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专项学习:像工程师那样
苏教版 五年级上
新知导入
2021年6月,我国成功发射了“神舟十二号”载人航天飞船,将三名航天员送进了太空,并且成功和“天和”空间站核心舱进行了对接,将首批航天员送入了我们中国自己的空间站。
新知导入
空间站的建设需要不同领域的工程师通力合作才能圆满完成。单靠一个人所掌握的知识、技能,很难满足工程的全部需要。
计算机工程师:主要负责维持机器设备的正常工作,负责空间站与地面的稳定联系,负责控制空间站的机械臂等。
材料工程师:寻找适合制造太空飞行器的各种材料,跟踪研究这些材料处于外层空间时的表现和变化。
营养工程师:研究航天员在空间站生活所需要的食用方便、营养丰富而又美味的太空食品。
心理咨询师:追踪、干预宇航员在外层空间生活的心理活动,以及在他们回地面后提供及时的心理治疗等。
新知导入
现代科学研究的分支越来越细。除了不同领域之间的合作,同一个工作小组也需要合作。成员间的交流碰撞可以集思广益,激发创意;组内形成的共识可以促使组员相互配合,主动地完成分内工作。
新知讲解
一、工程师是怎么进行工作的
明确问题
前期研究
制作模型
测试改进
新知讲解
明确问题
注意
学会用简单明了的方式界定出任务及具体要求。
任务
设计并建造一座桥梁。
具体要求
1.要有 4千米的跨度;
2.要承受一天20万车
次的车流量;
3.造价适中……
新知讲解
前期研究
注意
●根据不同的任务 选择合适的方式获取信息,如查阅书刊文献、上网检索、实验研究、向有经验的人咨询等。
●有时需要通过做探究实验来理 解相关知识,检验他人方案的科学性。
任务
设计并建造一座桥梁。
通过实地考察的方法,对建桥选址的土质层进行分析,以确定建造哪种结构的桥梁。
新知讲解
制作模型
注意
●根据实际需要,制作的模型可大可小;可以非常全面,也可以比较简化。
●有时会做一个与最终产品在外观、结构、功能等方面完全一致的样品,以便进行测试。
任务
设计并建造一座桥梁。
要根据设计方案中桥的外观、结构等,利用合适的材料制作一个等比例缩小的模型,以供测试。
新知讲解
测试改进
注意
●面对测试得到的信息,要从材料选择的合理性、制作技术的可操作性、产品的实用性等方面进行分析。
●将测试得到的信息与任务要求进行对比,分析设计上有什么不足。
●思考:为什么会是这样的结果?还可以怎样改进?然后制定改进方案。
任务
设计并建造一座桥梁。
要对桥梁模型进行抗压性测试,收集、分析数据,衡量设计方案是否符合建造要求。如果不符合,则需要修改设计方案。
新知讲解
二、了解降落伞
降落伞俗称“保险伞”。在应急救援、空投物资等方面发挥着重要作用。 如何安全地将物资投放到指定地点,是有待解决的问题。
查阅资料,了解降落伞的形状、 结构、作用、工作原理。
新知讲解
工作原理
利用空气阻力使人或物体减速从空中安全降落到地面。
用途
(1)应急救生(2)稳定作用
(3)减速作用(4)回收作用
(5)空降空投(6)航空运动
种类
(1)救生伞(2)伞兵伞
(3)阻力伞(4)航弹伞
(5)投物伞(6)回收伞
新知讲解
降落伞结构
伞面
伞绳
重物
新知讲解
三、制作降落伞
任务:设计并制作一个降落伞,保护鸡蛋平稳降落。
伞面材料(棉布、厚塑料袋、薄塑料袋
伞绳材料 (棉线、麻绳)、编织好的网袋
熟鸡蛋若干、秒表、直尺、剪刀、胶带
实验材料
新知讲解
1.准备一枚约50克的熟鸡蛋;
2.把鸡蛋直接装在网袋里,挂到降落伞上;
3.从三楼的高度降落到指定区域,蛋壳不破碎。
具体要求
新知讲解
画出设计图
用文字标出各部分材料名称、大小、数量等。
新知讲解
制作模型
①把塑料袋剪成正方形,用笔在每个角附近截一个小孔。
②取同样长的四根细绳拴在小孔上。
新知讲解
③将四根细绳拢在一起打个结,降落伞就做成了。
④试着把装有鸡蛋的网笼牢固地绑在降落伞上。
新知讲解
展示交流
介绍自己作品制作所选用的材料,预设降落速度和安全性等。
新知讲解
评一评
评一评,哪个小组的降落伞在保证鸡蛋不破碎、降落到指定区域的情况下,既美观,又用材少,
并提出改进意见。
新知讲解
模型测试
从三楼的高度降落到指定区域,蛋壳不破碎。
①投放降落伞时,要注意双手撑开伞面的两端,轻轻松手,这样有助于伞面在降落时完全打开。
②可以先找一个鸡蛋的替代物(如50克的橡皮泥)来试一试。
新知讲解
模型改进
如果鸡蛋破碎了,回顾前期研究中的小实验,改进方案后,再做一做、测一测。
新知讲解
设计方案
设计一个对比实验,研究伞面材料、伞面大小、伞面形状 、伞绳根数和长短等因素与下降速度之间的关系 ,完成实验报告。
四、探索影响降落伞降落速度的因素
新知讲解
阅读设计方案,降落伞下降的快慢与什么因素有关?
·伞面材料
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