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第364期 总第5715期 2019年03月11日 星期一
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探究飞行的奥秘——制作橡筋动力直升机
来源:本站原创 作者:主讲人:谢云 发布日期:2019-03-11 09:47:45

谢云   江苏省宜兴市洋溪小学科学教师,江苏省优秀学科青年教师,江苏省优秀科技辅导员,无锡市“史瑞娣-勇辉名师工作室”骨干成员,无锡市小学科学教学能手,无锡市优秀教育工作者。曾获无锡市小学科学优质课赛课以及小学科学实验操作技能大赛一等奖。先后主持和参与多项省、市级规划和教研课题。多次执教省市级公开展示课,在省级媒体上公开发表论文十多篇,辅导学生市级以上科技竞赛获奖达百人次。

 

教学背景
 

2017版《小学科学课程标准》中指出,“技术与工程实践活动可以使学生体会到‘做’的成功和乐趣,并养成通过‘动手做’解决问题的习惯”。而项目化研究主要是教师创建科学的学习情境,让学生自己运用已有的知识经验,通过自己的设计、操作,自主构建知识体系,创造性地解决实际问题。小学科学教学中运用项目化研究是在大力推广STEM教育背景下应运而生的,特别是在新课程标准中增加“工程与技术”内容后,更是被誉为整合教育的最佳渠道。
 

教学目标
 

1.了解橡筋动力直升机的构造和飞行原理。
 

2.能够制作一架橡筋动力直升机并探究让模型飞机飞得更久的方法。
 

3.能够准确测量橡筋动力直升机的留空时间。
 

4.能够选择安全的环境进行放飞活动。
 

5.学会主动与他人合作,乐于参加探究活动,并善于从不同角度思考问题,追求创新。
 

教学重点与难点
 

教学重点:能够制作一架橡筋动力直升机。
 

教学难点:探究橡筋动力直升机飞得更高、更久的方法。
 

教学过程
 

一、图片导入
 

师:同学们,你们见过直升机吗?让我们先来认识一下它。(如图1)

2.看图介绍:直升机主要用于运输、救援,也有用来观光、武装战斗的。
 

3.对比观察:下面两架直升机模型与上面的有什么不同呢?(如图2)

二、知识体会
 

1.思考:直升机是怎么飞起来的呢?(播放直升机起飞视频)
 

交流:直升机依靠螺旋桨上升。那么为什么螺旋桨能让飞机飞起来呢?结合图3我们可以知道,螺旋桨旋转时,桨叶不断把大量空气向后推去,在桨叶上产生向前的力,即推进力。


2.追问:螺旋桨又是靠什么转动的呢?(讨论交流)
 

直升机:燃油产生热气推动发动机转动,带动螺旋桨的旋转,从而产生升力。电动模型直升机:电池的电力使电动机转动,带动螺旋桨的转动,产生升力。   
 

3.演示:老师带来了一架模型直升机(如图4),看看它是怎么飞起来的。
 

讨论交流:橡筋具有弹性,当我们把橡筋转动起来后,改变了橡筋的形状,当我们松开手时,橡筋在恢复原形时产生了弹力,从而带动螺旋桨转动。所以我们把这样的模型飞机称为橡筋动力飞机。


4.过渡:你们想做一架这样的橡筋动力直升机吗?揭示课题:制作橡筋动力直升机。

三、制作调试
 

1.安装尾钩。利用小锤子将尾钩轻轻敲入木条一端,用胶带固定。(如图5)
 

2.安装机身。将橡皮管剪成两段,利用镊子将橡皮管弹开套在两根木条上,固定住机身。(如图6)机身位置必须与尾钩位置相反,想想为什么。

3.安装螺旋桨。(如图7)桨上的钩子要和尾钩在同一侧。


4.安装橡筋。将橡筋打结,绕两圈套在钩子上,打结处套在尾钩上(如图8),想想为什么。

5.组织调试。顺时针转动螺旋桨,绕30圈左右,放飞前保持飞机直立。(如图9)

四、活动探究


1.引出问题:飞机性能的好坏看什么?
 

结论:飞行高度、飞行时间等。
 

2.思考讨论:怎样才能让模型飞机飞得更高、更久呢?
 

引导学生关注:橡筋能否无限地绕下去呢?为什么?如何判断橡筋是否绕到了极限呢?放飞场地有什么要求?飞行高度难以测量怎么办?
 

3.指导测量模型留空时间。
 

(1)引出留空时间的概念:模型飞机留在空中的时间。
 

(2)测量方法:模型离手开始计时,模型落地结束计时。


(3)练习测量留空时间。


4.探究活动:探究橡筋圈数与模型留空时间的关系。(见活动记录单)


(1)预测。
 

(2)实验:先测量橡筋绕50圈和100圈时的留空时间,再测量接近橡筋极限圈数时的留空时间。填写活动记录单。(活动在室外空旷场地进行)

(3)汇报交流。
 

师:你从所填数据中发现了什么?


生:绕的圈数越多,飞行时间越长(在不损坏橡筋的前提下)。


师:比较不同组实验数据,发现了什么?橡筋圈数相同,为什么飞行时间不一样呢?
 

结论:受到计时员、风力、环境、飞机自身的材质、制作的好坏等因素影响。


五、反思改进
 

除了增加橡筋圈数,还有什么办法增加飞机的留空时间呢?出示图片10,让学生观察飞机下落的姿态,鼓励学生课后继续探究让飞机在空中飞得更久的方法。

教学反思
 

整堂课的教学分两课时进行,以制作一架能够飞得久的模型直升机为任务,开展项目研究。第一课时:让学生明白橡筋动力直升机飞行的原理;借助材料和工具,小组合作,成功地制作了橡筋动力直升机。第二课时:通过对比研究发现让模型直升机飞得更久的办法;通过技术改进,完善自己的模型直升机。课后我还要求学生不断完善、改进模型,最终挑战飞行极限。借助项目学习的课堂,不仅培养了学生动手实践的技能、团队合作的意识,更促进了学生科学的思维方式,即要有刨根问底的科学探究思维,要有手脑结合的工程建造思维,要有精益求精的技术改进思维。相信随着整合学习的不断推进,学生的科学素养必将不断提升。

 

该案例是江苏省教育科学“十三五”规划乡村教师专项重点资助课题“科学、工程、技术整合的教学案例研究”(课题编号:XC-a/2016/04)研究成果。

 

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