2026年2期《小學(xué)高年級(jí)學(xué)生工程思維培養(yǎng)研究 ——以跨學(xué)科主題課程“綠色低碳風(fēng)光校園微電站”為例》附件：小學(xué)生工程思維測(cè)試問(wèn)卷

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在這一部分，你將面臨一個(gè)真實(shí)情境，請(qǐng)按照題目提示完成作答任務(wù)。有些題目可能比較難，請(qǐng)充分利用給定的資料、仔細(xì)思考并作答，能說(shuō)清楚你的思路即可。相信聰明的你一定能圓滿完成任務(wù)！

給定情境

一年一度的校運(yùn)會(huì)即將舉辦，查詢天氣預(yù)報(bào)后發(fā)現(xiàn)，今年校運(yùn)會(huì)期間恰逢高溫天氣，室外最高溫度將達(dá)到35℃。為了幫助參賽同學(xué)解暑， 班級(jí)決定在操場(chǎng)設(shè)立“清涼驛站 ”，為參賽同學(xué)提供解暑的冰淇淋。但操場(chǎng)沒有冰箱，冰淇淋在烈日下不到20分鐘就會(huì)融化。科學(xué)老師建議大家結(jié)合所學(xué)知識(shí)、用科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的材料設(shè)計(jì)一個(gè)保溫裝置，確保冰淇淋在戶外30℃環(huán)境下保持至少1小時(shí)不融化。

你在科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里找到的材料有紙箱、泡沫板（密封性較強(qiáng)；且較厚，可起到真空效果）、保鮮膜、錫箔紙（能夠反射熱量）、毛巾。

以上材料無(wú)數(shù)量限制。

拓展資料：

熱傳遞有三種方式：熱輻射、熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)。在太陽(yáng)下感到熱，是因?yàn)樘?yáng)用熱輻射把熱量傳給我們，想擋住它，就要想辦法把熱量擋回去。

把一杯冰水放桌上，水和空氣流動(dòng)，水就會(huì)變成常溫，這是熱對(duì)流。給杯子加上一個(gè)蓋子，就能減慢對(duì)流，水熱得就慢了。

但即使蓋了蓋子，水還是會(huì)變熱，因?yàn)楸訒?huì)送來(lái)外部的熱量，這就是熱傳導(dǎo)。

根據(jù)熱傳遞的原理，人們?cè)O(shè)計(jì)出了保溫瓶。保溫瓶一般為雙層真空瓶，通過(guò)抽掉隔層中的空氣，可以切斷熱傳導(dǎo)；在真空隔層里涂上銀或其他反射涂料，就能擋住熱輻射；再給保溫瓶蓋上蓋子實(shí)現(xiàn)密封，避免瓶子內(nèi)部與瓶子外部的空氣產(chǎn)生熱對(duì)流。這樣一來(lái)，熱輻射、熱對(duì)流、熱傳導(dǎo)三條傳熱通道都被堵住，保溫瓶?jī)?nèi)膽中的冰水就能長(zhǎng)時(shí)間保持溫度了。

在日常生活中，人們按照這樣的原理又發(fā)明了保溫箱等一系列保溫產(chǎn)品。

請(qǐng)根據(jù)給定情境，參考拓展資料，回答下列問(wèn)題：

1

請(qǐng)根據(jù)情境，對(duì)問(wèn)題解決方案進(jìn)行初步分析

（1）你需要完成的主要任務(wù)是什么？

（2）要完成任務(wù)，你認(rèn)為有哪些設(shè)計(jì)要點(diǎn)？情境中有什么限制條件嗎？

（3）你將會(huì)采取哪些步驟來(lái)完成任務(wù)？

2

請(qǐng)根據(jù)前面的分析結(jié)果，參考拓展資料，形成你的設(shè)計(jì)方案

（1）你將如何運(yùn)用拓展資料中的科學(xué)原理來(lái)設(shè)計(jì)保溫裝置？說(shuō)說(shuō)你的設(shè)計(jì)思路。

（2）畫出保溫裝置的設(shè)計(jì)圖。

（3）標(biāo)明設(shè)計(jì)圖中各結(jié)構(gòu)所選用的材料。

設(shè)計(jì)圖：

3

接下來(lái)，你將根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行保溫裝置的制作

（1）你認(rèn)為應(yīng)該按照什么樣的步驟來(lái)制作？制作過(guò)程中有哪些注意點(diǎn)？

（簡(jiǎn)單描述即可）

（2）若現(xiàn)在已根據(jù)你的設(shè)計(jì)圖紙將保溫裝置制作完成，你將如何運(yùn)用給定材料，對(duì)裝置進(jìn)行測(cè)試，以判斷其是否滿足冰淇淋的保溫要求？（簡(jiǎn)單說(shuō)明思路即可，無(wú)須設(shè)計(jì)嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)）

（3）如果沒有材料的限制，你將如何改進(jìn)設(shè)計(jì)？請(qǐng)簡(jiǎn)單描述你的改進(jìn)方

案。

4

請(qǐng)從不同角度評(píng)價(jià)你設(shè)計(jì)的保溫裝置

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來(lái)源 | 《中國(guó)科技教育》2026-2

編輯 | 張雨晴

審校 | 孟想、若惜