水火箭的設(shè)計(jì)與制作

山東省濟(jì)寧市兗州區(qū)第一中學(xué) 肖鳳霞

一、學(xué)情分析

本節(jié)課研究的是廣東科技出版社《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第三章第四節(jié)的“水火箭的設(shè)計(jì)與制作”。通過(guò)前幾章的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)的三大概念及設(shè)計(jì)思想，這節(jié)課通過(guò)設(shè)計(jì)與制作水火箭，不僅讓學(xué)生親歷技術(shù)設(shè)計(jì)的全過(guò)程，而且突出結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)三個(gè)概念所蘊(yùn)含的技術(shù)思想及運(yùn)用，從而構(gòu)建《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》的知識(shí)與實(shí)踐體系。

二、實(shí)驗(yàn)器材

空塑料瓶若干，美工刀、剪刀、火箭泡綿頭、防水膠帶（電火布）、木板、簽字筆、尺子、釘書(shū)機(jī)、橡膠塞、氣門(mén)嘴。

三、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能

了解水火箭的發(fā)射原理；能繪制簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)圖；根椐設(shè)計(jì)圖制作水火箭；對(duì)制作的過(guò)程和作品進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)；了解實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。

2.過(guò)程與方法目標(biāo)

通過(guò)設(shè)計(jì)和制作水火箭培養(yǎng)學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)能力，觀察、分析、推理的科學(xué)思維方法以及學(xué)會(huì)查閱資料、檢索處理信息的研究方法。

3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

加深技術(shù)思想和方法的學(xué)習(xí)與運(yùn)用，培養(yǎng)工程思維和創(chuàng)造性思維；培養(yǎng)圖樣化表達(dá)、物化能力以及解決技術(shù)問(wèn)題的綜合能力；提高廢物利用的環(huán)保意識(shí)。

四、教學(xué)過(guò)程

1.導(dǎo)入課題

通過(guò)火箭升空視頻導(dǎo)入課題：如今，我國(guó)的火箭制作及發(fā)射技術(shù)居于世界領(lǐng)先地位，同學(xué)們知道火箭飛天的原理是什么嗎？今天，我們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：水火箭飛行遵循動(dòng)量守恒定律，即m1v1+m2v2=恒量，加壓的水從水火箭尾部高速噴出產(chǎn)生反沖推力，在其作用下，當(dāng)水火箭的動(dòng)量發(fā)生變化時(shí)，噴出的水汽沿相反方向的動(dòng)量發(fā)生同樣的變化，推動(dòng)水火箭飛行。火箭和水火箭最大的不同在于，其推進(jìn)的媒介由高溫空氣變成了水。

增大水火箭的初動(dòng)能和減小水火箭飛行的空氣阻力，是增強(qiáng)水火箭飛行效果的關(guān)鍵。

根椐以上原理，讓學(xué)生設(shè)計(jì)、制作一個(gè)水火箭。

3.設(shè)計(jì)的一般過(guò)程

一是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。教師向?qū)W生展示四段有關(guān)水火箭的制作視頻，讓學(xué)生思考設(shè)計(jì)方案。其中三個(gè)視頻展示的是失敗的水火箭，一個(gè)視頻展示的是成功的。這樣做的目的是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題，同時(shí)學(xué)習(xí)成功的經(jīng)驗(yàn)。

二是設(shè)計(jì)分析。提示學(xué)生考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及材料的選擇，并運(yùn)用系統(tǒng)思維和定性、定量結(jié)合的方法進(jìn)行分析。例如，什么形狀的箭體才能減小空氣阻力？箭頭應(yīng)該設(shè)計(jì)成什么形狀，是否越輕越好？水火箭為什么要裝上箭翼？箭翼的形狀、大小怎樣才合適？

三是制作模型。大部分學(xué)生是第一次制作水火箭，所以我向?qū)W生展示了工藝制作流程圖，并在重要的環(huán)節(jié)后面標(biāo)注注意事項(xiàng)。

四是測(cè)試和評(píng)估。技術(shù)素養(yǎng)的養(yǎng)成和提升是通用技術(shù)課程的主要目標(biāo)。對(duì)作品進(jìn)行評(píng)估時(shí)，可采用學(xué)生自評(píng)和互評(píng)結(jié)合的方法，既要對(duì)水火箭的最終成品進(jìn)行評(píng)價(jià)，又要對(duì)其設(shè)計(jì)和制作的過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)。

五、任務(wù)布置及課后思考

給學(xué)生布置任務(wù)，并強(qiáng)調(diào)水火箭發(fā)射實(shí)驗(yàn)的安全注意事項(xiàng)。

1.箭身最好使用可樂(lè)瓶，因?yàn)橐话愕牡V泉水瓶耐壓性不夠，一旦被灌入空氣加壓，輕則瓶身變形，重則爆炸！

2.用可樂(lè)瓶制作箭身前將包裝紙撕掉，否則尾翼會(huì)不穩(wěn)定。

3.箭頭一定要用軟的材料或加上緩沖物，不得向人群發(fā)射水火箭，避免擊中人或動(dòng)物造成傷害。

4.加壓和發(fā)射時(shí)，一定要與水火箭保持一定的距離。

任務(wù)完成后請(qǐng)思考：火箭飛行的高度與注水的多少、充氣氣壓有什么關(guān)系？根椐測(cè)試結(jié)果，該如何改進(jìn)水火箭？

六、自我評(píng)價(jià)

本節(jié)課以技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過(guò)程為線索，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，提高了學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)，從學(xué)生自評(píng)和互評(píng)的結(jié)果來(lái)看效果不錯(cuò)。

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