2024年新教科版六年级下册科学第一单元《小小工程师》知识点.docx

2024年新教科版六年级下册科学第一单元《小小工程师》知识点

第一单元《小小工程师》
1.1 了解我们的住房
1、工程是为了满足我们的需要，设计和使用技术，解决实际问题和制造产品的活动。
2、住房的基本结构：门 、窗、柱子、墙壁、房梁等
3、住房所具有的系统：供水、供电、排水、电路、煤气、供暖、网络等。
4、住房的各个系统之间存在相互影响、相互配合、相互协调。如供水系统与排水系统相互关系，供电系统与家庭电路系统相互关系，电路系统与网络系统相互关系。
5、住房建造的主要过程：选址、设计、建造、验收。每个阶段都很重要，需协同发挥作用，核心是设计。
1.2 认识工程
1、认识港珠澳大桥
（1）大桥经过九年施工，全长55千米，集桥、岛、隧为一体的世界最长的跨海大桥，将为粤港澳大湾区的经济发展带来强劲的动力，给文化交流带来方便。
（2）工程建设过程的基本步骤：

（3）限制条件包括时间、费用、可用材料、环境、抵抗自然界的破坏能力等。
2、每一项宏大的工程都采用了大量技术，证明了工程离不开技术的支持。
3、工程实施过程中面临的各项困难和技术，难关也推动着技术不断发展前进。
4、工程的关键是设计，技术的核心是发明，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。
5、埃菲尔铁塔具有的结构特点：上小下大、上轻下重，稳定性好；框架结构，空气阻力小；采用大量的三角形结构，稳定性好；拱形结构承重能力强。
1.3 建造塔台
1、 工程在实施前需要征集不同的设计方案，最终通过竞标的方式来获得资格。
2、 建造塔台需要考虑的因素：建造地址、塔台样式、人员分工、塔台高度、材料选取、确保坚固、保证安全、节省成本等。
建造地点应满足无视野遮挡、地面的高地等条件。
3、建造塔台的标书应该包括建塔位置、使用材料、塔的设计（塔高、塔型、实用性、安全性等）、成本预算、人员分工、时间分配等。
4、标书要求：利用文字、画图、标注等多种形式表达；设计中要关注竞标要点：项目成本（包括：材料、人员、时间）、项目安全性（包括：稳固程度、承重能力、抗风能力、抗震能力）；标书内容越详尽、完整，越有利于后期竞标。
5、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，使塔台稳固。
6、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系，其中项目安全和项目成本的和谐统一是工程设计的关键。
1.4 设计塔台模型
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。设计塔台模型前，需要了解塔台模型评价要求，按要求设计塔台模型。
2、建造塔台模型的过程：设计→制作→测试→评估→改进。
3、三角形框架较稳定，不易变形；四边形框架不稳定，易变形。
四边形框架加上斜杆相当于里面有了2个三角形，可以起到加固作用。四边形中增加的斜杆起的作用是抗推或抗拉的作用。
4、设计塔台模型要考虑的因素：
（1）增加塔台的稳定性：多用三角形结构，接口处要牢固。塔身上小下大、上轻下重，有利于抗风、抗震、增加塔台的稳定性。
（2）防止塔台的倾斜：控制好立柱的高度，尽量等高，结构对称。
（3） 提高抗风能力：采用框架结构，减少受到的风力。
（4） 抗震的方法：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：塔台底部加滚珠。
（5） 控制成本，不能太大、太高。
（6） 高度、安全、承重是必须达到的要求。
1.5 制作塔台模型
1、塔台模型的搭建顺序：底座搭建、侧面搭建、整体搭建。
2、制作塔台模型要与模型设计方案一致。
3、塔台的接口处要固定牢固，同时也要考虑节省胶带。
4、控制好立柱的高度，尽量等高，可以防止塔台的倾斜。
5、使用三角形结构可以使塔台稳固。
1.6 测试塔台模型
1、测试是工程设计的重要环节，是衡量设计是否达到规范要求的重要方法。
2、我们需要测试塔高、顶端承重、抗风能力、抗震能力材料成本统计、分工合作和美观等，测试时要求方法、标准、工具统一。
（1）测试高度，需要使用直尺等材料。
（2）测试顶端承重，需要使用书本或装满水的矿泉水瓶做重物。
（3）测试抗风能力，需要使用电风扇。
（4）测试抗震能力，需要使用专业仪器进行地震模拟。
（5）完成一项测试任务需要使用特定的工具。
3、测试结束后、各组梳理塔台模型建造过程中的问题，如：塔台模型高度太高，对于抗风有一定影响；承重结构不多，承重能力差；制作不够精细，角度不正对抗震有一定影响；吸管用量过多导致成本过高，浪费材料；底端重量较轻、不利于抗震。
1.7 评估改进塔台模型
1、工程要反复评估改进，不断完善，才能达成最终的工程要求。
2、依据评估标准，针对每组模型开展小组自我评估与组间评估。
3、根据已梳理的问题，依据塔台模型制作评价表再次进行改进。如：减小高度，提高承重能力；底部加重、变大，使塔台模型在抗风抗震中稳固；减少多余的吸管和胶带，减少材料的损失，降低成本；制作更加精细准确测量避免误差；多制作三角形结构，全面提高稳定性。