飛船安全著陸的教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)：
1.綜合運(yùn)用力學(xué)、形狀與結(jié)構(gòu)、材料特征等科學(xué)知識，結(jié)合數(shù)學(xué)、工程設(shè)計(jì)、制作等領(lǐng)域相關(guān)知識，完成飛船安全著陸這一項(xiàng)目。
2.利用多種材料，按規(guī)定時間完成項(xiàng)目。經(jīng)歷從任務(wù)到設(shè)計(jì)、測試并完善設(shè)計(jì)直至測試成功的科學(xué)探究過程，經(jīng)歷反復(fù)測試并改進(jìn)的工程設(shè)計(jì)和制作過程。
3.激發(fā)對航天領(lǐng)域的濃厚興趣。培養(yǎng)面對失敗不畏懼、不怕困難，堅(jiān)持不斷探索的精神。
設(shè)計(jì)理念：
圍繞宇宙飛船如何安全著陸這一任務(wù)展開，體現(xiàn)了科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)這四個領(lǐng)域內(nèi)學(xué)科知識和技能的整合。使學(xué)生學(xué)習(xí)的零碎知識變成一個互相聯(lián)系統(tǒng)一的整體，提高學(xué)生綜合解決實(shí)際問題的能力。
教學(xué)背景：
學(xué)生在了解好奇號登陸火星后，激發(fā)了研究飛船安全著陸的濃厚興趣。這是《飛船安全著陸》的第二課。學(xué)生在經(jīng)歷上節(jié)課的初步設(shè)計(jì)到制作再到測試，發(fā)現(xiàn)不容易成功，推動項(xiàng)目前進(jìn)。
教學(xué)難點(diǎn)：
運(yùn)用材料特征、改變材料形狀與結(jié)構(gòu)、空氣阻力等方式實(shí)現(xiàn)減震。
教學(xué)材料：
每組材料：塑料袋、氣球、A4紙、硬紙、木棍、吸管、海綿、塑料泡沫、導(dǎo)學(xué)單。
學(xué)習(xí)過程：
一、回顧項(xiàng)目主題任務(wù)、項(xiàng)目開展進(jìn)程
1．回顧項(xiàng)目主題的任務(wù)：設(shè)計(jì)一個能安全著陸的宇宙飛船，從1.2米的高處落下，保證宇宙飛船不翻倒以及機(jī)器人不會從飛船中掉落。用塑料杯代表飛船，彈力球代表機(jī)器人。
2．強(qiáng)調(diào)要求：不允許通過將“機(jī)器人”密封在紙杯中的方式防止他不掉落。不能干擾飛船內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
3. 回顧經(jīng)歷了工程設(shè)計(jì)中的初步設(shè)計(jì)—制作—測試。
二、評價(jià)上一階段的作品，暴露設(shè)計(jì)中的問題
引導(dǎo)學(xué)生評價(jià)自己的作品，思考材料的作用，以及失敗的原因。捕捉學(xué)生的已有科學(xué)概念：空氣阻力要大、底部大才能穩(wěn)、緩沖減震等。
三、完善設(shè)計(jì)、再測試
1. 用彩筆修改、完善設(shè)計(jì)方案。簡單寫一寫改進(jìn)的理由。
2. 改進(jìn)后再測試。同樣測試五次，若紙杯均未翻到，乒乓球均未掉出紙杯，即算成功。
3．利用更多的.材料修改設(shè)計(jì)。根據(jù)每樣材料的價(jià)格以及預(yù)算，合理選擇材料，保證金額在規(guī)定數(shù)額內(nèi)，完成后要記錄總共花費(fèi)。
4. 利用有限的時間，從改進(jìn)設(shè)計(jì)到測試，要求人人參與，合理安排，分工合作。
四、評價(jià)與交流
1.小組根據(jù)導(dǎo)學(xué)單上的修改后的設(shè)計(jì)以及新作品，介紹改進(jìn)理由以及總計(jì)花費(fèi)。
2.生生互評，回答質(zhì)疑，聽取建議。
五、延伸活動
學(xué)生自主小結(jié)，教師布置任務(wù)。真實(shí)的飛船質(zhì)量大、速度快。如果測試的距離再高一些，你的飛船還能安全著陸嗎？我們又需要做什么改進(jìn)？科學(xué)家是怎么做的？
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