教科版六年級(jí)科學(xué)下冊(cè)-第一單元《小小工程師》知識(shí)點(diǎn)

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六年級(jí)下冊(cè)科學(xué)第一單元《小小工程師》知識(shí)清單1.1 了解我們的住房1、住房的基本結(jié)構(gòu)：框架、承重、戶型、采光等。2、住房所具有的系統(tǒng)：供水、供電、排水、電路、煤氣、供暖、網(wǎng)絡(luò)等。3、住房的各個(gè)系統(tǒng)之間存在整體相互作用。如供水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)相互關(guān)系，供電系統(tǒng)與家庭電路系統(tǒng)相互關(guān)系，電路系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相互關(guān)系。4、住房建造的主要過(guò)程：選址、設(shè)計(jì)、建造、驗(yàn)收。每個(gè)階段都很重要，需協(xié)同發(fā)揮作用，核心是設(shè)計(jì)。5、住房的結(jié)構(gòu)分類標(biāo)準(zhǔn)有很多，從功能分類有臥室、起居室(客廳 )、廚房、衛(wèi)生間、陽(yáng)臺(tái)等;從高度分類有低層、多層、小高層、高層、超高層等；從樓體結(jié)構(gòu)分類有磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼混框架結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。6、了解我們的住房，其次要了解住房中包含的系統(tǒng)。住房中有給排水、電、燃?xì)?、供暖等必備設(shè)施。完善的設(shè)施建設(shè)需要依靠相應(yīng)的整套系統(tǒng)支持，例如，承重系統(tǒng)、采光系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等。無(wú)論是住房結(jié)構(gòu)，還是各種設(shè)施，其整體都是由多項(xiàng)系統(tǒng)整合組成的。這些系統(tǒng)的建設(shè)與住房整體結(jié)構(gòu)緊密相連并要協(xié)同設(shè)計(jì)。住房建設(shè)工程無(wú)論是結(jié)構(gòu)還是設(shè)施都要由無(wú)數(shù)系統(tǒng)組成，各項(xiàng)系統(tǒng)相互影響、相互配合、協(xié)調(diào)整合，需要進(jìn)行科學(xué)的、系統(tǒng)的統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)住宅需求。1.2 認(rèn)識(shí)工程1、認(rèn)識(shí)港珠澳大橋（1）大橋經(jīng)過(guò)九年施工，全長(zhǎng)55千米，集橋、島、隧為一體的世界最長(zhǎng)的跨海大橋，將為粵港澳大灣區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)強(qiáng)勁的動(dòng)力，給文化交流帶來(lái)方便。（2）工程建設(shè)過(guò)程的基本步驟：         （3）限制條件包括時(shí)間、費(fèi)用、可用材料、環(huán)境、抵抗自然界的破壞能力等。2、每一項(xiàng)宏大的工程都采用了大量技術(shù)，證明了工程離不開(kāi)技術(shù)的支持。3、工程實(shí)施過(guò)程中面臨的各項(xiàng)困難和技術(shù)難關(guān)也推動(dòng)著技術(shù)不斷發(fā)展前進(jìn)。4、工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)，工程是運(yùn)用科學(xué)和技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、解決實(shí)際問(wèn)題和制造產(chǎn)品的活動(dòng)。5、埃菲爾鐵塔具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：上小下大、上輕下重，穩(wěn)定性好；框架結(jié)構(gòu)，空氣阻力??；采用大量的三角形結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性好；拱形結(jié)構(gòu)承重能力強(qiáng)。6、技術(shù): 泛指根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和自然科學(xué)原理發(fā)展而成，把生產(chǎn)要素投入轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品和服務(wù)等產(chǎn)出的理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)以及各種工藝操作方法與技能，如電工技術(shù)焊接技術(shù)、木工技術(shù)、激光技術(shù)、作物栽培技術(shù)、育種技術(shù)等。7、工程:將自然科學(xué)的原理應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門(mén)中去而形成的各學(xué)科的總稱。如土木建筑工程、水利工程、冶金工程、機(jī)電工程、化學(xué)工程、海洋工程、生物工程等。這些學(xué)科是應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的原理，結(jié)合在科學(xué)實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐中所積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)而發(fā)展出來(lái)的。主要內(nèi)容有對(duì)于工程基地的勘測(cè)、設(shè)計(jì)施工，原材料的選擇研究，設(shè)備和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造，工藝和施工方法的研究等。8、結(jié)構(gòu):與“功能”相對(duì)。系統(tǒng)內(nèi)各組成要素之間的相互聯(lián)系，相互作用的方式是系統(tǒng)組織化、有序化的重要標(biāo)志。物質(zhì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可分為空間結(jié)構(gòu)和時(shí)間結(jié)構(gòu)。任何具體事物的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都是空間結(jié)構(gòu)和時(shí)間結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一。結(jié)構(gòu)既是系統(tǒng)存在的方式又是系統(tǒng)的基本屬性，是系統(tǒng)具有整體性、層次性和功能性的基礎(chǔ)與前提。研究系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，既可根據(jù)已知對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，來(lái)推測(cè)對(duì)象的功能: 也可根據(jù)已知對(duì)象的功能，來(lái)推測(cè)對(duì)象的結(jié)構(gòu)。9、系統(tǒng):自成體系的組織:相同或相類的事物按一定的秩序和內(nèi)部聯(lián)系組合而成的具有某種特性或功能的整體。如組織系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)。 1.3 建造塔臺(tái)1、工程在實(shí)施前需要征集不同的設(shè)計(jì)方案，最終通過(guò)競(jìng)標(biāo)的方式來(lái)獲得資格。2、建造塔臺(tái)需要考慮的因素：建造地址、塔臺(tái)樣式、人員分工、塔臺(tái)高度、材料選取、確保堅(jiān)固、保證安全、節(jié)省成本等。建造地點(diǎn)應(yīng)滿足無(wú)視野遮擋、地面的高地等條件。3、建造塔臺(tái)的標(biāo)書(shū)應(yīng)該包括建塔位置、使用材料、塔的設(shè)計(jì)（塔高、塔型、實(shí)用性、安全性等）、成本預(yù)算、人員分工、時(shí)間分配等。4、標(biāo)書(shū)要求：利用文字、畫(huà)圖、標(biāo)注等多種形式表達(dá)；設(shè)計(jì)中要關(guān)注競(jìng)標(biāo)要點(diǎn)：項(xiàng)目成本（材料、人員、時(shí)間）、項(xiàng)目安全性；標(biāo)書(shū)內(nèi)容越詳盡、完整，越有利于后期競(jìng)標(biāo)。5、建造塔臺(tái)可以采用框架結(jié)構(gòu)，遵循上小下大、上輕下重的原則，使塔臺(tái)穩(wěn)固。6、對(duì)一項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)需要考慮到各因素以及各因素之間的關(guān)系，其中項(xiàng)目安全和項(xiàng)目成本的和諧統(tǒng)一是工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。7、足球教練訓(xùn)練塔臺(tái)類似學(xué)生常見(jiàn)的領(lǐng)操臺(tái)。二者區(qū)別在于領(lǐng)操臺(tái)是固定的，而塔臺(tái)不固定位置，可以隨需要變換位置。這就需要建造的塔臺(tái)具有方便移動(dòng)、抗風(fēng)、抗震等多項(xiàng)功能。同時(shí)，工程項(xiàng)目還要求教練員能夠站在上邊指揮訓(xùn)練，其承重性、高度和安全性也是重要項(xiàng)目要求。 1.4 設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型1、建立模型是工程設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，工程師常通過(guò)建立模型來(lái)測(cè)試他們的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型前，需要了解塔臺(tái)模型評(píng)價(jià)要求，按要求設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型。2、建造塔臺(tái)模型的過(guò)程：設(shè)計(jì)→制作→測(cè)試→評(píng)估→改進(jìn)。3、三角形框架較穩(wěn)定，不易變形；四邊形框架不穩(wěn)定，易變形。四邊形框架加上斜桿相當(dāng)于里面有了2個(gè)三角形，可以起到加固作用。四邊形中增加的斜桿起的作用是推或拉的作用。4、設(shè)計(jì)塔臺(tái)模型要考慮的因素：（1）增加塔臺(tái)的穩(wěn)定性：多用三角形結(jié)構(gòu)，接口處要牢固。塔身上小下大、上輕下重，有利于抗風(fēng)、抗震、增加塔臺(tái)的穩(wěn)定性。（2）防止塔臺(tái)的傾斜：控制好立柱的高度，盡量等高，結(jié)構(gòu)對(duì)稱。（3）提高抗風(fēng)能力：采用框架結(jié)構(gòu)（4）抗震的方法：①耐震：加大底部面積或加重底座重量。②制震：塔臺(tái)底部加入彈簧。③免震：塔臺(tái)底部加滾珠。（5）控制成本，不能太大、太高。（6）高度、安全、承重是必須達(dá)到的要求。1.5 制作塔臺(tái)模型1.模型要完全按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行制作。模型成品為測(cè)試與評(píng)估提供了可能。模型是改進(jìn)設(shè)計(jì)完成工程任務(wù)的重要依據(jù)。2.制作塔臺(tái)模型(1)制作活動(dòng)的核心: 制作塔臺(tái)模型 要與設(shè)計(jì)方案相一致。(2) 搭建順序: 底座搭建、側(cè)面搭建、整體搭建。(3) 塔臺(tái)模型的穩(wěn)定性:立柱盡量等高，使用三角形結(jié)構(gòu)。(4)成本控制:塔臺(tái)的接口處要固定牢固，同時(shí)也要考慮節(jié)省膠帶。(5) 注意事項(xiàng):安全、輕聲、干凈     1.6 測(cè)試塔臺(tái)模型1、測(cè)試是工程設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，是衡量設(shè)計(jì)是否達(dá)到規(guī)范要求的重要方法。2、我們需要測(cè)試塔高、頂端承重、抗風(fēng)能力、抗震能力等，測(cè)試時(shí)要求方法、標(biāo)準(zhǔn)、工具統(tǒng)一。3、測(cè)試結(jié)束后、各組梳理塔臺(tái)模型建造過(guò)程中的問(wèn)題，如：塔臺(tái)模型高度太高，對(duì)于抗風(fēng)有一定影響；承重結(jié)構(gòu)不多，承重能力差；制作不夠精細(xì)，角度不正對(duì)抗震有一定影響；吸管用量過(guò)多導(dǎo)致成本過(guò)高，浪費(fèi)材料；底端重量較輕、不利于抗震。4、測(cè)試模型是工程設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。模型是設(shè)計(jì)的具體表現(xiàn)，測(cè)試是對(duì)設(shè)計(jì)是否合理、科學(xué)、符合要求的檢驗(yàn)。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)就是工程設(shè)計(jì)明確的 評(píng)價(jià)指標(biāo) 。塔臺(tái)模型制作評(píng)價(jià)表就是本課測(cè)試塔臺(tái)模型是否達(dá)標(biāo)的依據(jù)5、測(cè)試塔臺(tái)模型的各項(xiàng)功能，需要使用不同的工具。(1)“塔高”要求達(dá)到 60 厘米，米尺可以滿足需要(2)“頂端承重”可以借助水瓶或書(shū)本等重物，注意選擇的重物要一致，方便學(xué)生比較。(3)“抗風(fēng)能力”可以借助電風(fēng)扇的不同風(fēng)力等級(jí)完成(4)“抗震能力”需要用專業(yè)儀器進(jìn)行地震模擬，便于科學(xué)準(zhǔn)確地分出等級(jí)。(5)“材料成本統(tǒng)計(jì)”由材料量化進(jìn)行計(jì)算。(6) “分工合作”和“美觀”是無(wú)法量化的項(xiàng)目，需要全班評(píng)議。 1.7 評(píng)估改進(jìn)塔臺(tái)模型1、工程要反復(fù)評(píng)估改進(jìn)，不斷完善，才能達(dá)成最終的工程要求。2、依據(jù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)每組模型開(kāi)展小組自我評(píng)估與組間評(píng)估。3、根據(jù)已梳理的問(wèn)題，依據(jù)塔臺(tái)模型制作評(píng)價(jià)表再次進(jìn)行改進(jìn)。如：減小高度，提高承重能力；底部加重、變大，使塔臺(tái)模型在抗風(fēng)抗震中穩(wěn)固；減少多余的吸管和膠帶，減少材料的損失，降低成本；制作更加精細(xì)準(zhǔn)確測(cè)量避免誤差；多制作三角形結(jié)構(gòu)，全面提高穩(wěn)定性。4、建造塔臺(tái)需要經(jīng)歷明確目標(biāo)、在限制條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)、改進(jìn)設(shè)計(jì)模型、制作模型、測(cè)試模型、評(píng)估模型、改進(jìn)設(shè)計(jì)等一整套活動(dòng)。設(shè)計(jì)活動(dòng)具有循環(huán)往復(fù)和閉環(huán)性的特點(diǎn)。5、設(shè)計(jì)方案修改記錄:(1) 進(jìn)一步調(diào)整塔臺(tái)模型主體結(jié)構(gòu)的吸管，降低高度，提高承重能力。(2)加強(qiáng)塔臺(tái)模型中間吸管的穩(wěn)定性，多制作三角形結(jié)構(gòu)，全面提高穩(wěn)定性。(3) 減少多余的吸管與膠帶，減少材料的損失，降低塔臺(tái)模型的成(4)底部需要加重，并重新調(diào)整結(jié)構(gòu)，讓底部更大，使塔臺(tái)模型在，抗風(fēng)抗震測(cè)試中更穩(wěn)固；(5)制作過(guò)程隨時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，進(jìn)一步減少誤差。