活動二：神奇的風(fēng)帆（教學(xué)設(shè)計）-2023-2024學(xué)年五年級下冊綜合實踐活動滬科黔科版

活動二：神奇的風(fēng)帆（教學(xué)設(shè)計）-2023-2024學(xué)年五年級下冊綜合實踐活動滬科黔科版主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：活動二：神奇的風(fēng)帆

2.教學(xué)年級和班級：五年級下冊綜合實踐活動

3.授課時間：2023年10月25日星期三2課時

4.教學(xué)時數(shù)：2課時核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實踐能力和團隊合作意識。通過設(shè)計風(fēng)帆模型，學(xué)生將學(xué)習(xí)到基本的物理原理，鍛煉動手操作能力，同時培養(yǎng)對科學(xué)探究的興趣和解決問題的能力。此外，通過小組合作，學(xué)生將學(xué)會溝通協(xié)作，提高團隊協(xié)作能力。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

-重點一：理解風(fēng)帆的工作原理。學(xué)生需要理解風(fēng)帆如何通過風(fēng)的動力產(chǎn)生推力，以及如何調(diào)整帆的角度來改變推力的大小。

-重點二：設(shè)計并制作風(fēng)帆模型。學(xué)生需要學(xué)會如何設(shè)計一個簡單的風(fēng)帆模型，包括選擇合適的材料，制作帆和支架，并確保模型能夠穩(wěn)定地航行。

-重點三：實驗操作技能。學(xué)生需要掌握如何進(jìn)行風(fēng)帆模型的實驗，包括如何放置模型，如何控制風(fēng)向和風(fēng)速，以及如何觀察和記錄實驗結(jié)果。

2.教學(xué)難點

-難點一：風(fēng)帆角度與推力的關(guān)系。學(xué)生可能難以直觀理解風(fēng)帆角度對推力的影響，需要通過多次實驗和討論來加深理解。

-難點二：模型制作的精確度。在制作風(fēng)帆模型時，學(xué)生可能難以確保所有部件的精確度和對稱性，這會影響模型的性能。

-難點三：實驗數(shù)據(jù)的分析。學(xué)生在實驗后需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這需要學(xué)生具備一定的數(shù)據(jù)處理能力和科學(xué)思維。例如，如何從實驗數(shù)據(jù)中識別出風(fēng)帆角度與推力之間的函數(shù)關(guān)系。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：每位學(xué)生準(zhǔn)備五年級下冊綜合實踐活動教材《神奇的風(fēng)帆》。

2.輔助材料：收集與風(fēng)帆設(shè)計相關(guān)的圖片、圖表，以及演示風(fēng)帆工作原理的簡短視頻。

3.實驗器材：準(zhǔn)備竹片、紙張、剪刀、膠帶等制作風(fēng)帆模型的材料，以及一個風(fēng)力模擬裝置用于實驗。

4.教室布置：設(shè)置實驗操作臺，安排小組討論區(qū)，確保學(xué)生能夠安全、舒適地進(jìn)行實驗和討論。教學(xué)過程1.導(dǎo)入新課

-教師活動：播放一段關(guān)于風(fēng)能利用的短視頻，激發(fā)學(xué)生的興趣，引出今天的課題——《神奇的風(fēng)帆》。

-學(xué)生活動：觀看視頻，思考風(fēng)能的應(yīng)用及其原理。

2.知識探究

-教師活動：提出問題：“風(fēng)帆是如何工作的？為什么風(fēng)能推動帆船？”

-學(xué)生活動：分組討論，根據(jù)已有知識，嘗試回答問題。

3.實驗準(zhǔn)備

-教師活動：介紹風(fēng)帆模型制作所需材料和方法，分發(fā)材料，指導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行準(zhǔn)備。

-學(xué)生活動：分組討論，確定分工，開始制作風(fēng)帆模型。

4.實驗操作

-教師活動：演示風(fēng)帆模型的實驗操作，強調(diào)注意事項，如控制風(fēng)速、觀察帆角等。

-學(xué)生活動：按照教師演示的步驟，進(jìn)行風(fēng)帆模型的實驗操作。

5.數(shù)據(jù)收集與分析

-教師活動：引導(dǎo)學(xué)生記錄實驗數(shù)據(jù)，包括風(fēng)帆角度、風(fēng)速、推力大小等。

-學(xué)生活動：分組記錄實驗數(shù)據(jù)，進(jìn)行初步分析，探討數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。

6.結(jié)果分享與討論

-教師活動：邀請各小組分享實驗結(jié)果，組織學(xué)生進(jìn)行討論，分析影響風(fēng)帆推力的因素。

-學(xué)生活動：匯報實驗結(jié)果，提出自己的觀點，與其他小組進(jìn)行交流。

7.科學(xué)思維培養(yǎng)

-教師活動：引導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)思維，分析實驗結(jié)果，提出改進(jìn)方案。

-學(xué)生活動：運用科學(xué)思維，對實驗結(jié)果進(jìn)行反思，提出優(yōu)化風(fēng)帆設(shè)計的建議。

8.總結(jié)提升

-教師活動：回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)風(fēng)帆工作原理及影響因素。

-學(xué)生活動：總結(jié)本節(jié)課所學(xué)知識，鞏固對風(fēng)帆的理解。

9.作業(yè)布置

-教師活動：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)知識，設(shè)計一個更加高效的帆船模型。

-學(xué)生活動：認(rèn)真思考，設(shè)計出具有創(chuàng)新性的帆船模型。

10.課堂小結(jié)

-教師活動：對本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強調(diào)重點和難點。

-學(xué)生活動：回顧本節(jié)課所學(xué)，鞏固知識。

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生的參與程度，鼓勵學(xué)生積極發(fā)言，引導(dǎo)學(xué)生思考。同時，針對學(xué)生的不同需求，給予個別指導(dǎo)，確保每位學(xué)生都能掌握本節(jié)課的知識點。以下為具體教學(xué)步驟：

1.導(dǎo)入新課（10分鐘）

-播放風(fēng)能利用短視頻，激發(fā)學(xué)生興趣。

-提出問題，引出課題。

2.知識探究（15分鐘）

-學(xué)生分組討論，回答問題。

-教師參與討論，解答疑問。

3.實驗準(zhǔn)備（10分鐘）

-介紹材料和方法，分發(fā)材料。

-學(xué)生分組討論，確定分工。

4.實驗操作（20分鐘）

-演示實驗操作，強調(diào)注意事項。

-學(xué)生進(jìn)行實驗操作。

5.數(shù)據(jù)收集與分析（20分鐘）

-引導(dǎo)學(xué)生記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)行初步分析。

-學(xué)生分組討論，探討數(shù)據(jù)關(guān)系。

6.結(jié)果分享與討論（20分鐘）

-學(xué)生分享實驗結(jié)果，進(jìn)行討論。

-教師組織討論，分析影響因素。

7.科學(xué)思維培養(yǎng)（10分鐘）

-引導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)思維，分析實驗結(jié)果。

-學(xué)生提出優(yōu)化方案。

8.總結(jié)提升（10分鐘）

-回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)重點和難點。

-學(xué)生總結(jié)知識。

9.作業(yè)布置（5分鐘）

-布置課后作業(yè)，要求學(xué)生設(shè)計帆船模型。

-學(xué)生思考，設(shè)計模型。

10.課堂小結(jié)（5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課所學(xué)知識。

-學(xué)生回顧，鞏固知識。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果

在本節(jié)課的學(xué)習(xí)后，學(xué)生們在以下幾個方面取得了顯著的效果：

1.知識掌握：

-學(xué)生們能夠理解風(fēng)帆的工作原理，包括風(fēng)力對帆面的作用、帆面角度與風(fēng)速之間的關(guān)系。

-學(xué)生們學(xué)會了如何設(shè)計并制作一個簡單的風(fēng)帆模型，掌握了基本的物理原理在實際中的應(yīng)用。

-學(xué)生們能夠通過實驗操作，收集并分析數(shù)據(jù)，理解了實驗數(shù)據(jù)在科學(xué)探究中的重要性。

2.技能提升：

-學(xué)生們的動手操作能力得到了顯著提升，他們在制作風(fēng)帆模型的過程中，學(xué)會了如何使用剪刀、膠帶等工具。

-學(xué)生們的觀察能力得到增強，他們在觀察風(fēng)帆模型在風(fēng)中的表現(xiàn)時，能夠注意到不同的細(xì)節(jié)，如帆面的波動、風(fēng)力的強弱等。

-學(xué)生們的實驗技能得到鍛煉，他們學(xué)會了如何設(shè)置實驗條件、記錄數(shù)據(jù)、分析結(jié)果，并能夠根據(jù)實驗結(jié)果提出改進(jìn)建議。

3.思維發(fā)展：

-學(xué)生們的科學(xué)思維能力得到了發(fā)展，他們能夠運用科學(xué)的方法來解決問題，如通過實驗驗證假設(shè)、分析變量對結(jié)果的影響等。

-學(xué)生們的創(chuàng)新思維得到了激發(fā)，他們在設(shè)計風(fēng)帆模型時，能夠提出不同的設(shè)計方案，并嘗試改進(jìn)以優(yōu)化模型性能。

-學(xué)生們的批判性思維能力得到提升，他們在討論實驗結(jié)果時，能夠提出合理的質(zhì)疑，并對不同的觀點進(jìn)行分析和比較。

4.團隊合作：

-學(xué)生們在小組合作中學(xué)會了如何分工合作，共同完成任務(wù)。

-學(xué)生們的溝通能力得到提高，他們在討論和分享時，能夠清晰地表達(dá)自己的想法，并傾聽他人的意見。

-學(xué)生們的協(xié)調(diào)能力得到鍛煉，他們在小組合作中學(xué)會了如何協(xié)調(diào)不同的觀點和需求，以達(dá)到共同的目標(biāo)。

5.興趣培養(yǎng)：

-學(xué)生們對科學(xué)探究的興趣得到培養(yǎng)，他們通過親自動手實驗，對科學(xué)知識產(chǎn)生了更深的興趣。

-學(xué)生們對物理學(xué)的應(yīng)用有了更直觀的認(rèn)識，他們意識到科學(xué)知識可以在實際生活中發(fā)揮作用。

-學(xué)生們的學(xué)習(xí)動機得到增強，他們對未來的科學(xué)探索充滿期待。典型例題講解1.例題一：

風(fēng)帆模型在風(fēng)速為10米/秒的情況下，帆面與水平面的夾角為30度，風(fēng)帆的面積為1平方米。求此時風(fēng)帆所受的推力。

-解答步驟：

1.首先，計算風(fēng)速在帆面上的有效風(fēng)速，即風(fēng)速乘以sin(帆面與水平面的夾角)。

有效風(fēng)速=10米/秒*sin(30度)=10米/秒*0.5=5米/秒。

2.然后，計算風(fēng)帆所受的推力，推力等于有效風(fēng)速乘以風(fēng)帆面積。

推力=有效風(fēng)速*風(fēng)帆面積=5米/秒*1平方米=5牛。

-答案：風(fēng)帆所受的推力為5牛。

2.例題二：

設(shè)計一個風(fēng)帆模型，使其在風(fēng)速為15米/秒的條件下，能夠達(dá)到的最大推力為50牛。已知風(fēng)帆面積為0.5平方米，求帆面與水平面的夾角。

-解答步驟：

1.首先，根據(jù)推力公式推力=有效風(fēng)速*風(fēng)帆面積，計算有效風(fēng)速。

有效風(fēng)速=推力/風(fēng)帆面積=50牛/0.5平方米=100米/秒。

2.然后，計算帆面與水平面的夾角。

夾角=arcsin(有效風(fēng)速/風(fēng)速)=arcsin(100米/秒/15米/秒)。

夾角≈arcsin(6.67)。

-答案：帆面與水平面的夾角約為86.4度。

3.例題三：

一個風(fēng)帆模型的帆面積為2平方米，當(dāng)風(fēng)速為8米/秒時，帆面與水平面的夾角為45度。若要使風(fēng)帆模型所受的推力增加一倍，應(yīng)將帆面與水平面的夾角調(diào)整為多少？

-解答步驟：

1.原始推力=風(fēng)速*風(fēng)帆面積*sin(45度)。

2.新推力=2*原始推力。

3.新夾角=arcsin(新推力/(風(fēng)速*風(fēng)帆面積))。

新夾角≈arcsin(2*風(fēng)速*風(fēng)帆面積*sin(45度)/(風(fēng)速*風(fēng)帆面積))。

新夾角≈arcsin(2*sin(45度))。

新夾角≈arcsin(1.414)。

-答案：帆面與水平面的夾角應(yīng)調(diào)整為約48.6度。

4.例題四：

設(shè)計一個風(fēng)帆模型，在風(fēng)速為12米/秒的條件下，帆面與水平面的夾角為60度時，風(fēng)帆的面積為多少平方米才能產(chǎn)生50牛的推力？

-解答步驟：

1.推力=風(fēng)速*風(fēng)帆面積*sin(60度)。

2.風(fēng)帆面積=推力/(風(fēng)速*sin(60度))。

風(fēng)帆面積=50牛/(12米/秒*sin(60度))。

風(fēng)帆面積≈50牛/(12米/秒*0.866)。

風(fēng)帆面積≈50牛/10.392。

-答案：風(fēng)帆的面積約為4.78平方米。

5.例題五：

一個風(fēng)帆模型在風(fēng)速為20米/秒的條件下，帆面與水平面的夾角為30度。若要使風(fēng)帆模型所受的推力增加50%，帆面與水平面的夾角應(yīng)調(diào)整為多少？

-解答步驟：

1.原始推力=風(fēng)速*風(fēng)帆面積*sin(30度)。

2.新推力=1.5*原始推力。

3.新夾角=arcsin(新推力/(風(fēng)速*風(fēng)帆面積))。

新夾角≈arcsin(1.5*sin(30度)/sin(30度))。

新夾角≈arcsin(1.5)。

-答案：帆面與水平面的夾角應(yīng)調(diào)整為約56.3度。板書設(shè)計①知識點：

-風(fēng)帆工作原理

-有效風(fēng)速計算

-推力公式：推力=風(fēng)速*風(fēng)帆面積*sin(帆面與水平面的夾角)

-帆面與水平面的夾角對推力的影響

②關(guān)鍵詞：

-風(fēng)帆

-風(fēng)速

-風(fēng)帆面積

-帆面與水平面的夾角

-推力

-有效風(fēng)速

③重點句子：

-“風(fēng)帆通過風(fēng)的動力產(chǎn)生推力，推力的大小與風(fēng)速、風(fēng)帆面積和帆面與水平面的夾角有關(guān)。”

-“有效風(fēng)速是指風(fēng)速在帆面上的實際作用速度，計算公式為：有效風(fēng)速=風(fēng)速*sin(帆面與水平面的夾角)。”

-“推力公式為：推力=風(fēng)速*風(fēng)帆面積*sin(帆面與水平面的夾角)?！?/p>

-“帆面與水平面的夾角越大，推力越大，但過大的夾角可能導(dǎo)致帆面無法充分利用風(fēng)力?！?/p>

-“在設(shè)計風(fēng)帆模型時，需要考慮風(fēng)速、風(fēng)帆面積和帆面與水平面的夾角，以達(dá)到最佳推力效果?！狈此几倪M(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實踐操作體驗：本節(jié)課注重學(xué)生的實踐操作，通過動手制作風(fēng)帆模型，讓學(xué)生親身體驗風(fēng)能的利用，這種實踐體驗的教學(xué)方式能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力。

2.小組合作學(xué)習(xí)：采用小組合作學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生在團隊中共同解決問題，培養(yǎng)他們的團隊合作精神和溝通能力，同時也讓他們學(xué)會傾聽和尊重他人的意見。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.教學(xué)深度不足：在講解風(fēng)帆工作原理時，可能過于簡單，未能深入到物理學(xué)的相關(guān)知識，導(dǎo)致學(xué)生對風(fēng)帆工作的理解不夠深入。

2.學(xué)生個體差異處理：由于學(xué)生的知識基礎(chǔ)和動手能力存在差異，有些學(xué)生可能無法跟上教學(xué)進(jìn)度，或者在做實驗時遇到困難，需要教師給予更多的個別指導(dǎo)。

3.實驗器材使用：部分學(xué)生可能在實驗器材的使用上不夠熟練，導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確，需要加強實驗器材使用的指導(dǎo)和培訓(xùn)。

反思改進(jìn)措施（三）

1.深化教學(xué)內(nèi)容：在講解風(fēng)帆工作原理時，可以適當(dāng)增加一些物理學(xué)的知識點，如流體力學(xué)的基本原理，讓學(xué)生對風(fēng)帆工作的科學(xué)原理有更深入的理解。

2.個性化教學(xué)：針對學(xué)生的個體差異，可以設(shè)計分層教學(xué)方案，對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，提供額外的輔導(dǎo)