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教科版科学六年级下册全册同步学案含答案
第1课时 了解我们的住房
一、学习目标
1.知识目标
(1)住房都是有一定结构的,根据需求不同,结构也会存在差异。
(2)住房由供水、供暖、采光、电路等多个系统组成。
(3)住房需要经历一定的建造过程,每一个过程都非常重要,需协同发挥作用。
2.探究目标
(1)能结合自己家的住房,说出住房的结构(功能分区),以及供水、采光、供暖等主要系统。
(2)能通过查阅资料及相互交流,简述住房的基本建造过程。
二、知识梳理
1.住房都是有一定结构的,根据 需求 不同, 结构 也会存在差异。
2.住房的结构分类(多个分类标准)
(1)从 功能 分类,有卧室、起居室(客厅)、厨房、卫生间、阳台等。
(2)从 高度 分类,有低层、多层、小高层、高层、超高层等。
(3)从 楼体结构 分类,有砖木结构、砖混结构、钢混框架结构、钢结构等。
3.住房由 门 、 窗 、 柱子 、 梁 、 墙体 等基本结构和 供水 、 排水 、 电路 、 采光 、 通风 、 供暖 、 燃气 、 网络 等多个基本系统组成。
4.住房需要经历一定的建造过程,每一个过程都非常重要,需要 协同发挥作用 。
5.住房建造的过程一般经历:
选址→设计→建造→评估→改进。其中 设计 是核心。
三、实验解析
1.实验重现
(1)实验名称:标出住房所具有的系统
(2)实验材料:住房图纸(学生活动手册)、笔等。
(3)实验步骤:观察住房图纸,在图中标出房屋所必须具有的系统。
(4)实验现象:
(5)实验结论:住房必须有门、窗、承重等基本结构和供水系统、排水系统、通风系统、采光系统、供暖系统、电路系统、网络系统等基本系统。
2.指点迷津
在房屋建造过程中,一般包括哪些工作阶段?核心是哪个?
建造房屋的过程有选址、设计、建造、评估、改进。每一个阶段都很重要,不可缺少,其中设计是核心。
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第2课时 认识工程
一、学习目标
1.知识目标
(1)许多发明创造来源于对生活的观察,可以在自然界找到原型。
(2)工程建设需要运用相关科学知识以及技术的支撑来完成。
(3)工程需要在一定的限制条件下完成任务,要经历类似的建设过程。
2.探究目标
(1)能通过阅读资料知道工程建设需要面临的限制条件有哪些,又是怎样解决难题的。
(2)能根据工程案例归纳出工程建设过程的相似步骤。
(3)能了解工程建设所需的科学技术支持,分析工程与科学技术的关系。
二、知识梳理
1. 港珠澳大桥是我国具有代表性的伟大工程之一。经过九年施工正式开通,全长 55 千米,是集 桥 、 岛 、 隧 为一体的世界最长的跨海大桥。
2.工程的关键是 设计 ,工程是运用 科学 和 技术 进行设计、 解决实际问题 和 制造产品 的活动。
3.港珠澳大桥面临的限制和挑战以及解决办法:
限制和挑战
解决办法
桥面高度、塔高与香港机场对建筑物高度的要求相互影响
相应海域修建海底隧道和跨海大桥
桥梁和隧道需要用岛屿连接
修建人工岛
海底淤泥问题与环境保护
用圆钢筒围岛
4.工程建设中的相似步骤:
5.“中国天眼”、高铁、“鸟巢”体育馆、“天宫”空间站等工程项目包含了大量的 科学原理 ,利用了大量的 科学发明 ,使用了 现代科学技术 。工程的建设需要运用相关 科学知识 以及 技术 的支撑来完成。
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第3课时 建造塔台
一、学习目标
1.知识目标
对一项工程的设计需要考虑到各因素以及各因素之间的关联。
2.探究目标
(1)能够考虑到建造塔台所涉及的各个因素。
(2)能够根据教科书中的“标书”样本制订出建造塔台标书。
(3)能够利用文字、绘图的方式表达自己的创意与构想。
二、知识梳理
1.建造塔台需要考虑的因素:
(1)对一项工程的设计需要考虑到各因素以及 各因素 之间的 关联 。
(2)足球教练训练塔台 不固定 位置,可以随需要 变换位置 。这就需要建造的塔台具有 方便移动 、 抗风 、 抗震 等多项功能。同时,工程项目还要求教练能够站在上边指挥训练,其 承重能力 、 高度 和 安全性 也是重要项目要求,是核心与重点。
(3) 美观 、 成本 等属于在重点基础上的综合点。
2.制订标书:
(1)塔台竞标标书项目: 建塔位置 、 使用材料 、 塔的设计 、 成本预算 、 人员分工 、 时间分配 等。
(2)竞标要点: 项目成本 和 项目安全性 。
3.投标发布会:
(1)小组进行投标讲解,利用文字、绘图的方式介绍本组塔台设计的 优势 ,阐述保证 项目安全 和控制 项目成本 的设计。
(2) 项目安全性 和 项目成本 是工程设计的重点,二者的 协调统一 是工程设计的关键,工程的关键是 设计 。
三、实验解析
1.实验重现
(1)实验名称:制定标书
(2)阅读标书内容,研讨具体内容:
(3)以小组为单位制定标书。
注意事项:制订标书要合理,准确使用文字、图画、标注等多种形式表达。在设计中还要考虑承重、安全、抗风抗震能力等问题 。重点关注项目安全性和项目成本。
塔台竞标标书
日期:2022年4月23日
A.建塔位置:跑道边上
B.使用材料:
①承重:空钢管、实钢管、钢筋。
②外表:塑料皮、栅栏、木头、钉子。
③移动:滑轮、固定架、焊接器等。
C.塔的设计:
D.成本预算:材料费3000元,人工费800元。
E.人员分工:甲组绘制设计图,乙组购买材料,丙组进行建造,丁组进行测试、评估及改进。
2.指点迷津
建造塔台时怎样使它更稳固?
建造塔台可以采用框架结构,遵循上小下大、上轻下重的原则,使塔台更加稳固。
成本预算如何计算?
先参考市场,例如钢管90元/根(口径4.8厘米),木料:10元/米(横截面长6厘米,宽4厘米)等。电焊工400元/天,木工320元/天等。再依次计算需要的用量,各工种需要的时间。最后得出总成本。
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第4课时 设计塔台模型
一、学习目标
1.知识目标
(1)工程设计是一个复杂的过程,需要综合考虑各个因素及之间的关联。
(2)工程设计中蕴含着一定的科学知识。
2.探究目标
(1)能根据建造塔台的具体任务,综合考虑相关因素,制订出建造方案。
(2)能根据限制条件设计出符合要求的塔台模型,并能用文字和绘图的方式表达创意。
(3)能深入思考,发现并解决设计中的难点问题。
(4)能反思自己的设计,不断改进。
二、知识梳理
1. 建立模型 是工程设计中的重要环节,工程师常通过建立模型来测试他们的设计。
2. 工程设计 是一个复杂的过程,需要综合考虑各个因素及之间的 关联 。
3.我们建造塔台模型的过程: 设计 、 制作 、 测试 、 评估 、 改进 。
4.设计塔台的要求包括高度(60厘米)、 底部不粘连桌面 、使用固定材料、承 重 、 抗风 、 抗震 、稳固、美观、价廉(节省材料)。
5.三角形具有 稳定性 ,具有一定的 承重和抗压性 。
6.设计塔台考虑的因素:
(1)塔台的稳定性:多用 三角形 结构,接口处固定牢固。塔身 上小下大 、 上轻下重 。
(2)抗震方式:
①耐震:加大底部面积或加重底座重量。
②制震:塔台底部加入弹簧。
③免震:塔台底部加入滚珠。
7.控制成本:不能太大、太高,以防材料不够用。
三、实验解析
1.实验重现
(1)实验名称:三角形的稳定性
(2)实验材料:三角形框架、正方形框架。
(3)实验步骤:用食指分别从两种形状框架上部中点往下压,感受它们的承重能力,观察它们形状的改变。
(4)实验现象:
(5)实验结论:三角形具有稳定性,具有一定的承重和抗压性。
2.指点迷津
如何保证塔台的倾斜角大小?
设计图上需要将塔台拆分成面,计算每个面的大小并标注,以此控制塔台的倾斜,保证限定条件的落实。
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第5课时 制作塔台模型
一、学习目标
1.知识目标
制作模型是工程设计的重要环节。
2.探究目标
(1)能依照设计方案,制作出塔台模型。
(2)能在制作模型的过程中发现新问题,引发新思考。
(3)能根据塔台模型制作评价表反思所制作模型的优劣。
二、知识梳理
1.模型要完全按照 设计图纸 进行制作。模型成品为 测试与评估 提供了可能。模型是 改进设计 完成工程任务的重要依据。
2.制作塔台模型:
(1)制作活动的核心:制作塔台 模型 要与 设计方案 相一致。
(2)搭建顺序: 底座搭建 、 侧面搭建 、 整体搭建 。
(3)塔台模型的稳定性:立柱尽量 等高 ,使用 三角形 结构。
(4)成本控制:塔台的 接口处 要固定牢固,同时也要考虑 节省 胶带。
(5)注意事项:安全、轻声、干净。
三、实验解析
1.实验重现
(1)实验名称:制作塔台模型
(2)制作模型注意事项: 注意安全、轻声交流、收拾干净。
(3)制作塔台模型的材料:吸管、胶带、剪刀、红笔、滚珠、弹簧、钩码等。
(4)明确提示与要求:制作塔台模型要与设计方案相一致。塔台的接口处要固定牢固,同时也要考虑节省胶带。立柱尽量等高,使用三角形结构。为塔台模型命名。
(5)模型展示:
模型名称
模型
说明
围栏防护型
上、下面为正方形,顶部带防护栏,底部四角配重用来抗风抗震
脚手架型
底部方形,顶部三角形,在实现工程要求的前提下,尽可能节约材料
底托抗震型
虽然整体结构没有呈现出上小下大的形状,但是底部设计了四个三角形组合结构,在保证稳定的基础上融入抗震设计
金字塔型
大量三角形结构保证了塔台的稳定性,底部加重保证抗风抗震能力,各个接口处用大量胶带固定保证塔台坚固
2.指点迷津
以上几种模型的共同之处是什么?
它们的共同之处是均包含了大量的三角形结构。三角形具有稳定性,具有一定的承重和抗压性。
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第6课时 测试塔台模型
一、学习目标
1.知识目标
(1)测试是工程设计中的重要环节,是衡量设计是否达到规范要求的重要方法。
(2)完成一项任务(测试)需要使用特定的工具。
2.探究目标
(1)能依据标准对塔台模型进行测试并记录。
(2)能对测试结果进行反思,能找到问题所在。
(3)能将问题进行梳理、归纳。
二、知识梳理
1. 测试 模型是工程设计中的重要环节。模型是设计的具体表现,测试是对设计是否合理、科学、符合要求的检验。 测试标准 就是工程设计明确的 评价指标 。塔台 模型制作评价表 就是本课测试塔台模型是否达标的依据。
2.测试塔台模型的各项功能,需要使用不同的 工具 。
(1)“塔高”要求达到60厘米, 米尺 可以满足需要。
(2)“顶端承重”可以借助水瓶或书本等重物,注意选择的重物要一致,方便学生比较。
(3)“抗风能力”可以借助电风扇的不同风力等级完成。
(4)“抗震能力”需要用专业仪器进行地震模拟,便于科学准确地分出等级。
(5)“材料成本统计”由材料量化进行计算。
(6)“分工合作”和“美观”是无法量化的项目,需要全班评议,共同商讨。
3.测试从 塔高 、 顶端承重 、 抗风能力 、 抗震能力 、 设计图及文字说明 、 材料成本统计 、 分工合作 、 美观 八个方面打分。
三、实验解析
1.实验重现
实验名称
测试塔台承重
测试塔台高度
测试塔台
抗风能力
测试塔台
抗震能力
实验材料
质量一样的重物若干
米尺、书
电风扇
模拟地震仪
实验步骤
及数据
的记录
在塔台上方放置一块薄纸板
米尺0刻度线与塔台底端保持水平
将电风扇放置在离塔台一定距离的位置
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