小学六年级科学上册第五单元《我们来造桥》教案

小学六年级科学上册第五单元

《我们来造桥》教案

一、单元目标

本单元的主题是“我们来造桥”。安排了“1.桥梁招标”“2.桥梁投标”“3.建

造桥梁”3课共8个活动，旨在让学生从工程系统的角度设计并制作一个桥梁，体

现“在真实情境中解决问题”，使科学课堂学习不再局限于简单的知识或技能，而

是整合了科学、技术与工程，融人了情感、态度价值观在内的，能够满足特定现实

需求的综合性表现。本单元实现以下四个维度的目标，为建构“工程是以科学和技

术为基础的系统性工作”“工程的关键是设计”“设计需要考虑可利用的条件和制约

因素，并不断改进和完善”这三个概念打好基础。

（一）科学知识

1、了解一项工程是以科学和技术为基础的系统性工作。

2、了解工程的关键是设计。能根据现实的需要能够利用文字、绘图、实物等

自己喜欢的方法来表达自己的创意和构想。

3、学会根据自己的设计意图进行设计、改进、完善。

（二）科学探究

1、从工程系统角度设计并制作一个桥。能根据生活需求（造桥投标）设计时

考虑桥的结构（原理）、成本（经济效益）、选材（可利用的资源）等可利用的条件

和制约因素。

2、在制作的过程中培养学生应用多学科知识的综合能力和动手解决问题的能

力。

（三）科学态度

体会“人们是如何通过技术'改造自然’来满足人类自身需求”的过程，认识科

学技术对人类生活的影响。：

（四）STSE

1、明白“人工世界”是为了满足人的需求由人设计并制造出来的；

2、初步体会自然界与人工世界要和谐发展。

二、单元解析

第五单元“我们来造桥”，教材模拟工程建设的“招标一投标一验标”流程，

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编排了相应的三课“桥梁招标”“桥梁投标”“建造桥梁”，用“桥梁招标通告”为

活动任务，驱动学生考察、搜集资料，做好投标准备。以讨论场景图、学生设计案

例，引导学生合作编写桥梁设计投标书，依据招标通告召开招标会作出评价，进而

引领学生按照设计方案以“制作和改进桥梁，按标验收”的活动流程，模拟工程“建

造和验标”。凸显工程思想，培养学生的设计、制作、分析、推理能力和合作意识。

技术和工程，是对已有知识和资源的利用，通过人的设计制作使客观的世界发

生变化，创造出一个满足人类需求的“人工世界”。每一项工程和技术，它在设计

的过程中都要受到客观条件的约束，受到一定的限制，比如，设计的这个产品可以

干些什么，最终产生这个产品的目标和功能是什么；再如，这个产品做多大尺寸,

成本限制最终花多少钱。一个好的设计一定要考虑所有的限制因素，并且要找出合

理的折中方案，这就是工程。本单元内容就是引导学生通过已有知识和技能，设计

出一座满足人们需要的“桥梁”。学生要根据教师提供的大背景，比如大小尺寸、

材料选取、外部环境等多方面限制等来进行设计和制作。

第一课桥梁招标

一、教学目标

1.科学知识

（1）知道桥梁建造一般都有招投标的过程，以确定桥梁的设计和施工。

（2）知道投标之前先要看清招标通告，做好相应准备才能参与投标。

（3）知道常见的拱形桥、悬索桥、钢桁架桥等桥梁的结构特点。

2.科学探究

（1）能针对桥梁招标通告进行分析，明确各项要求。

（2）能搜集资料考察了解各种桥梁的结构特点，为参与投标做好知识与评估

等方面的准备。

3.科学态度、STSE

（1）对建造桥梁的任务有兴趣，积极分析任务要求，乐于搜集相关资料并与

同学分享。

（2）懂得桥梁建造技术给人类社会发展带来了深远影响和变化。

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二、教学准备

教师准备：教学课件。

学生准备：记录笔、活动手册。

三、教学时间

1课时

四、教学过程

(-)激活经验，引入新课

(1)大声朗读：建设工程要建桥，发出信息大家瞧。我们人小心气高，也来

参与“招投标”。仔细考察设计好，巧用材料把桥造。

(2)谈话引入。说一说，这首诗讲了什么内容？今天我们将学习《桥梁招标》。

(二)探究学习，获取新知

1.导入活动

(1)明确需求：一条河流把城市一分为二，需要建造一座桥梁。

(2)介绍流程：在进行桥梁建造时，一般都要通过招投标的过程，来确定桥

梁的设计和施工。

(3)阅读招标通告。课件展示甲方桥梁招标通告，学生整体阅读，争取自行

读懂具体要求。

(4)集体交流，明确具体要求。说一说，这份招标通告是设计招标还是施工

招标？通告中包括了哪几部分，各部分提了哪些要求？

(5)小结：这是一份设计招标通告，通告中包含了设计要求和设计方案评审

要求……

(6)思考：要参与投标，我们需要做哪些准备呢？

2.考察桥梁

(1)交待任务：下面探讨各种桥的外形和结构，为我们的桥梁设计做准备。

(2)介绍几种常见桥梁类型及其结构特点。

a.课件展示教材P53赵州桥的图片并介绍：

赵州桥是世界上现存年代久远、跨度最大、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥,

其建造工艺独特，在世界桥梁史上首创“敞肩拱”结构形式，赵州桥在中国造桥史

上占有重要地位，对全世界后代桥梁建筑有着深远的影响。

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b.课件展示教材P53湘西矮寨悬索桥的图片并介绍：

悬索桥，又名吊桥。指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索

(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。其缆索几何形状由力的平衡条件决

定，一般接近抛物线。从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设

置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小荷载所引起的挠度变形。

c.课件展示教材P53武汉长江大桥的图片并介绍：

武汉长江大桥是中国湖北省武汉市连接汉阳区与武昌区的过江通道，位于长江

水道之上，是中华人民共和国成立后修建的第一座公铁两用的长江大桥。上层为公

路，下层为铁路，主桥为三联连续梁，引桥为钢筋混凝土梁。主桥为钢桁架形式,

引桥桥身则是采用拱的形式，钢架在形式上和材质上都形成了鲜明对比。

(3)交流：说一说这三种桥的结构特点。

(4)思考：想一想，你打算建什么样的桥？

(5)课后任务：考察身边的桥梁，搜集各种桥的图片，画出一些桥梁造型的

简图。写出这些桥梁的主要特点。

(三)课堂小结，总结提升

拓展资料：

武汉长江大桥

武汉长江大桥是我国湖北省武汉市连接汉阳区与武昌区的过江通道，位于长江

水道之上，是武汉市重要的历史标志性建筑之一，素有“万里长江第一桥”美誉。

武汉长江大桥于1955年9月1日动工兴建，于1957年7月1日完成主桥合龙

工程，于1957年10月15日通车运营。

1.建筑结构：武汉长江大桥主要有水上主桥、桥墩、上层桥面板、下层铁路双

线轨道、四座桥头堡以及各立交匝道组成，主桥路段呈西北至东南方向布置。

2.设计理念：武汉长江大桥主桥为钢桁架形式，引桥桥身则是采用拱的形式,

钢架在形式上和材质上都形成了鲜明对比，同时，拱形结构在中国古代桥梁上使用

普遍，采用拱形便于引起人们对于这样处理的认同感。

桥面采用了中国传统的重檐四坡攒尖顶。在细节的处理上借鉴了中国传统建筑

的形式。

武汉长江大桥两侧的护栏装饰图案全部采用具象的花、鸟、虫、鱼、动物和植

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物作为造型素材，形象逼真、栩栩如生，用最具民族特色的镂空剪纸手法进行塑造,

构成了一幅幅美丽和谐的铸铁艺术品。

大桥的正桥两端各有两个华贵典雅的庭式桥头堡，两侧是一幅幅寓意深刻的剪

纸雕花图案，每幅剪纸雕花图案间由横向的菱形祥云图案间隔，菱形祥云图镶嵌在

圆柱中间，每根圆柱中间有一个小灯笼作的装饰，整体构成一幅美丽和谐的中国工

艺美术长卷，给人以无限美感和遐想。

3.设计参数：武汉长江大桥共计8个桥墩，总长1670米，其中，主桥长1156

米，共3联9孔，每孔计算跨度为128米；左岸引桥长303米，共17孔，每孔跨

度为17.2米，右岸引桥长211米，跨度共2种，分别为17.2及16.0米。大桥共

2层，其中下层铁路桥宽14.5米，上层公路桥宽22.5米，桥头堡共7层，桥头堡

起平面尺寸为15x32米，高35米。桥上层公路人行道边缘石间宽18米，两侧人行

道宽2.25米；铁路复线量轨道中线的间距为4.1米。

第二课桥梁投标

一、教学目标

1.科学知识

(1)知道桥梁设计需要符合甲方要求、可以试验、编好投标书才能参与投标。

(2)知道我国桥梁建造专家茅以升的先进事迹。

2.科学探究

(1)能够针对招标通告的要求进行桥梁设计，分析可利用的资源，系统考虑，

预想使用效果并进行试验。

(2)能将集体智慧的成果以桥梁设计投标书的形式完整、准确、清晰地呈现

出来。

(3)能根据甲方通告中的标准客观评审各种设计方案，评估其可行性，从各

方面的效益进行评价并提出改进和完善建议。

3.科学态度、STSE

(1)桥梁设计时乐于倾听不同的意见和理解别人的想法，善于从不同角度思

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考问题，追求创新。

（2）评估方案时保持客观公正，尊重他人的劳动成果。

二、教学准备

教师准备：竹棍、乳胶等桥梁试验材料，教学课件。

学生准备：记录笔、活动手册。

三、教学时间

1课时

四、教学过程

（-）激活经验，引入新课

（1）谈话引入：上节课我们做好了桥梁投标的相关准备，本节课我们来了解

《桥梁投标》并亲自参与投标。

（2）交待任务：投标前，我们要按照甲方招标通告要求，勘察城市地形环境，

结合已有桥梁资料，通过综合分析，制订桥梁设计方案。

（二）探究学习，获取新知

1.桥梁设计

（1）分组讨论：桥梁设计应该包含哪些方面？应该考虑哪些因素？（桥的外

形和结构、成本等）

（2）材料及成本提示：

长15厘米竹棍，10根一捆，2元；长10厘米的竹棍，10根一捆，1元；乳胶

一小袋，1元；线绳（1米）0.2元；热熔胶棒一根，1元；硬纸板一块，1元；胶

条一卷，1元。

（3）分组设计，设计时允许试验，以便完善设计方案。同时，教师巡视指导。

（4）班级交流设计方案，然后呈现桥梁设计投标书的示例。（从“桥梁设计图、

结构选型、设计构思、桥梁规格、承重保证措施、材料与成本预算”等方面予以呈

现指导）

（5）各组完善设计，并编写桥梁设计投标书。

2.桥梁投标会

（1）召开投标会：根据招标通告中的标准，对乙方（各组）递交的方案进行

评审。

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（2）投标会流程：选出三名评委；每组派代表讲述方案中，桥梁设计的优势。

评委根据招标公告的标准，对参与投标的方案打分。（课件同时展示招标通告和活

动手册中的评分表）

（3）统计各组分数，看看哪些组的桥梁投标书符合甲方要求，哪组得分最高，

对比自己组的投标书，修改、完善投标书。

3.拓展。介绍茅以升和钱塘江大桥

（1）介绍：20世纪30年代，茅以升临危受命主持修建钱塘江大桥。面对种种

困难，茅以升和他的工友们废寝忘食，甚至不惜冒着生命危险，解决了建桥中的一

个个技术难题，建成了中国人自己设计并建造的第一座现代化大型桥梁，最终打破

了国外专家的断言，结束了中国近代大桥设计和建造由外国人包揽（15）的尴尬

历史，为中国现代桥梁史翻开了崭新的一页。

（2）课后任务1：查阅资料，了解茅以升是怎样解决建桥中的技术难题的。

（3）课后任务2：根据自己的设计方案，购买材料，为下节课做准备。

（三）课堂小结，总结提升

拓展资料:

钱塘江大桥

钱塘江大桥，又名钱江一桥，是中国浙江省杭州市境的一座跨钱塘江双层桁架

梁桥，位于西湖之南，六和塔附近钱塘江上，由中国桥梁专家茅以升主持设计，是

中国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥。

钱塘江大桥始建于1934年8月8日；分别于1937年9月26日和11月17日

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铁路桥、公路桥建成通车;于1937年12月23日被炸毁;于1948年5月成功修复。

于2006年5月25日被列为中国第六批“全国重点文物保护单位”。

钱塘江大桥北起上城区二龙山东麓，南至滨江区浦沿街道联庄村上沙埠；全

长1453米，公路桥宽9.14米，铁路桥宽4.88米；桥面上层为双向两车道公路，

设计速度100千米/小时，下层为单线轨道铁路，设计速度120千米/小时。

钱塘江大桥是中国自行设计和建造的第一座铁路、公路两用双层桥，为钢结构

桁梁桥，分为分引桥和正桥两个部分。

上部结构

正桥为含格合金钢简支桁架；引桥为钢拱，以炭钢制造的桁架式双较系杆拱。

北岸引桥西邻六和塔，北接虎跑山谷，引桥宏伟壮观。正桥两端各建桥头堡，桥头

堡下作为桥下交通之用。

下部结构

正桥桥墩均系钢筋混凝土空心桥墩，以气压沉箱法下沉，自北起第1至第6

号墩墩底在基岩上，第7至第15号墩墩底深入到冲刷线以下3-4米，置放在27-30

米长的木桩上。木桩每墩160根，均深达岩层。桥的上层为双车道公路和人行道,

以悬臂对称伸出钢梁，铺筑钢筋混凝土板而成。桥的下层为标准轨距单线铁路，每

孔钢梁两侧设有避车台。

在钱塘江大桥的建设过程中，茅以升和施工人员攻克了几大技术难题：

打桩：为了使桥基稳固，需要穿越41米厚的泥沙在9个桥墩位置打入1440

根木桩，木桩立于石层之上。茅以升从浇花壶水把土冲出小洞中受到启发，采用抽

江水在厚硬泥沙上冲出深洞再打桩的“射水法”，使原来一昼夜只打1根桩，提高

到可以打30根桩。

建立桥墩:为了解决钱塘江水流湍急，难以施工的状况，茅以升创立“沉箱法”。

将钢筋混凝土做成的箱子口朝下沉入水中罩在江底，再用高压气挤走箱里的水，工

人在箱里挖沙作业，使沉箱与木桩逐步结为一体。沉箱上再筑桥墩。

架设钢梁：茅以升采用了巧妙利用自然力的“浮运法”，潮涨时用船将钢梁运

至两墩之间，潮落时钢梁便落在两墩之上，省工省时，进度大大加快。

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第三课建造桥梁

一、教学目标

1.科学知识

（1）知道我们制造桥梁模型模拟了桥梁施工，我们的桥梁验收则模拟了桥梁

工程验收。

（2）知道桥梁建造是一个多系统的工程。

2.科学探究

能按设计方案制作桥梁，在实践中丰富自己的认知，能及时发现不足并予以改

进，增强动手能力和解决实际问题的能力。

3.科学态度、STSE

（1）乐于参加桥梁制作活动，积极合作，并在活动中克服困难，完成预定的

任务。

（2）了解社会需求是推动科技发展的动力。

二、教学准备

教师准备：教学课件。

学生准备：准备好的建桥的材料，记录笔、活动手册。

三、教学时间

1课时

四、教学过程

（-）激活经验，引入新课

（1）复习。根据上节课布置的课后任务，学生分享查阅的资料，说一说茅以

升是怎样解决建桥中的技术难题的。

（2）学生自由发言，然后教师补充：

建桥遇到的第一个困难是打桩。为了使桥基稳固，需要穿越41米厚的泥沙在9

个桥墩位置打入1440根木桩，木桩立于石层之上。茅以升从浇花壶水把土冲出小

洞中受到启发，采用抽江水在厚硬泥沙上冲出深洞再打桩的“射水法”，使原来一

昼夜只打1根桩，提高到可以打30根桩。

建桥遇到的第二个困难是水流湍急，难以施工。茅以升发明了“沉箱法”，将

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钢筋混凝土做成的箱子口朝下沉入水中罩在江底，再用高压气挤走箱里的水，工人

在箱里挖沙作业，使沉箱与木桩逐步结为一体。沉箱上再筑桥墩。

第三个困难是架设钢梁。茅以升采用了巧妙利用自然力的“浮运法”，潮涨时

用船将钢梁运至两墩之间,潮落时钢梁便落在两墩之上，省工省时，进度大大加快。

(3)交流。听了茅以升建桥的事迹，说一说你的感受。

(4)揭示课题。

(-)探究学习，获取新知

1.制作我们的桥梁

(1)按照自己组的设计方案，拿出已经准备好的建桥材料。

(2)小组讨论：应该怎样建桥？建桥的过程中应该注意什么？怎样分工？

(3)班级交流，教师提示。

(教师提醒：使用工具注意安全！部件之间连接牢固可以增大桥的承受力。)

(4)分组制作，教师巡视，指导。

(5)自我改进，完善作品。

2.验收我们的桥梁

(1)各组展示桥梁模型。

(2)交流、评审各组建造的桥梁是否符合招标的要求。并说出理由。

(3)评选出达标桥梁、最佳最佳承重桥梁等。

3.了解桥梁工程

(1)调查讨论：调查了解在实际建造桥梁时，工程师要考虑哪些因素。

(2)小结：桥梁建造是一个多系统的工程。

(3)说一说我们建造桥梁的过程和心得。

(三)课堂小结，总结提升

拓展资料：

中国的古桥

1.西安浦桥是中国最古老的石