初中科技活动湘科九年级下册科学思维模拟风对墙体的影响教案

1、基于STEAM教育理念的实验模拟风对墙体的影响教案*实验器材鼓风机、扑克牌、直尺、量角器*实验改进及创新实验改进就是用鼓风机提供风源，扑克牌代替墙体，并且在鼓风机头部改装一个布兜，使得鼓风机吹出来的风能够模拟自然风，利用风速测量仪能够测出风速。引导学生多维度，多角度思考问题，形成科学探究的能力。具体内容如下：扑克牌相当于一堵墙，我们怎样才能让这堵墙站立？扑克牌的稳定性与角度大小的关系又是怎样的？扑克牌的折角两边的长度与稳定性的关系？扑克牌距离出风口的远近与稳定性的关系？扑克牌横放和竖放稳定性一样不？扑克牌横放和竖放稳定性情况下，最大抗风能力？ 实验操作伯努利原理，让学生形象直观的观察到生活中的

2、某些实例，深层次的思考问题。*实验原理实验原理就是用鼓风机提供风源，扑克牌代替墙体，并且在鼓风机头部改装一个布兜，使得鼓风机吹出来的风能够模拟自然风，利用风速测量仪能够测出风速。引导学生多维度，多角度思考问题，形成科学探究的能力。实验操作伯努利原理，让学生形象直观的观察到生活中的某些实例，深层次的思考问题。*实验教学目 标 本实验教学针对初中三年级学生开展，初二初三正好开设STEM课程的选修课，有充分的时间进行研究。初三学段学生正在学习压强知识，能够初步懂得一些专业方面的知识。初三的学生已经能运用一些结构件设计制作简单的物件。相比之下学生已经有较强的规律和逻辑能力，完全有能力进行系统的科学探究

3、。初三学生具有了开展跨学科进行综合实践的条件。故本实验教学以让学生进行跨学科的综合实践研究，学会研究方法，体验研究流程为主要教学目标。1、知识与技能（1）知识：提出问题、科学探究、团队协作、演讲交流等基础知识（2）技能：掌握开展工程和科学研究的技能、创新的方法。（3）情感、态度与价值观：学生在实验中通过实践操作、团队协作、讨论交流等活动，培养探究精神，激发学习兴趣，并从中感受自主学习、合作学习的快乐。*实验教学内 容实验的导入：1、问题的提出：有老师通过实例：“广东虎门大桥发生异常抖动，大桥管理部门已经封闭大桥。”当你看到这则消息的时候，你想到的是什么呢？（1）虎门大桥为什么晃动？人为？爆炸？

4、汽车撞击？水流冲刷？风吹？甚至恐怖袭击等等。（2）新闻中提到的“卡门涡街”到底是一种什么现象？（3）怎样解决这个问题？让你自然而然的去查阅很多知识。 这则新闻，让你了解到风可以对建筑造成各种各样的影响，假如你是初中生课堂的引导者，你会这样引导你的课堂呢？通过这种层层问题式的提出，能够引导学生发现问题，继续深层次挖掘。实验方案的引导：1、进行方案设计：所有学生通过课堂和课后思考后，提交初步方案，学生以沙龙或论坛的形式公开展示和解说自己的解决方案，有着相同类型方案的学生组成研究团队。2、心理学教师进行团队知识辅导,各组内部进行团队分工，或团队间的分工。3、指导老师介绍鼓风机用法，强调用电安全性。4

5、、指导教师进一步引导学生改进鼓风机，让鼓风机吹出来的能够风模拟自然风。5、引导学生研究纸牌稳定性与纸牌折角大小的关系。控制其中某些变量不变（如：距离、鼓风机的风速等），研究角度与稳定性的关系6、引导学生扑克牌的折角两边的长度与稳定性的关系？7、控制折角角度不变，研究与鼓风机距离的远近稳定性的研究。8、扑克牌横放和竖放稳定性一样不？9、扑克牌横放和竖放稳定性情况下，最大抗风能力？实验现象的深层次思考：1、引导学生善于发现其中的问题，在折角很大的情况下，扑克牌是向前倾倒，在折角很小的情况下，扑克牌不是往前倾倒而是侧向倾倒，这是什么原因？2、我们可以再看实例：（1）当地铁或高铁火车进站经过你的旁边时

6、候，你是不是有向前倾倒的趋势（2）当飞快的汽车经过你的身旁时候，你的下意识动作是不是要远离汽车。这些现象是为什么呢？ 布置作业： （1）让学生查阅资料举出关于此知识的其他相关实例 （2）通过身边的小事情激发他们浓厚的探究的兴趣，让他们自己主动查阅资料，进而归纳整理该知识的相关原理，积极为下一节课的发言做充分的准备。3、学生分组举例，归纳总结该知识的相关原理。4、进行知识的拓展：扑克牌折角较小时为什么侧向倾倒？进行受力分析，解释原因。从物理受力和数学向量分析可以得到：物体的两个力夹角很小，向前的合力很大，很容易造成物体向前倾倒5、扑克牌折角较小时为什么侧向倾倒？进行受力分析，解释原因。从物理受力

7、和数学向量分析可以得到：物体受到的两个力，合力还是向前，但是由于两个力的夹角很大，合力很小，向前的趋势已经不明显。实验知识的拓展：1、知识拓展，伯努利原理，做实验研究。2、伯努利原理-解释折角偏小时的情况，扑克牌折角较小时，两边的风速很容易产生不一样，只要两边风速稍微有变化，两面的压强就会有变化，所以就会发生侧移3、伯努利原理-解释屋顶被风掀翻房子外面的风速大，压强小，房子内部的风速小，压强大，当房子内外的压强差达到一定程度的时候，房顶将被掀翻。评价与思考撰写研究报告，学生对整个实验过程进行评价。教师对每组在实验的每个过程上进行ABCD四个等级的评价，学生对自己在团队中的表现和贡献进行自评，看清自己的优势，自己是领导型人才，还是行动型人才，还是创新型人才等等；找出自己在能力上的弱项，是知识能力不足，还是团队意识差，还是语言交流弱，还是思维呆板等等，帮助学生认清自我。*实验教学过 程*实验效果评 价教师对每组在实验的每个过程上进行ABCD四个等级的评价，学生对自己在团队中的表现和贡献进行自评，看清自己的优势，自己是领导型人才，还是行动型人才，还是创新型人才等等；找出自己在能力上的弱