【教學設計理念】
1、本節知識技能要求是初步了解,所以大量的實驗和現象是學習成功的關鍵,課堂中我設計了十幾個實驗和生活現象,使中學生在“興中啟”、在“趣中探”,做到在興趣中找尋規律,理解規律。
2、為了讓中學生自然輕松地得出“氣體浮力與流速的關系”的研究課題,我設計了7個小實驗,讓中學生歸納總結。之后回過頭來再讓中學生設計實驗解釋生活現象,彰顯出從生活邁向數學,從數學邁向生活的學習理念。
3、對“液體浮力與流速的關系”這個知識點的處理,主要充分調動中學生的學習積極性,采用與二氧化碳類比的方式,運用“討論實驗探究創造反省”五位一體的教學模式,以“提出問題—進行類比—形成假說—實驗檢驗—得出推論—生活應用”為主線的思維程序讓中學生自己探究,利于培養中學生邏輯思維能力和歸納總結的能力。
4、為了使中學生的學習得到進一步的升華液體壓強比較方法,在最后的創造活動中,先通過閱讀步步深入,引導中學生借助“機翼”進行逆向思維的創造方式,解決街車“飄”起來的實際問題。
【教材剖析】
【教學過程設計】
一、情景引入
展示三個生活情境
1、一陣秋風吹過,地上的枯葉像長了翅膀一樣飄落上去。
2、冬天,風越刮越大,帶水塔的烤爐里的火越著越旺,火苗越躥越高。
3、居室前后兩面的窗戶都打開著,過堂風吹過,三居側面擺放的家具的門被吹開了。
那些都是生活中司空見慣的生活現象,朋友們思索過其中的奧妙嗎?科學常常就藏在我們身邊,明天這節課我們就要通過實驗闡明這個小秘密。
二、學生實驗、確立研究課題
(一)中學生實驗
班主任布置給中學生以下七個實驗,要求中學生在15分鐘內,選擇其中一部份,按照要求進行實驗(選擇的實驗越多越好),提醒中學生注意認真觀察實驗現象。
1、紙條一端緊貼下眼睛,使勁向字條上方吹氣,觀察現象。
圖12、將一張紙折成∩形平置于椅子上,使勁向∩形紙的下方與桌面之間的空間吹氣,觀察現象。
3、用手握著兩張紙,讓紙自由下垂,在兩張紙的中間向上吹氣,觀察兩張紙如何運動。
4、在倒置的漏斗里放一個兵乓球,用右手托住兵乓球,之后從漏斗口向上使勁吹氣,并將右手移開,觀察現象。
5、兩個兵乓球用繩拴好,手提繩將兩個球平行放置,向兩個球中間使勁吹氣,觀察現象。
6、把一根長10c左右的啤酒吸管A插在盛水的瓶子里,另一根吸管B的管口貼靠在A管的下端。往B中使勁吹氣,觀察現象。
7、輕輕捏著一個輕質小勺的勺柄,能使小勺在手腕間搖晃自如,打開水龍頭,讓水穩定的往下流,把湯匙的凸面緊靠水流,觀察現象。
(二)現象匯總
實驗結束后,組織中學生分組匯報實驗現象。
引導中學生剖析這種實驗:
1、實驗中的研究對象為何會運動?(研究對象的兩面存在浮力差)
2、什么緣由引起了浮力差的存在?
3、這些實驗共同說明了一個哪些問題?
(三)確立課題、得出推論
中學生小組討論總結出:這種實驗都是研究了二氧化碳浮力與流速的關系。
實驗現象歸納出實驗推論:在二氧化碳中液體壓強比較方法,流速越大的位置浮力越小。
三、設計實驗、解釋現象
放手讓中學生運用推論,借助身邊的器材再自行設計一兩個小實驗。
諸如,“吹硬幣”、乒乓球被水流夾住、電吹風向上對著兵乓球吹、越吹越不跑等實驗。
(這個實驗也可演示,由中學生解釋現象)
實驗后討論剖析下述問題:
1、在列車站或輕軌站的站臺上,離站臺邊沿1左右的地方標有一條安全線,旅客必須站在安全線以外的地方候車,這是為何?
2、為什么風暴經常會把房屋的底部掀掉?
3、觀察課題引入的三個場景,解釋現象。
四、應用類比、深入課題
借助類比的方式,把研究課題從“氣體浮力與流速的關系”轉移到“液體浮力與流速的關系”上來,引導中學生順著這樣一種思維程序進行探究。甚至于思維程序的每一環節都可以引導中學生自己得出。
提出問題:二氧化碳浮力和流速有這樣的關系,這么液體呢?
進行類比:二氧化碳和液體有許多相像性,可以類比的推測。
產生假說:在液體中,流速越大的地方浮力越小。
實驗檢驗:請朋友們以小組為單位設計實驗來驗證。例如兩只塑膠泡沫小船并列裝入水底,推動中間水的流速,觀察現象。
得出推論:驗證了假說的正確性。
生活應用:冷水器中冷冷水的混和(可以進行課堂演示)。當水平管中不斷有熱水通過時,管內浮力減少,冷水會沿豎直管上升與橫管中的冰水混和。
圖8
五、拓展創造
1、閱讀教科書80頁“飛機的升力”,按照圖13、4-4制做的進氣道模型進行實驗。剖析現象緣由。
2、與客機的進氣道相像,鳥的翅膀上方也呈圓弧。因為鳥的翅膀的柔硬度好,它們拍動翅膀時除了形成升力,并且都會帶著鳥兒向前飛。
3、像噴管、鳥的翅膀的這些形狀的應用好多,例如街車的車頭呈流線型,當街車跑得太快,車會有哪些危險?(發飄、不穩)如何防止這些危險?
中學生討論,找出解決問題的技巧(啟發中學生能不能按照噴管的作用,用逆向思維的創造方式來思索):
在蘭博基尼的尾部安裝一只倒置的翅膀,圓弧朝下,當時速很大時,作用在這只翅膀上的方向向上的壓強悍,這樣可以提高車輪的著地性能。實際上,這些翅膀已被采用,叫氣流偏導器。
圖9
六、課堂小結、布置作業
中學生總結這節課學到了什么知識、研究方式、探究過程,布置中學生書面寫出這節課自己的收獲在哪里,有哪些啟發。
【流體浮力和流速的關系】流體浮力與流速的關系新課標的教學設計
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