水火箭的设计与制作

山东省济宁市兖州区第一中学 肖凤霞

一、学情分析

本节课研究的是广东科技出版社《技术与设计2》第三章第四节的“水火箭的设计与制作”。通过前几章的学习，学生已经掌握了结构、流程、系统的三大概念及设计思想，这节课通过设计与制作水火箭，不仅让学生亲历技术设计的全过程，而且突出结构、流程、系统三个概念所蕴含的技术思想及运用，从而构建《技术与设计2》的知识与实践体系。

二、实验器材

空塑料瓶若干，美工刀、剪刀、火箭泡绵头、防水胶带（电火布）、木板、签字笔、尺子、钉书机、橡胶塞、气门嘴。

三、教学目标

1.知识与技能

了解水火箭的发射原理；能绘制简单的设计图；根椐设计图制作水火箭；对制作的过程和作品进行自评和互评；了解实验注意事项。

2.过程与方法目标

通过设计和制作水火箭培养学生自主探究的学习能力，观察、分析、推理的科学思维方法以及学会查阅资料、检索处理信息的研究方法。

3.情感、态度与价值观目标

加深技术思想和方法的学习与运用，培养工程思维和创造性思维；培养图样化表达、物化能力以及解决技术问题的综合能力；提高废物利用的环保意识。

四、教学过程

1.导入课题

通过火箭升空视频导入课题：如今，我国的火箭制作及发射技术居于世界领先地位，同学们知道火箭飞天的原理是什么吗？今天，我们要利用相同的原理制作水火箭。

2.分析原理

水火箭的工作原理：水火箭飞行遵循动量守恒定律，即m1v1+m2v2=恒量，加压的水从水火箭尾部高速喷出产生反冲推力，在其作用下，当水火箭的动量发生变化时，喷出的水汽沿相反方向的动量发生同样的变化，推动水火箭飞行。火箭和水火箭最大的不同在于，其推进的媒介由高温空气变成了水。

增大水火箭的初动能和减小水火箭飞行的空气阻力，是增强水火箭飞行效果的关键。

根椐以上原理，让学生设计、制作一个水火箭。

3.设计的一般过程

一是发现问题。教师向学生展示四段有关水火箭的制作视频，让学生思考设计方案。其中三个视频展示的是失败的水火箭，一个视频展示的是成功的。这样做的目的是让学生发现其中的问题，同时学习成功的经验。

二是设计分析。提示学生考虑结构强度、稳定性以及材料的选择，并运用系统思维和定性、定量结合的方法进行分析。例如，什么形状的箭体才能减小空气阻力？箭头应该设计成什么形状，是否越轻越好？水火箭为什么要装上箭翼？箭翼的形状、大小怎样才合适？

三是制作模型。大部分学生是第一次制作水火箭，所以我向学生展示了工艺制作流程图，并在重要的环节后面标注注意事项。

四是测试和评估。技术素养的养成和提升是通用技术课程的主要目标。对作品进行评估时，可采用学生自评和互评结合的方法，既要对水火箭的最终成品进行评价，又要对其设计和制作的过程进行评价。

五、任务布置及课后思考

给学生布置任务，并强调水火箭发射实验的安全注意事项。

1.箭身最好使用可乐瓶，因为一般的矿泉水瓶耐压性不够，一旦被灌入空气加压，轻则瓶身变形，重则爆炸！

2.用可乐瓶制作箭身前将包装纸撕掉，否则尾翼会不稳定。

3.箭头一定要用软的材料或加上缓冲物，不得向人群发射水火箭，避免击中人或动物造成伤害。

4.加压和发射时，一定要与水火箭保持一定的距离。

任务完成后请思考：火箭飞行的高度与注水的多少、充气气压有什么关系？根椐测试结果，该如何改进水火箭？

六、自我评价

本节课以技术设计的一般过程为线索，达到了预期的目标，提高了学生的技术素养，从学生自评和互评的结果来看效果不错。

成品展示