教科版六年級-下冊-第一單元：小小工程師

小學(xué)科學(xué)單元作業(yè)設(shè)計學(xué)科科學(xué)年級學(xué)期教材版本單元名稱基本信息六年級第二學(xué)期新教科版（2017版）小小工程師單元組織方式√自然單元重組單元對應(yīng)教材內(nèi)容序號課時名稱1234567第一單元第一課第一單元第二課第一單元第三課第一單元第四課第一單元第五課第一單元第六課第一單元第七課了解我們的住房認識工程建造塔臺課時信息設(shè)計塔臺模型制作塔臺模型測試塔臺模型評估改進塔臺模型（一）課標(biāo)要求學(xué)習(xí)內(nèi)容5~6年級學(xué)習(xí)目標(biāo)技術(shù)發(fā)明通常蘊含著一定的科知道很多發(fā)明可以在自然界找到原型，能夠說學(xué)原理。出工程師利用科學(xué)原理發(fā)明創(chuàng)造的實例。工程是以科學(xué)和技術(shù)為基礎(chǔ)的了解一項工程需要由多個系統(tǒng)組成，如建造住系統(tǒng)性工作。宅需要考慮結(jié)構(gòu)、供水、采光、供暖系統(tǒng)等。利用攝影、錄像、文字與圖案、繪圖或?qū)嵨?，表達自己的創(chuàng)意與構(gòu)想。工程的關(guān)鍵是設(shè)計。將自己簡單的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為模型或?qū)嵨铩８鶕?jù)現(xiàn)實的需要設(shè)計簡單器具、生產(chǎn)物品或完成任務(wù)。工程設(shè)計需要考慮可利用的條件和制約因素，并不斷改進和完善。根據(jù)設(shè)計意圖，分析可利用的資源。簡單評估完成一個產(chǎn)品或系統(tǒng)的可行性，預(yù)想使用效果。1（二）教材分析1.知識框架2.內(nèi)容內(nèi)在邏輯分析本單元內(nèi)容隸屬于小學(xué)科學(xué)知識學(xué)段目標(biāo)中的技術(shù)與工程領(lǐng)域。學(xué)習(xí)核心是以建造塔臺為目標(biāo)任務(wù)，讓學(xué)生經(jīng)歷一個“工程”建造的系統(tǒng)過程。首先學(xué)生通過對住房和港珠澳大橋的了解，認識住房的基本結(jié)構(gòu)和必需系統(tǒng)，梳理出工程建設(shè)的基本程序，從而深刻認識到工程建設(shè)的關(guān)鍵是技術(shù)。接著學(xué)生將親歷建造塔臺的工程實踐活動。由制定標(biāo)書進行投標(biāo)會，明確工程項目要求，體會到工程的多系統(tǒng)和復(fù)雜的特性，再通過設(shè)計塔臺總體方案，認識到在解決問題時要更多地考慮技術(shù)難關(guān)的突破，思考達成要求的方法。在動手制作予以具體實施的過程中也會有新的發(fā)現(xiàn)和感受，對緊接著進行的測試和評估改進環(huán)節(jié)給與很大幫助。技術(shù)與工程實踐活動可以使學(xué)生體會到“做”的成功和樂趣，并養(yǎng)成通過“動手做”解決問題的習(xí)慣。在學(xué)生經(jīng)歷“明確任務(wù)—設(shè)計—建造模型—測試—評估—改進”這一“工程”過程，有機會綜合所學(xué)的各方面知識，體驗科學(xué)技術(shù)對個人生活和社會發(fā)展的影響，初步建立起對工程的了解，感受工程的復(fù)雜與魅力。2（三）學(xué)情分析基礎(chǔ)知識：學(xué)生對身邊的工程建筑是熟悉的，比如住房、橋梁、塔臺等，但是對工程的結(jié)構(gòu)缺乏系統(tǒng)地思考。能力水平：學(xué)生有一定的動手能力，例如，可以依據(jù)圖紙用器材進行搭建，但是設(shè)計的思維尚不完善。生活經(jīng)驗：在之前的一些活動中，有過制作小模型的經(jīng)驗。也從外面看到過現(xiàn)實房屋的建設(shè)和施工。1.通過搜集資料、案例分析，知道很多發(fā)明可以在自然界找到原型，能夠說出工程師利用科學(xué)原理發(fā)明創(chuàng)造的實例。2.基于對住房和港珠澳大橋的觀察與分析，知道一項工程是由多個系統(tǒng)組成的，能梳理出工程建設(shè)的相似步驟：設(shè)計、制作模型、測試、評估、改進……認識到工程建設(shè)需要運用相關(guān)科學(xué)知識以及技術(shù)的支撐來完成。3.在建造塔臺的過程中，認同工程的關(guān)鍵是設(shè)計，能宣講相應(yīng)的工程理念。會利用文字與圖案來描述具體的工程或模型的結(jié)構(gòu)，有依據(jù)地推測工程案例中某個結(jié)構(gòu)或技術(shù)所起到的作用。4.能從經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益等方面評價某個工程設(shè)計，并提出改進和完善建議。1.研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，理清教學(xué)內(nèi)容，分析教學(xué)背景；2.制訂單元學(xué)習(xí)目標(biāo)和作業(yè)目標(biāo)；評價標(biāo)準(zhǔn)和方式。五、課時作業(yè)3第一課時1.了解我們的住房完成所需時間：3分鐘一、選擇1.現(xiàn)在我們的住房中常常安裝新風(fēng)系統(tǒng)，來增加房屋的通風(fēng)性，先前，人們居住的大雜院也很涼爽，是因為（）。A.它們有扇子B.因為那時更涼爽C.利用了自然通風(fēng)D.那時的房屋用的材料更隔熱答案：C設(shè)計意圖：知道通風(fēng)系統(tǒng)是住房的重要系統(tǒng)之一。其中利用日然通風(fēng)是中國建筑設(shè)計的智慧所在。第1題圖2.課間，小明跟同學(xué)說：“我家附近最近在修路，昨天回家停水我們沒辦法淘米、洗菜，今天，有水了，但是又停電了，我媽媽又沒做成飯”。從房屋系統(tǒng)的角度你認為（）。A.供水系統(tǒng)在房屋中最重要B.供電系統(tǒng)在房屋中最重要C.住房中供電、供水等各個系統(tǒng)是息息相關(guān)D.供電與供水是獨自運行的兩個系統(tǒng)，二者關(guān)系不大答案：C設(shè)計意圖：完善的設(shè)施建設(shè)需要依靠相應(yīng)的整套系統(tǒng)支持。二、填空3.我們每天早晨打開水龍頭接水刷牙，放學(xué)后幫媽媽接好洗衣機的水管洗衣服，晚上家人打開花灑洗澡，這些活動都依賴家中的。（供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)）答案：供水系統(tǒng)設(shè)計意圖：多個不同部分而形成的整體是系統(tǒng)，題干中所指的設(shè)施屬于供水系統(tǒng)。4.被譽為“中國天眼”的射電望遠鏡FAST是一項偉大的工程，它用于收集極其微弱的宇宙天體發(fā)出的無線電波，一般情況下，海拔越高，越能減少電磁波的傳播損失。因此，在“中國天眼”工程中，設(shè)計）是首要考慮的因素。答案：選址（選址、設(shè)計意圖：工程需要經(jīng)歷一定的建造過程，每一個過程都非常重要。第4題圖三、畫圖。請在下面的方框中畫出你家住房的平面圖，并標(biāo)出每個空間的功能。4設(shè)計意圖：能結(jié)合自己家的住房，說出住房的基本結(jié)構(gòu)（功能分區(qū)）。第二課時2.認識工程完成所需時間：5分鐘一、選擇1.以下工程建設(shè)的過程步驟排序正確的是（）。①進行設(shè)計②測試模型③實施建設(shè)④明確問題⑤制作模型A.③①②④⑤B.④③②①⑤C.④①②③⑤D.④①⑤②③答案：D設(shè)計意圖：能歸納出工程建設(shè)過程的相似步驟。2.右圖是著名的法國埃菲爾鐵塔。觀察圖片，從整體結(jié)構(gòu)出發(fā)你認為塔很高但又很穩(wěn)定的原因是（A.上小下大B.材料結(jié)實答案：A設(shè)計意圖：能根據(jù)工程案例初步分析塔的結(jié)構(gòu)特點。）。C.使用三角形D.使用四邊形第2題圖3.港珠澳大橋建造時要求橋塔高度超過200米，但是香港機場不允許有超過88米的建筑物出現(xiàn)，為此，可以解決的方法有（A.將香港機場遷址）。B.在水域上修建海底隧道和跨海大橋C.降低橋塔的建造高度D.放棄港珠澳大橋這項工程答案：B設(shè)計意圖：知道工程建設(shè)需要面臨的限制條件有哪些，又是怎樣解決難題的。二、判斷4.“中國天眼”工程包含了大量的科學(xué)原理，應(yīng)用了大量的科學(xué)技術(shù)。沒有科學(xué)技術(shù)的支撐，是不可能完成這么浩大的工程。（答案：√設(shè)計意圖：知道工程建設(shè)需要運用相關(guān)科學(xué)知識以及技術(shù)的支撐來完成，思考工程）5與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。5.當(dāng)周邊的生態(tài)影響到工程建造時，可以把生物和非生物都清理干凈。（答案：╳分析：不能因為建筑工程而影響生態(tài)環(huán)境。）設(shè)計意圖：知道我們應(yīng)該敬畏大自然，不能因為完成人類的建筑工程就輕易地改變生態(tài)環(huán)境，而應(yīng)該想辦法克服困難、解決難題。三、情境中學(xué)科學(xué)鳥巢國家體育場位于北京奧林匹克公園中心區(qū)南部，2003年12月24日開工建設(shè)，2008年3月完工，總造價22.67億元。為2008年第29屆奧林匹克運動會的主體育場，奧運期間承擔(dān)了多項體育賽事。奧運會后成為北京市民體育活動及享受體育娛樂的大型專業(yè)場所。袁泉鳥巢時任副總經(jīng)理負責(zé)設(shè)計技術(shù)管理工作，他說：“2003年政府為了響應(yīng)節(jié)儉辦奧運的要求，要對鳥巢進行設(shè)計優(yōu)化，將原來的設(shè)計概念中的可開合屋蓋進行的取消，中間開口擴大，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化節(jié)省了近7000噸的鋼結(jié)構(gòu)，也保證了建設(shè)時間”。鳥巢將繼續(xù)承擔(dān)北京2022年冬季奧運會開閉幕式，將成為舉辦兩次夏冬季奧運會的開閉幕式場館。（1）為什么要建造鳥巢？（）A.因為2008年奧運會比賽場地的需要B.因為北京沒有標(biāo)志性的建筑C.因為北京市民沒有體育娛樂場所D.因為北京冬奧會沒有合適的場地答案：A設(shè)計意圖：明確一項工程設(shè)計建設(shè)是因為現(xiàn)實工作或生活的需要。設(shè)計要圍繞建設(shè)目標(biāo)開展。（2）在建造體育館期間要是出現(xiàn)突發(fā)狀況，應(yīng)該（A.按照最初設(shè)計不變完成B.根據(jù)實際需求進行改進）。C.可以隨時改變D.可以隨著技術(shù)的發(fā)展，可以優(yōu)化設(shè)計方案答案：D設(shè)計意圖：雖然項目要按照方案際施，但在建設(shè)中也許會因為各種原因需要調(diào)整建設(shè)方案，優(yōu)化方案。并且在實施中發(fā)現(xiàn)方案存在問題是需要停止施工進行改進。第三課時3.建造塔臺完成所需時間：10分鐘一、選擇1.當(dāng)我們征集到多份塔臺的設(shè)計方案后，最終要通過（A.討論B.競標(biāo)C.競賽D.比賽）的方式確定建塔資格。6答案：B設(shè)計意圖：知道“競標(biāo)”的意思，以及競標(biāo)在一項工程中的意義。2.進行塔臺設(shè)計時最為關(guān)鍵的是（A.塔高和塔型B.實用性和安全性答案：B）。C.樓梯和欄桿D.美觀性設(shè)計意圖：知道要建造塔臺要涉及到的各個因素。二、判斷3.訓(xùn)練場上的塔臺需要隨時變換位置，這就需要建造的塔臺具有方便移動、抗風(fēng)、抗震等多項功能。（答案：√）設(shè)計意圖：認識到足球教練訓(xùn)練塔臺這項工程的設(shè)計需要考慮到各個因素。4.為了足球教練更加方便地觀看整個球場的情況，指揮塔臺應(yīng)該建得越高越好。（）答案：╳設(shè)計意圖：知道指揮塔臺各個因素之間是有關(guān)聯(lián)的，雖然建得高會看的更遠，但是越高的塔臺越容易傾倒，抗風(fēng)性能也弱，所以，只要能保證在塔臺頂部能看清整個球場的情況就可以了，不是要建得越高越好。5.工程的關(guān)鍵是設(shè)計。（）答案：√設(shè)計意圖：思考工程與設(shè)計的關(guān)系。三、填空6.塔臺競標(biāo)標(biāo)書要包括建塔位置、使用材料、時間分配等。、成本預(yù)算、人員分工、答案：塔的設(shè)計設(shè)計意圖：知道制訂建造塔臺標(biāo)書的各個內(nèi)容。7.制訂的標(biāo)書當(dāng)中競標(biāo)要點主要是和。答案：項目成本、項目安全性設(shè)計意圖：知道標(biāo)書最重要的兩點，也是項目最重要的兩點，就是項目成本、項目安全性。四、情境中學(xué)科學(xué)右圖是合肥新橋國際機場的塔臺，機場的塔臺有哪些科學(xué)奧秘呢？請同學(xué)們掃碼觀看視頻后答題：（1）機場塔臺是用來監(jiān)看以及控制飛機起降的地方，它的頂樓通常是（A.東西南北四個方向有窗戶B.周圍一圈全是透明窗戶答案：B）樣子的。情境中學(xué)科學(xué)掃碼答題7設(shè)計意圖：能夠通過資料知道機場塔臺頂樓通常是四面皆為透明的窗戶，為了保證航空管制員能看清機場四周的動態(tài)。（2）合肥新橋國際機場也是一個有塔臺的機場，機場跑道長3400米、寬45米；航站樓面積11萬平方米；站坪面積36萬平方米，共設(shè)機位27個，其中廊橋機位19個，遠機位8個。由此請判斷：新橋國際機場的塔臺工程要統(tǒng)籌考慮、協(xié)調(diào)平衡多種制約因素，具有復(fù)雜性。（）答案：√設(shè)計意圖：通過新橋機場的案例，進一步認識到一項工程的設(shè)計需要考慮到各因素以及各因素之間的關(guān)聯(lián)。（3）右圖為新橋國際機場的全貌，你能在圖中找到塔臺嗎？請將它用圓圈圈出來，并說一說塔臺建在這個位置有什么用意？。答案：位置圈出如下圖。用意：可以看清整個飛機場的情況，便于指揮，同時也不影響飛機運行。設(shè)計意圖：通過案例分析進一步認識到塔臺的選址很重要。第四課時4.設(shè)計塔臺模型完成所需時間：5分鐘一、選擇1.在建筑設(shè)計中，（）是最重要的。C.成本A.美觀答案：DB.材料D.安全性設(shè)計意圖：在學(xué)生的前概念中，有了設(shè)計圖就要開始施工建造了。但是實際的建設(shè)中需要通過模型來檢測設(shè)計的可行性和安全性等。2.體育館、學(xué)校、博物館、商場等建筑在設(shè)計的時候，首先考慮的是它們的（）是各不相同的。A.美觀性B.功能性答案：BC.成本D.樓層設(shè)計意圖：知道建筑設(shè)計會受到安全性和成本的限制，但是設(shè)計的目標(biāo)是為了實現(xiàn)它的某種功能。美觀是在實現(xiàn)安全和功能后盡量實現(xiàn)更美觀的設(shè)計。二、填空3.工程師在設(shè)計制作建筑模型時要經(jīng)歷的過程有、制作、檢測、評估。答案：設(shè)計設(shè)計意圖：建設(shè)一個塔臺模型時要經(jīng)歷的過程有：設(shè)計、制作、檢測、評估。8三、連線4.下列圖上的建筑物類似于什么結(jié)構(gòu)？請用線連起來。金字塔國家大劇院比薩斜塔圓柱體三角形圓頂形答案：金字塔——三角形國家大劇院——圓頂形比薩斜塔——圓柱體設(shè)計意圖：建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是復(fù)雜的，但是從整體中上看他們也是比較簡單的形狀。所以在設(shè)計的時候也需要考慮建筑的整體形狀。四、情境中學(xué)科學(xué)5.給學(xué)校要在操場邊建一座塔臺，供足球老師指揮訓(xùn)練。小明和小組同學(xué)一起設(shè)計一個高60厘米的塔臺模型，設(shè)計圖如右圖所示。（1）如果你是審核人，你要從哪幾個方面進行評價（）（多選）B.抗風(fēng)能力E.抗震能力A.塔高D.人員答案：ABCDEFC.成本F.承重能力設(shè)計意圖：要知道塔臺模型的評價指標(biāo)包括塔高、抗風(fēng)能力、成本、人員、抗震能力、承重能力等。（2）右圖中方框所示的結(jié)構(gòu)能起到（A.承重B.位移C.防震答案：C）作用。D.減少摩擦設(shè)計意圖：認識設(shè)計圖中的結(jié)構(gòu)和功能是相關(guān)聯(lián)的。第五課時5.制作塔臺模型完成所需時間：5分鐘一、選擇1.在制作塔臺模型的時候要控制好立柱的高度，同一層的立柱的選擇應(yīng)該（），防止塔臺傾斜，從而保證塔臺穩(wěn)固。A.越長越好B.等高C.可以長短不一答案：B設(shè)計意圖：立柱等高可以保證同一層高度相同，避免塔臺傾斜92.以下塔臺模型制作出來后穩(wěn)定性更好的是（）。A.答案：AB.C.設(shè)計意圖：能根據(jù)塔臺模型制作評價表反思所制作模型的優(yōu)劣，并能分析得出不同樣式的模型穩(wěn)定性的差異是如何的。上小下大的塔臺模型穩(wěn)定性更好。二、判斷3.制作塔臺模型要與設(shè)計方案相一致，不要想一出是一出。（答案：√）設(shè)計意圖：要依照設(shè)計方案，制作出塔臺模型。三、實驗探究4.第二小組的同學(xué)們在科學(xué)老師的指導(dǎo)下設(shè)計塔臺模型并制作，在此過程中，他們遇到了一些困難，你能幫幫他們嗎？請掃碼觀看視頻后答題：（1）第二小組的方案中，為了使足球老師有更大的面積可以坐下，將塔臺設(shè)計成了如圖1的樣式，這樣有什么問題？（）A.不太好看B.容易傾倒實驗探究掃碼答題C.不易攀登答案：B設(shè)計意圖：上大下小的塔臺模型穩(wěn)定性不強，容易傾倒。（2）他們在制作過程中，發(fā)現(xiàn)設(shè)計有問題，此時是按照設(shè)計方案繼續(xù)做下去，還是修改方案再制作？（A.修改后再制作答案：A）B.不改，要與設(shè)計方案相一致C.改不改都行設(shè)計意圖：在制作模型的過程中要注意發(fā)現(xiàn)新問題，引發(fā)新思考，及時修改方案，再依照新方案制作塔臺模型。（3）模型做好了之后，他們應(yīng)該（A.立馬測試）。B.對模型成品的優(yōu)缺點進行查找、預(yù)測C.立即投入生產(chǎn)，制作成品答案：B設(shè)計意圖：模型做好后要先對模型成品的優(yōu)缺點進行查找、預(yù)測，分析之后再測試。（4）最終，第二小組制作出了如右圖2的模型。如果想增加這個模型的抗震能力，可以將彈簧安裝在哪里？（A.最頂端B.中間位置C.最底端答案：C）設(shè)計意圖：彈簧適合做抗震材料，在這個模型的底端安裝多個彈簧，可以提高抗震能力。圖210第六課時6.測試塔臺模型完成所需時間：5分鐘一、選擇1.在一個塔臺模型中，減少斜桿、橫梁、柱子，很有可能會影響它的（）。A.美觀性B.承重能力C.抗風(fēng)能力答案：B設(shè)計意圖：斜桿、橫梁、柱子都是在模型結(jié)構(gòu)中增強承重能力的。二、判斷2.當(dāng)發(fā)現(xiàn)塔臺角度有些傾斜時，不需要特意調(diào)整過來，傾斜的角度不會影響它的抗震能力的，畢竟，比薩斜塔也從沒有倒下。（答案：╳）設(shè)計意圖：塔臺角度傾斜了，會影響它的抗震能力，需要及時調(diào)整。比薩斜塔傾斜是由于地基不均勻和土層松軟導(dǎo)致的，建造者采取了各種措施修正傾斜，比如刻意將鐘樓上層搭建成反方向的傾斜，以便補償已經(jīng)發(fā)生的重心偏離等。三、情境中學(xué)科學(xué)3.約翰·漢考克中心大廈位于美國伊利諾伊州芝加哥，右圖分別是大廈的實景圖和模型圖。大廈加上天線高達457.2米，地上100層，是芝加哥第四高建筑。該中心坐落于密歇根海岸，從這幢摩天大樓上能看到芝加哥市全景。（1）漢考克中心非常明顯的特征就是外側(cè)巨大的交叉骨架，這種結(jié)構(gòu)對于（A.美觀性答案：B）有很大的好處。C.抗震能力B.抗強風(fēng)能力設(shè)計意圖：整座大廈的外側(cè)都是這種交叉骨架，相當(dāng)于給四邊形框架增加了斜桿，使其變成三角形，而三角形結(jié)構(gòu)可以使塔臺穩(wěn)固，抗強風(fēng)能力加大。（2）當(dāng)建筑設(shè)計沒有達到規(guī)范要求時，在實際使用后會遇到許多問題，所以在設(shè)計并制作好建筑模型后，要首先（A.交付給建筑施工方實施建造B.進行評估并改進方案C.測試模型并記錄數(shù)據(jù)答案：C）。設(shè)計意圖：測試模型是工程設(shè)計中又一重要環(huán)節(jié)。模型是設(shè)計的具體表現(xiàn)，測試是對設(shè)計是否合理、科學(xué)、符合要求的檢驗。測試環(huán)節(jié)決定著設(shè)計方案是否符合工程要求，是否存在問題以及明確改進方向。（3）你認為當(dāng)初約翰·漢考克中心大廈模型設(shè)計好后，在測試時還需要考慮哪些實際問題呢？（）（多選）A.建筑濱海，海風(fēng)大，高層建筑容易因為風(fēng)大而擺動B.海邊建筑容易受海風(fēng)侵蝕C.濱海地質(zhì)不穩(wěn)固，可能存在地基不穩(wěn)固問題答案：ABC11設(shè)計意圖：工程要考慮許多實際情況，所以在測試模型這個環(huán)節(jié)中就應(yīng)當(dāng)將相關(guān)的實際問題考慮進去，測試標(biāo)準(zhǔn)就是工程設(shè)計明確的評價指標(biāo)，是工程模型是否達標(biāo)的依據(jù)。五、實驗探究4.探究小組在測試塔臺模型后，發(fā)現(xiàn)了一些問題，請你來思考，是什么原因?qū)е铝藛栴}的出現(xiàn)，并將序號填寫在對應(yīng)的問題后面（只填序號）。①承重結(jié)構(gòu)不多④制作不夠精細，角度不正問題②吸管用量過多③高度太高⑤底部重量不夠可能會產(chǎn)生的影響抗風(fēng)性不太好，風(fēng)力三級測試中開始搖晃承重能力差抗震能力不強成本過高不夠穩(wěn)固答案：③①④②⑤設(shè)計意圖：制作好塔臺模型后要對測試結(jié)果進行反思，要能歸因問題所在，能將問題進行梳理、歸納。第七課時7.評估改進塔臺模型完成所需時間：5分鐘一、選擇1.當(dāng)塔臺承重能力不佳時，可以多增加（A.三角形B.平行四邊形答案：A設(shè)計意圖：三角形結(jié)構(gòu)可以使塔臺穩(wěn)固，承重能力強。）形狀來改進它。C.梯形D.長方形2.塔臺的穩(wěn)定性可以靠（常使用。）的方法來增加，這樣既方便操作，又不影響塔臺的正A.在塔臺外圍整體增加一層吸管C.將塔臺形狀改成圓頂形B.在塔臺底部增加多層吸管D.把塔臺高度降低一半答案：B設(shè)計意圖：上輕下重的塔臺穩(wěn)定性更強，所以可以在塔臺底部增加多層吸管，從而增加底部的重量，提高塔臺的穩(wěn)定性。D選項雖然能提高塔臺的穩(wěn)定性，但是高度不達標(biāo)，不能達到所要求的功能。二、判斷3.小組交流評估時，不僅要重視自己做的模型結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)點，還應(yīng)該關(guān)注缺點的改進。（）答案：√設(shè)計意圖：工程要反復(fù)評估改進，不斷完善，才能達成最終的工程要求。要能依據(jù)12評估標(biāo)準(zhǔn)，針對小組模型開展自我評估與組際間評估，重視優(yōu)點、不足。要根據(jù)不足之處梳理出需要進一步改進的問題，同時重視結(jié)構(gòu)優(yōu)點，可以給其他模型以啟發(fā)，也是讓自己加深設(shè)計與工程的關(guān)系。三、情境中學(xué)科學(xué)①-⑦為大興機場的7份設(shè)計圖紙大興機場的最終設(shè)計方案北京大興國際機場在2011年進行了設(shè)計方案征集，有七家國內(nèi)外設(shè)計單位參加并分別提供了設(shè)計圖紙（如上左圖），并經(jīng)過多次優(yōu)化、改進，確定了大興機場現(xiàn)在的樣子（如上右圖）。最終方案是一座集中型航站樓，它的形態(tài)由7個直徑1.2千米的圓形互相切割而成。航站樓有5條放射狀的候機廊，這種形態(tài)能在有限的空間內(nèi)增加?？匡w機的建筑邊長，從而排下更多的登機廊橋，連接更多的飛機。而旅客從航站樓中心點不論走到哪條候機廊的最遠登機口，都只有600米距離，步行只需要8分鐘。（若想了解更多關(guān)于北京大興機場的知識，推薦閱讀《新機場，出發(fā)！》）（1）大興機場在2011年收到了來自七家國內(nèi)外設(shè)計單位的方案，每家設(shè)計單位所提供用來競標(biāo)的文件叫做（表達自己的創(chuàng)意與構(gòu)想。A.方案），在這份文件中，設(shè)計師利用文字、繪圖的方式B.標(biāo)書C.計劃答案：B設(shè)計意圖：知道標(biāo)書是撰寫項目詳情并用來競標(biāo)的文件。（2）大興機場設(shè)計的步驟是（）。A.設(shè)計模型、制作模型、測試模型、評估模型、改進設(shè)計B.設(shè)計模型、制作模型、改進設(shè)計、評估模型、測試模型C.設(shè)計模型、評估模型、改進設(shè)計、測試模型、制作模型答案：A設(shè)計意圖：知道工程的基本步驟。（3）雖然征集到的七份設(shè)計方案都很棒，但是為了能在有限的空間內(nèi)停下更多的飛機，為了給旅客帶來更多的便捷，為了能夠突破更多的限制，設(shè)計師團隊（）。A.完全否定了七份方案，重新梳理，擬定出完全不一樣的新方案。B.收集七份方案的優(yōu)點，將其匯聚在一起，形成了最終的完美方案。C.在七份方案的基礎(chǔ)上進行了充分地討論，修改設(shè)計，完善方案，根據(jù)研討出的修改方案有針對性地進行修改設(shè)計模型。答案：C設(shè)計意圖：工程的關(guān)鍵是設(shè)計，一份設(shè)計稿并不就是終極成品，而是需要反復(fù)推敲，不斷地重新制作模型——測試評估，發(fā)現(xiàn)問題要進行改進，直到達到工程要求，才能完成設(shè)計環(huán)節(jié)進行施工建造。13（一）單元質(zhì)量檢測作業(yè)內(nèi)容完成所需時間：30分鐘一、選擇題。從題后的四個備選答案中，選出一個符合題目要求的答案。（15分）1.長城是中國古代第一軍事工程，它建于高山峻嶺或平原險阻之處，根據(jù)地形和防御功能的需要而修建，凡在平原或要隘之處修筑得十分高大堅固，而在高山險處則較為低矮狹窄，這主要是為了（A.節(jié)約人力和費用，節(jié)約成本B.便于情報的傳遞）。C.整體的美觀D.提高防御功能第1題圖答案：A設(shè)計意圖：工程設(shè)計中，最重要的兩點就是項目成本和項目安全性，盡可能低降低項目木成本、節(jié)約材料是工程設(shè)計一大注重點，長城這項偉大工程成本巨大，所以，在本已地形險要的高山之處建得低矮狹窄會大大節(jié)約人力和費用，從而節(jié)約成本。2.近年來，“天眼”觀天、“天問”奔火、“蛟龍”潛水、“嫦娥”攬月……一個個宏大工程，不斷刷新著我國科技發(fā)展的高度，這說明（A.有科學(xué)想法就能立馬實現(xiàn)B.科學(xué)技術(shù)與工程相輔相成）。C.航天和潛水的科技已經(jīng)發(fā)展得差不多了，沒有更多值得我們研究的了D.只有重大的科技項目才能被稱為工程，普通民房并不是工程答案：B設(shè)計意圖：通過分析這些偉大工程的建設(shè)過程，可以感受到科學(xué)技術(shù)在其中發(fā)揮的重要作用，都包含了大量的科學(xué)原理，應(yīng)用了大量的科學(xué)技術(shù)。沒有科學(xué)技術(shù)的支撐，是不可能完成這么浩大的工程的。與此同時，工程實施過程中面臨的各項困難和技術(shù)難關(guān)也對科學(xué)技術(shù)提出了更高的要求，推動著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展前進?？梢哉f，科學(xué)技術(shù)進步支持工程的實施，工程的實施也推動著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展。3.長江上水電大壩的建設(shè)是項利國利民的工程。而在建設(shè)大壩的時候?qū)ｉT為洄游魚類設(shè)計了“魚道”。這是建筑設(shè)計中對（A.生態(tài)環(huán)境B.建造成本C.實用性答案：A）的考慮。D.水流大小設(shè)計意圖：在建筑設(shè)計的時候，除了要考慮建筑對人類的作用，還要考慮其他生物的生存環(huán)境。4.現(xiàn)在我們的住房中常常安裝新風(fēng)系統(tǒng)，來增加房屋的通風(fēng)性，先前，人們居住的大雜院也很涼爽，是因為（）。A.它們有扇子C.利用了自然通風(fēng)B.因為那時更涼爽D.那時的房屋用的材料更隔熱答案：C第4題圖14設(shè)計意圖：知道通風(fēng)系統(tǒng)是住房的重要系統(tǒng)之一。其中利用日然通風(fēng)是中國建筑設(shè)計的智慧所在。5.右圖1是上海中心大廈，它是一座巨型高層地標(biāo)式摩天大樓，地上127層，地下5層，總高為632米。在它的第126層設(shè)計了一個阻尼器（如圖2），你猜測阻尼器的作用是（）。A.增加承重B.抗震C.抗風(fēng)D.增加美觀性答案：B設(shè)計意圖：有的高度很高的大廈當(dāng)中設(shè)計有阻尼器，它是用來抗震的。二、填空題。從題后提示語中選出合適的內(nèi)容，填寫在橫線上，使內(nèi)容表達更科學(xué)、更完整。（10分）6.如圖，鳥巢體育館外圍主要采用這樣骨架式結(jié)構(gòu)，其中大量采用了（三角形，長方形）是因（穩(wěn)定性，易變形性）。為這種形狀具有答案：三角形、穩(wěn)定性設(shè)計意圖：框架結(jié)構(gòu)是許多建筑采用的支撐系統(tǒng)，看上去比較復(fù)雜，但實際上它基本的形狀是四邊形和三角形。而三角形在建筑穩(wěn)定性上起到重要的作用。第6題圖7.有人說，沒有國外的科技水平和橋梁專家的幫助，中國人是不可能在錢塘江上建起一座橫穿大江的橋，然而我國著名的橋梁設(shè)計專家卻在1937年自主設(shè)計建造了錢塘江大橋。答案：茅以升（屠呦呦，茅以升）設(shè)計意圖：認識中國著名的建筑師，提高名族自豪感。體會在危難時刻也不放棄的民族責(zé)任感。8.長江大橋在建造前進行了工程招標(biāo)，你認為招標(biāo)時要著重考慮安全性。（項目成本，項目技術(shù)）和項目答案：項目成本設(shè)計意圖：意識到建筑設(shè)計的時候需要考慮成本。建筑設(shè)計在成本有限的情況下實現(xiàn)其他的目標(biāo)，避免不切實際的設(shè)計。9.第一小組在制作完成塔臺模型后進行檢查，這時候要注意檢查模型的固。答案：接口（材料，接口）處是否牢設(shè)計意圖：認識建筑模型是檢測自己設(shè)計物品。初步搭建完成后自我檢查是很重要的，而檢查材料間的連接處是否牢固是關(guān)鍵。第9題圖15三、連線題。10.下列圖上的建筑物中運用了什么典型的結(jié)構(gòu)？請用線連起來。（10分）東方明珠塔中國國家大劇院趙州橋礦用井架房屋屋頂框架結(jié)構(gòu)三角形圓頂形答案：設(shè)計意圖：建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是復(fù)雜的，但是從整體或特定部分上看，它們也是由簡單形狀構(gòu)成，這些形狀穩(wěn)定性強，增加了建筑的承重能力。四、情境中學(xué)科學(xué)。（6分）11.瑞典的建筑師在非洲旅行的時候發(fā)現(xiàn)，高達6米的白蟻穴。而且他還發(fā)現(xiàn)在外部超過40℃的高溫下，白蟻穴內(nèi)部始終保持相對涼爽。后來他發(fā)現(xiàn)是因為白蟻穴中有許多從地下通道直達蟻房，而且地表下也有許多通氣孔。英國的建筑師皮爾斯，受到白蟻穴的啟發(fā)，在夏季溫度超過40℃的津巴布韋首都哈拉雷，建造了10層樓高的無空調(diào)建筑“東門購物中心”。它在夏季始終保持24℃，大大減輕了能源的消耗。（