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第2课《鸡蛋保卫战-实施总结阶段》教学设计
课题 鸡蛋保卫战-实施总结阶段 单元 第四单元 学科 综合实践活动 年级 三年级
核心素养目标 价值体认：通过收集资料和方案设计完成准备前期的工作，再进行制作实践加深自己的理解和测试改进进一步改进鸡蛋缓冲装置。责任担当：在学习“鸡蛋保卫战-实施总结阶段” 活动的过程中，每个小组都对自己设计的鸡蛋缓冲装置进行实践组装并改进，树立好认真负责的担当。问题解决：能够积极参与收集资料和设计实践组装鸡蛋缓冲装置并记录下测试时出现的问题并一起讨论思考如何解决出现的故障。创意物化：通过前期的资料准备和设计等方式，可以让自己对鸡蛋缓冲装置更加深入认识进而加深我们的动手操作能力。
教学重点 通过收集资料和方案设计完成准备前期的工作，再进行制作实践加深自己的理解和测试改进进一步改进鸡蛋缓冲装置。
教学难点 在学习“鸡蛋保卫战-实施总结阶段” 活动的过程中，每个小组都对自己设计的鸡蛋缓冲装置进行实践组装并改进，树立好认真负责的担当。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第2课 《鸡蛋保卫战-实施总结阶段》板书课题。播放视频。 观看教学视频。 将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解：板书课题。一、收集资料为什么生鸡蛋从高空落下后会破碎？为了保护鸡蛋，我们可以用哪些材料来制作一个保护装置？这些材料都有什么特点？请利用网络、书籍等途径查阅资料，了解你感兴趣的内容，并完成资料收集工作。资料收集卡我想要知道的内容1. 为什么生鸡蛋从高空落下后会破碎？2. 哪些材料可以用来制作鸡蛋保护装置？3. 这些材料的特点是什么？我收集到的资料1. 鸡蛋破碎原因：鸡蛋壳在受到地面冲击时，无法有效分散或吸收冲击力，在受到冲击时产生的压力不均匀，导致蛋壳破裂。2. 保护装置材料及特点：泡沫和棉花：柔软，具有良好的缓冲性能，能吸收冲击力。气泡膜：由许多小气泡组成能在鸡蛋受冲击时提供额外缓冲分散冲击力。塑料瓶：可作为保护鸡蛋的外壳，悬吊鸡蛋在瓶内，吸收冲击力。降落伞：减缓鸡蛋下落速度，延长冲击力作用时间，减少冲击力。氢气球或氦气球：利用气球升力减小鸡蛋下落加速度，减小接触前速度。纸和皮筋：纸可包裹鸡蛋，皮筋作为固定和缓冲材料，抵消部分冲击力。塑料袋装水：水的流动性分散冲击力，保护鸡蛋。盐水：盐水的密度帮助缓冲落地时的冲击力。海绵：柔软，吸收冲击能力强，减少鸡蛋与地面直接接触的冲击力。二、方案设计为了让一个生鸡蛋从距离地面1.5米的高处落下而不破碎，你想到了哪些方法？可以制作一个什么样的装置？要用到哪些材料与工具呢？我们可以先根据自己的设想提出具体的实验探究方案，并画出简单的设计图。设计方案小组名称如来佛组小组成员组长小李组员小雪采取的方法使用多面体结构减缓冲击力，利用空气缓冲减少撞击力和制作简易降落伞降低下落速度。依据多面体结构可以分散地面的冲击力，空气缓冲可以吸收部分冲击力，降落伞可以延长下落时间，减少冲击力。材料与工具吸管、冰棍棒、泡沫、海绵、轻质布料、细线、胶带、剪刀。装置设计图（参见附录表9）遇到困难时，别忘了与同学一起讨论哦！如果某些工具不会使用，可以先向老师或父母请教。三、制作实践对照设计图，想一想装置制作的先后顺序。然后，与同学明确分工，一起合作完成装置的制作吧！我来做支架。我来做减缓降落速度的部分。四、测试改进完成制作后，让我们来测试一下吧！先将一个生鸡蛋放入你的装置中，再从1.5米的高处释放装置，观察装置落地后，鸡蛋是否会破碎。若鸡蛋完好，则设计成功；若鸡蛋破碎，则设计失败，你需要和同学寻找存在的问题，并改进方案。根据测试结果，我们要运用学过的知识来发现问题、提出改进方案。通常，科学家在测试时会做相关的记录，你也试试这种方法吧！测试过程中遇到的问题与改进方案遇到的问题可能的原因改进方案鸡蛋在落地时仍然破裂缓冲材料不足以吸收冲击力增加更多的缓冲材料，改用更具弹性的缓冲材料。降落伞未能有效减缓下落速度降落伞面积太小，阻力不足增大降落伞的面积，使用更大或更多的布料，优化降落伞形状以增加空气阻力。装置在落地时翻滚底部不平衡调整底部结构，在底部增加配重或设计为对称结构。装置重量过重，难以携带使用了过重的材料替换为更轻质的材料，减少不必要的重量。装置在下落过程中旋转空气阻力不均匀优化装置的外观设计，增加尾翼或稳定器以减少旋转。（参见附录表10）五、创意比赛在老师的带领下，到指定地点进行鸡蛋保卫战的挑战赛。把装有生鸡蛋的装置从距离地面1.5米的高处释放，看看谁的鸡蛋不破碎。如果鸡蛋不破碎，我们还可以挑战更高的高度。鸡蛋保卫战记录表小组名称如来佛组第1次挑战高度：1.5米鸡蛋： 不破碎 破碎第2次挑战高度： 2 米鸡蛋： 不破碎 破碎第3次挑战高度： 2.5 米鸡蛋： 不破碎 破碎第4次挑战高度： 3 米鸡蛋： 不破碎 破碎第（5）次挑战高度： 3.5 米鸡蛋： 不破碎 破碎第（6）次挑战高度： 4 米鸡蛋： 不破碎 破碎第（7）次挑战高度： 4.5 米鸡蛋： 不破碎 破碎六、总结与交流总结阶段在本次活动中你有哪些收获和感想 让我们一起说一说吧！我的收获和感想在这次活动中，我学到了物理缓冲原理的实际应用，体验到了团队协作的力量。动手制作保护装置的过程锻炼了我的创造力和解决问题的能力。看到鸡蛋安全着陆，我感到非常兴奋，这次活动让我深刻体会到科学探索的乐趣和成就感。评价内容自评学生评老师评讨论时能积极思考、踊跃发言☆☆☆☆☆☆☆☆☆能利用网络、书籍等途径收集资料☆☆☆☆☆☆☆☆☆能自主进行创意设计☆☆☆☆☆☆☆☆☆能尝试制作并进行改进☆☆☆☆☆☆☆☆☆制作的装置能保护好鸡蛋☆☆☆☆☆☆☆☆☆乐于分享、相互协作☆☆☆☆☆☆☆☆☆七、知识拓展1、在设计制作鸡蛋保护装置时需要注意哪些事项？安全性：确保装置在制作和使用过程中对参与者是安全的，避免使用锋利或有毒的材料。保护性：设计的装置必须能够有效吸收或分散冲击力，保护鸡蛋不受损坏。重量和尺寸：装置的重量和尺寸不宜过大。材料选择：选择轻质且具有良好缓冲性能的。结构稳定性：确保装置的结构稳定避免翻滚或倾斜。易用性：装置应易于组装和拆卸，方便在测试后进行调整和优化。成本效益：考虑到成本，尽量使用经济实惠且容易获取的材料。环保性：优先选择可回收或可降解的材料，减少对环境的影响。创新性：鼓励创新思维，尝试不同的设计和材料组合，以提高保护效果。可测试性：设计时考虑到装置的可测试性确保能够从不同高度进行测试。如何测试鸡蛋缓冲装置的效果？跌落测试：将装有鸡蛋的装置从一定高度释放，观察鸡蛋是否破碎。冲击力学仿真：利用有限元分析软件鸡蛋缓冲包装进行跌落冲击力学仿真。强度试验：通过强度试验确定鸡蛋的破损强度，为仿真分析提供破损标准。材料性能测试：测试所用缓冲材料的性能以评估其对鸡蛋的保护能力。动态响应分析：对不同材料不同厚度缓冲包装的缓冲效果进行仿真分析。实验验证：选取不同材料进行跌落试验，对比仿真数据验证仿真模型的准确性。3、如何确保鸡蛋保护装置在不同高度都有效呢？优化缓冲结构：使用圆锥型或圆台型结构可以有效地分散冲击力，保护鸡蛋。使用合适的填充材料：在装置底部填充细沙和泡沫等缓冲材料以增加缓冲效果。增加稳定性和对称性：设计装置时，确保鸡蛋被固定在中心位置，避免因偏心受力导致破裂。延长冲击力作用时间：通过增加装置与地面接触的柔软性，延长冲力作用时间。考虑动量变化和冲力大小：增加冲力作用时间可以减少装置受到的冲力。重量和体积优化：在保证保护效果的同时，尽量减轻装置的重量和体积，以便于携带和使用。多次实验与数据记录：进行多次实验，记录鸡蛋在不同高度下落时的保护效果。考虑空气阻力：设计装置时考虑空气阻力对下落速度的影响。材料选择：选择能够吸收冲击和挤压力的材料以构建鸡蛋保护器的外壳并设计合适的缓冲层。八、课堂练习问：描述一下小组在设计鸡蛋缓冲装置方案时是通过哪些资料查询设计出来的呢？答：我们小组主要通过在线搜索引擎获取网络设计方案，参考学术数据库中的物理和工程学论文来理解冲击吸收原理。同时我们利用图书馆资源深入研究材料科学观看视频教程学习制作过程并参与专业论坛讨论以激发新思路。这些多渠道的资料查询帮助我们综合考量设计出既科学又创新的鸡蛋保护装置。 进行资料收集。进行方案设计。进行制作实践。进行测试改进。进行创意比赛。完成总结和交流。学习知识拓展。进行课后练习。 让同学们先进行资料收集，为完成本课任务做准备。通过方案设计，让学生将鸡蛋缓冲装置进行设计，加深学生的初步了解。通过设计的方案进行实践制作。在老师的带领下进行组装，强化学生的动手能力。在老师的带领下用自己制作的缓冲装置进行比赛，让学生切实感受到自己制作的装置的作用。在总结交流和回顾中促进学生间的友好交流，加深对所学知识内容的掌握和理解。拓展学生知识面。巩固本节课所学的知识。
课堂小结 鸡蛋保卫战-实施总结阶段收集资料并设计方案开始制作装置并实践进行测试改进和创意比赛进行总结交流和反思活动进行相关知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 请根据今天所学的知识，回到家中制作一个鸡蛋缓冲装置并进行测试。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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