資源簡介

第2課時(shí)　認(rèn)識(shí)工程
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)概念
1.許多發(fā)明創(chuàng)造來源于對(duì)生活的觀察，可以在自然界找到原型。
2.工程建設(shè)需要運(yùn)用相關(guān)科學(xué)知識(shí)以及技術(shù)的支撐來完成。
3.工程需要在一定的限制條件下完成任務(wù)，要經(jīng)歷類似的建設(shè)過程。
科學(xué)探究
1.能通過閱讀資料知道工程建設(shè)需要面臨的限制條件有哪些，又是怎樣解決難題的。
2.能根據(jù)工程案例歸納出工程建設(shè)過程的相似步驟。
3.能了解工程建設(shè)所需的科學(xué)技術(shù)支持，分析工程與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。
情感態(tài)度價(jià)值觀
1.認(rèn)識(shí)到工程建設(shè)的艱難，從而產(chǎn)生對(duì)建設(shè)者的敬仰之情。
2.進(jìn)一步喚起學(xué)習(xí)工程的興趣，激發(fā)做一名小小工程師的愿望。
【教學(xué)重點(diǎn)】
根據(jù)港珠澳大橋工程案例，了解工程建設(shè)的艱巨與復(fù)雜，歸納工程建設(shè)過程的相似步驟。
【教學(xué)難點(diǎn)】
根據(jù)四大工程案例分析工程與技術(shù)的關(guān)系。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
港珠澳大橋文字與視頻等資料，鳥巢、“中國天眼”、高鐵、空間實(shí)驗(yàn)室的照片、技術(shù)簡圖等資料，班級(jí)記錄表、教學(xué)課件。
【教學(xué)過程】
一、聚焦
（一）教師出示上節(jié)課的班級(jí)記錄表，引領(lǐng)學(xué)生回顧前知
（二）聚焦本課話題
　　引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)視角從住宅工程聚焦到港珠澳大橋工程。比較住房工程與港珠澳大橋工程，感受小型工程與大型工程的區(qū)別，進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、探索
（一）閱讀或觀看港珠澳大橋的相關(guān)資料，試著整理和歸納下面的問題
1.利用教科書圖片引入。
2.學(xué)生閱讀教科書第6頁的文字資料，思考以下四個(gè)問題。
（1）為什么要建造港珠澳大橋？（2）大橋的建造面臨了哪些限制和挑戰(zhàn)？
（3）這些問題都是怎樣解決的？（4）大橋的建造經(jīng)歷了哪些主要過程？
3.教師指導(dǎo)學(xué)生逐一研究，解釋每個(gè)問題的指向。小組進(jìn)行資料整理、分析。
4.全班共同研討交流。
問題一：為什么要建造港珠澳大橋？
　　教師引導(dǎo)：大家通過觀看珠三角兩岸城市群地圖、土地面積占比與GDP占比、大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)圈概念等資料文獻(xiàn)，能說說為什么要建造港珠澳大橋嗎？
預(yù)設(shè)學(xué)生回答：在經(jīng)濟(jì)、政治、文化方面有不同意義。
問題二、三：大橋的建造曾面臨哪些限制和挑戰(zhàn)？這些問題都是怎樣解決的？
學(xué)生活動(dòng)：搜集信息，以“限制和挑戰(zhàn)”“解決辦法”兩項(xiàng)內(nèi)容對(duì)應(yīng)排列。
（見教科書P6表格）
問題四：大橋的建造經(jīng)歷了哪些主要過程？
提問：我這有新聞報(bào)道，大家能從中篩選出建設(shè)施工中的重要節(jié)點(diǎn)嗎？
學(xué)生交流匯總：
2009年12月15日，港珠澳大橋正式開工建設(shè)。2015年2月23日，青州航道橋56號(hào)墩索塔“中國結(jié)”結(jié)形撐首個(gè)節(jié)段（J3節(jié)段）吊裝成功。
2015年8月23日，江海直達(dá)船航道橋首個(gè)“海豚”塔成功吊裝。
2015年9月6日，主體工程220座墩臺(tái)全線完工。
2016年6月29日，港珠澳大橋主體橋梁合龍。
2016年9月27日，港珠澳大橋主體橋梁全線貫通。
2017年7月7日，港珠澳大橋海底隧道正式貫通。
2018年2月，港珠澳大橋主體工程通過交工驗(yàn)收，具備通車試運(yùn)營條件。
5.教師總結(jié)。
　　從前期準(zhǔn)備到建設(shè)完成的十余年間，港珠澳大橋在建造過程中遇到的困難還有很多。工程團(tuán)隊(duì)不斷突破技術(shù)難關(guān)，才解決了這些難題。完成這類宏大的工程，依賴的核心是技術(shù)。
（二）梳理工程建設(shè)過程的相似步驟
1.教師引導(dǎo)：通過上一環(huán)節(jié)中的時(shí)間線，我們梳理了港珠澳大橋建造的主要過程。對(duì)比上節(jié)課房屋建造的過程，我們來歸納一下工程建設(shè)過程要經(jīng)歷的步驟。
2.小組討論交流。
3.教師點(diǎn)撥：通過港珠澳大橋工程案例中的時(shí)間點(diǎn)，計(jì)算整個(gè)工程所用的時(shí)間和從開工到竣工所用的時(shí)間，然后對(duì)所用的時(shí)間進(jìn)行比較分析。
4.歸納工程建設(shè)過程的相似步驟。
（1）明確一個(gè)要解決的問題。（2）在限制條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)。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。
（3）制作一個(gè)模型，測試這個(gè)模型，評(píng)估并改進(jìn)。制作房屋模型，對(duì)樓體高度、結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行測試，確保建筑物的堅(jiān)固性和安全性，從各個(gè)方面驗(yàn)證建筑物的應(yīng)力。（4）實(shí)施建設(shè)。在實(shí)施建設(shè)過程中，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)來施工，不可隨意更改。如果遇到設(shè)計(jì)中未出現(xiàn)的情況，要重新進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，確定可行性后再進(jìn)行施工。
5.學(xué)生完成活動(dòng)手冊記錄。（學(xué)生跟隨教師一起完成活動(dòng)手冊記錄。）
教師重點(diǎn)提示：要加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)在工程環(huán)節(jié)中的重要性的認(rèn)識(shí)。
（三）了解這些宏大工程與科技進(jìn)步的關(guān)系
1.提問：回顧房屋和港珠澳大橋的建造過程，你知道工程中可能用到哪些技術(shù)嗎？
預(yù)設(shè)學(xué)生回答：運(yùn)輸、制造、冶煉、力學(xué)、建筑、電子、燃料、機(jī)械、通信等技術(shù)。
2.觀察教科書中“天眼”、高鐵、“鳥巢”體育場和“天宮”空間站四大工程的圖片，結(jié)合課前搜集的資料，分析這些工程分別采用了哪些技術(shù)。
3.小組研討。（總結(jié)：每一項(xiàng)宏大的工程都采用了大量上述技術(shù)，證明了工程離不開技術(shù)的支持。）（教師進(jìn)一步舉例，列舉工程推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的例子。）
4.提問：工程與技術(shù)有什么關(guān)系？
　學(xué)生開展自由討論。小結(jié)：工程利用了大量技術(shù)成果，建設(shè)工程的過程中遇到的難題也推動(dòng)了技術(shù)的發(fā)展。
5.總結(jié)：通過分析每一項(xiàng)工程的建設(shè)過程，我們都可以感受到科學(xué)技術(shù)在其中發(fā)揮的重要作用。每一項(xiàng)工程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，就不可能完成如此浩大的工程。與此同時(shí)，工程實(shí)施過程中面臨的各項(xiàng)困難和技術(shù)難關(guān)也是對(duì)科學(xué)技術(shù)提出的更高要求，推動(dòng)著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展。可以說，科學(xué)技術(shù)進(jìn)步支持工程的實(shí)施，工程也推動(dòng)著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展。
三、研討
（一）通過兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們對(duì)工程有了哪些認(rèn)識(shí)？這些認(rèn)識(shí)的依據(jù)是什么？
學(xué)生圍繞這個(gè)問題開展交流討論。教師引導(dǎo)學(xué)生理解以下兩個(gè)方面的內(nèi)容。
1.工程是一項(xiàng)復(fù)雜、整體、協(xié)調(diào)的工作。
2.設(shè)計(jì)與施工同等重要，甚至設(shè)計(jì)更為重要。
（二）完成一項(xiàng)工程要經(jīng)歷哪些重要的工作階段？
1.學(xué)生開展自由討論。教師引導(dǎo)學(xué)生利用活動(dòng)手冊梳理工程步驟并進(jìn)行總結(jié)。
2.師生交流總結(jié)：完成一項(xiàng)工程要經(jīng)歷重要的工作階段，包括明確一個(gè)要解決的問題；在限制條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)；制作一個(gè)模型；測試這個(gè)模型，評(píng)估并改進(jìn)；再重新設(shè)計(jì)建立模型，再測試，再改進(jìn)完善。循環(huán)往復(fù)，直到設(shè)計(jì)達(dá)到各種限制條件的要求，才開始實(shí)施建設(shè)。
（三）工程與技術(shù)的關(guān)系是怎樣的？（學(xué)生交流討論。）
　　小結(jié)：工程項(xiàng)目包含大量的科學(xué)原理，利用大量的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，不斷推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。技術(shù)與工程是相互促進(jìn)、相輔相成的關(guān)系。
（四）假如讓我們做一名小小的工程師，我們都要完成哪些工作呢？
1.教師引導(dǎo)學(xué)生積極討論，自由交流。
四、拓展
　　收集鐵塔的圖片，觀察鐵塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生思考鐵塔為什么如此牢固、穩(wěn)定，它的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)。為后面兩課設(shè)計(jì)塔臺(tái)的形狀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)做準(zhǔn)備。
【板書設(shè)計(jì)】
認(rèn)識(shí)工程

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