制作橡筋動力直升機

教學(xué)背景

2017版《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出，“技術(shù)與工程實踐活動可以使學(xué)生體會到‘做’的成功和樂趣，并養(yǎng)成通過‘動手做’解決問題的習(xí)慣”。而項目化研究主要是教師創(chuàng)建科學(xué)的學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生自己運用已有的知識經(jīng)驗，通過自己的設(shè)計、操作，自主構(gòu)建知識體系，創(chuàng)造性地解決實際問題。小學(xué)科學(xué)教學(xué)中運用項目化研究是在大力推廣STEM教育背景下應(yīng)運而生的，特別是在新課程標(biāo)準(zhǔn)中增加“工程與技術(shù)”內(nèi)容后，更是被譽為整合教育的最佳渠道。

教學(xué)目標(biāo)

1.了解橡筋動力直升機的構(gòu)造和飛行原理。

2.能夠制作一架橡筋動力直升機并探究讓模型飛機飛得更久的方法。

3.能夠準(zhǔn)確測量橡筋動力直升機的留空時間。

4.能夠選擇安全的環(huán)境進行放飛活動。

5.學(xué)會主動與他人合作，樂于參加探究活動，并善于從不同角度思考問題，追求創(chuàng)新。

教學(xué)重點與難點

教學(xué)重點：能夠制作一架橡筋動力直升機。

教學(xué)難點：探究橡筋動力直升機飛得更高、更久的方法。

教學(xué)過程

一、圖片導(dǎo)入

師：同學(xué)們，你們見過直升機嗎？讓我們先來認識一下它。

2.看圖介紹：直升機主要用于運輸、救援，也有用來觀光、武裝戰(zhàn)斗的。

3.對比觀察：下面兩架直升機模型與上面的有什么不同呢？

二、知識體會

1.思考：直升機是怎么飛起來的呢？（播放直升機起飛視頻）

交流：直升機依靠螺旋槳上升。那么為什么螺旋槳能讓飛機飛起來呢？結(jié)合我們可以知道，螺旋槳旋轉(zhuǎn)時，槳葉不斷把大量空氣向后推去，在槳葉上產(chǎn)生向前的力，即推進力。

2.追問：螺旋槳又是靠什么轉(zhuǎn)動的呢？（討論交流）

直升機：燃油產(chǎn)生熱氣推動發(fā)動機轉(zhuǎn)動，帶動螺旋槳的旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生升力。電動模型直升機：電池的電力使電動機轉(zhuǎn)動，帶動螺旋槳的轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生升力。

3.演示：老師帶來了一架模型直升機，看看它是怎么飛起來的。

討論交流：橡筋具有彈性，當(dāng)我們把橡筋轉(zhuǎn)動起來后，改變了橡筋的形狀，當(dāng)我們松開手時，橡筋在恢復(fù)原形時產(chǎn)生了彈力，從而帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動。所以我們把這樣的模型飛機稱為橡筋動力飛機。

4.過渡：你們想做一架這樣的橡筋動力直升機嗎？揭示課題：制作橡筋動力直升機。

三、制作調(diào)試

1.安裝尾鉤。利用小錘子將尾鉤輕輕敲入木條一端，用膠帶固定。

2.安裝機身。將橡皮管剪成兩段，利用鑷子將橡皮管彈開套在兩根木條上，固定住機身。機身位置必須與尾鉤位置相反，想想為什么。

3.安裝螺旋槳。槳上的鉤子要和尾鉤在同一側(cè)。

4.安裝橡筋。將橡筋打結(jié)，繞兩圈套在鉤子上，打結(jié)處套在尾鉤上，想想為什么。

5.組織調(diào)試。順時針轉(zhuǎn)動螺旋槳，繞30圈左右，放飛前保持飛機直立。

四、活動探究

1.引出問題：飛機性能的好壞看什么？

結(jié)論：飛行高度、飛行時間等。

2.思考討論：怎樣才能讓模型飛機飛得更高、更久呢？

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注：橡筋能否無限地繞下去呢？為什么？如何判斷橡筋是否繞到了極限呢？放飛場地有什么要求？飛行高度難以測量怎么辦？

3.指導(dǎo)測量模型留空時間。

（1）引出留空時間的概念：模型飛機留在空中的時間。

（2）測量方法：模型離手開始計時，模型落地結(jié)束計時。

（3）練習(xí)測量留空時間。

4.探究活動：探究橡筋圈數(shù)與模型留空時間的關(guān)系。（見活動記錄單）

（1）預(yù)測。

（2）實驗：先測量橡筋繞50圈和100圈時的留空時間，再測量接近橡筋極限圈數(shù)時的留空時間。填寫活動記錄單。（活動在室外空曠場地進行）

“制作橡筋動力直升機”活動記錄單

探究：橡筋圈數(shù)與模型直升機留空時間關(guān)系。

預(yù)測：橡筋圈數(shù)越（? ），模型直升機的留空時間越（? ?）。

記錄：

（3）匯報交流。

師：你從所填數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了什么？

生：繞的圈數(shù)越多，飛行時間越長（在不損壞橡筋的前提下）。

師：比較不同組實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了什么？橡筋圈數(shù)相同，為什么飛行時間不一樣呢？

結(jié)論：受到計時員、風(fēng)力、環(huán)境、飛機自身的材質(zhì)、制作的好壞等因素影響。

五、反思改進

除了增加橡筋圈數(shù)，還有什么辦法增加飛機的留空時間呢？讓學(xué)生觀察飛機下落的姿態(tài)，鼓勵學(xué)生課后繼續(xù)探究讓飛機在空中飛得更久的方法。

教學(xué)反思

整堂課的教學(xué)分兩課時進行，以制作一架能夠飛得久的模型直升機為任務(wù)，開展項目研究。第一課時：讓學(xué)生明白橡筋動力直升機飛行的原理;借助材料和工具，小組合作，成功地制作了橡筋動力直升機。第二課時：通過對比研究發(fā)現(xiàn)讓模型直升機飛得更久的辦法;通過技術(shù)改進，完善自己的模型直升機。課后我還要求學(xué)生不斷完善、改進模型，最終挑戰(zhàn)飛行極限。借助項目學(xué)習(xí)的課堂，不僅培養(yǎng)了學(xué)生動手實踐的技能、團隊合作的意識，更促進了學(xué)生科學(xué)的思維方式，即要有刨根問底的科學(xué)探究思維，要有手腦結(jié)合的工程建造思維，要有精益求精的技術(shù)改進思維。相信隨著整合學(xué)習(xí)的不斷推進，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)必將不斷提升。

該案例是江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃鄉(xiāng)村教師專項重點資助課題“科學(xué)、工程、技術(shù)整合的教學(xué)案例研究”（課題編號：XC-a/2016/04）研究成果。