【教学设计理念】
1、本节知识技能要求是初步了解,所以大量的实验和现象是学习成功的关键,课堂中我设计了十几个实验和生活现象,使中学生在“兴中启”、在“趣中探”,做到在兴趣中找寻规律,理解规律。
2、为了让中学生自然轻松地得出“气体浮力与流速的关系”的研究课题,我设计了7个小实验,让中学生归纳总结。之后回过头来再让中学生设计实验解释生活现象,彰显出从生活迈向数学,从数学迈向生活的学习理念。
3、对“液体浮力与流速的关系”这个知识点的处理,主要充分调动中学生的学习积极性,采用与二氧化碳类比的方式,运用“讨论实验探究创造反省”五位一体的教学模式,以“提出问题—进行类比—形成假说—实验检验—得出推论—生活应用”为主线的思维程序让中学生自己探究,利于培养中学生逻辑思维能力和归纳总结的能力。
4、为了使中学生的学习得到进一步的升华,在最后的创造活动中,先通过阅读步步深入,引导中学生借助“机翼”进行逆向思维的创造方式,解决街车“飘”起来的实际问题。
【教材剖析】
【教学过程设计】
一、情景引入
展示三个生活情境
1、一阵秋风吹过,地上的枯叶像长了翅膀一样飘落上去。
2、冬天,风越刮越大,带水塔的烤炉里的火越着越旺,火苗越蹿越高。
3、居室前后两面的窗户都打开着,过堂风吹过,三居侧面摆放的家具的门被吹开了。
那些都是生活中司空见惯的生活现象,朋友们思索过其中的奥妙吗?科学常常就藏在我们身边,明天这节课我们就要通过实验阐明这个小秘密。
二、学生实验、确立研究课题
(一)中学生实验
班主任布置给中学生以下七个实验,要求中学生在15分钟内,选择其中一部份,按照要求进行实验(选择的实验越多越好),提醒中学生注意认真观察实验现象。
1、纸条一端紧贴下眼睛,使劲向字条上方吹气,观察现象。
图12、将一张纸折成∩形平置于椅子上,使劲向∩形纸的下方与桌面之间的空间吹气,观察现象。
3、用手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向上吹气,观察两张纸如何运动。
4、在倒置的漏斗里放一个兵乓球,用右手托住兵乓球,之后从漏斗口向上使劲吹气,并将右手移开,观察现象。
5、两个兵乓球用绳拴好,手提绳将两个球平行放置,向两个球中间使劲吹气,观察现象。
6、把一根长10c左右的啤酒吸管A插在盛水的瓶子里,另一根吸管B的管口贴靠在A管的下端。往B中使劲吹气,观察现象。
7、轻轻捏着一个轻质小勺的勺柄,能使小勺在手腕间摇晃自如,打开水龙头,让水稳定的往下流,把汤匙的凸面紧靠水流,观察现象。
(二)现象汇总
实验结束后流体压强与流速的关系评课,组织中学生分组汇报实验现象。
引导中学生剖析这种实验:
1、实验中的研究对象为何会运动?(研究对象的两面存在浮力差)
2、什么缘由引起了浮力差的存在?
3、这些实验共同说明了一个哪些问题?
(三)确立课题、得出推论
中学生小组讨论总结出:这种实验都是研究了二氧化碳浮力与流速的关系。
实验现象归纳出实验推论:在二氧化碳中,流速越大的位置浮力越小。
三、设计实验、解释现象
放手让中学生运用推论,借助身边的器材再自行设计一两个小实验。
诸如,“吹硬币”、乒乓球被水流夹住、电吹风向上对着兵乓球吹、越吹越不跑等实验。
(这个实验也可演示,由中学生解释现象)
实验后讨论剖析下述问题:
1、在列车站或轻轨站的站台上,离站台边沿1左右的地方标有一条安全线,旅客必须站在安全线以外的地方候车,这是为何?
2、为什么风暴经常会把房屋的底部掀掉?
3、观察课题引入的三个场景,解释现象。
四、应用类比、深入课题
借助类比的方式,把研究课题从“气体浮力与流速的关系”转移到“液体浮力与流速的关系”上来,引导中学生顺着这样一种思维程序进行探究。甚至于思维程序的每一环节都可以引导中学生自己得出。
提出问题:二氧化碳浮力和流速有这样的关系,这么液体呢?
进行类比:二氧化碳和液体有许多相像性,可以类比的推测。
产生假说:在液体中,流速越大的地方浮力越小。
实验检验:请朋友们以小组为单位设计实验来验证。例如两只塑胶泡沫小船并列装入水底,推动中间水的流速,观察现象。
得出推论:验证了假说的正确性。
生活应用:冷水器中冷冷水的.混和(可以进行课堂演示)。当水平管中不断有热水通过时,管内浮力减少,冷水会沿竖直管上升与横管中的冰水混和。
图8
五、拓展创造
1、阅读教科书80页“飞机的升力”,按照图13、4-4制做的进气道模型进行实验。剖析现象缘由。
2、与客机的进气道相像流体压强与流速的关系评课,鸟的翅膀上方也呈圆弧。因为鸟的翅膀的柔硬度好,它们拍动翅膀时除了形成升力,并且都会带着鸟儿向前飞。
3、像喷管、鸟的翅膀的这些形状的应用好多,例如街车的车头呈流线型,当街车跑得太快,车会有哪些危险?(发飘、不稳)如何防止这些危险?
中学生讨论,找出解决问题的技巧(启发中学生能不能按照喷管的作用,用逆向思维的创造方式来思索):
在兰博基尼的尾部安装一只倒置的翅膀,圆弧朝下,当时速很大时,作用在这只翅膀上的方向向上的压强悍,这样可以提高车轮的着地性能。实际上,这些翅膀已被采用,叫气流偏导器。
图9
六、课堂小结、布置作业
中学生总结这节课学到了什么知识、研究方式、探究过程,布置中学生书面写出这节课自己的收获在哪里,有哪些启发。
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