师:同学们,今天这节课我们一起学习第五单元的最后一个内容——专项学习“像工程师那样”。现代科学研究分支越来越细,一个人掌握的知识技能很难满足一项工程的全部需求,所以各个领域的工程师需要通力合作,才能圆满完成一项工程。比如说,2021 年 6 月,我国成功发射神舟十二号载人航天飞船,将聂海胜、刘伯明、汤洪波三位航天员送入太空,飞船与天河空间站核心舱成功对接,首批航天员进入我们中国自己的空间站,他们在空间站生活了 3 个月。空间站的建设就需要不同领域的工程师共同努力,单靠一个人的知识技能很难满足工程全部需要。那在空间站建设中都有哪些工程师呢?我们先来了解一下计算机工程师,他们主要负责维持机器设备正常工作,确保空间站与地面的稳定联系,控制空间站的机械臂等。还有材料工程师,他们要寻找适合制造太空飞行器的各种材料,并跟踪研究这些材料在外层空间的表现和变化。要知道,太空中有很多射线,而且是真空环境,一般材料很难适应,这就需要材料工程师去挑选合适的材料。营养工程师则研究航天员在空间站生活所需的食用方便、营养丰富又美味的太空食品。随着我国载人航天不断发展,航天员在空间站的食谱越来越丰富,空间站食物品种达到上百种,这都是营养工程师的功劳。心理咨询师要追踪干预宇航员在外层空间生活的心理活动,并在他们返回地面后提供及时的心理治疗。因为宇航员在太空飞行时,长时间处在与世隔绝的环境中,会出现焦虑、思念亲人等一系列心理问题,这时候就需要心理咨询师及时提供心理帮助。除了这些工程师,还有许多其他行业的工程师,在大家共同努力下,我国空间站建设取得巨大进步。

  现代科学研究不仅不同领域之间需要合作,同一个工作小组也需要合作。成员间的交流碰撞能集思广益、激发创意,组内形成的共识能促使组员相互配合,主动完成分内工作。接下来看看工程师是怎么工作的,工程师工作流程是明确问题、前期研究、设计方案、制作模型、测试改进,最后展示交流。

  首先是明确问题,要学会用简单明了的方式界定出任务及具体要求。假设工程师要建造一座桥梁,就得明确一些要求,比如桥要有多长的跨度,一天要承受多少车次的车流量,造价是多少,这些问题工程师必须明确。

  第二是前期研究。以建桥为例,要通过实地考察的方法,对建桥选址的土质层进行分析,以此确定建造哪种结构的桥梁。

  第三是设计方案并制作模型。仍以建桥为例,工程师要根据设计方案中桥的外观、结构等,利用合适材料制作一个等比例缩小的模型以供测试。大家想想,为什么要建等比例缩小的模型呢?对,因为真桥非常大,如果模型和真桥一样大,就会费时费力,所以要建一个等比例缩小的模型。

  最后是测试改进并展示交流。桥最重要的特性是抗压,所以工程师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,如果不符合就需要修改,设计方案改进后再展示交流。

  以上就是工程师工作的基本流程。现在,我们像工程师那样设计并制作一个降落伞,让它能保护一个鸡蛋从高处平稳降落。

  先来了解一下降落伞,它俗称保险伞,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需要解决的问题。同学们可以查阅资料,了解降落伞的形状、结构、作用以及工作原理。

  制作降落伞,我们按照工程师的流程来。首先明确问题并进行前期研究,任务是设计并制作一个降落伞,保护鸡蛋平稳降落。制作要求:一是准备一枚约 50 克的熟鸡蛋;二是把鸡蛋直接装在网袋里,挂到降落伞上;三是从三楼高度降落到指定区域,蛋壳不破碎。同学们需要准备的材料有:伞面材料(棉布或者厚塑料袋、薄塑料袋)、伞绳材料(棉线或麻绳)、编织好的网袋、熟鸡蛋若干、秒表、直尺、剪刀、胶带。

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《5年级上册苏教版科学 专项学习 像工程师那样 逐字稿-2,963字 第3版》.docx
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