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小学科学说课视频及说课稿《风力的利用》张晶

视频标签:风力的利用

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视频课题:小学科学说课视频及说课稿《风力的利用》张晶

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小学科学说课视频《风力的利用》张晶

风力的利用
湖北省襄阳市襄州区双沟镇中心小学 张晶
一、使用教材
鄂教版小学《科学》五年级下册第三单元“能源与矿产”第13课“风力的利用”。
二、实验器材
自制风力发电演示器,如图1所示。

图1 自制风力发电演示器
三、实验创新要点/改进要点
(一)教材编排
首先是制作风车,其次是实验,教材上出示了3个问题,主要研究“风车转动的快慢与什么有关?”教材呈现了两幅插图,目的都在于说明增大风力可以使风车转的更快。第三个环节是改进风车,使风车能按风向的变化自动调整方向,为本节课的难点。第四个环节是讨论风力是怎样使发电机转动起来发电的。
(二)原实验的不足
问题1:风车转动后能不能发电?学生会有疑虑。怎么能让风车转动后直接发出电,并能用肉眼直观看到,是我们需要进一步改进的。
问题2:风车在转动时,转速较快,用肉眼难于辨别。如果能把风车每秒钟转多少圈用数字显示出来,更直观的进行比较,效果会更好。
问题3:传统实验装置过于简单,功能仅限于探究风力的大小对风车转动快慢的影响,无法满足深层次的探究需要。
(三)实验创新点
1、风力发电可见化
风车转动能不能发电?是学生最大的疑问。于是我设计了模块化的风力发电演示器,如图2,图3。学生动手操作将风车固定在发电机上,发电机再连接灯泡,吹风机做风源,风车转动就带动发电机转,并发出电,同时点亮灯泡,把风力发电变成可见的现实。
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图2  模块化教具                    图3  风力发电演示器
2、风车转速数字化
风车转动快慢不易直观感知,于是我选用磁感应电子计数器记录风车的转速,如图4,数据稳定后四舍五入保留整数,用数据说话,更直观更严谨,说服力更强。
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         图4  磁感应电子计数器               图5   改进后的风力发电演示器                                
3、风车朝向自动化
自然界的风来自四面八方,这要求演示器上的风车也能360度自由旋转,怎样做到这一点?我在风车的轴下方安装了一个滚珠轴承,使风车可随轴360度旋转。为了更精细化的探究,又在轴承上方安装了圆形刻度盘和指针以精确控制旋转角度。
4、卡槽安装简便化
怎样使风车的转动能按风向的变化而自动调整方向呢?当学生说出安装风向标时,怎样能方便的装卸风向标?我在风车的后方安装有一个卡槽,用一块KT板充当风向标,如图5,教学时可以根据需要方便装卸。
四、实验设计思路
(1)交流讨论风力发电机的基本构造及原理,组装模型并验证效果。
(2)猜想影响风车转动快慢的因素,设计实验方案,分组合作实验。
(3)汇总数据,分析数据得出结论。
(4)应用结论,提出改进风车的方案。
(5)实验验证,全课总结。
五、实验教学目标
1、了解日常生活中人们是怎样利用风力的。
2、能说出影响风车转动快慢的主要因素。
3、能自主设计对比试验,探究影响风车转动快慢的主要因素(重点)。
4、能设计方案,使风车转动按风向的变化而自动调整方向(难点)。
六、教学过程
在教学过程中,我分为以下四个步骤:

  1. 视频导入,激发兴趣
开课伊始我播放一段风的视频,说明风有力量。再引导学生思考,日常生活中人们是怎样利用风力的?学生说出“风力发电”后,由“风力发电”展开讨论——风力发电机是怎样使发电机转动起来发电的?
2、组装模型,设计方案
(1)组装模型,体验风力发电的过程
讨论完成后,教师出示风车、发电机、导线、灯泡以及底座,如图2,学生分组讨论并动手组装,学生组装时教师作必要的技术指导。
组装完成后,再以吹风机作为风源。观察能否点亮灯泡,体验风力发电的过程。
  1. 猜想影响因素,设计探究方案
接下来探究影响风车转动快慢的主要因素,学生做出猜想:可能跟风力的大小、风吹的方向有关。教师提问:“设计怎样的实验完成探究呢?”学生回答出:“设计对比试验”,师生共同制定出实验方案。
3、实验操作,分析数据
学生进行分组实验并记录数据,每个实验平行做两次。
实验一:探究风力的大小对风车转动快慢的影响。风力小(慢档),记下此时电子计数器的读数,观察灯泡的亮度;风力大(快档),记下此时电子计数器的读数,观察灯泡的亮度。学生观察到:风力由小到大的过程中,电子计数器读数也由小变大,灯泡亮度由暗变亮。得出结论:风力越大,风车转的越快,发出的电量越多,如表1。
实验二:探究风吹的方向对风车转动快慢的影响。正对风向(与风向呈90度),记下此时电子计数器的读数,观察灯泡的亮度;侧对风向(与风向呈45度),记下此时电子计数器的读数,观察灯泡的亮度;与风向平行(与风向呈0度),记下此时电子计数器的读数,观察灯泡的亮度。学生观察到:在变化的过程中,电子计数器的读数依次减小,灯泡亮度依次减弱。得出结论:风车正对着风向时,风车转的最快,发出的电量最多,如表2。
4、应用结论,改进风车
当学生得出结论后,我再引出新的问题,风车正对风向时转的最快,但自然界的风向不是固定不变的,东南西北风都有可能,人为的调整风车朝向太麻烦,能不能把风车改进一下,使风车不用人调整方向,就能自动的使风车的正面始终正对着风向?通过探讨,学生提出了增加风向标的办法,如图4。
接下来小组合作验证猜想,先安装风向标,再移动吹风机的位置,观察风车是否能随风向的变化自动调整方向。学生实验后理解,增加方向标后就使得不管风向怎样变化,风车总是迎着风吹来的方向,最大效率利用风力,在思考与实践中理解了改进风车的作用。
表1 探究风力的大小对风车转动快慢的影响
  风力小 风力大
1 18圈/秒 26圈/秒
2 17圈/秒 25圈/秒
灯泡亮度变化 由暗到亮
结论 风力越大,风车转得越快
 
 
表2 探究风力的方向对风车转动快慢的影响
  正对风向(90°) 侧对风向(45°) 与风向平行(0°)
1 25圈/秒 12圈/秒 3圈/秒
2 26圈/秒 13圈/秒 3圈/秒
灯泡亮度变化 由亮到暗
结论 风与风车的接触面积越大,风车转的越快
 
 
   七、实验效果评价
纵观本实验,通过改进,有以下优点:
1、模块化的教具操作感强,以电子计数器读数和灯泡亮度变化为依据现象明显,利于学生得出结论,使学生体验成功的快乐。
2、学生亲自动手操作领悟改进风车的作用,突破难点。
3、实验内容丰富,契合风力发电应用前景,具科普和研究价值。
   八、未来努力方向
对于此教具,下一步的改进方向为在其便携精巧性和装置一体化上作更多的思考与改进,使其科学性、实用性、推广性更强。
 
 


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