《小小工程師》 單元作業(yè)設(shè)計

小學(xué)科學(xué)單元作業(yè)設(shè)計

一'單元信息

學(xué)科年級學(xué)期教材版本單元名稱

基本

信息科學(xué)六年級第二學(xué)期新教科版（2017版）小小工程師

單元7自然單元口重組單元

組織方式

序號課時名稱對應(yīng)教材內(nèi)容

1第一單元第一課了解我們的住房

2第一單元第二課認(rèn)識工程

3第一單元第三課建造塔臺

課時4第一單元第四課設(shè)計塔臺模型

佶息

5第一單元第五課制作塔臺模型

6第一單元第六課測試塔臺模型

7第一單元第七課評估改進(jìn)塔臺模型

二'單元分析

（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(yùn)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)嵨铮?/p>

表達(dá)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?/p>

根據(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

根據(jù)設(shè)計意圖，分析可利用的資源。

件和制約因素，并不斷改進(jìn)和

完善。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

本期?畔

小電打彈

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(rèn)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(rèn)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(jìn)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(rèn)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(dá)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(jìn)行的測試和評

估改進(jìn)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)一設(shè)計一建造模型一測試一評估一改進(jìn)”這一“工

程”過程，有機(jī)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(jìn)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。

三'單元學(xué)習(xí)與作業(yè)目標(biāo)

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(jìn)……認(rèn)

識到工程建設(shè)需要運(yùn)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(rèn)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(jì)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(jìn)和完善建議。

四'單元作業(yè)設(shè)計思路

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)；

3.作業(yè)設(shè)計基本流程：明確作業(yè)目標(biāo)、選取情境素材、設(shè)定問題任務(wù)、設(shè)計

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.笳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)是住房的重要系第1題圖

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。

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(rèn)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(yùn)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(jī)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(yù)為“中國天眼”的射電望遠(yuǎn)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，（選址、

設(shè)計）是首要考慮的因素。

答案：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(rèn)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(jìn)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(rèn)

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C.使用三角形D.使用四邊形

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。

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(jī)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(jī)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：V

設(shè)計意圖：知道工程建設(shè)需要運(yùn)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：X分析：不能因為建筑工程而影響生態(tài)環(huán)

境。

設(shè)》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1好視染髓感穗物徵

匹克運(yùn)動會的主體育場，奧運(yùn)期間承擔(dān)了多項體育竟必軸樹渣攀蜥僦氟■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(fù)責(zé)設(shè)計技術(shù),

理工作，他說：“2003年政府為了響應(yīng)節(jié)儉辦奧運(yùn)屢對芻化,

將原來的設(shè)計概念中的可開合屋蓋進(jìn)行的取消，中間開口擴(kuò)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(yùn)會開閉幕式，將成為舉辦兩次夏冬季奧運(yùn)會的開閉幕式場館。

（1）為什么要建造鳥巢？（）A.

因為2008年奧運(yùn)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(jìn)行改進(jìn)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(jìn)行

改進(jìn)。

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（）的方式確定建塔資格。

A.討論B.競標(biāo)C,競賽D.比賽

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(jìn)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C.樓梯和欄桿D.美觀性

答案：B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：V設(shè)計意圖：認(rèn)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：X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(yuǎn)，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：

V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、、成本預(yù)算、人員分工、

時間分配等。

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(jī)場的塔臺，機(jī)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(jī)場塔臺是用來監(jiān)看以及控制飛機(jī)起降

的地方，它的頂樓通常是（）樣子的。情境中學(xué)科學(xué)

A.東西南北四個方向有窗戶B.周圍一圈全掃碼答題

是透明窗戶

答案：B

7

設(shè)計意圖：能夠通過資料知道機(jī)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(jī)場四周的動態(tài)。

（2）合肥新橋國際機(jī)場也是一個有塔臺的機(jī)場，機(jī)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(jī)位27個，其中廊橋機(jī)位19

個，遠(yuǎn)機(jī)位8個。由此請判斷：新橋國際機(jī)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：V設(shè)計意圖：通過新橋機(jī)場的案例，進(jìn)一步認(rèn)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(jī)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?O

答案：位置圈出如下圖。用意：可以看清整

個飛機(jī)場的情況，便于指揮，同時也不影響

飛機(jī)運(yùn)行。

設(shè)計意圖：通過案例分析進(jìn)一步認(rèn)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

1.餐建筑設(shè)計中，（）是最重要的。

A.美觀B.材料C.成本D.安全性

答案：D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C.成本D.樓層

答案：B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

答案：金字塔一一三角形國家大劇院一一圓頂形比薩斜塔一一圓柱體設(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厘環(huán)

的塔臺模型，設(shè)計圖如右圖所示。跳礴短;M=

（1）如果你是審核人，你要從哪幾個方面進(jìn)行評價

（）（多選）

A.塔高B.抗風(fēng)能力C.成本D.，=二，

人員E.抗震能力F.承重能力

答案：ABCDEF

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~能

力、承重能力等。

（2）右圖中方框所示的結(jié)構(gòu)能起到（）作用。

A.承重B.位移C.防震D.減少摩擦

答案：C

設(shè)計意圖：認(rèn)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

9

答案：A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：V

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，你能幫幫他回

們嗎？請掃碼觀看視頻后答題：

仁一力（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？（）

\X/A.不太好看B.容易傾倒C.不易攀登

圖1答案：B掃碼答題

設(shè)計意圖：上大下小的塔臺模型穩(wěn)定性不強(qiáng)，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B.不改，要與設(shè)計方案相一致C.改不改都行

答案：A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(jìn)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(jìn)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。如果想增加這個模區(qū)

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R正

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

裝多個彈上3^

簧，可以提高抗震能力。圖2

10

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(qiáng)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：X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(bǔ)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(dá)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（）有很大的好處。

A.美觀性B.抗強(qiáng)風(fēng)能力C.抗震能力

答案：B設(shè)計意圖：整座大廈的外側(cè)都是這種交叉骨

了斜桿，使其變成三角形，而三角形結(jié)構(gòu)可以使塔臺

（2）當(dāng)建筑設(shè)計沒有達(dá)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(jìn)行評估并改進(jìn)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(jìn)方向。

（3）你認(rèn)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：ABC

11

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(jìn)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(dá)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②吸管用量過多③高度太高

④制作不夠精細(xì)，角度不正⑤底部重量不夠

問題可能會產(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(qiáng)

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(jìn)行反思，要能歸因問題所在，能將問

題進(jìn)行梳理、歸納。

第七課時

7.評估改進(jìn)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（）形狀來改進(jìn)它。A.

三角形B.平行四邊形C.梯形D.長方形

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(qiáng)。

2.塔臺的穩(wěn)定性可以靠（）的方法來增加，這樣既方便操作，又不影響塔臺的正

常使用。

A.在塔臺外圍整體增加一層吸管B.在塔臺底部增加多層吸管

C.將塔臺形狀改成圓頂形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(qiáng)，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(dá)標(biāo)，不能達(dá)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(jìn)。（）

答案：?

設(shè)計意圖：工程要反復(fù)評估改進(jìn)，不斷完善，才能達(dá)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(jìn)一步改進(jìn)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。

興國際機(jī)場在2011年進(jìn)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(jìn)，確定了大興機(jī)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(jī)廊，這種形態(tài)能在有限的空間內(nèi)增加?？匡w機(jī)的

建筑邊長，從而排下更多的登機(jī)廊橋，連接更多的飛機(jī)。而旅客從航站樓中心點不

論走到哪條候機(jī)廊的最遠(yuǎn)登機(jī)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(jī)場的知識，推薦閱讀《新機(jī)場，出發(fā)！》）

（1）大興機(jī)場在20n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（），在這份文件中，設(shè)計師利用文字、繪圖的方式表

達(dá)自己的創(chuàng)意與構(gòu)想。

A.方案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(jī)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(jìn)設(shè)計

B.設(shè)計模型、制作模型、改進(jìn)設(shè)計、評估模型、測試模型C.設(shè)計模型、評估

模型、改進(jìn)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(jī)，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(tuán)隊

（）O

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(jìn)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(jìn)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一一測試評估，發(fā)現(xiàn)問題要進(jìn)行改進(jìn)，直到達(dá)

到工程要求，才能完成設(shè)計環(huán)節(jié)進(jìn)行施工建造。

13

六'單元質(zhì)量檢測作業(yè)

（-）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，一根據(jù)地形和一

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(fèi)用，節(jié)約成本

B.便于情報的傳遞C.整體的美

2是高防御功能攫圖

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(fèi)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(jìn)?？梢?/p>

說，科學(xué)技術(shù)進(jìn)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為澗游魚

類設(shè)計了“魚道”。這是建筑設(shè)計中對（）的考慮。

A.生態(tài)環(huán)境B.建造成本C.實用性D.水流大小

答案：A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

（）O

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

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

（）0

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。

第5題圖1第5題圖2

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(dá)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

為這種形狀具有（穩(wěn)定性，易變形性）。

答案：三角形、穩(wěn)定性

總計意圖：框架喜構(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。

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（屠呦呦，茅以升）

卻在1937年自主設(shè)計建造了錢塘江大橋。

答案：茅以升設(shè)計意圖：認(rèn)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(jìn)行了工程招標(biāo)，你認(rèn)為招標(biāo)時要著重考慮和項目

安全性。（項目成本，項目技術(shù)）

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(jìn)行檢查，這時候

要注意檢查模型的（材料，接口）處是否牢

固。

答案：接口設(shè)計意圖：認(rèn)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(yùn)用了什么典型的結(jié)構(gòu)？請用線連起來。

（10分）

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(qiáng)，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(dá)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(dá)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。

（1）白蟻穴給建筑師皮爾斯的啟發(fā)是（）。

A.建筑不能太高

B.建筑要有通道C.建筑的通風(fēng)系統(tǒng)可以來自自然

風(fēng)D.建筑可以用土壤做材料第11題圖

答案：C

設(shè)計意圖：體會建筑設(shè)計雖然是人類的智慧體現(xiàn)，但是有時候細(xì)心的觀察和向其他

16

生物的借鑒也是我們設(shè)計思路的來源。

⑵皮爾斯設(shè)計沒有空調(diào)系統(tǒng)的建筑，最主要的原因是（）。

A.向白蟻學(xué)習(xí)建筑設(shè)計

B.證明自己的建筑設(shè)計想法

C.減少建筑物在后期使用中的能源消耗D.不

用安排人員去安裝空調(diào)

答案：C設(shè)計意圖：認(rèn)識到設(shè)計源于生活現(xiàn)象，但是設(shè)計往往高于生活現(xiàn)象，又回

饋自然。

五、實驗探究。（9分）

第12題圖

12.經(jīng)過九年施工的港