小學六年級科學上冊第五單元

《我們來造橋》教案

一、單元目標

本單元的主題是“我們來造橋”。安排了“1.橋梁招標”“2.橋梁投標”“3.建

造橋梁”3課共8個活動，旨在讓學生從工程系統(tǒng)的角度設(shè)計并制作一個橋梁，體

現(xiàn)“在真實情境中解決問題”，使科學課堂學習不再局限于簡單的知識或技能，而

是整合了科學、技術(shù)與工程，融人了情感、態(tài)度價值觀在內(nèi)的，能夠滿足特定現(xiàn)實

需求的綜合性表現(xiàn)。本單元實現(xiàn)以下四個維度的目標，為建構(gòu)“工程是以科學和技

術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)性工作”“工程的關(guān)鍵是設(shè)計”“設(shè)計需要考慮可利用的條件和制約

因素，并不斷改進和完善”這三個概念打好基礎(chǔ)。

（一）科學知識

1、了解一項工程是以科學和技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)性工作。

2、了解工程的關(guān)鍵是設(shè)計。能根據(jù)現(xiàn)實的需要能夠利用文字、繪圖、實物等

自己喜歡的方法來表達自己的創(chuàng)意和構(gòu)想。

3、學會根據(jù)自己的設(shè)計意圖進行設(shè)計、改進、完善。

（二）科學探究

1、從工程系統(tǒng)角度設(shè)計并制作一個橋。能根據(jù)生活需求（造橋投標）設(shè)計時

考慮橋的結(jié)構(gòu)（原理）、成本（經(jīng)濟效益）、選材（可利用的資源）等可利用的條件

和制約因素。

2、在制作的過程中培養(yǎng)學生應用多學科知識的綜合能力和動手解決問題的能

力。

（三）科學態(tài)度

體會“人們是如何通過技術(shù)'改造自然’來滿足人類自身需求”的過程，認識科

學技術(shù)對人類生活的影響。：

（四）STSE

1、明白“人工世界”是為了滿足人的需求由人設(shè)計并制造出來的；

2、初步體會自然界與人工世界要和諧發(fā)展。

二、單元解析

第五單元“我們來造橋”，教材模擬工程建設(shè)的“招標一投標一驗標”流程，

1

編排了相應的三課“橋梁招標”“橋梁投標”“建造橋梁”，用“橋梁招標通告”為

活動任務，驅(qū)動學生考察、搜集資料，做好投標準備。以討論場景圖、學生設(shè)計案

例，引導學生合作編寫橋梁設(shè)計投標書，依據(jù)招標通告召開招標會作出評價，進而

引領(lǐng)學生按照設(shè)計方案以“制作和改進橋梁，按標驗收”的活動流程，模擬工程“建

造和驗標”。凸顯工程思想，培養(yǎng)學生的設(shè)計、制作、分析、推理能力和合作意識。

技術(shù)和工程，是對已有知識和資源的利用，通過人的設(shè)計制作使客觀的世界發(fā)

生變化，創(chuàng)造出一個滿足人類需求的“人工世界”。每一項工程和技術(shù)，它在設(shè)計

的過程中都要受到客觀條件的約束，受到一定的限制，比如，設(shè)計的這個產(chǎn)品可以

干些什么，最終產(chǎn)生這個產(chǎn)品的目標和功能是什么；再如，這個產(chǎn)品做多大尺寸,

成本限制最終花多少錢。一個好的設(shè)計一定要考慮所有的限制因素，并且要找出合

理的折中方案，這就是工程。本單元內(nèi)容就是引導學生通過已有知識和技能，設(shè)計

出一座滿足人們需要的“橋梁”。學生要根據(jù)教師提供的大背景，比如大小尺寸、

材料選取、外部環(huán)境等多方面限制等來進行設(shè)計和制作。

第一課橋梁招標

一、教學目標

1.科學知識

（1）知道橋梁建造一般都有招投標的過程，以確定橋梁的設(shè)計和施工。

（2）知道投標之前先要看清招標通告，做好相應準備才能參與投標。

（3）知道常見的拱形橋、懸索橋、鋼桁架橋等橋梁的結(jié)構(gòu)特點。

2.科學探究

（1）能針對橋梁招標通告進行分析，明確各項要求。

（2）能搜集資料考察了解各種橋梁的結(jié)構(gòu)特點，為參與投標做好知識與評估

等方面的準備。

3.科學態(tài)度、STSE

（1）對建造橋梁的任務有興趣，積極分析任務要求，樂于搜集相關(guān)資料并與

同學分享。

（2）懂得橋梁建造技術(shù)給人類社會發(fā)展帶來了深遠影響和變化。

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二、教學準備

教師準備：教學課件。

學生準備：記錄筆、活動手冊。

三、教學時間

1課時

四、教學過程

(-)激活經(jīng)驗，引入新課

(1)大聲朗讀：建設(shè)工程要建橋，發(fā)出信息大家瞧。我們?nèi)诵⌒臍飧?，也?/p>

參與“招投標”。仔細考察設(shè)計好，巧用材料把橋造。

(2)談話引入。說一說，這首詩講了什么內(nèi)容？今天我們將學習《橋梁招標》。

(二)探究學習，獲取新知

1.導入活動

(1)明確需求：一條河流把城市一分為二，需要建造一座橋梁。

(2)介紹流程：在進行橋梁建造時，一般都要通過招投標的過程，來確定橋

梁的設(shè)計和施工。

(3)閱讀招標通告。課件展示甲方橋梁招標通告，學生整體閱讀，爭取自行

讀懂具體要求。

(4)集體交流，明確具體要求。說一說，這份招標通告是設(shè)計招標還是施工

招標？通告中包括了哪幾部分，各部分提了哪些要求？

(5)小結(jié)：這是一份設(shè)計招標通告，通告中包含了設(shè)計要求和設(shè)計方案評審

要求……

(6)思考：要參與投標，我們需要做哪些準備呢？

2.考察橋梁

(1)交待任務：下面探討各種橋的外形和結(jié)構(gòu)，為我們的橋梁設(shè)計做準備。

(2)介紹幾種常見橋梁類型及其結(jié)構(gòu)特點。

a.課件展示教材P53趙州橋的圖片并介紹：

趙州橋是世界上現(xiàn)存年代久遠、跨度最大、保存最完整的單孔坦弧敞肩石拱橋,

其建造工藝獨特，在世界橋梁史上首創(chuàng)“敞肩拱”結(jié)構(gòu)形式，趙州橋在中國造橋史

上占有重要地位，對全世界后代橋梁建筑有著深遠的影響。

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b.課件展示教材P53湘西矮寨懸索橋的圖片并介紹：

懸索橋，又名吊橋。指的是以通過索塔懸掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索

(或鋼鏈)作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。其纜索幾何形狀由力的平衡條件決

定，一般接近拋物線。從纜索垂下許多吊桿，把橋面吊住，在橋面和吊桿之間常設(shè)

置加勁梁，同纜索形成組合體系，以減小荷載所引起的撓度變形。

c.課件展示教材P53武漢長江大橋的圖片并介紹：

武漢長江大橋是中國湖北省武漢市連接漢陽區(qū)與武昌區(qū)的過江通道，位于長江

水道之上，是中華人民共和國成立后修建的第一座公鐵兩用的長江大橋。上層為公

路，下層為鐵路，主橋為三聯(lián)連續(xù)梁，引橋為鋼筋混凝土梁。主橋為鋼桁架形式,

引橋橋身則是采用拱的形式，鋼架在形式上和材質(zhì)上都形成了鮮明對比。

(3)交流：說一說這三種橋的結(jié)構(gòu)特點。

(4)思考：想一想，你打算建什么樣的橋？

(5)課后任務：考察身邊的橋梁，搜集各種橋的圖片，畫出一些橋梁造型的

簡圖。寫出這些橋梁的主要特點。

(三)課堂小結(jié)，總結(jié)提升

拓展資料：

武漢長江大橋

武漢長江大橋是我國湖北省武漢市連接漢陽區(qū)與武昌區(qū)的過江通道，位于長江

水道之上，是武漢市重要的歷史標志性建筑之一，素有“萬里長江第一橋”美譽。

武漢長江大橋于1955年9月1日動工興建，于1957年7月1日完成主橋合龍

工程，于1957年10月15日通車運營。

1.建筑結(jié)構(gòu)：武漢長江大橋主要有水上主橋、橋墩、上層橋面板、下層鐵路雙

線軌道、四座橋頭堡以及各立交匝道組成，主橋路段呈西北至東南方向布置。

2.設(shè)計理念：武漢長江大橋主橋為鋼桁架形式，引橋橋身則是采用拱的形式,

鋼架在形式上和材質(zhì)上都形成了鮮明對比，同時，拱形結(jié)構(gòu)在中國古代橋梁上使用

普遍，采用拱形便于引起人們對于這樣處理的認同感。

橋面采用了中國傳統(tǒng)的重檐四坡攢尖頂。在細節(jié)的處理上借鑒了中國傳統(tǒng)建筑

的形式。

武漢長江大橋兩側(cè)的護欄裝飾圖案全部采用具象的花、鳥、蟲、魚、動物和植

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物作為造型素材，形象逼真、栩栩如生，用最具民族特色的鏤空剪紙手法進行塑造,

構(gòu)成了一幅幅美麗和諧的鑄鐵藝術(shù)品。

大橋的正橋兩端各有兩個華貴典雅的庭式橋頭堡，兩側(cè)是一幅幅寓意深刻的剪

紙雕花圖案，每幅剪紙雕花圖案間由橫向的菱形祥云圖案間隔，菱形祥云圖鑲嵌在

圓柱中間，每根圓柱中間有一個小燈籠作的裝飾，整體構(gòu)成一幅美麗和諧的中國工

藝美術(shù)長卷，給人以無限美感和遐想。

3.設(shè)計參數(shù)：武漢長江大橋共計8個橋墩，總長1670米，其中，主橋長1156

米，共3聯(lián)9孔，每孔計算跨度為128米；左岸引橋長303米，共17孔，每孔跨

度為17.2米，右岸引橋長211米，跨度共2種，分別為17.2及16.0米。大橋共

2層，其中下層鐵路橋?qū)?4.5米，上層公路橋?qū)?2.5米，橋頭堡共7層，橋頭堡

起平面尺寸為15x32米，高35米。橋上層公路人行道邊緣石間寬18米，兩側(cè)人行

道寬2.25米；鐵路復線量軌道中線的間距為4.1米。

第二課橋梁投標

一、教學目標

1.科學知識

(1)知道橋梁設(shè)計需要符合甲方要求、可以試驗、編好投標書才能參與投標。

(2)知道我國橋梁建造專家茅以升的先進事跡。

2.科學探究

(1)能夠針對招標通告的要求進行橋梁設(shè)計，分析可利用的資源，系統(tǒng)考慮，

預想使用效果并進行試驗。

(2)能將集體智慧的成果以橋梁設(shè)計投標書的形式完整、準確、清晰地呈現(xiàn)

出來。

(3)能根據(jù)甲方通告中的標準客觀評審各種設(shè)計方案，評估其可行性，從各

方面的效益進行評價并提出改進和完善建議。

3.科學態(tài)度、STSE

(1)橋梁設(shè)計時樂于傾聽不同的意見和理解別人的想法，善于從不同角度思

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考問題，追求創(chuàng)新。

（2）評估方案時保持客觀公正，尊重他人的勞動成果。

二、教學準備

教師準備：竹棍、乳膠等橋梁試驗材料，教學課件。

學生準備：記錄筆、活動手冊。

三、教學時間

1課時

四、教學過程

（-）激活經(jīng)驗，引入新課

（1）談話引入：上節(jié)課我們做好了橋梁投標的相關(guān)準備，本節(jié)課我們來了解

《橋梁投標》并親自參與投標。

（2）交待任務：投標前，我們要按照甲方招標通告要求，勘察城市地形環(huán)境，

結(jié)合已有橋梁資料，通過綜合分析，制訂橋梁設(shè)計方案。

（二）探究學習，獲取新知

1.橋梁設(shè)計

（1）分組討論：橋梁設(shè)計應該包含哪些方面？應該考慮哪些因素？（橋的外

形和結(jié)構(gòu)、成本等）

（2）材料及成本提示：

長15厘米竹棍，10根一捆，2元；長10厘米的竹棍，10根一捆，1元；乳膠

一小袋，1元；線繩（1米）0.2元；熱熔膠棒一根，1元；硬紙板一塊，1元；膠

條一卷，1元。

（3）分組設(shè)計，設(shè)計時允許試驗，以便完善設(shè)計方案。同時，教師巡視指導。

（4）班級交流設(shè)計方案，然后呈現(xiàn)橋梁設(shè)計投標書的示例。（從“橋梁設(shè)計圖、

結(jié)構(gòu)選型、設(shè)計構(gòu)思、橋梁規(guī)格、承重保證措施、材料與成本預算”等方面予以呈

現(xiàn)指導）

（5）各組完善設(shè)計，并編寫橋梁設(shè)計投標書。

2.橋梁投標會

（1）召開投標會：根據(jù)招標通告中的標準，對乙方（各組）遞交的方案進行

評審。

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（2）投標會流程：選出三名評委；每組派代表講述方案中，橋梁設(shè)計的優(yōu)勢。

評委根據(jù)招標公告的標準，對參與投標的方案打分。（課件同時展示招標通告和活

動手冊中的評分表）

（3）統(tǒng)計各組分數(shù)，看看哪些組的橋梁投標書符合甲方要求，哪組得分最高，

對比自己組的投標書，修改、完善投標書。

3.拓展。介紹茅以升和錢塘江大橋

（1）介紹：20世紀30年代，茅以升臨危受命主持修建錢塘江大橋。面對種種

困難，茅以升和他的工友們廢寢忘食，甚至不惜冒著生命危險，解決了建橋中的一

個個技術(shù)難題，建成了中國人自己設(shè)計并建造的第一座現(xiàn)代化大型橋梁，最終打破

了國外專家的斷言，結(jié)束了中國近代大橋設(shè)計和建造由外國人包攬（15）的尷尬

歷史，為中國現(xiàn)代橋梁史翻開了嶄新的一頁。

（2）課后任務1：查閱資料，了解茅以升是怎樣解決建橋中的技術(shù)難題的。

（3）課后任務2：根據(jù)自己的設(shè)計方案，購買材料，為下節(jié)課做準備。

（三）課堂小結(jié)，總結(jié)提升

拓展資料:

錢塘江大橋

錢塘江大橋，又名錢江一橋，是中國浙江省杭州市境的一座跨錢塘江雙層桁架

梁橋，位于西湖之南，六和塔附近錢塘江上，由中國橋梁專家茅以升主持設(shè)計，是

中國自行設(shè)計、建造的第一座雙層鐵路、公路兩用橋。

錢塘江大橋始建于1934年8月8日；分別于1937年9月26日和11月17日

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鐵路橋、公路橋建成通車;于1937年12月23日被炸毀;于1948年5月成功修復。

于2006年5月25日被列為中國第六批“全國重點文物保護單位”。

錢塘江大橋北起上城區(qū)二龍山東麓，南至濱江區(qū)浦沿街道聯(lián)莊村上沙埠；全

長1453米，公路橋?qū)?.14米，鐵路橋?qū)?.88米；橋面上層為雙向兩車道公路，

設(shè)計速度100千米/小時，下層為單線軌道鐵路，設(shè)計速度120千米/小時。

錢塘江大橋是中國自行設(shè)計和建造的第一座鐵路、公路兩用雙層橋，為鋼結(jié)構(gòu)

桁梁橋，分為分引橋和正橋兩個部分。

上部結(jié)構(gòu)

正橋為含格合金鋼簡支桁架；引橋為鋼拱，以炭鋼制造的桁架式雙較系桿拱。

北岸引橋西鄰六和塔，北接虎跑山谷，引橋宏偉壯觀。正橋兩端各建橋頭堡，橋頭

堡下作為橋下交通之用。

下部結(jié)構(gòu)

正橋橋墩均系鋼筋混凝土空心橋墩，以氣壓沉箱法下沉，自北起第1至第6

號墩墩底在基巖上，第7至第15號墩墩底深入到?jīng)_刷線以下3-4米，置放在27-30

米長的木樁上。木樁每墩160根，均深達巖層。橋的上層為雙車道公路和人行道,

以懸臂對稱伸出鋼梁，鋪筑鋼筋混凝土板而成。橋的下層為標準軌距單線鐵路，每

孔鋼梁兩側(cè)設(shè)有避車臺。

在錢塘江大橋的建設(shè)過程中，茅以升和施工人員攻克了幾大技術(shù)難題：

打樁：為了使橋基穩(wěn)固，需要穿越41米厚的泥沙在9個橋墩位置打入1440

根木樁，木樁立于石層之上。茅以升從澆花壺水把土沖出小洞中受到啟發(fā)，采用抽

江水在厚硬泥沙上沖出深洞再打樁的“射水法”，使原來一晝夜只打1根樁，提高

到可以打30根樁。

建立橋墩:為了解決錢塘江水流湍急，難以施工的狀況，茅以升創(chuàng)立“沉箱法”。

將鋼筋混凝土做成的箱子口朝下沉入水中罩在江底，再用高壓氣擠走箱里的水，工

人在箱里挖沙作業(yè)，使沉箱與木樁逐步結(jié)為一體。沉箱上再筑橋墩。

架設(shè)鋼梁：茅以升采用了巧妙利用自然力的“浮運法”，潮漲時用船將鋼梁運

至兩墩之間，潮落時鋼梁便落在兩墩之上，省工省時，進度大大加快。

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第三課建造橋梁

一、教學目標

1.科學知識

（1）知道我們制造橋梁模型模擬了橋梁施工，我們的橋梁驗收則模擬了橋梁

工程驗收。

（2）知道橋梁建造是一個多系統(tǒng)的工程。

2.科學探究

能按設(shè)計方案制作橋梁，在實踐中豐富自己的認知，能及時發(fā)現(xiàn)不足并予以改

進，增強動手能力和解決實際問題的能力。

3.科學態(tài)度、STSE

（1）樂于參加橋梁制作活動，積極合作，并在活動中克服困難，完成預定的

任務。

（2）了解社會需求是推動科技發(fā)展的動力。

二、教學準備

教師準備：教學課件。

學生準備：準備好的建橋的材料，記錄筆、活動手冊。

三、教學時間

1課時

四、教學過程

（-）激活經(jīng)驗，引入新課

（1）復習。根據(jù)上節(jié)課布置的課后任務，學生分享查閱的資料，說一說茅以

升是怎樣解決建橋中的技術(shù)難題的。

（2）學生自由發(fā)言，然后教師補充：

建橋遇到的第一個困難是打樁。為了使橋基穩(wěn)固，需要穿越41米厚的泥沙在9

個橋墩位置打入1440根木樁，木樁立于石層之上。茅以升從澆花壺水把土沖出小

洞中受到啟發(fā)，采用抽江水在厚硬泥沙上沖出深洞再打樁的“射水法”，使原來一

晝夜只打1根樁，提高到可以打30根樁。

建橋遇到的第二個困難是水流湍急，難以施工。茅以升發(fā)明了“沉箱法”，將

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鋼筋混凝土做成的箱子口朝下沉入水中罩在江底，再用高壓氣擠走箱里的水，工人

在箱里挖沙作業(yè)，使沉箱與木樁逐步結(jié)為一體。沉箱上再筑橋墩。

第三個困難是架設(shè)鋼梁。茅以升采用了巧妙利用自然力的“浮運法”，潮漲時

用船將鋼梁運至兩墩之間,潮落時鋼梁便落在兩墩之上，省工省時，進度大大加快。

(3)交流。聽了茅以升建橋的事跡，說一說你的感受。

(4)揭示課題。

(-)探究學習，獲取新知

1.制作我們的橋梁

(1)按照自己組的設(shè)計方案，拿出已經(jīng)準備好的建橋材料。

(2)小組討論：應該怎樣建橋？建橋的過程中應該注意什么？怎樣分工？

(3)班級交流，教師提示。

(教師提醒：使用工具注意安全！部件之間連接牢固可以增大橋的承受力。)

(4)分組制作，教師巡視，指導。

(5)自我改進，完善作品。

2.驗收我們的橋梁

(1)各組展示橋梁模型。

(2)交流、評審各組建造的橋梁是否符合招標的要求。并說出理由。

(3)評選出達標橋梁、最佳最佳承重橋梁等。

3.了解橋梁工程

(1)調(diào)查討論：調(diào)查了解在實際建造橋梁時，工程師要考慮哪些因素。

(2)小結(jié)：橋梁建造是一個多系統(tǒng)的工程。

(3)說一說我們建造橋梁的過程和心得。

(三)課堂小結(jié)，總結(jié)提升

拓展資料：

中國的古橋

1.西安浦橋是中國最古老的石