资料
港珠澳大桥全长55千米，其中包含22.9千米的桥梁工程和6.7千米的海底隧道，隧道由东、西两个人工岛连接；桥墩224座，桥塔7座；桥梁宽度33.1米，沉管隧道长度5664米、宽度28.5米、净高5.1米。
港珠澳大桥建成通车，极大地缩短了香港、珠海和澳门三地间的时空距离，在大湾区建设中发挥着重要作用。港珠澳大桥的工程建造有以下三大亮点技术。
1.外海造岛：港珠澳大桥海底隧道所在区域没有现成的自然岛屿，需要人工造岛。在陆地上预先制造120个直径22.5米、高度55米、重量达550吨的巨型圆形钢筒，通过船只将其直接固定在海床上，然后在钢筒合围的中间填土造岛。
2.沉管对接：沉管技术，就是在海床上挖出沟槽，然后将预制好的隧道沉放至沟槽，再进行水下对接。港珠澳大桥沉管隧道及相关技术是整个工程的核心，既要减少大桥和人工岛的长度，以降低建筑阻水率，保持航道畅通，又要避免与附近航线产生冲突。
3.索塔吊转：港珠澳大桥的斜拉桥距离机场很近，受密集航班影响，海上作业建筑限高严格，传统的架设临时塔式起重机吊装的方法无法施展。为此，施工团队采用预制索塔牵引吊装的方案。
港珠澳大桥部分施工时间节点如下：
2009年12月15日，港珠澳大桥正式开工建设。
2012年12月16日，港珠澳大桥主桥墩开钻。
2015年2月3日，青州航道桥56号墩索塔“中国结”结形撑首个节段吊装成功。
2016年9月27日，港珠澳大桥主体桥梁全线贯通。
2017年3月7日，港珠澳大桥海底隧道最后一节沉管安装成功。
2018年2月6日，港珠澳大桥主体工程完成交工验收。
2018年10月24日，港珠澳大桥通车运营。(共30张PPT)
第一单元：小小工程师
1.2 认识工程
核心素养目标
核心素养目标
科学观念：认识到许多发明创造来源于对生活的观察，可以在自然界中找到原型。认识到工程建设需要运用相关科学知识以及技术的支撑来完成。认识到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：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，人类的好奇以及社会的需求对科学技术发展的积极促进作用。
探究实践：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。
态度责任：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。
科学聚焦
01
我们已经了解了住房和它的建造过程，其他工程的建设过程又是怎样的？它们在建设过程中有什么共同特点呢？
科学探索
02
港珠澳大桥
观
看
视
频
为什么要建造港珠澳大桥？
大桥的建造曾面临哪些限制和挑战？
这些问题都是怎样解决的？
大桥的建造经历了哪些主要过程？
1.港珠澳大桥的建设
阅读教材及以下资料，归纳、整体并思考下列问题：
大桥的建造曾面临哪些限制和挑战？这些问题都是怎样解决的？
限制和挑战 解决办法
大桥要经过通向香港的唯一航道，桥面高度必须超过80米，桥塔高度超过200米，而香港机场不允许有超过88米的建筑物出现 在这片水域上修建六七千米长的海底隧道和22.9千米长的跨海大桥
桥梁和隧道需要用岛屿连接，但这片海域上没有任何可用的岛屿 修建人工岛
建岛的海床上有15到20米深的淤泥，机械会滑出，移走淤泥又会对海洋造成毁灭性污染 用圆钢筒围岛
大桥的建造经历了哪些主要过程？
2009年12月15日，港珠澳大桥正式开工建设。
2015年8月23日，江海直达船航道桥首个“海豚”塔成功吊装。
2015年2月23日，青州航道桥56号墩索塔“中国结”结形撑首个节段（J3节段）吊装成功。
大桥的建造经历了哪些主要过程？
2015年9月6日，主体工程220座墩台全线完工。
2016年6月29日，港珠澳大桥主体桥梁合龙。
2016年9月27日，港珠澳大桥主体桥梁全线贯通。
2017年7月7日，港珠澳大桥海底隧道正式贯通。
2018年2月，港珠澳大桥主体工程通过交工验收，具备通车试运营条件。
2.工程师建设的步骤
对比住房建造工程与港珠澳大桥建造工程，讨论两个工程的相同点。
明确一个要解决的问题
在限制条件下进行设计
制作一个模型（画或写解决方案）
测试这个模型，评估并改进
实施建设
归纳工程建设的基本步骤，填写在右侧流程图中。
明确一个要解决的问题
在限制条件下进行设计
制作一个模型（画或写解决方案）
测试这个模型，评估并改进
实施建设
思考：1.当遇到困难问题时，应该怎样做？
2.当设计完成后，可以马上就建造吗？
3.绿色箭头的代表的含义？
3.了解这些宏大工程与科技进步的关系
中国天眼
鸟巢
高铁
空间站
房屋和港珠澳大桥的建造工程中用到了哪些技术？
运输、制造、冶炼、力学、建筑、电子、燃料、机械、通信等技术。
中国“天眼”、高铁、“鸟巢”体育场、“天宫”空间站这些工程分别采用了哪些技术？这说明什么？
鸟巢使用了运输、制造、冶炼、力学、建筑、机械等技术，还利用了仿生学的原理。
中国“天眼”、高铁、“鸟巢”体育场、“天宫”空间站这些工程分别采用了哪些技术？这说明什么？
每一项工程的建设过程，应用了大量的科学原理和科学技术。
技术与工程的关系又是怎样的？
小结：“工程的关键是技术”。“技术的核心是发明”。科学技术进步支持工程的实施，工程的实施也推动着科学技术不断发展，科学技术与工程是相辅相成的关系。
科学研讨
03
研讨一：通过两节课的学习，我们对工程有了哪些认识？这些认识的依据是什么？
1.工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动，是一项复杂、整体、协调的工作。
2.建造工程的每个阶段都很重要，但最关键的是设计，设计需要经历不断改进的往复过程，直至满足建造要求。工程无论大小都要经历相类似的建设过程。
研讨二：完成一项工程要经历哪些重要的工作阶段？
明确一个要解决的问题
在限制条件下进行设计
制作一个模型（画或写解决方案呢）
测试这个模型，评估并改进
实施建设
限制条件包括时间、费用、可用材料、环境、抵抗自然界的破坏能力等。
研讨三：工程与技术的关系是怎样的？
科学技术的进步支持工程的实施，工程也推动着科学技术的不断发展。工程与技术是相互促进、相辅相成的关系。
研讨四：假如让我们做一名小小的工程师，我们都要完成哪些工作呢？
1.明确要解决的问题。
2. 在限制条件下进行设计。
3.按照设计制作一个模型。
4.对这个模型进行测试、评估并改进。
5.再建立模型、再测试、再改进完善……
循环往复，直到设计达到各种限制条件的要求，最后实施建设。
课堂总结
04
修建海底隧道和跨海大桥
修建人工岛
用圆钢筒围岛
随堂训练
