制作橡筋动力直升机

教学背景

2017版《小学科学课程标准》中指出，“技术与工程实践活動可以使学生体会到‘做’的成功和乐趣，并养成通过‘动手做’解决问题的习惯”。而项目化研究主要是教师创建科学的学习情境，让学生自己运用已有的知识经验，通过自己的设计、操作，自主构建知识体系，创造性地解决实际问题。小学科学教学中运用项目化研究是在大力推广STEM教育背景下应运而生的，特别是在新课程标准中增加“工程与技术”内容后，更是被誉为整合教育的最佳渠道。

教学目标

1.了解橡筋动力直升机的构造和飞行原理。

2.能够制作一架橡筋动力直升机并探究让模型飞机飞得更久的方法。

3.能够准确测量橡筋动力直升机的留空时间。

4.能够选择安全的环境进行放飞活动。

5.学会主动与他人合作，乐于参加探究活动，并善于从不同角度思考问题，追求创新。

教学重点与难点

教学重点：能够制作一架橡筋动力直升机。

教学难点：探究橡筋动力直升机飞得更高、更久的方法。

教学过程

一、图片导入

师：同学们，你们见过直升机吗？让我们先来认识一下它。

2.看图介绍：直升机主要用于运输、救援，也有用来观光、武装战斗的。

3.对比观察：下面两架直升机模型与上面的有什么不同呢？

二、知识体会

1.思考：直升机是怎么飞起来的呢？（播放直升机起飞视频）

交流：直升机依靠螺旋桨上升。那么为什么螺旋桨能让飞机飞起来呢？结合我们可以知道，螺旋桨旋转时，桨叶不断把大量空气向后推去，在桨叶上产生向前的力，即推进力。

2.追问：螺旋桨又是靠什么转动的呢？（讨论交流）

直升机：燃油产生热气推动发动机转动，带动螺旋桨的旋转，从而产生升力。电动模型直升机：电池的电力使电动机转动，带动螺旋桨的转动，产生升力。

3.演示：老师带来了一架模型直升机，看看它是怎么飞起来的。

讨论交流：橡筋具有弹性，当我们把橡筋转动起来后，改变了橡筋的形状，当我们松开手时，橡筋在恢复原形时产生了弹力，从而带动螺旋桨转动。所以我们把这样的模型飞机称为橡筋动力飞机。

4.过渡：你们想做一架这样的橡筋动力直升机吗？揭示课题：制作橡筋动力直升机。

三、制作调试

1.安装尾钩。利用小锤子将尾钩轻轻敲入木条一端，用胶带固定。

2.安装机身。将橡皮管剪成两段，利用镊子将橡皮管弹开套在两根木条上，固定住机身。机身位置必须与尾钩位置相反，想想为什么。

3.安装螺旋桨。桨上的钩子要和尾钩在同一侧。

4.安装橡筋。将橡筋打结，绕两圈套在钩子上，打结处套在尾钩上，想想为什么。

5.组织调试。顺时针转动螺旋桨，绕30圈左右，放飞前保持飞机直立。

四、活动探究

1.引出问题：飞机性能的好坏看什么？

结论：飞行高度、飞行时间等。

2.思考讨论：怎样才能让模型飞机飞得更高、更久呢？

引导学生关注：橡筋能否无限地绕下去呢？为什么？如何判断橡筋是否绕到了极限呢？放飞场地有什么要求？飞行高度难以测量怎么办？

3.指导测量模型留空时间。

（1）引出留空时间的概念：模型飞机留在空中的时间。

（2）测量方法：模型离手开始计时，模型落地结束计时。

（3）练习测量留空时间。

4.探究活动：探究橡筋圈数与模型留空时间的关系。（见活动记录单）

（1）预测。

（2）实验：先测量橡筋绕50圈和100圈时的留空时间，再测量接近橡筋极限圈数时的留空时间。填写活动记录单。（活动在室外空旷场地进行）

“制作橡筋动力直升机”活动记录单

探究：橡筋圈数与模型直升机留空时间关系。

预测：橡筋圈数越（  ），模型直升机的留空时间越（   ）。

记录：

（3）汇报交流。

师：你从所填数据中发现了什么？

生：绕的圈数越多，飞行时间越长（在不损坏橡筋的前提下）。

师：比较不同组实验数据，发现了什么？橡筋圈数相同，为什么飞行时间不一样呢？

结论：受到计时员、风力、环境、飞机自身的材质、制作的好坏等因素影响。

五、反思改进

除了增加橡筋圈数，还有什么办法增加飞机的留空时间呢？让学生观察飞机下落的姿态，鼓励学生课后继续探究让飞机在空中飞得更久的方法。

教学反思

整堂课的教学分两课时进行，以制作一架能够飞得久的模型直升机为任务，开展项目研究。第一课时：让学生明白橡筋动力直升机飞行的原理;借助材料和工具，小组合作，成功地制作了橡筋动力直升机。第二课时：通过对比研究发现让模型直升机飞得更久的办法;通过技术改进，完善自己的模型直升机。课后我还要求学生不断完善、改进模型，最终挑战飞行极限。借助项目学习的课堂，不仅培养了学生动手实践的技能、团队合作的意识，更促进了学生科学的思维方式，即要有刨根问底的科学探究思维，要有手脑结合的工程建造思维，要有精益求精的技术改进思维。相信随着整合学习的不断推进，学生的科学素养必将不断提升。

该案例是江苏省教育科学“十三五”规划乡村教师专项重点资助课题“科学、工程、技术整合的教学案例研究”（课题编号：XC-a/2016/04）研究成果。