初中科技活動(dòng)湘科九年級(jí)下冊(cè)科學(xué)思維模擬風(fēng)對(duì)墻體的影響教案

1、基于STEAM教育理念的實(shí)驗(yàn)?zāi)M風(fēng)對(duì)墻體的影響教案*實(shí)驗(yàn)器材鼓風(fēng)機(jī)、撲克牌、直尺、量角器*實(shí)驗(yàn)改進(jìn)及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)改進(jìn)就是用鼓風(fēng)機(jī)提供風(fēng)源，撲克牌代替墻體，并且在鼓風(fēng)機(jī)頭部改裝一個(gè)布兜，使得鼓風(fēng)機(jī)吹出來的風(fēng)能夠模擬自然風(fēng)，利用風(fēng)速測(cè)量?jī)x能夠測(cè)出風(fēng)速。引導(dǎo)學(xué)生多維度，多角度思考問題，形成科學(xué)探究的能力。具體內(nèi)容如下：撲克牌相當(dāng)于一堵墻，我們?cè)鯓硬拍茏屵@堵墻站立？撲克牌的穩(wěn)定性與角度大小的關(guān)系又是怎樣的？撲克牌的折角兩邊的長(zhǎng)度與穩(wěn)定性的關(guān)系？撲克牌距離出風(fēng)口的遠(yuǎn)近與穩(wěn)定性的關(guān)系？撲克牌橫放和豎放穩(wěn)定性一樣不？撲克牌橫放和豎放穩(wěn)定性情況下，最大抗風(fēng)能力？ 實(shí)驗(yàn)操作伯努利原理，讓學(xué)生形象直觀的觀察到生活中的

2、某些實(shí)例，深層次的思考問題。*實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理就是用鼓風(fēng)機(jī)提供風(fēng)源，撲克牌代替墻體，并且在鼓風(fēng)機(jī)頭部改裝一個(gè)布兜，使得鼓風(fēng)機(jī)吹出來的風(fēng)能夠模擬自然風(fēng)，利用風(fēng)速測(cè)量?jī)x能夠測(cè)出風(fēng)速。引導(dǎo)學(xué)生多維度，多角度思考問題，形成科學(xué)探究的能力。實(shí)驗(yàn)操作伯努利原理，讓學(xué)生形象直觀的觀察到生活中的某些實(shí)例，深層次的思考問題。*實(shí)驗(yàn)教學(xué)目 標(biāo) 本實(shí)驗(yàn)教學(xué)針對(duì)初中三年級(jí)學(xué)生開展，初二初三正好開設(shè)STEM課程的選修課，有充分的時(shí)間進(jìn)行研究。初三學(xué)段學(xué)生正在學(xué)習(xí)壓強(qiáng)知識(shí)，能夠初步懂得一些專業(yè)方面的知識(shí)。初三的學(xué)生已經(jīng)能運(yùn)用一些結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單的物件。相比之下學(xué)生已經(jīng)有較強(qiáng)的規(guī)律和邏輯能力，完全有能力進(jìn)行系統(tǒng)的科學(xué)探究

3、。初三學(xué)生具有了開展跨學(xué)科進(jìn)行綜合實(shí)踐的條件。故本實(shí)驗(yàn)教學(xué)以讓學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科的綜合實(shí)踐研究，學(xué)會(huì)研究方法，體驗(yàn)研究流程為主要教學(xué)目標(biāo)。1、知識(shí)與技能（1）知識(shí)：提出問題、科學(xué)探究、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、演講交流等基礎(chǔ)知識(shí)（2）技能：掌握開展工程和科學(xué)研究的技能、創(chuàng)新的方法。（3）情感、態(tài)度與價(jià)值觀：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中通過實(shí)踐操作、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、討論交流等活動(dòng)，培養(yǎng)探究精神，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，并從中感受自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的快樂。*實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi) 容實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)入：1、問題的提出：有老師通過實(shí)例：“廣東虎門大橋發(fā)生異常抖動(dòng)，大橋管理部門已經(jīng)封閉大橋?！碑?dāng)你看到這則消息的時(shí)候，你想到的是什么呢？（1）虎門大橋?yàn)槭裁椿蝿?dòng)？人為？爆炸？

4、汽車撞擊？水流沖刷？風(fēng)吹？甚至恐怖襲擊等等。（2）新聞中提到的“卡門渦街”到底是一種什么現(xiàn)象？（3）怎樣解決這個(gè)問題？讓你自然而然的去查閱很多知識(shí)。 這則新聞，讓你了解到風(fēng)可以對(duì)建筑造成各種各樣的影響，假如你是初中生課堂的引導(dǎo)者，你會(huì)這樣引導(dǎo)你的課堂呢？通過這種層層問題式的提出，能夠引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，繼續(xù)深層次挖掘。實(shí)驗(yàn)方案的引導(dǎo)：1、進(jìn)行方案設(shè)計(jì)：所有學(xué)生通過課堂和課后思考后，提交初步方案，學(xué)生以沙龍或論壇的形式公開展示和解說自己的解決方案，有著相同類型方案的學(xué)生組成研究團(tuán)隊(duì)。2、心理學(xué)教師進(jìn)行團(tuán)隊(duì)知識(shí)輔導(dǎo),各組內(nèi)部進(jìn)行團(tuán)隊(duì)分工，或團(tuán)隊(duì)間的分工。3、指導(dǎo)老師介紹鼓風(fēng)機(jī)用法，強(qiáng)調(diào)用電安全性。4

5、、指導(dǎo)教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)鼓風(fēng)機(jī)，讓鼓風(fēng)機(jī)吹出來的能夠風(fēng)模擬自然風(fēng)。5、引導(dǎo)學(xué)生研究紙牌穩(wěn)定性與紙牌折角大小的關(guān)系?？刂破渲心承┳兞坎蛔儯ㄈ纾壕嚯x、鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)速等），研究角度與穩(wěn)定性的關(guān)系6、引導(dǎo)學(xué)生撲克牌的折角兩邊的長(zhǎng)度與穩(wěn)定性的關(guān)系？7、控制折角角度不變，研究與鼓風(fēng)機(jī)距離的遠(yuǎn)近穩(wěn)定性的研究。8、撲克牌橫放和豎放穩(wěn)定性一樣不？9、撲克牌橫放和豎放穩(wěn)定性情況下，最大抗風(fēng)能力？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的深層次思考：1、引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)其中的問題，在折角很大的情況下，撲克牌是向前傾倒，在折角很小的情況下，撲克牌不是往前傾倒而是側(cè)向傾倒，這是什么原因？2、我們可以再看實(shí)例：（1）當(dāng)?shù)罔F或高鐵火車進(jìn)站經(jīng)過你的旁邊時(shí)

6、候，你是不是有向前傾倒的趨勢(shì)（2）當(dāng)飛快的汽車經(jīng)過你的身旁時(shí)候，你的下意識(shí)動(dòng)作是不是要遠(yuǎn)離汽車。這些現(xiàn)象是為什么呢？ 布置作業(yè)： （1）讓學(xué)生查閱資料舉出關(guān)于此知識(shí)的其他相關(guān)實(shí)例 （2）通過身邊的小事情激發(fā)他們濃厚的探究的興趣，讓他們自己主動(dòng)查閱資料，進(jìn)而歸納整理該知識(shí)的相關(guān)原理，積極為下一節(jié)課的發(fā)言做充分的準(zhǔn)備。3、學(xué)生分組舉例，歸納總結(jié)該知識(shí)的相關(guān)原理。4、進(jìn)行知識(shí)的拓展：撲克牌折角較小時(shí)為什么側(cè)向傾倒？進(jìn)行受力分析，解釋原因。從物理受力和數(shù)學(xué)向量分析可以得到：物體的兩個(gè)力夾角很小，向前的合力很大，很容易造成物體向前傾倒5、撲克牌折角較小時(shí)為什么側(cè)向傾倒？進(jìn)行受力分析，解釋原因。從物理受力

7、和數(shù)學(xué)向量分析可以得到：物體受到的兩個(gè)力，合力還是向前，但是由于兩個(gè)力的夾角很大，合力很小，向前的趨勢(shì)已經(jīng)不明顯。實(shí)驗(yàn)知識(shí)的拓展：1、知識(shí)拓展，伯努利原理，做實(shí)驗(yàn)研究。2、伯努利原理-解釋折角偏小時(shí)的情況，撲克牌折角較小時(shí)，兩邊的風(fēng)速很容易產(chǎn)生不一樣，只要兩邊風(fēng)速稍微有變化，兩面的壓強(qiáng)就會(huì)有變化，所以就會(huì)發(fā)生側(cè)移3、伯努利原理-解釋屋頂被風(fēng)掀翻房子外面的風(fēng)速大，壓強(qiáng)小，房子內(nèi)部的風(fēng)速小，壓強(qiáng)大，當(dāng)房子內(nèi)外的壓強(qiáng)差達(dá)到一定程度的時(shí)候，房頂將被掀翻。評(píng)價(jià)與思考撰寫研究報(bào)告，學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行評(píng)價(jià)。教師對(duì)每組在實(shí)驗(yàn)的每個(gè)過程上進(jìn)行ABCD四個(gè)等級(jí)的評(píng)價(jià)，學(xué)生對(duì)自己在團(tuán)隊(duì)中的表現(xiàn)和貢獻(xiàn)進(jìn)行自評(píng)，看清自己的優(yōu)勢(shì)，自己是領(lǐng)導(dǎo)型人才，還是行動(dòng)型人才，還是創(chuàng)新型人才等等；找出自己在能力上的弱項(xiàng)，是知識(shí)能力不足，還是團(tuán)隊(duì)意識(shí)差，還是語言交流弱，還是思維呆板等等，幫助學(xué)生認(rèn)清自我。*實(shí)驗(yàn)教學(xué)過 程*實(shí)驗(yàn)效果評(píng) 價(jià)教師對(duì)每組在實(shí)驗(yàn)的每個(gè)過程上進(jìn)行ABCD四個(gè)等級(jí)的評(píng)價(jià)，學(xué)生對(duì)自己在團(tuán)隊(duì)中的表現(xiàn)和貢獻(xiàn)進(jìn)行自評(píng)，看清自己的優(yōu)勢(shì)，自己是領(lǐng)導(dǎo)型人才，還是行動(dòng)型人才，還是創(chuàng)新型人才等等；找出自己在能力上的弱