7-8歲美式少兒工程課教案：進(jìn)入深淵

1、13漂浮和下沉.故事引入（5min ）老師閱讀故事。今天的課程我們將帶著孩子們走進(jìn)希臘圣托里尼島上及其周圍，故事中有一個名叫迪 思皮娜（Despina ）的年輕美麗的女孩，她的腿不能正常行走，所以她坐在輪椅上。故 事開始時，Despina的堂兄克里斯安西（Chrisanthy ）從她的兄弟尼古拉斯（Nikolas ） 的帆船上丟下了潛水鏡。不幸的是，潛水鏡掉落的位置海水太深了，無法夠到。所以 三個人只能無奈的拋下潛水鏡回家了?？堪逗?，當(dāng)他們把帆船綁在碼頭上時，漂浮在 水中的東西吸引了 Despina的視線。這項發(fā)現(xiàn)帶著著他們走上一條學(xué)習(xí)海洋工程知識 的道路，并激發(fā)他們設(shè)計自己的潛水器來取回克里

2、斯安西的潛水鏡。這本故事書向?qū)W生介紹了海洋工程師的工作以及他們設(shè)計的許多不同技術(shù)裝置，包括 船舶，潛水器以及潛水器上使用的儀器。通過故事書中的討論，學(xué)生可以了解為什么 密度是海洋工程師在設(shè)計中理解和考慮的極其重要的概念。在故事中以及整個單元中， 密度是用來形容事物包裝的單詞，即在給定空間中有多少物質(zhì)。伴隨的活動允許學(xué)生 創(chuàng)立自己的濃密和較不密集的容器的表示。.海洋工程師（5min ）故事引入希臘航海業(yè)比擬興旺ppt希臘地圖ppt外蒙古地圖提問：比照外蒙古，為什么希臘航海業(yè)比擬興旺？老師總結(jié)：希臘和外蒙古去比照，地理條件也是每個國家工業(yè)開展的基礎(chǔ)，也是障礙。 比方四處都是海洋，雖然航運很便利，有

3、很多海洋資源可以利用，但是同時征服大海 有很多障礙。（目的：啟發(fā)學(xué)生會辯證的看問題，綜合考慮，凡事都是一體兩面的， 科學(xué)和工程就是要轉(zhuǎn)不利條件為有利條件）海洋有哪些資源值得我們開發(fā)？（老師介紹）海洋面積占地球外表的70% ,目前只有5%的海洋被開發(fā)利用。海洋的運動（洋流） 是有能量的，可以用來發(fā)電，同時海洋也可以調(diào)節(jié)氣候的平衡，海底還有很多石油天 然氣的能源。海底也有平原高山和峽谷，面積比陸地大的多。ppt海床示意圖，海洋油田，潮汐能或風(fēng)能發(fā)電，海洋航運,海洋漁業(yè)等等探索海洋有哪些障礙？（提問學(xué)生）跟學(xué)生互動最高的山峰是什么？那么最深的海溝 是哪個？ppt:看馬里亞納海溝視頻，然后讓學(xué)生總結(jié)障

4、礙有哪些。教學(xué)目標(biāo)：水深300米幾乎看不到光了，隨著水越來越深，壓力也原來越大。海洋的 鹽度對各種設(shè)備也會有腐蝕性。而且通過兩個實驗去感受海水的透光性和水壓。實驗驗證：試驗一：礦泉水瓶沿著縱向開4個小孔，底下的小孔水柱噴射的最遠(yuǎn)，所以壓力最大。所以我們設(shè)計探測海洋的深海潛水器時，不能設(shè)計的尺寸太大，這樣潛水器受到壓力 也很大。但是潛水器尺寸太小，我們就不能帶足夠的氧氣設(shè)備，在水下長時間作業(yè)。試驗二：手電筒用自封袋裹好，用繩子綁起來，放入加了藍(lán)色色素水的水槽或水桶或 量筒中，水深保持在80cm翻開燈光。每隔10cm觀察一下照射到水面的光強(qiáng)。結(jié)論：隨著深度增加，透光越來越差。老師科普：水深300米

5、以下，幾乎沒有光了。背景知識：所以海底城市建設(shè)要考慮光的問題。拓展問題：如果陸地資源被消耗殆盡，而且隨著溫室效應(yīng)惡化，導(dǎo)致海平面逐年上升, 我們?nèi)祟悰]有向外太空移民，而不得不向海洋需求居住地。你有怎樣好的開發(fā)海洋居 住地的方案？你覺得會遇到哪些困難？ppt迪拜人工島和海底世界（設(shè)置動畫效果先隱藏，然后出現(xiàn)），允許學(xué)生有其他方案。參考答案：可以在海面修建可以漂浮的人工島?？梢栽诤５仔藿◣Х雷o(hù)罩的城市。海 面可能要解決島嶼穩(wěn)定的問題。海底要解決防護(hù)罩的抗擊水壓的能力，同時要解決如 何照明和產(chǎn)生氧氣的能力。海洋工程師的工作:ppt配圖：海洋探測儀器、聲吶、船只、深海潛水器、航運碼頭設(shè)計監(jiān)測海洋各種參

6、數(shù)的儀器，比方海水的鹽度，溫度，壓力等等。記錄海底特征的儀器設(shè)備，比方聲吶。設(shè)計載人或無人海洋探測車。研究海床的地質(zhì)力學(xué)，以找到適合錨固結(jié)構(gòu)（例如碼頭）或埋藏結(jié)構(gòu)（例如管道）的 區(qū)域。工程挑戰(zhàn)：利用航海業(yè)最原始的探測桿技術(shù)，為建造碼頭選址：要求水深必須大于3米，否那么船 只無法通過，或者容易觸礁翻船了。記錄海床數(shù)據(jù)，并報告你的結(jié)論學(xué)生們的記錄單會有兩種海床模型，一種能夠建碼頭，一種不能。ppt聲吶英文介紹視頻然后配圖聲吶儀器、聲吶工作示意圖、聲吶圖譜。比照介紹聲吶技術(shù)，是英文縮寫SONAR的中文音譯，其全稱為：SoundNavigation And Ranging （聲音導(dǎo)航與測距），是利用聲波在水中的傳播和反射特性， 通過電聲轉(zhuǎn)換和信息處理進(jìn)行導(dǎo)航和測距的技術(shù)，也指利用這種技術(shù)對水下目標(biāo)進(jìn)行 探測（存在、位置、性質(zhì)、運動方向等）和通訊的電子設(shè)備，是水聲學(xué)中應(yīng)用最廣泛、 最重要的一種裝置柘展：為什么用聲音探測，而不用光和電信號？前面實驗證明，光在水中透過性不好比照傳統(tǒng)的探測桿和聲吶技術(shù)，說說聲吶的優(yōu)點？參考答案：聲吶在海底測繪過程中，獲得