教学课题 《太阳系》 主备教师
_??????_对象 六年级 课时 1课时 课型 综合课
一、教学目标
培养学生的空间想象能力和对资料的阅读、研究能力,能对数据、信息按需求进行推理,按照一定比例对数据进行处理,并在此基础上用一定的材料建立太阳系的模型; 知道工程技术人员依据科学原理设计和制造物品、解决技术应用的难题,创造了丰富多彩的人工世界。让学生化身为“工程师”学习设计和制造东西,通过学生参与设计、制作等操作性活动,让学生体会到“做”的成功和乐趣,养成通过“动手做”解决问题的习惯;
了解工程技术的核心是设计,创新是设计的灵魂,每一项设计都需要不断完善。在观察与交流的基础上,对他人的想法、草图、模型等提出自己的意见和建议,并对自己的进行改进、调整与测试;
知道工具延伸和增强了人类的能力;人们利用工具生产产品、改造环境,以满足自身和社会发展的需求。学会利用生活中容易取得的材料,如橡皮泥、铁丝、瓶子等等,将自己的设计转化为简易的太阳系模型,体验到科学离我们并不遥远,它就在我们身边;
养成关注周围技术世界的发展,体验科学技术对个人生活、对社会发展的影响的习惯。
二、教学重、难点
重点: 让学生化身为“工程师”,根据所了解的科学知识与原理,利用身边简单的工具和材料,小组合作设计、制作太阳系模型。
难点:
根据八大行星距太阳的平均距离及各行星赤道直径数据表建立太阳系的模型;
对模型进行调整与优化。
三、教学资源准备
橡皮泥、泡沫板、记录单(1、2)、模具(1、100、1000)、太阳系介绍视频、直尺、塑料片、竹签、牙签、小灯珠
四、设计意图
太阳系的知识对于六年级学生来说并不是一无所知,他们会通过各种渠道获得各种各样有关信息。他们可能会说出太阳是恒星,也可能会说出太阳系的几大行星,甚至个别学生还能说出更多的知识。但大多数学生对太阳系的认识是模糊的、浅意识的、缺少直观的经验,甚少观察。尤其对于太阳系其他天体的组成、行星的大小、位置排列等,更是知之甚少。因此本课通过多媒体的应用和模型的建立,根据《小学科学课程标准》征求意见稿中对于工程技术应用的相关要求,让学生对太阳系中八大行星有更加深刻的了解,对太阳系有完整认识,并在建模过程中,认识到太阳系的辽阔和宇宙的浩瀚。同时引发学生思考并主动参与学习,激发他们的探索意识,使知识的学习变得有趣,并从数据分析中学会科学建模,从动手过程中获得成功体验,在课后能够不断自主研究。
教 学 过 程 个人增减
一.情境导入——设计太阳系模型 1、创设情境,设置任务
师2:同学们,我需要在学校建立一个太阳系模型,可是,我还没想好应该怎么做,请大家化身为工程师,帮助翁老师一起建立一个太阳系吧!(板书:太阳系)
2、交流
师1:需要建立太阳系模型,首先我们得对太阳系有所了解才行,让我们通过一个视频来找找灵感吧。(播放视频)
提问
有什么发现?
生:有轨道……
八大行星都绕太阳转……
运动有规律……
小结:
通过视频,我们了解了,太阳系中的八大行星都以太阳为中心,绕着它转动。它们都有属于自己的近似于圆形的轨道,并不是杂乱无章的运动。
5、讲述
结合你对太阳系的了解,和刚刚视频带来的灵感,以及团队的力量,讨论确定你们的设计思路。每个人畅所欲言,但最后要确定你们认为最好的方案。
5、分组活动
讨论时间5min,确定建立太阳系模型的设计思路。
6、交流汇报
师1:那我们请翁老师来检验检验,看看你们的设计是否符合她的要求。
师2:哪个小组来说?你对刚才这位同学的方案有什么建议?请完善。
7、小结:
师2:大家设计的方案都很有想法,很有创意,也具有一定的可行性,大致上需要这么几步:(待优化)
画出八大行星围绕太阳转动的公转轨道;
制作八大行星的模型;
将八大行星模型固定于各自的轨道上,太阳系模型建立完成;
我对你们的方案挺满意的,请大家再细化一下方案,“工程”继续进行,过段时间再来验收!
二.数据分析,一次建模——确定八大行星公转轨道位置
1、引导
师1:我们设计的方案,得到了翁老师的认可,那么,万事俱备,只欠东风,可以开始实施方案了。第一步,绘制八大行星的公转轨道。怎么画?
2、交流
生:用圆规。
师1:给你圆规,画吧。
生:要纸。
师1:纸也给你,画吧。
生:不会画。
师1:哪里难住了你?
生:要画多大?用什么表示太阳?……
师1:对呀!要画多大呢?最关键的东西缺少了,那就是——数据。没有数据,一切都是纸上谈兵。
3、出示公转轨道数据
行星
与太阳之间的距离(千米)
水星
5790 9227
金星
1 0820 9475
地球
1 4959 8262
火星
2 2794 3824
木星
7 7834 0821
土星
14 2666 6422
天王星
28 7065 8186
海王星
44 9839 6441
4、提问
师1:可以画了吗?
生:不行!太大了,画不出来。
师1:怎么办?
生:可以按比例缩小!
5、活动指导:
(1)了解比例尺
师讲解,实际大小不可能做出来,需要按统一比例缩小,设定缩小比例:100000000千米为1厘米。
如何计算
在数学中,要将一个数缩小10倍,怎么做?(生:将小数点向左移一位),那缩小100倍呢?(生:向左移两位),以此类推,现在应该怎么做?
将小数点向左移动8位,得出缩小后与太阳的距离。
四舍五入,保留1位小数。
4、计算(1分钟):按照缩小比例,计算各行星与太阳的距离,填写实验记录单1。
出示太阳系轨道距离比例换算表:
比例尺为 1:10000000000000(缩小10万亿倍)
行星
与太阳之间的距离(千米)
按比例缩小后距离(厘米)
水星
5790 9227
0.6
金星
1 0820 9475
地球
1 4959 8262
火星
2 2794 3824
木星
7 7834 0821
土星
14 2666 6422
天王星
28 7065 8186
海王星
44 9839 6441
5、绘制八大行星公转轨道
师提示注意事项:
选择一条轨道来画;
选择哪个圆规?
(3)画轨道时需要将半径固定好;
6、小结
师1:按照同样的方法将剩余轨道画出来,完成图如下。你发现了什么?
生:轨道间距越来越远;
生:轨道间隔不是相等的,有的大,有的小,特别是靠近太阳的行星轨道,比较小。
生:如果在真实环境中,轨道距离应该非常远……
(2)讲解:将这个距离放大10000000000000倍(10万亿倍)之后,就是真实的距离。大家可以稍加想象,宇宙的空间比我们能想象的最大数字还要大,至今为止我们都还没有找到宇宙的边界。
三.数据分析,二次建模——制作八大行星的星体模型
1、谈话:
通过大家的共同努力,八大行星的轨道已经完成,接下来该做什么?制作八大行星。你有什么想法吗?
发现了吗?同样,我们也缺少了数据这一重要条件。
那么,提供星体的体积数据,依然需要按比例缩小。
比例尺为 1:1000000000(缩小10亿倍)
星体
体积(立方千米)
体积倍数关系
(以地球体积为单位1)
水星
608 1880 2347
0.1
金星
9280 3668 2119
1
地球
10862 3034 0743
1
火星
1639 7265 5263
0.2
木星
1530 3349 9666 6670
1400
土星
915 6711 6541 6667
800
天王星
69 9118 7231 2320
65
海王星
63 4737 2625 0000
60
太阳
143 6026 6666 6667 0000
130 0000
2、讲解
师1:我们将地球当做单位1,可以看到,其他行星与地球的大小关系。可以制作模型了吗?
我有个疑问,谁可以来解答?以地球体积为单位1,单位1体积到底是多少呢?
生:我们可以自己规定!比如……
师1:这个想法好,给大家提供1、100、1000的模具,分别代表1、100和1000体积。现在,问题解决了吗?
3、举例说明
选取1的模具,将橡皮泥装入模具,量取1份,搓成球状,即为地球。
4、提问
水星怎么做?
4、分组讨论:
根据所给出体积,按照刚才的方法,其余星体模型应该如何制作呢?小组讨论并完成实验记录单2。
5、讨论:
八大行星模型制作方法:
星体
体积倍数关系
(以地球体积为单位1)
制作方法
水星
0.1
1取0.1
金星
1
1
地球
1
1
火星
0.2
1取0.2
木星
1400
1000+(1000取400)
土星
800
1000取800
天王星
65
(100取60)+(1*5)
海王星
60
100取60
注:太阳(直径1.4米)用小灯珠代替;
6、制作八大行星模型:
(1)播放微课,指导学生;
(2)小组分工合作;
四.综合探究,三次建模——建立太阳系模型
1、谈话
有了轨道,有了八大行星模型,建立太阳系模型还成问题吗?
2、讨论
(1)轨道是平面还是立体的呢?
(2)用竹签将橡皮泥固定在相应轨道上时,竹签的高度要一致还是不一致?
(3)行星摆放在轨道的哪个位置上?
3、分组活动
分发已画好行星轨道的泡沫板,指导学生将制作好的行星模型按顺序放置在绘制好的指定轨道上。
4、交流展示
将优秀作品拍摄上传后全班分享。
师2提出意见和建议:在教室这个有限的空间里,大家都能够利用身边的材料,制作出以太阳系原型为参照物,按比例缩小的太阳系模型。值得表扬。
5、汇报交流
师1:建立完太阳系模型之后,你有什么感受?
6、总结
工程设计,并没有我们想象的那么简单,我们设计、制作的产品需要结合实用性、可操作性、美观等多种优势于一身。许多时候,设想和现实并不一致,在实施的过程中还会遇到许多问题,就如我们今天做的太阳系模型也不是完美的,例如,八大行星的轨道在实际中是一个椭圆形而不是圆形、太阳系模型缩小的比例是否符合实际需求、八大行星围绕太阳的运动、八大行星的外观等方面都是可以进一步加以调整与改进。
小工程师们,今天辛苦了,谢谢你们的帮助,希望你们回家之后继续思考,继续改进,不断突破,有任何想法欢迎来和我们继续讨论,说不定某一天,你就会发现,校园里出现你们设计的太阳系模型!