教学目标

科学观念

许多发明创造来源于对生活的观察，可以在自然界找到原型。工程建设需要运用相关科学知识以及技术的支撑来完成。工程需要在一定的限制条件下完成任务，要经历相类似的建设过程。

科学思维

能通过阅读资料知道工程建设需要面临的限制条件有哪些，又是怎样解决难题的。能根据工程案例归纳出工程建设过程的相似步骤。能了解工程建设所需的科学技术支持，分析工程与科学技术的关系。

探究实践

认识到工程建设的艰难，从而产生对建设者的敬仰之情。进一步唤起学习工程的兴趣，激发做一名小小工程师的愿望。

态度责任

进一步认识到科学技术与工程的相互关系。进一步认识到科学技术对社会发展的重要作用，人类的好奇及社会的需求对科学技术发展的积极促进作用。

教学重点

工程建设过程中的挑战和突破。

教学难点

归纳工程建设的相似步骤。

教学准备

为学生准备：港珠澳大桥相关资料、学生活动手册。

教师准备：港珠澳大桥文字与视频等资料，“鸟巢”体育场、“中国天眼”射电望远镜、高铁施工过程、航天航空卫星照片、技术简图等资料，班级记录表，教学课件。

教学过程

一、聚焦

1.出示上节课房屋建设图片

复习引入：同学们，通过第一节课的学习，我们已经基本了解了住房的结构、系统和它的主要建造过程，认识到了工程的系统性、复杂性。那么，其他工程的建设过程又是怎样的呢？它们在建设过程中有什么共同特点呢？

——引出课题，揭示今天所学。

今天就让我们一起走进我国的宏伟工程——港珠澳大桥，探索工程建设背后的故事。

先来欣赏一段视频。

二、探索

1.小结港珠澳大桥的建设目的和背景，提出建设过程中需要面临很多的挑战。

2.通视频学习，罗列港珠澳大桥建设过程中面临的限制条件和挑战，以及科学家们是如何突破技术难点，解决实际问题的。

3.梳理工程建设的相似步骤

通过对比房屋工程和桥梁工程的建设过程，归纳总结工程建设的相似步骤，让孩子自我构建科学知识。

三、研讨

1.问题：港珠澳大桥建设过程中曾面临哪些限制和挑战？主要在哪些方面？科学家是怎么解决的？

困难1：在大桥的设计上，必须要求它能抵抗十六级台风、八级地震，不影响黄金海运航道和机场航班的正常起降。

解决办法：工程人员把大桥设计成总长55公里（包括22.9公里长的主体桥梁，4个人工岛和6.7公里长的沉管隧道）的跨海大桥。

困难2 ：在材料方面，由于珠江口阻水比要求，桥梁跨度要尽量大，而抗震要求桥体上部重量尽量轻，另外由于海洋高盐环境的影响，工程师们需要找到耐腐蚀性强的材料。

解决办法：我国伟大的科学家们自主研发出了高质量、高强度的双相不锈钢钢筋，为大桥的建设提供了钢材。

困难3：施工方面，为了保护好中华白海豚的生活环境，世界最长沉管隧道整体安装难度大，另外，为了连接大桥水面上的部分和海底的隧道，并能够按工期准时完工，

解决办法：科学家们出台了一部全面的指导手册以便于监控生态环境的变化。工程师们就将隧道分成33个长约180米，重约5万吨的管节进行分段安装。工程师们舍弃传统的填海造岛，采用了圆钢筒围建人工岛。

2.问题：大桥建设经历了哪些过程？工程建设的相似步骤？

四、拓展

了解更多的工程，探索工程建设与科学进步之间的关系，了解科学技术与人类发展的关系。