、工期、成本三大要求，保障了人工岛工程顺利完成。
6.回顾整个过程，工程师在处理海底淤泥、选择建岛方案时，是怎么做决策的？这个过程叫什么？
工程师从保护生态、节省时间、成本等方面综合考虑，对比评估每个方案的好坏，选出最好的方案。这个过程就叫权衡利弊。
工程师的核心工作方法，就是权衡利弊：（1）先找到核心矛盾与限制条件；（2）提出多种备选方案；（3）从多个维度评估每个方案的优劣；（4）综合考量选出最优方案。
港珠澳大桥的建设，不仅是工程技术的胜利，更是中国工程师智慧与担当的体现。钢筒围岛法是我们的原创技术，向世界展示了中国工程的实力。
二、解读任务，明确问题
刚才我们跟着港珠澳大桥的工程师，学会了“权衡利弊选方案”的方法。接下来我们学着用同样的方法来完成一座桥的修建任务。
某沿江城市要新建一座跨江大桥，江面宽约250米，两岸土质松软。要求桥梁能双向通车及行人通行，桥下可通过大型船只，桥高不超过50米，造价不能太高，后期维护要简便。学校鼓励大家参与，制作跨度30厘米、宽度10厘米、承重3000克以上的桥梁模型。
（1）江面宽约250米，两岸的土质很松软。（2）桥要能双向通车和行人，桥下能过大型船只。（3）桥的高度不能超过50米，造价不能太高，后期维护要简便。
1、现实中的跨江大桥建设，有哪些客观条件和要求？
用给定的材料，制作一个跨度30厘米、宽度10厘米、承重在3000克以上的桥梁模型。
2、我们学校的模型制作任务又是什么？
跨度30厘米、宽度10厘米；只能用给定的材料；桥高符合比例要求。
3、本次任务有哪些必须遵守的限制条件？验收的标准又是什么？
承重达到3000克以上；结构稳固、外形平整；制作符合安全规范。
（1）三类桥梁各有什么优缺点？（2）哪种桥梁适合土质松软的江岸？（3）怎样设计能提升桥梁的承重能力？
4、需要研究的问题有哪些？
三、前期调研，对比选型
1.三类桥梁优缺点调研。
面对建桥任务，我们不能直接动手做，要先做前期调研。请大家结合教材，说一说拱桥、桁架桥、斜拉桥各有什么优点和缺点？
承重能力强，结构美观，历史悠久
自重轻、承重强，对地基要求低，造价适中，维护简便
对地基要求高，软土地基不适用；大跨度造价高
外观简洁，高度方向占用空间较多
造价高，施工难度大，后期维护成本高
接下来我们用评估表打分，每项满分5分，分数越高越符合要求。
经过打分比较，哪种桥的综合得分最高，是最合适的选择？
桁架桥综合得分最高，最适合本次任务。它对地基要求低，承重强，造价和维护成本适中，完全符合任务要求。
四、结构探究，优化设计方案
1.确定了桥型，我们还要研究它的结构，怎样设计才能使它承重能力强。
（1）用木棒和绳子分别搭三角形框架和四边形框架；（2）用手轻轻按压两种框架，你有什么发现？
四边形框架容易变形，三角形框架较为稳定。
2、体验三角形的稳固性活动
将双手扣在一起,形成一个两条边的结构｡当有人向下按压你的双手时,记 录你的感受｡
把胳膊肘撑在桌面上,与桌面形成一个三角形，再试一次,记录你的感受｡
三角形的结构能把力分散开，所以能承受更大的力。
3.如果想加固四边形框架，你会怎么做？为什么这样做？
在四边形框架里加一根斜杆，把它分成两个三角形。因为三角形结构稳定，加斜杆后整体就不容易变形了。
桥梁的侧面桁架全部做成三角形结构，桥面下方也增加三角形支撑，让整座桥的框架都利用三角形稳定性提升承重。
4.怎样在你的桥梁设计中运用好这种结构，提高桥的承重能力？
5.请各组完成最终设计方案，画出设计图，标注总跨度、宽度、高度，同时列出材料清单。
本节课我们像工程师一样，先明确了建桥任务的限制条件与验收标准，通过调研对比选出了桁架桥方案，学习了三角形稳定性知识，最终完成了桥梁设计方案，掌握了工程设计的前期流程。
一、填空题1.工程设计的第一步是________。2.三种常见桥型中，综合得分最高、最适合本次任务的是________桥。3.________形框架具有稳定性，不容易变形。4.加固四边形框架，可以在内部加斜杆，形成________结构。5.桥梁设计图需要标注________、宽度、高度，以及构件材料和连接方式。
二、判断题1.工程师拿到任务可以直接动手制作，不需要先明确限制条件。（ ）2.拱桥对地基要求很高，不适合土质松软的河岸。（ ）3.斜拉桥跨度大、造价低、维护简单，是所有场景的最优选择。（ ）4.三角形框架比四边形框架更稳固，承重能力更强。（ ）5.桥梁设计只需要考虑承重，不需要考虑造价和维护。（ ）6.前期调研和评估打分，能帮我们选出最合适的设计方案。（ ）
三、选择题1.下列不属于本次建桥任务限制条件的是（ ）A. 跨度30厘米 B. 承重3000克以上 C. 必须用纯金属材料 D. 宽度10厘米2.土质松软的河岸，最不适合建造的桥型是（ ）A. 桁架桥 B. 拱桥 C. 斜拉桥 D. 以上都不适合3.下列框架中，最不容易变形的是（ ）A. 三角形 B. 四边形 C. 五边形 D. 六边形4.工程设计中，使用评估表打分的主要目的是（ ）A. 让设计更好看 B. 多维度权衡，选出最优方案C. 增加作业量 D. 完全凭感觉选择
四、连线题:将桥型与其对应的特点用线连起来。 拱 桥 自重轻、造价适中、维护简便 桁架桥 承重强、对地基要求高 斜拉桥 跨度大、造价高、维护成本高