微风飞翔

来源 :中国科技教育 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wxhush
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  为了更好地打造探索飞翔奥秘之旅,天津科技馆把2014年的“玩转空气秀1”与2016年的“玩转空气秀2”完美结合,重新打造了“微风飞翔——空气动力学初体验”项目。同一个主题、同一个知识点,分别用强劲和微弱的空气展现伯努利原理,强烈的反差对比,能给学生带来完全不同的感受。通过知识与探究、互动与参与、动手制作与竞技游戏相结合,让学生充分感受伯努利原理的神奇之处。
  项目概述
  充分利用科技馆展品资源,确立项目主题。天津科技馆展厅有3件展品,涡旋、旋转飞秋和龙卷风,用不同的2种介质——水和空气为大家展现了同一个原理,那就是流体力学的伯努利原理。学生可通过观察现象、体验感觉、动手制作、竞技比赛充分感受和体验。
  知识与技能教学目标
  知道空气的流动会产生气流,气流是一种流体。
  了解流体的伯努利效应,即流体速度加快时,物体与流体接触的界面上的压力会减小,反之压力会增加。
  知道飞行器能够运行是由于气流的伯努利效应造成的升力,这是空气动力学的基础原理之一。
  会运用伯努利效应制作简单的飞行器。
  教学准备
  教学环境需要有计算机、投影仪、网络、实物投影仪、桌椅。教学实验应准备流速测量表、大功率吹风机、小功率吹风机、各种不同材质不同大小的球、气球、玻璃瓶、蜡烛、火柴、木棍、卷纸、不同形状的纸盒、不同形状的矿泉水瓶。在动手制作环节要准备资源包、剪刀、透明胶带。另外还需要准备活动手册、学习单。
  项目内容
  第1节课:初识
  结合展品引入活动,参观相关展品在科技馆展厅有3件展品——涡旋、旋转飞球和龙卷风,用不同的介质——水或空气为学生展现了伯努利原理。通过展品演示的现象,引导学生思考为什么漩涡中心的力量巨大?小球为什么不会向周围逃跑?为什么水雾会形成龙卷风的形态?学生亲身体验在气流产生时,不同位置的气流流速是不同的。通过观察展品所展示出的现象,提出问题,带着问题进入活动环节。
  互动比赛,体验现象2014年的“玩转空气秀1”还停留在我演你看的形式上,有参与和互动,但没有探究。新的“微风飞翔”项目把探究性活动设定为重点。开场设计为互动比赛形式,通过小球叠叠高、乒乓球迫击炮比赛活动,让学生在玩中思考为什么会产生这种现象,这种现象是否与我们刚才看到的展品有关联。然后马上引入自己动手制作体验环节,通过纸纸相吸、伯努利锥形、淘气的纸团实验,让学生亲自动手体验。这些环节过后,提出问题,听取学生反馈,引导他们得出结论,引出活动主题“伯努利原理:流速快的地方压强小,流速慢的地方压强大”。
  初识之后的思考环节在以前的科学秀中,说到空气我们有个顺口溜:“空气看不见摸不着,不香不臭没味道,说它珍贵处处有,动物植物离不了。”空气在我们心目中是无形的,可其实我们的每一个微小动作都会引起气流的变化。纹影摄影技术是近几年逐渐被大家认识的一种摄影技术,它的原理是利用气流对光波的扰动,将不可被肉眼看见的气流的变化,转化成可以被看见的图像。通过这种非常有趣的光学摄影技巧,能让人们看到空气流动的样子,看到平时肉眼看不到的气流形态。流速快的地方压强小,流速慢的地方压强大,是伯努利原理最核心的点,我们用风速压力仪让学生有直观的感受。知道了伯努利原理,那它在生活中的具体体现是什么呢?听话的小球、冲锋的纸卷、隔瓶灭火,通过现场与学生的系列互动实验,让他们了解空气流动的特点,以及空气动力学效应的存在,并引导他们思考。伯努利原理产生的升力可以让几百吨的飞机在蓝天翱翔,而这种神奇的力量对于在地面上高速行驶的汽车却又是极其致命可怕的。怎样利用伯努利原理让时速300多千米的一级方程式赛车牢牢地贴在地面上行驶而不会翻车呢?把这些问题作为思考题,留待下节课展开讨论。
  第2节课:探究
  交流心得根据第1节课留的思考题,听取回馈,交流想法。然后通过播放飞机引擎的力量视频,让学生了解几百吨的飞机飞上天空需要多大的力量。飞机机翼模型实验让他们知道伯努利原理是如何让飞机飞上天空,又让时速300多千米的赛车紧紧贴在地面上行驶的。
  切入主题,微风飞翔 飞机飞上天空需要机翼和巨大的引擎,那在天空中飞翔的鸟、花丛中的小蜜蜂,甚至很小的蚊子,一切可以飞的东西,它们都是怎么飞起来的呢?微风也可以飞翔吗?干冰气流实验可以看到微风下上升气流的产生;翻滚的海浪实验可以看到非常弱的气流就可以让“小海浪”在空气的“海洋”中浪花翻滚。提到纸和飞,大家马上就会想到纸飞机,其实只要明白伯努利原理,做出来的东西符合空气动力学原理,任何形状的东西都可以飞起来。飞行器的飞行状态完全取决于它的造型,此时科技教师会给大家展示飞环和“海浪”。
  动手动脑,展开制作科技教师用PPT展示不同的飞行器,并分享制作指导视频,然后带领大家一起做自己设计的飞行器。学生们需要利用学到的知识自己设计飞行器,并制作一个无动力滑翔机。
  第3节课:成果展示和飞行挑战赛
  自制飞行器大比拼学生们自行设计的飞行器做好以后,进行展示和比拼活动。
  无动力滑翔机飞翔大PK材料是1张薄薄的纸,通过调整机翼角度、形状等,使滑翔机能够在空中飞翔,以飞行时间最长、距离最远为胜利。
  活动总结
  本项目引领学生通过科学探究过程获取科学知识。过程具体表现为:围绕已提出和聚焦的问题收集信息分析信息获取证据经过推理得出结论有效表达自己的探究结果并与他人交流。
  在此過程中,学生初步运用分类、抽象、类比、量化等思维方法;提高了运用科学语言和与他人沟通、交流的能力;了解了通过科学探究达成共识的科学知识在一定阶段是正确的,但是随着新证据的出现,研究结果会不断完善和深入,甚至会发展变化。此外,学生将体会到科学原理转化为技术才能改造周围环境、方便日常生活、创造丰富多彩的人工世界,科学技术推动着人类社会的发展和文明进程。
其他文献
青少年高校科学营特色活动  2018年7月,来自全国各地的优秀高中生来到同济大学,开始了为期1周的科技体验之旅。同济分营充分发挥学校的资源与优势,为营员安排了丰富多彩的活动。名师讲座,让营员感知科学魅力;参观上海历史博物馆,近距离与上海对话;走进上汽大众,参观生产第一线;体验无人驾驶汽车,接触科技前沿技术;趣味科学活动,走进专业学科,感受科学的壮阔;参观重点实验室和创新实践基地,以及科技动手实践、
宁夏是一个经济欠发达、贫困区域及人口占比较高的地区,地区间教育资源配比不平衡。受区位限制,科普的覆盖区域和人群较为固定。为了让公益科普惠及全区所有社会群体,平衡地区间的教育资源差距,自2015年开始,宁夏地质博物馆以原有科普进校园、科普下乡等活动为基础,积累经验,不断创新,以助力精准扶贫、实现科普惠民为导向,进一步创立了以五大科普活动模块为主要内容的重点科普项目——流动地质博物馆,每年定期、分批走
研究背景  冬天寒冷,我们南方大部分地区都是开空调取暖,但空调制热的同时,也使得室内空气异常干燥。当空气湿度低于40%的时候,鼻部和肺部呼吸道黏膜脱水、弹性降低,灰尘、细菌等容易附着在黏膜上,引发咳嗽,同时容易诱发支气管炎、哮喘等呼吸道疾病,人在干燥的环境中也易感染流感病毒。而现在市面上的空调只有除湿功能,很多人还要买加湿器对房间加湿。于是我就想能不能给空调增加智能加湿功能,让空调吹出温暖的热风,
活动背景  镜平STEAM教学模式的目标是打破各学科之间隔阂,让学生能够综合地将各科知识应用于同一个研究或设计元素中。但打破各科的隔阂并不等于放弃各科的基础知识,反而学生对于各科基础知识的掌握更为至关重要。课程的目标是让学生能够在掌握各学科科学理论知识的基础上,作分析讨论并确实应用到工程上。只有从头体验,把科学的理论、工程的应用、技术的优化完整经历一次,才是打破各个学科隔阂的关键,才能真正达到学以
本期专栏刊发时,想必已经临近春节。作为我国人民阖家团圆的传统节日,主题自然离不开一个“吃”字。在网购十分成熟的今天,对于一切新奇事物,我们只需问清“能好怎”,就可以大胆尝试。但是在物流落后的古代,尤其是在往返常需经年累月的丝绸之路上,一方面新鲜食物显然会引发旅行者的好奇,另一方面,久别故土的旅人想吃口家乡特产,更是难上加难。关于这篇文章的主角,我们暂且把注意力从科学家转移到一位帝王身上,感受丝路之
2012年4月7日上午,由新疆维吾尔族自治区党委宣传部、中央文史研究馆、中国美术家协会、中国美术馆主办,新疆维吾尔族自治区文学艺术界联合会承办的“天山魂——哈孜·艾买提美术作品展”在中国美术馆开幕。这次展览展出了维吾尔族著名画家、艺术教育家、原新疆美术家协会主席哈孜·艾买提历年创作的代表作品100余幅,除了他为世人所熟知的油画作品外,还有中国画和版画作品。这些表现新疆人民从反抗旧社会到过上美好新生
研究的目的和意义  水产养殖病害的种类比较多,相关的病害防治任务就非常艰巨。目前水霉(Saprolegnia)和绵霉(Achlya)两个属中的一些种类常引起水产动物得病,通常称为水霉病。水霉病流行很广泛。在鱼类的繁殖过程当中,水霉病是最为严重的病害。  如果能通过地衣粗提液的抑菌作用,寻找出高效、天然的抗真菌药物,将会创造出很好的经济效益与社会效益。本实验选择长松萝和皮果衣这两种地衣的丙酮浸提液和
2012年恰逢北京画院建院55周年。值此院庆之际,北京画院举办了“丹青京华·20世纪北京中国画坛—北京画院藏品展”,并于5月15日在北京画院美术馆开展。展览荟萃了院藏66位画家的70余件作品,基本囊括了活跃于20世纪北京中国画坛的主要艺术家,堪称20世纪北京中国画艺术面貌的缩影。  群星丽天  京华文物之盛和人材荟聚使北京画坛在20世纪与海上画派、岭南画派鼎足而立。北京画界以重积淀、尚开放的传统影
研究背景  目前,电磁加速器多为单级加速器,单级弹射,能量利用率较低,导致最终获取的动能相对较小。因此,为了提高能量利用率,获得更大的动能、更快的速度,我设计了这款多级脉冲式电磁加速推进器。设计灵感来源于粒子加速器的启示,由多级加速电场对电子进行加速的原理获得多级加速。  研究思路与设计  研究思路  单级电磁加速器结构制作比较簡易,只需要一个充电开关与放电开关即可完成一次电磁脉冲产生磁场,然后对
研究背景  每年夏天都会下暴雨,为了解决城市道路因排水不畅而导致的道路积水问题,以及由此可能带来的严重的交通安全问题,暴雨前都会有很多道路工人把路边的排水井盖打开倾斜着放在旁边。暴雨结束后,工人们又会把排水井盖重新盖好。如此,按每条路几十个排水井盖计算,整个南京的排水井盖数以万计,工作量可想而知。通过文献检索和实际调研发现,打开路边排水井盖几乎是市政管理部门在暴雨来临前必做的一项工作,且工作量巨大