1、第第5 5章章 探索技术与工程的探索技术与工程的世界世界第第2 2节节 像工程师那样实践像工程师那样实践学习目标学习目标1.了解工程设计的一般过程。（科学观念）2.尝试制作“三球运动演示模型”,并演示日食和月食的成因。（探究实践）3.提升实践操作技能，包括使用工具、设备、软件等进行实际工程作业的能力。（探究实践）新知探究新知探究知识点知识点1 1 工程设计的过程工程设计的过程一般过程一般过程说明说明举例：设计一把办公椅举例：设计一把办公椅明确问题明确问题1.明确设计的目标和要求,包括功能需求、性能需求、使用环境要求等。2.与客户或相关方进行深入沟通,充分理解他们的期望和限制条件可以调节椅子高度
2、和靠背角度,坐起来更舒适。限制条件：高度调节范围为；靠背倾斜角度调节范围为 ；座椅材料为舒适、透气的网布材料；能承受的最大荷载为 新知探究新知探究知识点知识点1 1 工程设计的过程工程设计的过程一般过程一般过程说明说明举例：设计一把办公椅举例：设计一把办公椅设计方案设计方案概念设计：1.根据问题,通过相互交流和讨论,运用头脑风暴，产生多种设计概念和方案,对这些概念进行初步评估和筛选，确定几个有潜力的方向。_新知探究新知探究知识点知识点1 1 工程设计的过程工程设计的过程一般一般过程过程说明说明举例：设计一把办公椅举例：设计一把办公椅设计设计方案方案2.对选定的概念进行细化和完善,形成具体的设计
3、方案，包括整体结构、主要部件、工作原理等方面的设计。绘制设计草图。具体设计：基于概念设计,进一步深化方案,确定各个零部件的具体尺寸、形状、材料等细节，绘制详细的工程图纸和技术文档_新知探究新知探究知识点知识点1 1 工程设计的过程工程设计的过程一般过程一般过程说明说明举例：设计一把办公椅举例：设计一把办公椅实施计划实施计划根据设计图,运用各种技术，进行一系列工作，制作原型_新知探究新知探究知识点知识点1 1 工程设计的过程工程设计的过程一般过程一般过程说明说明举例：设计一把办公椅举例：设计一把办公椅检验作品检验作品在工作环境下对原型实物进行测试，是否满足限制条件测试高度调节、倾斜角度调节、承重
4、能力和舒适性等方面。测试结果表明,原型在其他方面表现良好,但承重能力有所不足新知探究新知探究知识点知识点1 1 工程设计的过程工程设计的过程一般过程一般过程说明说明举例：设计一把办公椅举例：设计一把办公椅改进完善改进完善针对测试发现的问题，对设计进行进一步的调整和优化，解决出现的问题和不足之处。再次制作原型并重新进行测试综合考虑生产成本和实际需求,选择更换使用耐受力更强的材料,达到设计承重的标准新知探究新知探究知识点知识点1 1 工程设计的过程工程设计的过程一般过程一般过程说明说明举例：设计一把办公椅举例：设计一把办公椅发布成果发布成果测试完成后,与生产部门协作，为大规模生产做好准备工作,如制
5、定生产工艺、整理和编写详细的设计报告、使用手册等与供应商合作，选取合适的材料和制造工艺，并制订生产计划。完成生产制造后,与办公家具经销商合作,进行一系列的展示、推广、销售活动新知探究新知探究知识点知识点1 1 工程设计的过程工程设计的过程 一个好的工程设计能够预估现实需求和未来可能出现的问题，减少资源浪费、降低施工成本、保证工程安全稳定和延长工程使用寿命。因此,在进行任何工程建设之前,必须首先进行仔细的论证和细致的规划，以确保工程质量和效益的最大化。新知探究新知探究知识点知识点1 1 工程设计的过程工程设计的过程典例1 在工程设计中,确定设计方案后紧接着的步骤是()BA.需求分析B.详细设计C
6、.采购与资源准备D.项目交付解析：解析：工程设计的第一步是需求分析,根据需求确定设计方案。在确定了整体的设计方案后,需要进一步深入细化各个部分的设计,包括具体的零部件规格、尺寸、材料、连接方式等，这就是详细设计阶段的工作。采购与资源准备通常在详细设计完成，明确了具体的材料和零部件需求之后进行。项目交付则是在整个设计、制造、测试等流程都完成之后的最终环节。新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型一般过程一般过程制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型明确问题明确问题任务：设计制作三球运动演示模型,能够演示日食和月食的成因。限制条件：
7、材料包括木板、地球模型、月球模型、灯、刻度尺等，工具包括锯子、砂纸等新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型一般过程一般过程制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型设计方案设计方案模拟运动的机械模块：（1）用一个大功率 灯，配一个圆形乳白色外罩代替太阳（大）、用泡沫大球代替地球（中）和用泡沫小球代替月球（小）,地球可绕太阳转动,月球可绕地球转动。（2）模型的动力利用手动、皮带轮和皮带配合完成。新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型一般过程一般过程制作三球运动演示模型
8、制作三球运动演示模型设计方案设计方案（3）机械装置中太阳下面的大皮带轮直径是带动月球转动的小皮带轮直径的12倍,可以保证地球绕太阳运动1圈时,月球绕地球运动12圈。模拟阳光的发光模块：用大功率 灯可以模拟阳光新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型一般过程一般过程制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型设计方案设计方案材料的选择：木板，太阳、地球、月球小模型直径不相同的轴和轴套（大铁轴配大皮带轮,小铁轴配小皮带轮）大小不同的两个皮带轮及皮带（两个皮带轮直径的比是12 1）一些螺丝、螺母等固定件工具的选择：如锯子、钻孔工具等新知探究
9、新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型一般过程一般过程制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型设计方案设计方案绘制草图_新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型一般过程一般过程制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型实施计划实施计划1.按照草图中的尺寸,用锯子把木板锯成长度和宽度各不相同的长木条。（注意：使用锯子和钻孔机时注意安全）2.用钻孔机在较长木条的左右两端和中间偏右的位置钻3个孔，在较短木条的两端各钻一个孔,较宽的木条的中间钻一个孔。（注意：孔的大小和轴的大小相同,
10、较宽木条的中间孔和较长木条中间偏右的孔径相同，其余的孔径相同）新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型一般过程一般过程制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型实施计划实施计划3.按照下图，用螺丝把底座安装好。_4.将一个大皮带轮用大铁轴套固定在较宽木条中心的大铁轴上，再把较长木条中间偏右的孔插上，轴上端固定太阳模型。（注意：大皮带轮上下都要用轴套固定,与上下木条之间要留有空隙）新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型一般过程一般过程制作三球运动演示模型制作三球运动演示
11、模型实施计划实施计划5.较长木条左侧的孔中插入小铁轴,轴的下面装一个小皮带轮，上面依次固定较短木条和地球（泡沫大球）模型，较短木条的另一端固定月球（泡沫小球）模型，调整轴的高度,使月球中心与地球中心相平。_新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型一般过程一般过程制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型实施计划实施计划6.在大、小皮带轮上挂上松紧合适的皮带,推动右侧的轴,使较长木条带动地球绕太阳转动,同时小皮带轮带动月球绕地球旋转,如图所示新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运
12、动演示模型一般过程一般过程制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型检验作品检验作品演示要求在遮光室内进行。用手连续推动右侧的轴,地球绕太阳公转,月球绕地球旋转,当地球运行到太阳与月球之间时，则形成月食;当月球运行到太阳与地球之间时,则形成日食。新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型一般过程一般过程制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型检验作品检验作品验收标准：三球运动演示模型制作验收标准三球运动演示模型制作验收标准_新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型一般过程
13、一般过程制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型检验作品检验作品依照评价量表对模型进行测试并打分,将结果记录在表中。三球运动演示模型测试记录表三球运动演示模型测试记录表_新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型一般过程一般过程制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型改进完善改进完善手动转动可以改成电动机、电池和齿轮自动转动,运行更平稳发布成果发布成果通过绘制画报、呈现实物或产品发布会的形式发布三球运动演示模型制作成果新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型新知探究新知
14、探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型（1）该小组找到了A，B两款小药瓶及C，D两种吸管，如图甲所示。为了提高自制温度计的精确度，则最好选择其中的_进行组合搭配。B，D甲新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型解析：解析：温度计的玻璃泡容积越大，在温度变化相同时，其内部液体体积变化越大，温度计的玻璃管越细，在液体体积变化相同时，液面位置变化越大,有利于温度计做得更精密，故为了提高自制温度计的精确度,最好选择图甲中的B和D进行组合搭配。新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工
15、程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型【项目制作】乙70.0新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型实验次序实验次序温度温度 液柱高度液柱高度 1050.02251.035075.04100100.0新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型【项目评价】（3）根据以下评价量表,请你对该温度计进行等级评价，并说明评价理由。_。“自制温度计自制温度计”评价量表评价量表等级等级优秀合格待改进科学性科学性结构完整，刻度标识均匀结构完整，刻度标识均匀结构不完整，刻度标识不均匀准确性准确性精确度达到 精确度在 精确度在 新知探究新知探究知识点知识点2 2 我们的工程实践我们的工程实践制作三球运动演示模型制作三球运动演示模型课堂小结课堂小结
