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(共24张PPT)
第3节 搭建一座简易人行浮桥
浙教版八年级科学上册
第五章 建筑结构与工程
学习目录
设计并搭建浮桥
1
学习目标
科学观念
科学思维
通过浮桥的设计与制作过程，初步认识工程的关键是设计
根据浮桥设计要求，明确工程验收标准，设计浮桥施工图纸，培养应用创新思维。
实践探索
通过浮桥的设计与制作过程，初步认识工程是设计方案物化的结果
态度责任
增强成本控制意识，提高浮桥的性价比；运用科学知识和计算思维，确保浮桥的安全性和稳定性；运用批判性思维，根据实际反馈，不断改进浮桥。
课堂导入
学校池塘中心要安装喷水设施，为方便施工，需要搭建一座临时简易人行浮桥。我们可以在浮箱上架梁、铺桥面来搭建浮桥，浮箱所受的浮力决定了浮桥能承受的荷载。请利用身边的简易材料，用较低的成本搭建一座长 6 m、可供一个约 70 kg 的人安全通行的浮桥。如何设计和搭建满足这些要求的浮桥？
PART 01
设计并搭建浮桥
新知讲解
目标
1. 根据浮桥设计要求，明确工程验收标准，设计浮桥施工图纸，培
养应用创新思维。
2. 通过浮桥的设计与制作过程，初步认识工程的关键是设计，工程
是设计方案物化的结果。
3. 增强成本控制意识，提高浮桥的性价比；运用科学知识和计算思
维，确保浮桥的安全性和稳定性；运用批判性思维，根据实际反馈，不断
改进浮桥。
一、设计并搭建浮桥
器材
一、设计并搭建浮桥
材料 规格（每个） 单价 数量
桶装水空桶 体积：19 L 15 元/个
质量：800 g 高度：50 cm 饮料瓶1 体积：1.5 L 0.5元/个
质量：40 g 饮料瓶2 体积：500mL 1元/组
质量：20 g 4个/组 宽胶带 宽度：5.5cm 20元/卷
长度：60cm 表 5.3-1 材料清单
器材
一、设计并搭建浮桥
材料 规格（每个） 单价 数量
长扎带 长度：1.2m 1元/根
长度：1m 长度：0.8m 短扎带 长度：25cm 0.5元/根
长度：30cm 木条 长度：1.2m 2.5元/根
长度：1m 长度：0.8m 复合板 任意规格 3元/块
表 5.3-1 材料清单
续表
一、设计并搭建浮桥
过程
1.明确问题。
运用阿基米德原理和力学相关知识，利用身边的简易材料，用较低的成本搭建一座长 6 m、可供一个约 70 kg 的人安全通行的浮桥，浮桥要具有稳定性和牢固性。
2. 设计方案。
（1）分工讨论。由于浮桥搭建工程比较复杂，全班分成 6 个小组，每个小组一张采购单（提供 100 元资金），每组负责建造 1 m 长的浮桥。将小组的分工安排填写在表 5.3 -2 中，项目总监组织讨论浮箱的设计。
一、设计并搭建浮桥
表 5.3-2 浮桥搭建分工安排表
分工 项目总监 采购员 绘图师 工程师（3-4名）
职责 负责人员分配， 组织讨论，督促项目实施，辅助工 程 师 搭 建 浮桥，汇报浮桥的优缺点 统计需要用到的材料，用代金券去老师处采购；负责材料的整理及多余材料的处理 汇总小组意见，根据计算得出的材料数量，绘制图纸 给设计提建议，按设 计 方 案 组 织 成员搭建浮桥（搭建完成时，1 名工程师与项目 总监请老师验收浮桥）
负责人
一、设计并搭建浮桥
（2）绘制图纸。根据讨论结果，确定浮桥搭建方案，画出设计草图（工程图纸需要标注尺寸和材料名称）
一、设计并搭建浮桥
3. 实施计划。
（1）选择材料。根据图纸确定材料的数量，填好材料采购单。
（2）采购材料。采购员凭采购单采购材料，并免费领取所需的建造工具。
（3）搭建浮桥。根据浮桥设计图进行搭建，记录建造浮桥所用的时间。
一、设计并搭建浮桥
4. 检验作品。
搭建完毕，对搭建的浮桥进行检测。检测标准如下（每条标准根据好、中、差分别记 3、2、1 分）：
①承重性：这段浮桥至少能承载一个人（承载质量越大，得分越高）。
②经济性：采购单上的费用不超过 100 元（用钱越少，得分越高）。
③稳定性：工程师能稳定站立于浮桥之上（站立时间越长，得分越高）。
④牢固性：不散架和变形（零件掉落越少，不变形，得分越高）。
⑤工效性：搭建时间不超过 20 min（所用时间越短，得分越高）。
一、设计并搭建浮桥
5. 改进完善。
在工程师检测浮桥的过程中，项目总监及时地发现和记录浮桥存在的缺陷，对存在的问题组织讨论，也可以对比其他小组的浮桥，改进作品，找到解决方案，并将讨论结果记录在表中。
一、设计并搭建浮桥
表 5.3-3 问题解决记录表
浮桥存在的问题 改进方案
1
2
3
一、设计并搭建浮桥
6. 发布成果。
对作品修改和完善后，展示和发布成果。
（1）设计图纸展评。设计图纸包括设计意图、设计特色、小组设计制作过程中的感悟等。
（2）浮桥改建连接。根据完善的方案进行改建，全班把各组的短浮桥连接成一座长 6 m 的浮桥，并在浮桥上铺设木板，搭建成一座可供人通行的临时浮桥。
（3）使用最优浮桥。对本年级各班的浮桥进行评比，最好的浮桥永久保留，并在需要时供人通行。
一、设计并搭建浮桥
问题讨论
在整个浮桥搭建工程实践过程中，你遇到了哪些困难？是如何克服困难的？搭建浮桥的过程中有哪些收获？
PART 02
课堂总结
课堂总结
PART 03
练习与应用
小科和同伴决定共同建造一座“桥”。要求能跨越20 cm 的 峡谷，桥面宽度大于10 cm, 至少能承重200 g。
(1)小组合作设计制作“桥梁”,有五个环节：①明确问题；②设 计方案；③改进完善；④实施计划；⑤检验作品。顺序依次是 。
A.①②④⑤③ B.①⑤②④③
C.①④②⑤③ D.①④⑤③②
练习与应用
(2)小科发现当初在设计时，桥面的宽度刚好设计为10 cm, 而 其 实际宽度还有很大的空间，因此，小科提出了他的问题并进行了对比实验。他提出的问题是
A.桥面的承重能力是否和跨度有关
B.桥面的承重能力是否和桥面宽度有关
C.桥面的承重能力是否和桥面长度有关
D.桥面的承重能力是否和桥面材料有关
练习与应用
(3)上述对比实验中改变的条件为 ,不变的条件为 、 等。
(4)如图为小科组第一次设计的“桥”结构 图，将质量为200g的小车放置在桥面上，这个过程叫作 。结果发现，该桥并不能承载200 g的小车， 因此小组需要进行 ,直到达到要求。
(5)经过第一次改进，桥面宽度加宽后，能够承载200g的小车，因此得出结论：
。
练习与应用
练习与应用
【答案】(1) A (2)B (3)桥面宽度跨度桥面长度(4)测试改进(5)增加桥面宽度，可以增加桥的承重能力
【解答】(1)小组合作设计制作“桥梁”的步骤：①明确问题；②设计 方案；④实施计划；⑤检验作品；③改进完善。
(2)小科提出的问题与桥面的宽度有关，所以是桥面的承重能力是 否和桥面宽度有关，并进行对比实验。
(3)探究桥面的承重能力是否和桥面宽度有关时，该对比实验中改 变的条件为桥面宽度，不变的条件为跨度、桥面长度等。
(4)“桥梁”搭建好后，要根据设计要求进行测试，题图为小科组第 一次设计的“桥”结构图，将质量为200 g 的小车放置在桥面上，这 个过程叫作测试。结果发现，该桥并不能承载200 g 的小车，因此小 组需要进行改进，直到达到要求。
(5)经过第一次改进，桥面宽度加宽后，能够承载200 g 的小车，因 此得出结论：增加桥面宽度，可以增加桥的承重能力。

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