自行车里的科学
一、方案的背景
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中指出:坚持能力为重,优化知识结构,丰富社会实践,强化能力培养。着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力,教育学生学会知识技能,学会动手动脑,学会生存生活,学会做人做事,促进学生主动适应社会,努力培养造就高素质劳动者和科技创新人才。
随着环保低碳的提倡和公共自行车的普及,以前不常用的自行车又重新回归到大众的视野,成为人们日常生活中最常见的交通工具之一,但是很少有人知道自行车里到底有哪些科学知识?在这样的背景下组织学生以“自行车里的科学”为活动,充分发挥青少年的主体作用和科技教育工作者的主导作用,让学生通过亲自动手、观察、体验,解决生活中常见的有关自行车里的问题,了解科学与生活的广泛联系,经历发现问题——提出问题——分析问题——建立科学模型——求解——解释与应用”的解决问题的基本过程,获得运用科学的思维解决实际问题的方法,充分调动学生的观察能力、总结能力、运用已有知识解决问题的能力,并加深对所学知识及其相互关系的理解。在科技实践活动中愉快地去了解、体验、感悟生活与科技的作用与魅力,开拓视野、培养能力,发挥特长,展示才华,促使他们从小就朝高素质创新性人才方向发展。
二、方案对象
全体6年级学生
三、活动目标
1、了解自行车的基本构造。
2、了解自行车是运用了轮轴、斜面、杠杆等简单机械的原理。
3、发现并分析自行车上更多的机械种类和作用。
4、了解自行车的速度与其内在结构的关系。
5、知道变速自行车能变化出多种速度。
6、通过整理已认识的各类机械和机械的作用与我们的生活密切联系。
四、活动难点、重点、创新点
1、对自行车链条和齿轮的研究。
2、对其他简单机械的原理解释。
3、普通自行车的速度与其内在结构关系的数学模型。
4、变速自行车能变化出多种速度。
五、利用的各类科技教育资源
普通自行车若干辆,变速自行车若干辆,多媒体教室
六、活动过程和步骤
活动一
1、了解人脚蹬的力通过链条和齿轮传到了车轮上,特别是对链条和齿轮的研究。对自行车的前后2个齿轮进行观察研究,并做好记录工作。
观察内容
记录数据
大齿轮齿数
小齿轮齿数
大齿轮转一圈,小齿轮转几圈?
小齿轮转一圈,大齿轮转几圈?
2、认识自行车上的简单机械
自行车部件
简单机械类型
所起到的作用
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活动二
了解齿轮大小与车速快慢和用力大小的关系。
活动三
研究变速自行车能变化出不同的速度。
活动四
观看自行车的机械原理以及原理在其他领域的运用视频。
七、可能出现的问题及解决预案
1、在研究自行车的快慢与内在结构的关系时,需要运用数学知识圆、比例等知识解决问题。
2、在研究变速自行车能变化出不同的速度难以理解时,需要学生真正的骑车体会感受。
八、效果与呈现方式
1、了解自行车的基本构造并能说出名称。
2、了解自行车是运用了轮轴、斜面、杠杆等简单机械的原理。
3、懂得在骑变速自行车时通过调频增加传动适合平地冲刺,减少传动适合爬坡省力。
九、对青少年“益智、养德”等方面的作用
1、这个活动体现了学生自主研究科学的思想。首先从生活入手,让学生在实际生活中发现问题、提出问题。然后通过给学生提供材料,让学生在操作自行车特性增加感性认识,发现特性。学生的问题意识和构建知识的能力得以培养。利用已知,在充足的时间和空间里自主思考、合作探讨,学习新知,学生独立思考问题和小组合作学习的能力得以提高。
2、通过本次活动,我们研究小组的成员可以从不同角度出发,发现了自行车里的许多的科学知识,并清晰地、有条理地进行了展示。他们甚至通过实践体验发现总结自行车在什么情况下最省力和最费力,这充分体现了研究成员的才智。在展示的同时,学生的语言表达能力也可以有很大的提高。
3、在今后的科技活动中,我们要多引导学生把科学与人类的生活密切联系起来以及了解科学对人类历史发展的作用,是人们生活、劳动和学习不可缺少的工具,从而增进对科学的理解和学好科学的信心,运用科学的思维解决实际问题的方法,在科技实践活动中愉快地去了解、体验、感悟生活与科技的作用与魅力,开拓视野、培养能力,发挥特长,展示才华,促使他们从小就朝高素质创新性科技人才方向发展。