六年级下册【科学（人教鄂教版）】模拟探索：到火星上去（第一课时）教案

课程基本信息学科小学科学班级六学期春季课题14模拟探究：到火星上去（第一课时）教科书书名：义务教育教科书科学六班级下册出版社：人民教育出版社湖北教育出版社出版日期：2020年12月教学人员姓名单位授课老师指导老师教学目标【科学学问】了解火星探测器的基本信息。【科学探究】1.能利用文字与图案或实物，表达自己的创意与构想，为“火星探测器”设计较为合理的着陆方式。2.了解一项工程需要由多个子系统组成。【科学态度】了解我国航空航天技术的现状，增加民族自豪感。【科学、技术、社会与环境】了解航空航天技术的进展和应用影响着社会的进展。教学重点：能理解一项工程需要由多个子系统组成，火星探测器由多部分装置组成。教学难点：能利用文字与图案或实物，表达自己的创意与构想，为“火星探测器”设计较为合理的着陆方式。教学过程教学环节主要师生活动一、情景引入1.提出问题（1）谈话：各位同学们，大家好。上节课我们设计和制作飞行器，你们胜利了吗？想象一下你们制作的“火箭”升空了，你们想乘坐它去探究太阳系的什么地方呢？【预设学生回答】学生1：老师，我想去土星，因为土星有壮观、漂亮的土星环。学生2：我跟你的看法不同，土星是是一颗气态行星，而且离地球太远了，因此，我们还是选择去近一些的金星吧。学生3：金星虽然是太阳系中离地球最近的行星，大小也与地球最相近，但金星的环境非常恶劣，温度较高，还有厚厚的硫酸云，科学家放射过的探测器在金星都最多只能运行几非常钟，我们很难在那里生存，所以我们还是选择与地球环境更相像的行星吧。老师：太阳系哪些行星与地球更为相像？【预设学生回答】学生：我们可以选择火星。（2）过渡语：通过前一单元的学习，我们了解到火星是太阳系中环境条件与地球比较接近的行星，接下来，让我们想办法在火星上“着陆”，并在那里“定居”吧。环节意图：通过“你们想去探究太阳系的什么地方呢？”这一提问，组织学生回顾上一单元《探究宇宙》中关于太阳系的学问，让学生利用所学学问进行思考。二、探究与调查1.回顾探究火星的历程（1）提问：几千年前人类就已经发觉了火星，当时的科技水平比较落后，人类是怎样认识火星的呢？【预设学生回答】学生：很早之前人类是直接用肉眼或利用望远镜观测、了解火星的。（2）讲解：人类对火星的认识历程是怎样的呢？这是一个历史问题，因此我们可以利用查阅资料的方法。【预设学生回答】学生1：通过查阅资料我了解到：古代人类是利用肉眼进行观测火星。因此只能观测到火星是一颗红色的星球。因其亮度常有变化，而且在天空中运动，有时从西向东，有时又从东向西，情况简单，令人迷惑，我国古代称其为“荧惑”。学生2：17世纪初，人类历史上第一次通过望远镜观察火星，望远镜观测比肉眼观测更清楚，但当时的设备条件有限，伽利略看到的仅是一个红色的小点，并不能看清较多细节。随着望远镜的逐步改善，科学家们观察到一些明暗特征，试图开始为火星绘制地图。学生3：有记载的火星地图最早是由1659年由克里斯蒂安·惠更斯制作的火星地图。他利用火星特征的运动测算出了火星的旋转周期。学生4：1666年乔凡尼·多美尼克·卡西尼完善了惠更斯的数据，提出了“火星日”，即火星旋转一周所用的时间，它只与现状被人们接收的24小时39分相差3分钟。而且他还发觉了火星南极有个亮斑，这个亮斑后来被证明是火星南极的极地冰盖。学生5：1831年德国天文学家贝尔和梅德勒绘制的带网格的火星地图。学生6：1890年意大利的天文学家斯基亚帕雷利综合了当时观测火星的各家说，绘制了地图，并提出火星上有河流及峡谷的猜想。（3）谈话：（按时间挨次整体的呈现）这组同学搜集到的资料很全面，并通过分析整理后按挨次向大家很清楚的进行了介绍，值得我们学习。通过同学们的介绍我们了解到人类认识火星经历了漫长的岁月，随着科技水平的不断进步，人类对火星的也越来越了解。其实认识任何事物也都需要肯定过程，我们要以进展的眼光看问题，进而才能不断发觉、不断进步。（4）提问：利用肉眼、望远镜观察，人类对火星有了肯定的了解，同时也提出了不同猜想以及各种疑问。怎样才能解决这些问题呢？【预设学生回答】学生：用肉眼、望远镜观测是远距离观察，因此想要更深化的了解的了解火星，解决发觉的问题，需要近距离观测，就需要利用火星探测器到火星进行进一步的调查。环节意图：学生通过查阅资料，了解到人类认识火星的部分历程，在这一过程中学生可体会到人类对火星的认识是不断发生转变的，因而让学生认识到要以进展的眼光看待问题，并不断探究。三、拓展与应用1．认识火星探测器谈话：就像同学们所说的，随着科技的进展，人类对火星的探究也不局限于用肉眼、望远镜来进行观测。于是，人类开始放射“火星探测器”到火星进行实地考察。自上世纪60年月人类首次实现火星探测开始，迄今为止已经取得了大量有价值的成果，对火星大气层、地形地貌与地质构造、火星表面物质（岩石、矿物与化学元素）、火星内部结构等方面取得了巨大的成就。2.了解我国的“火星探测器”（1）讲解：当然，我国在火星探测领域也有肯定成果。2020年7月23日中午12时41分，我国在海南文昌航天放射场，使用长征五号遥四运载火箭将我国首颗火星探测器“天问一号”放射升空。“天问一号”火星探测器顺利进入预定轨道，并将完成环绕、着陆、巡视探测目标，开展对火星全球性和综合性的探测。（2）追问：除此之外，同学们通过新闻还了解到哪些有关“天问一号”的消息？【预设学生回答】学生1：通过新闻我收集到天问一号的火星车模型，在火星车上，装有4个“大翅膀”，这是太阳能电池板。除此之外，火星车还配有探测雷达、磁场探测仪和气象测量仪，可以对火星进行全方位的探测。学生2：今年2月10日，也就是在农历腊月二十九，19时52分，我国首次火星探测任务天问一号探测器顺利进入环火轨道，实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标，环绕火星获得胜利。（视频）（3）讲解：通过新闻我们可以实时猎取准确的信息。目前各国放射使用过的火星探测器可分为环绕探测器、着陆器及巡视器（火星车），而我国“天问一号”则包含这三类功能，这将是一项极为困难的挑战，但相信通过中国科学家、工程师等航空工作人员的不断研究，“天问一号”肯定可以完成各项任务，为我国、为全世界猎取更多火星的资料。环节意图：通过介绍我国在火星探究领域的介绍，让学生了解火星探测器的基本情况，并增加学生民族荣誉感。3.探究如何平安着陆（1）谈话：自1960年以来，美国、苏联/俄罗斯、日本、欧洲和印度先后进行了44次火星探测项目，但胜利和部分胜利的任务仅有23次，其余许多项目都在着陆过程中损坏，导致未完成探测任务。每台火星探测器都是相关工作人员夜以继日付出巨大心血所研发制造的。想要利用“火星探测器”完成探测任务，需要解决许多问题，首先我们要思考如何它在火星平安着陆，同学们有什么办法呢？【预设学生回答】学生1：我认为可以参考从空中投放物资，利用降落伞来帮忙“火星探测器”减速。学生2：还可以用塑料泡沫等材料包裹“火星探测器”，从而起到保护的作用。学生3：还可以利用反冲装置来减速。（2）提问：同学们你们也是这样想的吗？这些方法是否可行呢？我们如何来求证？【预设学生回答】学生：可以通过试验的方式来测试。（3）追问：你们想怎样做呢？【预设学生回答】学生1：那我们可以做一台“火星探测器”模型试试提出的着陆方式是否有效。学生2：制作一台模型太简单了，比较费时间，而且假如减速装置和保护装置没有起到较好的作用。测试时，模型就有可能损坏，我们可以用其它东西代替。（4）追问：你认为可以利用什么物品来代替探测器模型来进行测试呢？【预设学生回答】学生：我们可以利用易碎的鸡蛋来代替“火星探测器”，利用各种方式帮忙鸡蛋可以从空中平安着陆。（5）谈话：请同学们用画图及简洁文字的方式来设计方案保护鸡蛋。（会补充更具体的材料、尺寸、画图等）【预设学生回答】一组：我们组选择利用降落伞增大鸡蛋下落过程中所受的空气阻力，从而帮忙整个装置减速。而且我们将选用伞面较大、伞绳较多的降落伞，这样的降落伞减速效果会更好。二组：平常生活中我们常常会用各种填充材料包裹易碎的物品，所以我们想要用棉花、塑料泡沫和厚纸板来保护鸡蛋。三组：我们组会将鸡蛋放在一个圆锥型的纸桶里，圆锥尖部朝下下落会发生变形，在变形的过程中会将冲击力减弱，从而尽量保证鸡蛋不会裂开。四组：我们做过一个小试验，叫做非牛顿流体，这种物质在外力越大时会越坚硬，从而起到保护的作用。我们会将鸡蛋放到装有水和淀粉的密封袋中。（6）提示语：同学们的方案能否让鸡蛋平安着陆呢？我们可以通过实践来测试。为了试验更公平，我们需要留意什么？【预设学生回答】学生：鸡蛋的起始高度需要一致，这样才设置出相同的试验环境。（7）过渡语：条件一致才能测试出哪种方法更可行，那我们一起来试一试哪组的装置能让鸡蛋平安着陆。（学生测试视频）（8）交流：通过测试我们发觉有些方法非常有效的保护了下落的鸡蛋，但有些组的方案在这次试验中没有让鸡蛋完全平安着陆，因此还需要进一步完善方案，请同学们说一说你们预备怎样调整自己的方案。【预设学生回答】一组：我们组是利用降落伞来保护鸡蛋，虽然有肯定减速作用，但由于鸡蛋非常脆弱，落地后就碎了。因此我们想在保留降落伞的基础上，借鉴其他组的方案，用一倒锥形的容器包裹鸡蛋，减缓在落地时地面对鸡蛋的冲击力。二组：只用塑料薄膜包裹鸡蛋保护效果一般，因此我们想将塑料薄膜替换成气泡膜，这种材料的减震效果会更好，从而达到让鸡蛋平安着陆的作用。三组：其他组的方案对我们有很大的启发。塑料袋接触地面时有可能会破损，因此我们预备将整个装置放到一个大小适中的快递盒中。（9）小结：同学们在交流的过程中相互学习、取长补短，将自己的方案进行改进，相信经过大家不断的完善，最终肯定可以让鸡蛋平安着陆。当试验失败时，科学家会分析缘由，找出问题，从而将方案不断完善。科学家在实际放射前也会做许多次的模拟试验，以保障提高最终的胜利率。同学们通过设计鸡蛋平安落地装置对“火星探测器”平安着陆问题进行了探究，我们来看看科学家实际是怎样解决这些问题的。（“火星探测器”着陆方式介绍视频）4.分析火星探测器（1）提问：除了以上提到的减速、缓冲方法，大家还可以发挥制造力，想出其他切实可行的着陆方法。着陆问题其实只是“火星探测器”中的一个问题，当“火星探测器”平安到达火星后将开展哪些工作呢？【预设学生回答】学生：“火星探测器”到火星上的目的就是收集火星上的信息，比如有没有水、大气成分、土壤成分等。因此“火星探测器”上就需要配备相应的检测装置。（2）追问：想要了解哪些信息就装配相关的装置，这些装置想要工作运行就需要能量，因此我们还需要考虑选择怎样的能源装置。而且火星很大，“火星探测器”只停留在一个位置能行吗？【预设学生回答】学生：我觉得不行，因此还需要结合火星的地理环境设计行驶装置。（3）追问：有了合适的行驶装置“火星探测器”的探测范围就能够有效增大，收集到更全面的信息。火星离地球最近也都5500万公里，我们怎样猎取这些信息呢？【预设学生回答】学生：可以利用通讯装置将信息准时传送回地球。（4）小结：“火星探测器“的设计是一个非常困难的任务，刚刚与同学们将这一简单的问题分解成多个较为单一的问题，将这检测装置、能源装置、行驶装置、通讯装置等一系列问题逐一解决后，再进行汇总，最终我们就可以完成“火星探测器”的设计这一简单问题。请同学们课下利用课上所学的方法进行探究，试着设计“火星探测器”的其它装置。环节意图：鼓舞学生发挥自身制造能力，并