一、单元目标、评价方法和单元活动
| 单元（章节）名称和序号 | 目标 分类 | 单元学习目标 | 评价方法 | 学习活动 |
| 第六单元 挑战极限 (Pushing the Boundaries) | 低阶 目标 | 列举作用于太阳能塔的六种力（压缩、剪切等） | 1. 力类型填空题（小测） 2. 结构受力图绘制 要求学生为太阳能塔的某个关键受力点绘制简化的受力图，并标注作用的力及其类型。 | 太阳能塔受力模型分析 提供一张太阳能塔的结构示意图，突出其主要结构部件（如塔体、集热器连接臂、基础等）。引导学生小组讨论在不同工况下（例如：正常运行、大风天气、地震发生时），有哪些力会作用在太阳能塔的各个部分。教师可以提供一些提示词，如“重力”、“风压”、“地震载荷”、“热胀冷缩”、“设备安装”、“自身重量”等，帮助学生联想到压缩、拉伸、剪切、弯曲、扭转、疲劳等基本力学概念。鼓励学生尝试将这些力归类到六种基本力（压缩、拉伸、剪切、弯曲、扭转、疲劳）中。 |
| 高阶 目标 | 设计抗风电缆塔的加固方案 | 加固技术方案陈述 要求小组口头陈述其加固方案的设计思路、具体措施以及预期效果。 | 稳固之城加固设计竞赛（小组活动） 将学生分成小组，在问题诊断的基础上，小组合作设计一个抗风电缆塔的加固方案。建议学生考虑如何通过增加支撑结构（如斜拉索、加强型塔基）、改变结构形式（如优化塔身截面）、或使用更坚固的材料等方式来提高其抗风能力。要求学生绘制简化的设计图并进行说明。鼓励他们考虑成本和施工难度。 | |
| 高阶 目标 | 辩论超高速交通的生态代价 | 辩论赛 根据辩论赛中各方论点的清晰度、证据支持、反驳能力、以及在生态代价和技术可行性之间的权衡能力进行评分。
| 速度与代价辩论赛（全班活动） 组织一场关于“发展超高速交通（如真空管道列车、超音速飞机）的生态代价是否可以接受？”的辩论赛。正方强调超高速交通带来的经济效益、便利性和技术进步，反方则侧重其建设和运行可能带来的能源消耗、环境污染（如噪音、碳排放）、资源占用等生态问题。鼓励学生搜集相关资料，形成有理有据的论点。 |
二、单元简介
本单元聚焦于工程设计中的性能评估、适用性分析以及物理力的理解。学生将学习如何比较不同技术解决方案的性能，例如风力涡轮机或高速列车。重点将放在描述物理力（如张力、压缩、剪切、扭矩）如何影响工程结构，以及如何评估系统的能力和局限性。单元还将涉及比较不同设计方案的优缺点，并分析技术创新如何突破现有界限。
