2026秋暑假自学课小升初科学讲义（浙教版）第20讲 像工程师那样实践（原卷版）

第20讲像工程师那样实践

内容导航

01预习航标→析目标·明方向：预习导航精准定向

02教材全解→析教材·学新知：情境概念深度构

情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣

概念建构：梳理核心概念，形成知识框架

考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑

例题精析：典型题目带路，学会解题思路

即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容

03过关检测→练考点·强落实：过关检测分层提

关键词学习目标导航

1、熟记工程实践五步骤：明确问题，设计方案（概念设计具体设计），

实施方案，检验产品，改进完善。

实践步骤①②

2、知道设计要兼顾实用、安全、成本、环保等要素。

、了解原型、模型的作用，懂得根据测试问题迭代改进产品。

学习重点：工程实践完整流程。依据测试结果修改完善作品。

学习难点：结合限制条件（材料、成本、尺寸）优化设计方案。区分设计缺陷和制作失误，针对性改

进。

情｜境｜启｜思

在建造公路、铁路和地铁时，需要开挖隧道。盾构机能够实现全自动开挖隧道，被称为

世界工程机械之王，是名副其实的大国重器，反映了一个国家装备制造业的水平。盾构机的各个部件都是

经过工程师们相互配合，共同协作设计和制造出来的。那么，工程师是如何进行工程设计的？我们如何学

.

会像工程师那样实践

概｜念｜构｜建

1.工程设计的过程工程师们将概念模糊的问题转变为高度简练的解决方案，这就是工程设计的过程。

2.工程设计要注意的问题和建议包括项目背景、项目目标、安全标准、环保可持续发展、技术要求、成本控

制、项目进度、交流与协作、风险评估等。

(1)项目背景:了解项目的目的、范围、需求和预算，有助于确定设计的方向和重点。

(2)项目目标:明确项目的最终结果、所需的功能和性能要求，确保设计符合项目需求。

(3)安全标准:遵守相关安全标准和规定，确保设计方案符合相关安全要求，同时考虑文化内涵、美感等多方

面因素。

(4)环保要求:考虑环境保护的要求，尽量减少对环境的影响，并符合相关的环境保护法规，

(5)可持续发展:充分考虑项目的可持续性，包括资源利用、能源消耗和生态影响等方面。

(6)技术要求:根据项目的需求确定所需的技术要求，包括使用的技术标准、材料和设备的选型等方面。

(7)成本控制:根据项目预算:设计方案以尽量控制成本，并确保设计方案在预算范围内

(8)项目进度:根据项目的进度要求，制定相应的设计计划，并确保设计进度符合项目要求。

(9)交流与协作:与其他专业人员保持良好的沟通，并确保设计方案能够满足各个专业的要求。

(10)风险评估:工程师要评估各种方案的局限性，分析制约因素，选择最优方案

注意:工程设计的好坏要经过反复论证，要特别注重反面的论证，即从实际出发，分析做成的物件在使用时

可能会出现的问题，着力寻找设计方案中存在的缺陷。

深｜研｜精｜炼

知识点01工程设计的过程

工程设计的过程：明确问题，设计方案（概念设计具体设计），实施方案，检验产品，改进完善

1、工程可以很简单，也可以很复杂①②

拉链笔记本电路

2、一个好的工程设计能够提前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。

知识点02我们的工程实践

制作三球运动演示模型

1、明确问题

任务：设计制作“三球运动演示模型”，能够演白食和月食的成因，

限制条件：材料包括木板、地球小模型、LED灯等，工具包括锯子、砂纸等。

验收标准：

三球运动演示模型制作验收标准

评价维

⭐⭐⭐⭐⭐⭐

度

科学原三球位置，比例均不三球位置或比例基本合理三球位置、比例均合理

理合理

可靠程模型难以正常转动模型转动流畅，偶尔打滑卡顿，但不模型转动流畅，无打滑卡顿现象

度影响使用

制作工模型外形较粗糙模型外形较为美观模型整体美观，精致

艺

演示效无法演示日食和月基本可以演示日食和月食，光源有时可以完美演示日食和月食，光源全

果食会被遮挡程无遮挡

2.设计方案。

三球运动演示模型具体为两大模块。分别是模拟运动的机械模块、模拟阳光的发光模块。

(1)分析问题。

太阳.地球和月球三者应该如放置，尺寸大小应该如何选

①择？

模型的动力如何提供？

②什么样的装置可以模拟阳光？

③

机械装置中常用齿轮或皮带实现动力的传递，地球绕太阳运动1圈时，月球绕地球运动12圈，如何保证

④上述运动关系

(2)材料和工具的选择

(3)设计方案并绘制草图

3.实施计划

按照设计方案制作演示模型，记录实施过程中遇到的困难以及解决的方法。

4.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。

【例1】如图所示为一款移动铅球架，设计时要考虑各种因素。下列分析中，不合理的是（）

A．铅球运动员的体重大，铅球架的结构要能承受运动员的体重

B．铅球放置在搁置架的两杆间，两个杆的间距要适合铅球的直径

C．为使铅球架方便移动，底部可安装万向轮

D．铅球架的高度应方便运动员取放

【即练1】小嘉准备为行动不便的爷爷设计一辆轮椅，如图所示。下列人体尺寸中不需要考虑的是（）

A．坐姿臀宽B．坐姿背高C．坐姿腿长D．坐姿肩宽

【即练2】科学课上，同学们根据工程实践的六个步骤，制作了太阳、地球和月球的三球运动演示模型，如

图所示。请回答：

（1）材料中有LED灯，制作过程中应将其安装在（填序号）球中。

（2）在检验作品环节，小科发现三球仪的转动存在较严重的卡顿，接下来他应进行的工程实践步骤是

。

【即练3】下雨时，同学们将雨伞带入教室后随意撰放，数使地面湿滑，不仅行走不便，还存在安全隐患。

于是同学们决定发扬“东阳工匠精神”，制作一个雨伞收纳架。

（1）雨伞收纳架的制作过程一般需经历以下步骤，其合理的排序为：。

①制作模型

②明确一个要解决的问题

③发布成果

④在限制条件下进行设计

⑤测试、评估并改进

（2）在讨论雨伞收纳架的设计方案时，小组同学提出了以下观点，其中最能体现工程思维的是：

。

A.只要外观新颖好看，就能获得大家喜欢

B.除了考虑能否做成，还要考虑使用是否安全、材料是否容易获得

C.完全按照网上找到的最流行设计来制作，省时省力

D.先做出成品，再思考它有什么用

（3）选用PVC塑料管制作时，同学们提出了不同做法。从结构稳固性和功能实用性的角度看，下列合

理的是：（可多选）。

A.确保关键连接部位牢固，并设计足够数量插孔以容纳全班雨伞

B.连接处应采用插接、螺栓等方式固定，确保牢固且便于组装

C.设计时应考虑不同伞型的尺寸，设置可调节或多种规格的插孔

（4）如图是同学们用PVC塑料管根据设计图制作出的收纳架实物。为使该收纳架不易翻倒，请在不改

变外观的前提下，提出你的改进建议：。

1.制作三球运动演示模型是一个工程实践的过程，其流程有：①制作一个模型，②在限制条件下进行设

计，③发布成果，④测试这个模型、评估并改进，⑤明确一个要解决的问题。下列符合工程实践的

过程是（）

A．②⑤①③④B．②⑤①④③C．⑤②①③④D．⑤②①④③

2.设计如图所示的轮椅时，下列人体尺寸中不．需．要．考虑的是（）

A．坐姿肘高B．坐姿背高C．坐姿腿宽D．坐姿肩宽

3.小义家楼顶种了很多绿植，夏季需频繁浇水，为此，他想设计制作一款自动浇水装置，全过程各环节

如下。对他经历的环节排序合理的是（）

①上网收集相关自动浇水装置的制作方法

②通过问卷，调查需求

③绘制设计图

④制作产品

⑤分析检验结果，优化设计方案

⑥对产品进行测试检验

A．①②⑥④③⑤B．①②③⑥④⑤

C．②①③④⑥⑤D．②①③⑥④

4.如图所示的沙滩伞，以下说法不符合事实的是（）

A．沙滩伞的设计需要考虑防水性、稳定性等多方面因素

B．在制作沙滩伞过程中，要应用到多项技术

C．沙滩伞的伞面有许多三角形结构，起到了更稳固的作用

D．沙滩伞的上大下小设计利于提高抗风能力

5.小科同学的爷爷年事已高，行动不便。该同学想要设计一款轻便实用的拐杖来帮助爷爷行走。在制定

设计方案过程中，不需要做的是（）

A．进行方案构思B．制作产品原型

C．绘制设计草图D．确定具体材料

6.我们每天都在使用各种工程产品。某同学在使用某款插座时，发现无法同时插入两个插头，如图所示。

因此他打算设计一款新插座来解决这一问题，这属于工程实践的（）

A．明确问题B．设计方案C．实施计划D．检验作品

7.制作日地月三球相对运动模型时，在确定标准环节，不需要考虑的因素是（）

A．天体运行周期的比例B．天体间距离的比例

C．模型材料的颜色D．模型的大小和重量

8.科学家采用科学的方法去发现自然界的规律和原理，而工程师则采用工程的方法解决问题。下列为工

程师所研究的事项是（）

A．风是如何形成的

B．如何制造风力产品

C．风的主要驱动力是什么

D．为什么不同地方的风速和风向会有所不同

9.某学习小组在设计制作走马灯的活动中，下列做法错误的是（）

A．.选择叶轮材料应考虑轻薄、易被推动的

B．走马灯工作时，以轮轴为参照物，剪纸是静止的

C．.点燃的蜡烛应放在合适的位置才能让走马灯转动

D．.为了让走马灯顺利转动，除顶部叶轮外，应把其它部分做成密封的

10.在制作三球运动演示模型时，需要根据工程实践的一般流程进行，下列关于工程实践流程补充正确的

是（）

A．①设计方案②实施计划③改进完善④检验作品

B．①实施计划②设计方案③检验作品④改进完善

C．①设计方案②实施计划③检验作品④改进完善

D．①设计方案②检验作品③实施计划④改进完善

11.工程实践的一般过程包括：

下面是一把学生椅的研发流程。

（1）研发团队进行多次讨论、交流后，绘制了学生椅的草图（如图甲）。这个过程属于工程实践中的

。

（2）在设计办公椅合适的高度（h）范围时，他需要测量人体（如图乙）哪一部分长度。

A.站立身高

B.站立臂展

C.坐姿膝高

12.如图甲所示为小乐的平板电脑支架，在使用中发现该支架不利于平板电脑散热，也无法调节角度，于

是她着手设计和制作一款新的支架以解决上述问题。

（1）明确问题：小乐首先总结了现有支架的具体不足是