师:同学们好,今天的科学课我们要学习防震原理,内容在大象版五年级下册第58和59页。先来了解本节课的学习目标:一、能够观察发现自然现象和仿生原型中的防震原理;二、能用材料制作仿生模型,并设计验证防震效果的对比实验,会根据观察到的实验现象分析防震的有效性;三、乐于对多种模型展开探究、分享与倾听探究成果。
大家课前准备做好了吗?需要塑料纸、棉绳、气球、胶带、瓦楞纸、皱纹纸、一次性纸杯、橡皮泥、订书机。准备好,我们就开始今天的科学之旅。同学们,你们对空投包被投放的过程了解吗?让我们来欣赏一段视频,说一说空投包被投放过程中经历了哪些过程呢?
生:从视频中可以看出,空投包被投放时,先从飞机掉落,然后在空中不断降落,最后落在指定的地方。
师:从上节课的学习中,我们知道了生物降落时采用了哪几种防震保护方式?
生:减缓下落速度、增加缓冲效果、增强保护力度。
师:这些对我们制作空投包有什么启发吗?
生:我们可以像蒲公英那样给空投包装个降落伞,让它下落得慢一些;可以像猫爪的肉垫那样给空投包包上一层软的保护层;还可以像椰果那样给空投包装一个硬壳,这样可以更好地保护里面的鸡蛋。
师:大家考虑得非常全面,从不同角度考虑进行防震设计,都很有创新意识。在正式设计制作空投包之前,我们先一起来研究下这些防震原理和它们的防震保护效果。大自然中有许多我们的老师,我们可以到大自然中去寻找答案。瞧,我请来了几位“老师”。哪些可以帮助你们进行空投包防震设计呢?小组讨论,在活动记录单上填一填,并说一说理由。让我们一起来听听奇迹小组成员们的回答。
生:蒲公英的种子像撑开的小伞,减慢了下降的速度,所以能实现安全着陆。猫爪的肉垫柔软,使得猫落地时得到有效缓冲。椰子果有结构独特、布满纤维的中果皮和皮革质地的外果皮双重保护,起到更好的保护作用。
师:经过讨论,我们认为蒲公英、猫爪、椰果外壳的防震原理可以帮助我们。到底是不是这样呢?我们需要通过实验来验证它们的效果,你们准备如何验证呢?
生:做一个仿生模型,试一试能不能防震。用有模型保护的和不用模型保护的做对比,看看差别。
师:不错,我们可以利用模型对比实验来验证。在一次性杯子中放上一小块橡皮泥,这就是我们的模拟空投包。请为三种仿生原型的模型选择合适的材料。选好了材料,那如何制作这三种仿生原型的模型呢?让我们一起来听听。
生:我们选择塑料纸和棉绳做蒲公英的模型,用塑料纸和棉线做成一个降落伞,绑住一次性杯子,使其开口向上。我们选择将气球吹成一样大的小球,用胶带贴在一次性杯子底部及四周。我们选择用瓦楞纸和皱纹纸模拟椰子果的外壳,先包裹一层瓦楞纸,外面再包裹一些皱纹纸。
师:做好了模型还需要和没有加防震措施的模拟空投包进行对比,对比时如何做到公平对比呢?
生:除了有没有防震措施,其他因素要保证一样。一次性杯子里的橡皮泥要一样重,要从同样的高度向下投放,要投放到同一个地方。
师:请每个小组选择一种模型进行制作,并且进行对比实验,根据实验结果分析防震保护效果。现在我们一起来看看各小组制作的模型。这是蒲公英模型,这是猫爪肉垫模型,这是椰果模型,各小组制作的模型看着都不错,不知道它们的防震效果怎么样呢?让我们来听听小组成员们的声音。
生:我们组制作的是蒲公英模型,通过对比实验,我们发现有模型保护的一次性纸杯缓缓下落,轻轻着地,而且橡皮泥也是完好的;而没有模型保护的一次性纸杯快速下落,弹跳明显,且橡皮泥稍有形变。根据这个我们判断蒲公英模型防震效果好。
生:我们组制作的是猫爪肉垫模型。通过对比实验,我们发现有气球保护的一次性纸杯缓慢降落,轻轻着地,与地面接触后轻轻弹起,橡皮泥也是完好的;而没有气球保护的一次性纸杯快速落地,撞击地面后迅速弹起,且橡皮泥稍有形变。根据这个我们判断,猫爪肉垫模型防震效果好。
