人与宇宙课程方案——WR

《人与宇宙》课程方案

玉泉小学六年级

一、项目背景及框架

2016年2月11日，美国国家科学基金会宣布人类首次直接探测到引力波，这也是人们首次直接发现双黑洞，这两个黑洞的质量分别为26个和39个太阳的质量，互相绕转，最后合并。由此引发了人类对探索太空的新一轮热潮。在玉泉小学的科学教室里，正在打造一个为星际穿越而筹备的YQ-2016计划，负责该计划的小小科学家们正在探索宇宙和大自然的奥秘，为建造宇宙飞船以及在外太空的生活做筹备。

以星际穿越的筹备为情境，提出一系列驱动性问题，在完成基本的科学活动、学习简单的科学原理的基础上，发挥想象力和创造力，完成“YQ-2016计划”的项目书。

第一课：魔幻时空，观察迷幻的星际空间（实验：迷幻星空，光学）

第二课：逃离地球引力，这是飞向宇宙的前提（实验：逃离地球引力，力学）第三课：探秘神奇材料，设计宇宙飞船（实验：魔沙、记忆合金、磁流体，材料科学）

第四课：电，我们需要电！（实验：来自水果的电力，化学、物理）

第五课：制作一辆超级星球探测车（实验：搭建小车，电学、力学）

第六课：合成材料，搭建太空生态园（实验：塑料的性质，材料科学）

第七课：生生不息，认识昆虫的生命周期（实验：螳螂活体观察，生物）第八课：昆虫木乃伊，永久的纪念（实验：制作昆虫标本，生物）

二、课程内容

【第一课】魔幻时空，观察迷幻的星际空间

1. 课程目标

（1）学科

语文：描写星空的诗歌

艺术：绘画“你的星空”、装扮你的灯廊

物理：探秘光学原理，制作星空灯廊

天文：与星空有关的科学知识

数学：平面镜成像的几何关系

（2）思维

能依据平面镜呈现分析成像特点，能分析成像原因。

能依据原理设计星空灯廊。

（3）方法

利用阅读法阅读与星空相关的诗歌。

利用观察法研究平面镜成像的特点。

制作并装饰星空灯廊，培养动手制作、绘图的能力方法。

（4）情感

通过阅读体会宇宙的浩瀚与广大，激发探索的欲望。通过光学原理的分析及星空灯廊的模拟，认识到“眼见不一定为实”，需要我们的探索来证实。

体现玉泉小学：交际与合作、自律与自主、公平与公正、宽容与分享、劳动与奉献等。

2. 课程形式

（1）准备

实验材料准备：镜子（镀膜玻璃）、橡皮泥、小灯泡电池盒（1个）、5号电池(2节)、灯泡（1个）、导线、双面胶（5条）、定制纸盒（1个）、水彩笔

分工准备：根据课程内容，4个学生进行分工查找、阅读与星空有关的科普读物，了解与本活动有关的光学知识，了解与搭建一个星空灯廊有关的电学原理，在此基础上，做星空灯廊设计的初步准备。

信息准备：根据课程内容和自己的角色，分头上网或书籍搜集必要的信息，筹备必要的学科知识，形成必要的学科知识背景

（2）讨论

学生阅读收集的诗歌，分享对于宇宙的认识。

对宇宙中宇宙是黑暗的，深邃的，有一些星星——就像弥漫在黑暗中的星星。

教师利用星空灯廊的模拟其现象激发学生思考。

（3）设计

探究星空灯廊的秘密，认识其内部结构，对光学原理进行探讨。

利用准备的材料设计星空灯廊的方案。

（4）物化

制作属于自己的星空灯廊，并对自己的灯廊进行装饰。创作你对宇宙的认识，以图画的形式表现

（5）发表

展示自己的灯廊，并对你的装饰创意进行分享。将你的图画进行展示。（6）后延

我们生活在地球上，要完成对宇宙的探索，我们应该需要考虑哪些方面？激发思考，引发内容。

【第二课】逃离地球引力，这是飞向宇宙的前提

1. 课程目标

（1）学科

语文：阅读牛顿发现万有引力的故事。

物理：地球引力、力与运动。

数学：从几何的角度分析“逃离地球引力”实验装置的结构及其工作原理。

天文：行星克服恒星引力的方式。

历史：中外历史上人类关于飞翔的各种尝试

（2）思维

从下落现象认识到物理的受力，基于现象认识本质的分析批判思维。

使用观察方法认识到重力对物体的吸引作用。

使用实验方法认识双锥体的运动，进而分析爬坡实验的本质。

畅想真正脱离地球引力的方式。

（4）情感

从“向上运动”这个不同于预期的实验活动出发，调动学生好奇心和探究的兴趣。在对“实质是向下运动”的原理揭示之后，提出如何“真正逃离引力”的问题，进一步激发学生对未知领域的畅想和求知的欲望。

体现玉泉小学：交际与合作、自律与自主、公平与公正、宽容与分享、劳动与奉献等。

2. 课程形式

（1）准备

材料准备：塑料块、轨道、漏斗、双面胶等。

知识准备：了解力与运动的简单知识。查询探索宇宙的相关资料。

（2）讨论

我们生活在地球上，要完成对宇宙的探索，我们应该需要考虑哪些方面？引发主题内容思考。

以“苹果为什么会落地”的牛顿的发现讨论万有引力和力与运动。

（3）设计

实验搭建双椎体在平行轨道上的运动、双椎体在八字形轨道上的运动。

设计可以“逃离地球引力”装置。

（4）物化

制作双锥体爬坡的装置。

探究双锥体爬坡的装置原理——重心下降。

（5）发表

分享双锥体爬坡的原理。

发现本质，探究能够脱离地球引力的真正方式。

查阅资料，进行资料的进一步分析与应用，需要给飞船以足够的速度来逃离地球引力。

【第三课】探秘神奇材料，设计宇宙飞船

1. 课程目标

（1）学科

化学：金属等材料的性质

物理：磁现象、密度等

技术工程：材料的加工与设计

数学：液体浸润的角度、切线等

艺术：对本课涉及新型材料的各种应用进行创意想象

（2）思维

综合评价材料的不同用途，通过对比实验研究物质性质的思维方法。

体会结构与功能的相互适应的思维方法

（3）方法

利用观察的方法研究记忆合金性质。

利用视频、实验等方法研究磁流体，认识磁现象。

利用对比实验研究不沾水的沙子。

（4）情感

体会材料革新所带来的巨大的利用价值，体会科学对人类的巨大作用，激发学习科学、研究科学的兴趣。

体现玉泉小学：节能与环保、交际与合作、自律与自主、公平与公正、诚心与信用等。