第12课《认识飞行器》（第一课时）教学设计
教学目标：
科学知识：了解常见飞行器的飞行动力。
科学探究：在了解飞行器发明史中，探究常见飞行器的飞行动力。
科学态度：始终保持对飞行器的研究兴趣。了解人类的好奇是飞行器发展的动力。
教学重点：认识各种飞行器。
教学难点：了解常见飞行器的飞行动力。
教学过程：
一、提出和聚焦问题
1.引入
谈话：飞向太空，飞出地球，探索浩瀚的宇宙，一直以来就是人类不懈的追求。为此，人类发明、制造出了各种飞行器。你们知道图片上的飞行器是什么吗？
小结：是的！图片上的是运载火箭发射航天器进入太空的过程。这些都是人们为了探索宇宙而制造出的飞行器。
2.聚焦问题
提问1：飞行器是能够在空中飞行的器械或装置，是人类飞离地面，飞向太空的重要工具。同学们，你们还知道哪些飞行器吗？
提问2：你们认识这么多的飞行器，那你们知道它们是如何飞上天的吗？
谈话：人类是怎样飞上天空的呢？飞行器是如何发展的呢，那么我们一起沿着前人的脚步，认识飞行器发展的历程。
二、科学实践活动：飞行简史
1.畅想阶段
谈话：自古以来，行走于地面的人类一直向往着在天空翱翔。古代人类在艰难的生活和生产中，只能寄托于神话般的幻想。所以就有了“嫦娥奔月”、“蜡制羽翼”、“飞车”、“飞毯”等神话传说。可以说人类征服天空的历史是从神话故事开始的。
提问：如果你是古人，你也会产生这样的想象吗？怎么会想到这种腾云驾雾的本领？又怎么会想到长出双翼或者自己装上翅膀就可以自由翱翔呢？
小结：屏幕前的同学们你们是怎么想的呢？你们觉得他们的想法有道理吗？看来这些神话故事不是古人没有来由的，随意编造出来的。而是古人通过长时间的观察生活，顺应自然规律合理想象出来的。
2.模型阶段
提问：人类天生没有翅膀，于是就有人开始尝试做出类似翅膀的模型让它飞行。这就出现了人类最早的飞行器，你们猜是什么？ 学生：风筝！
① 观察风筝——鸟类模型
提问：是的，我相信同学们都猜出来了，这就是中国的风筝！请大家仔细观察，风筝为什么会做成这个样子呢？（出示图片）。
小结：你们观察的很准确。风筝就是依靠天然的风力、借自然空气动力原理飞行的飞行器。从中可以看出人类最初对飞行的研究就是从模拟鸟类的形态开始的。
② 孔明灯--依靠空气浮力上升
提问：人类在制造飞行器的初期，除了模拟鸟类的形态，还做了哪些尝试呢？大家请看视频。（播放视频）你知道这是什么飞行器吗？学生：孔明灯。
追问：孔明灯是怎么飞上天的呢？
模拟实验：放孔明灯
安全提示：加热时注意安全。
提问：你们观察到了什么现象？
小结：聪明的中国古人发明了孔明灯。这与500年后的出现的热气球的升空原理几乎完全一样。
3.冒险阶段
导语：像孔明灯、风筝这样的物体飞上了天空。后来人们就想：如果将它们做的够大、够结实的话，是不是就可以将人带上天了呢？据此，人类就发明了热气球和滑翔机。我们来学习相关资料：
1783年，法国人蒙哥尔费兄弟成功制成了可以载人的热气球，同年，罗奇埃乘坐这个热气球在凡尔赛宫上空飞行了25分钟，人类真正开始了“空中时代”。
1849年，空气动力学之父英国乔治凯利制造了一个三翼滑翔机，并让一个10岁小孩坐着它从山顶滑下，实现了人类历史上第一次载人滑翔系留牵引飞行。
1893年，德国工程师奥托.李林塔尔发明了自带动力滑翔机。从1891年至去世时的1896年，他用16种不同形式的滑翔机进行了差不多2000次飞行实验。1896年8月9日，当他在进行一架单翼滑翔机试飞时，突然一阵大风将机头高高抬起，滑翔机在15米的高度失速了。李林塔尔重重的摔到了地面上，第二天在德国柏林的一家医院不幸去世。
小结：人类这种大胆的冒险行为，因为缺少强大的理论基础，大多落得非死即伤的下场，但确为飞行器的发展起到了促进作用。
4.深入研究阶段
（1）飞机（固定翼）飞行动力
导语：科学家乔治凯利指出人类飞行器不应该单纯模仿鸟类的飞行动作，而应该用不同装置分别实现升力和动力，这为今后飞机的发明指出了方向。
① 世界第一架飞机
提问：同学们，你知道世界上第一架飞机是谁发明的？
② 机翼翼型
提问：飞机庞大而沉重的身体是怎么攀升到空中，并能保持在空中飞行呢？
提问：一般的飞机机翼是固定不动的，属于“固定翼”。那它是怎么飞上蓝天的呢？（出示图片）请大家仔细观察机翼，你有什么发现？
讲解：我们换一个角度来看一下，这是飞机机翼的横截面（出示图片）我们将这个剖面形状，称为翼型，也称翼剖面或叶剖面。对于不同的飞行速度，机翼的翼型形状是不同的。
提问：那机翼为什么要这样设计呢？
③ 飞机升力
（固定翼）
设计实验：那怎么证明你的想法呢？
过渡语： 那就按照同学们的方案进行实验吧。
实验：播放两架飞机飞行状况实验过程
汇报交流：同学们，通过刚才的试飞，你们发现这两架飞机的飞行状态是怎样的？
小结：看来飞机的翼型有助于产生飞行所需的升力。那这是为什么呢？科学家们又是怎样研究的，我们来看一看通过研究有什么发现？
小结：其实我们也可以在风筝和滑翔机身上看到同样的设计。飞机升力的产生与翼型密不可分，但实际中升力的产生是非常复杂的，它与飞机整体的气动外形、飞机姿态和飞机附近气流都有关系。有兴趣的同学可以继续研究。
导语：同学们，你们知道人们为了飞向天空，除了飞机还发明了哪些飞行器呢？
（2）“竹蜻蜓”（旋翼）的飞行动力
提问：那你知道“竹蜻蜓”是怎样飞起来的呢？
讲解：工程师受竹蜻蜓启发，设计了直升机。直升机发动机驱动旋翼提供升力，把直升机举托在空中,分为单旋翼和双旋翼直升机。
（3）扑翼机（扑翼）的飞行动力
（4）飞艇（可控飞行）
5.探索宇宙阶段
提问：自从人类飞起来以后，就开始向人往神秘莫测的天际，浩瀚的宇宙。为了飞离地球，人们又做出了哪些发明创造？
提问：除此之外，你还知道哪些飞行器？
三、总结延伸：了解不同类型飞行器的飞行动力
谈话：人类从最初的上天升空的遐想开始，至今走过了一个漫长而曲折的道路。大体发展过程是从风筝、滑翔机、再到飞机，尤其到近现代时期，随着各种高科技的综合发展，最后发展成为今天人们看到的航天飞行的宇宙飞船等。认识了这么多的飞行器，为了方便我们可以将它们进行一下分类。
提问：我们可以怎样分类呢?
过渡语：那你知道科学家是怎样分类的吗？我们看一下学习资料。
结束语：飞行，是人类对自身和自然界的一个挑战，也是人类从有史以来就不断追求的一个夙愿。飞行器的出现改变了人与人之间的距离，也改变了人与宇宙之间的距离，未来会怎样发展，我们一起努力，一起期待。希望本课内容对你们后面设计和制作飞行器有所启发。
板书设计：
第12课《认识飞行器》（第二课时）教学设计
科学知识：知道制造飞行器的过程中，有很多发明受到了生物的启发。
科学探究：通过阅读资料、观看视频，知道在自然界中可以找到飞行器发明的原型。
科学态度：始终保持对飞行器的研究兴趣。
教学重点：知道在飞机的制造过程中，有很多发明受到了生物的启发。
教学难点：知道在飞机的制造过程中，有很多发明受到了生物的启发。
教学过程：
一、回顾旧知识，聚焦新问题
1.知识回顾：
提问：上节课我们一起认识了各种各样的飞行器。你学到了哪些知识？
导语：人类为了完成飞天的梦想，从观察身边事物中不断获取灵感。飞行器的发明是从模仿开始的。从简单模拟形态，到深入研究功能。制造、发明出了一代又一代的飞行器。
2.聚焦仿生学
导语：大自然是人类的老师，有许多科学家都从中得到启示，有所发明、有所创造。
出示图片：蒲公英和降落伞
提问：你能看出它们之间的联系吗？
小结：人们通过研究生物的结构和功能，从而发明出新的设备和工具，这就叫做仿生技术。日常生活中的很多发明都来源于自然界的仿生原理，飞机的设计制造也不例外。
二、科学实践活动：了解飞行器中的仿生学
1.聚焦飞机设计中的仿生学
提问：发明飞机最初的灵感来源于鸟类，你觉得飞机的构造中哪些和鸟类相似呢？请根据自己已经了解的知识在飞机结构简图上标注出哪部分结构的设计灵感来源于鸟类。
学生汇报：
2.了解飞机中的仿生学
导语：我们从形态上可以看到飞机模仿小鸟。那么在飞机的发明、制造的过程中，具体应用了哪些仿生技术呢？我们来听听同学们查阅资料后的分享。
导语：关于机翼的仿生学同学们查阅到很多，看来科学家在飞机机翼方面做了很多研究。那么飞行器在发明和制造过程中还遇到了哪些问题，科学家又是怎样在大自然中受到生物的启示，解决了飞行问题呢？
提问4：飞机起飞和降落时会发出的震耳欲聋的轰鸣声，人体感觉很不舒服。这个问题时又是怎样解决的呢？
导语：在飞行器制造中，还有很多生物也为飞行器的发明和改进提供了思路。我们再来学习几篇资料：（播放语音）
3.参考仿生学设计飞行器
①谈话：通过学习仿生学，对于你们自己设计和制作一种飞行器有什么启发？
②设计：
谈话：结合前面你对飞行器的了解，你想设计什么样的飞行器？
布置任务：在你设计的的飞行器中，参考了哪些仿生学的知识？请将设计图画在记录单上。
③交流：
导语：让我们来看看同学们的设计图，听听他们的想法吧。
4.小结：同学们，你们觉得他们设计的怎么样？相信你们一定也会有很棒的设计方案！
三、总结全课
小结：在飞行器的发明过程中，受到了这么多生物的启发。模拟生物的本领已经成为工程科学发展进步的重要途径。目前，新型飞行器外形设计，科学家已经将目光从鸟类仿生转移到鱼类仿生中。今后我们会有更多的设计和研究空间。希望同学们也能像科学家一样发现自然界中更多的秘密，期待你们更多的发明和创作。
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