内容正文:
教案
课 题
降落伞
备课人
授课日期
教学目标
(1)科学观念:通过观察与学习,认识降落伞的基本结构(伞面、伞绳、悬挂物),初步理解空气阻力对物体下落速度的影响,建立对降落伞工作原理的基础认知。
(2)科学思维:能基于实验现象(如不同伞面大小的降落伞下落速度差异),分析影响降落伞下降速度的关键因素,尝试用简单推理说明伞面设计、材料选择与下落稳定性的关系。
(3)探究实践:在小组合作中,运用给定材料(伞面、绳子、悬挂物等)设计并制作简易降落伞,经历从制作、测试到调整改进的完整探究过程,提升动手操作与问题解决能力。
(4)态度责任:在合作制作与实验中,主动参与分工、交流创意,乐于分享改进方法;面对降落伞制作失败或下落效果不佳的情况,能积极尝试调整设计,培养严谨的科学探究态度与团队协作精神。
教 学
重 点
与
难 点
(1)教学重点:通过观察与实验探究,理解降落伞的空气阻力原理及其结构(伞面形态、绳长分配)对下降效果的影响,并运用色彩、图案等美术元素完成伞面创意设计,实现科学原理与艺术表现的融合。
(2)教学难点:在小组合作中,平衡降落伞的功能需求(稳定下降、悬挂物平衡)与美术创意表达(个性化设计、装饰美感),通过实践测试与方案调整,优化兼具实用性与艺术性的降落伞作品。
媒体教具
(1)多媒体课件(包含降落伞结构示意图、跳伞运动历史视频及不同伞面设计的对比案例)。
(2)教师演示用不同结构降落伞模型(含圆形、方形伞面,不同伞绳长度及数量的对比模型)。
(3)学生分组实验材料包(含多种材质伞面、可伸缩伞绳、不同重量悬挂物、安全剪刀、固定胶带、实验记录表及安全操作卡)。
教法学法
情境导入法、问题探究法、演示法、小组合作法、实践操作法、成果展示法
教 学 过 程
二次备课调整
一、谈话导入
师:同学们,你们有没有在电影里见过 “从天而降” 的超级英雄?或者在电视上看到过跳伞运动员从高空缓缓降落的画面?(稍作停顿,观察学生反应)今天,老师想和大家聊一个特别有意思的话题 —— 如果我们从高处往下跳,怎样才能安全落地呢?(引导学生自由发言)其实,答案就藏在一种神奇的工具里,它就是降落伞!(出示提前准备好的简易降落伞模型,轻轻晃动展示)
(拿起模型,缓慢展开伞面)大家看,这个小小的 “伞” 是怎么让我们安全落地的?(停顿,等待学生思考)对了,它的秘密就在于 “增大空气阻力”!不过,为什么打开伞之后,下降速度就会变慢呢?(用手托住模型的悬挂物,让学生观察)今天,我们就带着这个问题,一起走进降落伞的科学世界,亲手制作一个属于自己的 “空中小卫士” 吧!(板书课题:降落伞)
二、师生交流:探索降落伞原理
(1)从生活现象出发,回顾重力与阻力
师:在研究降落伞之前,我们先来回忆一下:物体为什么会下落?(生:因为受到重力!)没错,地球的引力会让所有物体向下运动。但如果没有任何阻碍,所有物体下落的速度应该一样快,对吗?(生:对!)不过,老师这里有个小实验想请大家帮忙:请前后桌同学一组,学生分组实验,教师巡视指导,观察哪一个落得更快?
(实验结束后提问)好,谁来说说你们观察到了什么?(生 1:书本落得快,纸片落得慢!)为什么呢?(生 2:因为纸片轻,或者因为纸片大,风把它吹慢了?)非常好!(板书:重力↓)我们知道纸片很轻,但它 “落得慢” 其实是因为受到了空气的 “阻挡”—— 这就是空气阻力!(板书:空气阻力↑)当物体下落时,重力让它加速,空气阻力让它减速,当阻力等于重力时,物体就会匀速下落。
(2)结合生活实例,理解阻力的作用
师:现在我们再来想想:为什么跳伞运动员打开降落伞后,下降速度会突然变慢?(出示提前准备的对比图片:张开伞的运动员 vs 未张开伞的运动员)大家看,这两张图片里,哪一张运动员周围的空气被 “挡住” 了更多?(生:张开伞的!)伞面就像一个巨大的 “手掌”,把空气 “兜” 住,空气阻力一下子变大了,所以下降速度就变慢了。
(演示互动小实验)请一位同学上台,老师帮你拿着一张 A4 纸,你把纸摊开,老师轻轻一放,纸会怎么样?(生:慢慢飘下来!)再请你把纸揉成小纸团,老师再帮你丢一次,纸团落得怎么样?(生:快多了!)所以,伞面越大、越平整,兜住的空气越多,空气阻力就越大,下落速度就越慢。(结合板书总结:重力↓ + 空气阻力↑ = 缓慢下落)
三、教师示范:制作降落伞的步骤与材料
(1)明确制作材料与变量控制
师:现在我们来看看制作降落伞需要哪些 “关键零件”!(举起材料袋)这里有:①圆形 / 方形伞面布(直径 20 厘米,每组两种形状供选择);②4 根等长的尼龙绳(材质不同,如棉绳、尼龙绳);③4 个相同重量的夹子(悬挂物);④剪刀、尺子、透明胶带。
(拿出实验记录表,展示变量)今天我们要研究的是 “伞面大小对阻力的影响”,所以每组伞面尽量用相同大小的圆形或方形;但如果想研究 “伞面形状” 的影响,也可以尝试方形和圆形对比。伞面越大,兜住的空气越多,阻力越大,下落越慢;伞绳越长,伞面展开越充分,阻力越稳定;悬挂物越轻,降落伞越不容易倾斜。(边说边在黑板画简易示意图:伞面→兜风,伞绳→连接,悬挂物→稳定)
(2)详细演示制作过程(分步讲解)
第一步:裁剪伞面(教师边剪边讲解)
“我们需要把 20 厘米直径的圆形布剪出一个平整的圆。(用圆规在布上画圆,再沿着线条剪)剪的时候要注意:剪刀尖永远不对人;剪到一半时,用左手捏住布的边缘,右手拿剪刀慢慢移动,确保剪出的圆边光滑(避免布料变形)。剪完后,如果边缘有毛边,可以用胶带轻轻粘一下。”
第二步:固定伞绳(教师展示绳子打结方法)
“我们把 4 根绳子的一端分别系在伞面边缘的 4 个点上(边说边在伞面边缘标记点),每个点距离伞面顶点 2 厘米,用 “十字结” 固定(演示:将绳子两端交叉,绕一圈后从中间孔拉出,拉紧)。系好后,把 4 根绳子长度拉平,确保每根绳子从伞面到悬挂物的距离完全一致(用尺子量取长度,每组统一 20 厘米)。”
第三步:安装悬挂物(教师拿起夹子)
“将 4 个夹子分别夹在 4 根绳子的末端,一定要确保每个夹子重量相同(用天平简单称量,若没有天平,教师提前统一准备),这样降落伞才不会向一侧倾斜。”
(完成后举起降落伞)现在我们来看看成品:(展示伞面展开状态)伞面、伞绳、悬挂物都准备好了!接下来,大家要在实践中验证我们刚才学的 “阻力原理” 哦!
四、学生分组制作:安全规范与合作分工
(1)分组与任务分配
师:现在我们分成 X 个小组(根据班级人数调整),每组 4 人,老师为每组发放一张 “任务卡”:
1 号同学:负责裁剪伞面(检查是否为圆形 / 方形,边缘是否平整);
2 号同学:负责用尺子测量并系伞绳(确保绳子等长);
3 号同学:负责安装悬挂物(用夹子固定,确保重量一致);
4 号同学:负责检查整体结构(用胶带加固松动的绳子,或调整伞面形状)。
(分发材料,强调安全规范)“使用剪刀时:①剪刀尖永远不对人;②剪完后立刻合上剪刀;③不能用手拉扯正在裁剪的布料,防止布料突然滑走。”
(2)学生操作与教师巡视指导
(学生开始制作,教师巡视)预设问题与引导:
问题 1:“伞面剪歪了怎么办?”
(生:可以重新剪吗?)
(师引导:如果是小偏差,可以用胶带将边缘粘直;如果偏差大,我们用的材料充足,换一张新的布料也可以,但要注意时间哦!)
问题 2:“绳子打结不牢固,夹子总掉下来!”
(生:绳子太滑了!)
(师:我们可以在绳子末端打一个 “双重结”—— 先打一个普通结,再绕一圈打第二个结,这样更牢固。)
问题 3:“悬挂物重量不一样!”
(生:夹子有的重有的轻!)
(师:我们可以用回形针代替夹子,或者检查是否有夹子掉了零件,确保每组夹子重量一致。)
五、展示与验证:放飞降落伞,观察比较
(1)设置 “降落伞飞行挑战赛”
师:现在我们来到操场(或教室讲台前),每组派 1 名代表,从 1 米高的桌子上释放降落伞,其他同学记录:①下落时间(秒);②是否平稳(倾斜 / 旋转 / 匀速)。(教师提前在黑板画 “飞行记录表”,记录每组数据)
第一轮:圆形 vs 方形伞面
(各小组依次释放后,汇总数据)“我们发现,圆形伞面的降落伞平均下落时间比方形长 2-3 秒(举例),为什么呢?(生:圆形边缘更光滑,兜风面积更大!)”
第二轮:伞绳长度对比
(同一小组换长绳 / 短绳测试)“当伞绳变长时,伞面展开更充分,但绳子太长可能导致伞面晃动(生:伞面会歪!);当伞绳变短时,伞面展开快但不够充分,阻力变小(生:下落变快!)。”
(2)分析实验结论,深化原理
师:通过飞行实验,我们发现:伞面越大、形状越规则、伞绳等长、悬挂物重量一致,降落伞下落越慢且稳定。(结合学生实验数据,总结:当空气阻力>重力时,物体缓慢下落;当阻力均匀分布时,物体垂直下落。)
六、课堂小结:回顾知识与总结收获
(1)知识梳理与拓展
师:今天我们学到了:①降落伞通过 “增大空气阻力” 来减缓下落速度;②伞面形状、大小、伞绳长度、悬挂物重量都会影响阻力;③制作时要注意变量控制(如伞面大小、绳子等长)。
(互动提问)“如果我们想让降落伞落得更慢,除了增大伞面,还能怎么做?(生:换更重的材料?不对,材料太重会增加重力;换更薄的伞面?薄的兜风面积小……)哦!原来我们可以增加伞面的褶皱(让空气阻力更大)、用密度大的伞绳(保持等长)、或者把悬挂物换成两个夹子而不是一个!这些都是我们下次可以尝试的方法。”
(2)情感与方法总结
师:在制作过程中,有的小组遇到了 “伞面剪歪”“绳子打结不牢” 等问题,但大家通过合作解决了困难(举例表扬:第三组同学发现伞面倾斜后,重新测量调整绳子,最终成功平稳下落)。这告诉我们:科学探索需要耐心、合作和解决问题的勇气。课后,大家可以回家尝试用塑料瓶和塑料袋做一个简易降落伞,记录它的下落时间和变化,下节课我们继续分享!
作业布置
(1)原理理解:画出你制作的降落伞结构示意图(标注伞面、伞绳、悬挂物),并说明伞面大小、伞绳长度对降落伞下降速度的影响(原理分析)。
(2)实践拓展:回家与家人合作,用塑料袋、薄纸等不同材料制作简易降落伞,记录哪种材料的降落伞下降最慢,并分析原因。
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