探究课教案

1.飞机升空的道理
一、目的要求
1.通过本课的“飞机升空的道理”为课题的实验与探索活动，引起学生对物理知识方面的学习兴趣，培养学生通过实验研究科学，探索新知方面的科学态度，增强学生对运动流体特性方面科学知识的体验。
2、通过实验活动，学习实验方法，培养学生动手实验的能力。
3、通过学习实验活动，让学生了解运动流体特性方面的知识，初步明白飞机升空的道理，并能简单解释有关的物理现象。
3.竞赛是培养竞争意识及合作精神。因此，时间限定在15~20分钟内，由老师称重后，排出名次。
4.本课的课堂组织工作尤为重要，尤其是搭建、称重、评比等过程，请老师考虑周全，做到安全有序。
5.注意安全教育，在剪裁木筷长度的环节中，再三叮嘱使用剪刀的安全。
6.课后让同学搜集我们周围利用三角形的稳定性实例，如桥梁、大型建筑……。
②还在这纸圈“边”上，用红色从这个红点开始沿着这个“边”一直用手指摸下去，会发现手指又摸到原来的红点上。
这就是德国数学家莫比乌斯在1853年发现，因此人们把它称作：“莫比乌斯圈”（图4）
2.实验二：体验“莫比乌斯圈”中，在“圈”的中间画一条中线（图6），用剪刀沿着“莫比乌斯圈”的中线剪开，猜想是他会“变”成什么样子？答案：剪开后是一个较大的纸圈
二、重点和难点
教学重点：
引导学生感悟研究事物最基本的科学实验方法。初步知道运动流体的特性。
教学难点：
由实验所观察到的现象而推导出科学结论是较为困难的，教学中教师要注意启发和引导。
三、教学要点及建议
1.各栏目教学指导策略：
（1）引言
由插图和一段话直接切入主题，引起学生学习兴趣。同时要复习一下关于大气压力的知识。
（2）探索课题
明确研究的课题：探索“捆同尺寸多根圆形管用绳子长度的规律”，进一步调动学生参与活动的积极性
（3）探索活动
活动准备：
教师按小组准备以下实验器材：
直尺1把、三角尺两把、软米尺一条（裁剪衣服用的尺）、空易拉罐5个、线绳等。
课前教师要注意收集相关的资料。
制作课件，提升教学效果。
要进行安全教育，防止易拉罐伤手。
4.压力与压强：支撑面所受的与面垂直的作用力为压力，又称正压力，垂直的作用在物体单位面积上的力为压强。
5.人们了解气体流动的性质后，可以充分利用它来为人类服务，这方面有很多事例。飞翔在天空的飞机就利用这个道理升空的。机翼的形状是流线型，下面平直，上面圆拱，飞行时流过机翼上方的气流速度大，流过机翼下方的气流速度小，机翼下表面的压力要比上面大，使飞机受到一个升力，进而在空中飞行。
沿纸圈中线剪开，剪刀沿中线可以经过里外两个面，再回到出发点，并不会一分为二，而成为一个较大的纸圈。
通过剪开后，结果初步感受到“莫比乌斯圈”的神奇。
为再次感受“莫比乌斯圈”的神奇，可再加一个实验。如果：再沿着剪后的大纸圈的中线剪开，就会成两个跨在一起的纸圈。为了感受“莫比乌斯圈”的神奇之处，可以让同学们剪一下试试。先猜想，后实验。答案：再沿着剪后的大纸圈的中线剪开后，是右图，两个跨在一起的纸圈。
二、重点难点分析
1.通过实验了解三角形框架不易变形且能使框架的稳定性增强的特点。
2.在“立体框架承重”的竞赛活动中，学知识、学方法、学技能、学合作，创造出不同式样的新颖框架。
三、指导策略
1.在搭建框架结构的活动中，让学生体验探究活动的过程：
（框架见书上）
2.搭建“框架结构”是活动中的重点。要求学生分工合作，按“要求”落实以后再动手做。尤其是要求③中，计算材料是任何工程都不可缺的，而且非常重要的一个环节。斜杆要比横、竖杆长些，这一知识点，让学生自己去感悟。
2.是什么力量驱使两船相撞呢?原来流体流动时，内部的压强与流速有关，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。由于这一原因，当两艘船平行向前时，两船之间的水比外侧的水流得快，即两船之间的压强比船外侧水的压强小得多。由于船外侧海水对船舷的巨大推力，迫使两船急速靠近乃至相撞。
3.飞速前进的火车在车厢周围造成很强的气流，会对旁边的物体产生吸引作用，如火车以时速100公里行进时，可产生很大的压强，所以当火车开来时人不能离铁轨太近，否则容易发生事故。
（2）探索课题
明确研究的课题，探索“飞机升空的道理”，进一步调动学生参与活动的积极性
（3）探索活动
活动准备：
①教师要先熟悉实验，要准备一套实验器材，并能很好的操作。
②要注意收集相关资料，制作视频课件。
③课前教师要按小组准备活动器材：
3张A4白纸、学生用剪刀、胶带、直尺等活动用具。
④进行安全教育。
活动设计：
实验二
结合图8引导学生研究捆多根圆管形物体线绳长度的方法与公式。要指导学生分析中心圆管与计算多根圆管形物体线绳长度的关系。
思考问题（图9）完全可以让学生自主学习完成。
（4）探索发现
这一部分给出两段内容，第一段内容是总结实验的结论。
教师可以用回放课件小组讨论办法实施教学活动。关于第二段内容要鼓励学生在小组内进行研究。
活动设计：
提示本节活动是通过分别捆2—5个易拉罐的实验，研究捆若干根圆形管子所用绳子长度的规律。进一步明确学习目标。
活动过程：
教材首先安排了实验的准备活动，测量一个易拉罐的直径。
学生可按教材提示的方法进行，也可以用自己的方法进行测量。
教师在各小组测量的基础上推出一个较为标准的直径数值。
接着安排了两项实验
小游戏：加深学生们对“莫比乌斯圈”神奇特点的进一步理解，为探讨它的用途做一些启示与铺垫。
5.进行安全操作教育。
5.为什么系安全带
一、目的要求
1.通过本课的“为什么要系安全带？”课题的实验与探索活动，引起学生对这一知识的学习兴趣，培养用科学的道理分析生活中各种现象的科学态度，增强学生对身边的科学知识的学习兴趣。
3.“探索延伸“中的“莫比乌斯圈”的另一种神奇
沿着其中带颜色的任意一条边线剪开，猜一猜要剪几次？剪后是个什么样子？先猜想，后实验。
①只需剪一次（很多同学都想剪两次）
②剪后是：一个大圈跨着一个小圈。
4.让学生逐步认识“莫比乌斯圈”的每个过程中，都要给学生留有思考和感受的空间，在探索中体味数学的神奇魅力。
2.“框架结构”的研究
一、目的要求
1.通过“框架结构的研究”的实验学习活动，引起学生对“搭建结构”方面的学习兴趣，培养学生认真钻研、举一反三，拓宽自身科学知识的科学态度。
2.通过“木筷举重”的活动，学习科学的选择使用材料，制成“框架”作品，逐步提高分析各部件在整体中作用的能力。
3.通过动手制作活动，了解一些搭建结构方面的科学知识及三角形稳定性的知识。
提示本节活动是通过不同的气流小实验研究飞机升空的道理。进一步明确学习目标。
对“气流实验”进行必要的解析。
落实提示内容关于“各项吹气小实验都不要太用力、要吹得平稳”。的要求，实验效果才更好。
活动过程：
进行三项实验
实验一
是通过“吹不开的纸”的实验让学生初步理解“纸间空气流动快了，则纸间压力减小了”的道理。
4.神奇的莫比乌斯圈
一、目的要求
1.通过有关“莫比乌斯圈”的学习活动，引起学生对数学的学习兴趣，使学生了解猜想、验证是探索科学规律的必要手段，培养学生具有认识科学、了解科学、掌握科学的信心。
2.通过“莫比乌斯圈”的趣味活动，使学生对新现象，新知识能独立思考，能进行猜想验证，逐渐形成独立探究的能力。
3.以“莫比乌斯圈”为载体，引导学生逐步提高学习与研究的水平。
（1）组织好实验活动是本课较为困难的地方，教师要细心做好组织工作。
（2）不要过分强调概念性知识，让学生有所感悟即可。
四、背景资料
1.伯努利效应
丹尼尔·伯努利是瑞士著名的科学家。他将牛顿力学引入流体力学进行研究，出版了不朽的名著《流体力学》。1726年，伯努利在实验中发现：流体速度加快时，物体与流体接触的界面上的压力减小。这一发现就是“伯努利效应”。它被广泛应用于飞行器上。在飞机问世前，人们研制了大量的滑翔机。滑翔机与飞机的受力基本相同。不同的是飞机有动力，飞行员能够有效地操纵。
实验一
包括两项活动，进行捆2—5个易拉罐线绳长度的研究。
教学中教师要重点抓好两个易拉罐线绳长度测量方法的研究。在此基础上让学生以小组为单位自主研究捆四个易拉罐线绳长度测量方法。
教师再指导研究捆三个易拉罐线绳长度测量方法，学生再以小组为单位自主研究捆五个易拉罐线绳长度测量方法。
最后引导学生参考图7初步总结出计算公式。
实验一是全课的基础，教学进程不要太快。让每个学生都亲自试一试，这样得出来的结论，他们更容易理解和掌握。
实验二
是通过“吹起来的纸条”的实验让学生进一步理解“空气流动快的地方，空气压力就减小了”的道理。
实验二与实验一的区别在于纸条由垂直状态而升起来，为本课题的研究又靠近了一步。教学中教师在语言描述上多使用“升起来”的语句，这样就为进一步的研究做了铺垫。
（4）探索发现
这一部分既总结了全课的三个实验，又把课题研究做了相应的结论。
要让学生在小组内相互讲解，以加强对课题结论的理解。
（5）探索延伸
这一部分由历史事件的介绍，由气体引伸到液体，向学生展示了流体力学共同规律。
建议用小组讨论方式进行教学活动。提示同学要采用本课实验中的结论，结合图6进行研究。
2.应注意的问题
二、重点难点分析
通过实验探索“莫比乌斯圈”的神奇特点，体味数学的神奇魅力。
三、指导策略及相关答案
1.实验一：认识“莫比乌斯圈”中，纸条第一次对接（图2）与纸条第二次对接（图4），观察两个纸圈的不同之处，找出第二个纸圈的特点。
①在纸圈的中线位置，任选一个为起点，用红色沿中线一直画下去，会发现这条线又回到了原来的起点。
这个实验也要让每个学生都亲自试一试。
实验三
是通过“模拟机翼升起”的实验完成本课题的研究。
实验难度较大，教师要根据自己实验的体验进行指导：一是怎样制作好“模拟机翼”，二是怎样进行实验。