肖鳳霞
一、學情分析
本節(jié)課研究的是廣東科技出版社《技術(shù)與設(shè)計2》第三章第四節(jié)的“水火箭的設(shè)計與制作”。通過前幾章的學習,學生已經(jīng)掌握了結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)的三大概念及設(shè)計思想,這節(jié)課通過設(shè)計與制作水火箭,不僅讓學生親歷技術(shù)設(shè)計的全過程,而且突出結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)三個概念所蘊含的技術(shù)思想及運用,從而構(gòu)建《技術(shù)與設(shè)計2》的知識與實踐體系。
二、實驗器材
空塑料瓶若干,美工刀、剪刀、火箭泡綿頭、防水膠帶(電火布)、木板、簽字筆、尺子、釘書機、橡膠塞、氣門嘴。
三、教學目標
1.知識與技能
了解水火箭的發(fā)射原理;能繪制簡單的設(shè)計圖;根椐設(shè)計圖制作水火箭;對制作的過程和作品進行自評和互評;了解實驗注意事項。
2.過程與方法目標
通過設(shè)計和制作水火箭培養(yǎng)學生自主探究的學習能力,觀察、分析、推理的科學思維方法以及學會查閱資料、檢索處理信息的研究方法。
3.情感、態(tài)度與價值觀目標
加深技術(shù)思想和方法的學習與運用,培養(yǎng)工程思維和創(chuàng)造性思維;培養(yǎng)圖樣化表達、物化能力以及解決技術(shù)問題的綜合能力;提高廢物利用的環(huán)保意識。
四、教學過程
1.導入課題
通過火箭升空視頻導入課題:如今,我國的火箭制作及發(fā)射技術(shù)居于世界領(lǐng)先地位,同學們知道火箭飛天的原理是什么嗎?今天,我們要利用相同的原理制作水火箭。
2.分析原理
水火箭的工作原理:水火箭飛行遵循動量守恒定律,即m1v1+m2v2=恒量,加壓的水從水火箭尾部高速噴出產(chǎn)生反沖推力,在其作用下,當水火箭的動量發(fā)生變化時,噴出的水汽沿相反方向的動量發(fā)生同樣的變化,推動水火箭飛行。火箭和水火箭最大的不同在于,其推進的媒介由高溫空氣變成了水。
增大水火箭的初動能和減小水火箭飛行的空氣阻力,是增強水火箭飛行效果的關(guān)鍵。
根椐以上原理,讓學生設(shè)計、制作一個水火箭。
3.設(shè)計的一般過程
一是發(fā)現(xiàn)問題。教師向?qū)W生展示四段有關(guān)水火箭的制作視頻,讓學生思考設(shè)計方案。其中三個視頻展示的是失敗的水火箭,一個視頻展示的是成功的。這樣做的目的是讓學生發(fā)現(xiàn)其中的問題,同時學習成功的經(jīng)驗。
二是設(shè)計分析。提示學生考慮結(jié)構(gòu)強度、穩(wěn)定性以及材料的選擇,并運用系統(tǒng)思維和定性、定量結(jié)合的方法進行分析。例如,什么形狀的箭體才能減小空氣阻力?箭頭應(yīng)該設(shè)計成什么形狀,是否越輕越好?水火箭為什么要裝上箭翼?箭翼的形狀、大小怎樣才合適?
三是制作模型。大部分學生是第一次制作水火箭,所以我向?qū)W生展示了工藝制作流程圖,并在重要的環(huán)節(jié)后面標注注意事項。
四是測試和評估。技術(shù)素養(yǎng)的養(yǎng)成和提升是通用技術(shù)課程的主要目標。對作品進行評估時,可采用學生自評和互評結(jié)合的方法,既要對水火箭的最終成品進行評價,又要對其設(shè)計和制作的過程進行評價。
五、任務(wù)布置及課后思考
給學生布置任務(wù),并強調(diào)水火箭發(fā)射實驗的安全注意事項。
1.箭身最好使用可樂瓶,因為一般的礦泉水瓶耐壓性不夠,一旦被灌入空氣加壓,輕則瓶身變形,重則爆炸!
2.用可樂瓶制作箭身前將包裝紙撕掉,否則尾翼會不穩(wěn)定。
3.箭頭一定要用軟的材料或加上緩沖物,不得向人群發(fā)射水火箭,避免擊中人或動物造成傷害。
4.加壓和發(fā)射時,一定要與水火箭保持一定的距離。
任務(wù)完成后請思考:火箭飛行的高度與注水的多少、充氣氣壓有什么關(guān)系?根椐測試結(jié)果,該如何改進水火箭?
六、自我評價
本節(jié)課以技術(shù)設(shè)計的一般過程為線索,達到了預(yù)期的目標,提高了學生的技術(shù)素養(yǎng),從學生自評和互評的結(jié)果來看效果不錯。