项目式课程校本课程《飞行器》.docx
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项目式课程校本课程《飞行器》
第一课翱翔九天
一、实验背景
曾经，在云端翱翔是很多代人的梦想，而现在，随着航天航空技术的发展，遨游太空也变成了现实，在生活中你可能坐过飞机；在电视上，看过火箭、航天飞机的发射，但是，如果让你设计一架符合工程要求的航天飞机，是不是就没那么简单了？
二、实验任务
提交工程建议书，并设计一个符合工程要求的航天飞机模型。
三、实验材料
●海报纸
●油性笔
●白纸
●铅笔
●意大利面
●剪刀
●双面胶
（注意：
任务中途，如果有需要可以更换一组新的实验材料。
）
四、实验步骤
1.问一问
通过实验背景的介绍，你已经有了哪些想法？
你知道了什么？
2.想一想
对于航天飞机你有哪些设计想法？
3.画一画
选择一个想法，把你的想法画成一个模型图。
4.写一写
实现你想法的步骤是什么？
用以上所画模型完成你的计划。
5.做一做
按照你的方案进行实验。
这个方案的实施情况如何？
你要试试别的方案吗？
6.改一改
你还能想办法让现象更明显吗？
7.议一议
你的方法可行吗？
问题能解决吗？
8.理一理
设计出的航天飞机模型是否符合工程要求，设计是否可行？
第二课工程过程
一、实验背景
生活当中我们看到过很多在天上飞的飞机及其他飞行设备，但是我们只是看过，却不知道它的机构、飞行原理等。
今天我们就在课程中开始探索学习飞行器相关知识。
在此之前我们要理解一下工程的概念，利用工程的概念设计并完成一个小实验：
利用所提供的实验材料制作一个可以漂浮过河的小船。
二、实验任务
制造一条可以漂浮过河的小船。
三、实验材料
●铝箔纸
●扭扭棒
●盛水容器
●剪刀
（注意：
任务中途，如果有需要可以更换一组新的实验材料。
）
四、实验步骤
1.问一问
通过实验背景的介绍，你已经知道了什么？
你还需要知道什么？
2.想一想
你想到了哪些办法？
3.画一画
选择一个想法，把你的想法画成一个模型图。
4.写一写
实现你想法的步骤是什么？
用以上所画模型完成你的计划。
5.做一做
按照你的方案进行实验。
这个方案的实施情况如何？
你要试试别的方案吗？
6.改一改
你还能想办法让现象更明显吗？
7.议一议
你的方法可行吗？
问题能解决吗？
8.理一理
哪些设计让制作出的小船更能稳定的漂浮在小河上呢？
第三课飞行器大观
一、实验背景
之前我们设计的航天飞机就是一种飞行器。
飞行器是由人类制造，能飞离地面，在空间飞行并由人类控制的在大气层内或大气层外空间飞行的器械飞行物。
我们所认知的飞行器有哪些？
飞行器的基本结构和工作原理分别是什么？
本节课就一起来学习。
二、实验任务
认识各种飞行器，了解其基本结构和工作原理，组装一个飞行器的模型。
三、实验材料
●航天飞机模型
●飞机模型
●航空器模型
●导弹模型
●飞行器器材
四、实验步骤
1.问一问
通过实验背景的介绍，你已经知道了什么？
你还需要知道什么？
2.想一想
你想到了哪些办法？
3.画一画
选择一种飞行器器材，把你对其结构的猜想画成一个模型图。
4.写一写
实现你想法的步骤是什么？
用以上所画模型完成你的计划。
5.做一做
按照你的方案进行实验。
这个方案的实施情况如何？
你要试试别的方案吗？
6.改一改
你还能想办法让现象更明显吗？
7.议一议
你的方法可行吗？
问题能解决吗？
8.理一理
通过学习，你能说说飞行器的结构和原理吗？
第四课受力调查
一、实验背景
你知道飞行器在空中飞行时受到哪些力吗？
飞行器之所以能够升高以及保持平衡都是因为其受力的平衡与稳定。
在我们生活中，任何一个存在于现实中的物体，都会受到一种或多重力，力是研究与分析物体运动的一个非常重要的指标。
本节实验我们将仔细观察生活中的一些静止物体以及一些运动物体的受力情况，学会通过受力的特点来判断出物体是运动的还是静止的。
最后转向分析飞行器从开始运动到运动结束或是保持平衡这一过程中的受力情况。
本实验以身边的物体为对象，观察与分析受力情况。
让我们一起来看看是否能够通过身边物体的受力得出飞行器的受力特点。
二、实验任务
飞行受力调查
三、实验材料
●竹蜻蜓
●斜坡
●正方体小木块
●细沙
四、实验步骤
1.问一问
你已经知道飞行器受到哪些力？
还可能受到的力是什么？
2.想一想
你想到了哪些办法能够解释飞行器受力的情况？
3.画一画
选择一个想法，把你的想法画成一个模型图。
4.写一写
实现你想法的步骤是什么？
用以上所画模型完成你的计划。
5.做一做
按照你的方案进行实验。
这个方案的实施情况如何？
你要试试别的方案吗？
6.改一改
你还能想办法让现象更明显吗？
7.议一议
你的方法可行吗？
问题能解决吗？
8.理一理
飞行器在运动之前、运动过程以及运动结束或保持平衡时三种的受力情况是怎样的？
第五课上升原理
一、实验背景
大多数飞机由五个主要部分组成：
机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。
那么，飞机是怎么飞起来的？
飞机是重于空气的飞行器，当飞机飞行在空中，就会产生作用于飞机的空气动力，飞机就是靠空气动力升空飞行的。
在了解飞机升力和阻力的产生之前，我们还要认识空气流动的特性，即空气流动的基本规律。
流动的空气就是气流，一种流体。
这里我们要认识伯努利定理，伯努利定理基本内容：
流体在一个管道中流动时，流速大的地方压力小，流速小的地方压力大。
飞机的升力绝大部分是由机翼产生，尾翼通常产生负升力，飞机其他部分产生的升力很小，一般不考虑。
空气流到机翼前缘，分成上、下两股气流，分别沿机翼上、下表面流过，在机翼后缘重新汇合向后流去。
机翼上表面比较凸出，流管较细，说明流速加快，压力降低。
而机翼下表面，流管变粗，流速减慢，压力增大。
于是机翼上、下表面出现了压力差，垂直于相对气流方向的压力差的总和就是机翼的升力。
这样重于空气的飞机借助机翼上获得的升力克服自身因地球引力形成的重力，从而翱翔在蓝天上了。
本实验就是利用伯努利原理来模拟飞机上升过程。
二、实验任务
了解飞机上升原理，制作一架气球直升机。
三、实验材料
●气球
●吸管
●白乳胶
●连接器
●四通器
●打气筒
●A4纸
四、实验步骤
1.问一问
飞机上升的原因，你已经知道了什么？
你还需要知道什么？
2.想一想
你想到了哪些办法能让气球直升机上升呢？
3.画一画
选择一个想法，把你的想法画成一个模型图。
4.写一写
实现你想法的步骤是什么？
用以上所画模型完成你的计划。
5.做一做
按照你的方案进行实验。
这个方案的实施情况如何？
你要试试别的方案吗？
6.改一改
你还能想办法让现象更明显吗？
7.议一议
你的方法可行吗？
问题能解决吗？
8.理一理
飞机上升除了与气流有关外，会不会还受到其他条件的影响，这些条件是什么呢？
第六课能量转变
一、实验背景
马达和电动机是一样的，都是把一种能量变为动能，主要由定子与转子组成。
马达工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，从而使马达转动。
马达在飞机的飞行过程不可或缺，为其飞行提供动力。
本节实验我们将利用一些材料制作出一个简单的电动飞机，探究马达在物体运动过程中的作用。
二、实验任务
制作一架电动飞机。
三、实验材料
●硬纸壳
●马达
●干电池
●开关
●电线
●电工胶带
●电池扣
●易拉罐
●圆珠笔杆
●剪刀
●牙签
●旧玩具车（四个轮子）
四、实验步骤
1.问一问
飞机能长时间翱翔九天的原因，你已经知道了什么？
你还需要知道什么？
2.想一想
你想到了哪些办法验证你的想法？
3.画一画
选择一个想法，把你的想法画成一个模型图。
4.写一写
实现你想法的步骤是什么？
用以上所画模型完成你的计划。
5.做一做
按照你的方案进行实验。
这个方案的实施情况如何？
你要试试别的方案吗？
6.改一改
你还能想办法让现象更明显吗？
7.议一议
你的方法可行吗？
问题能解决吗？
8.理一理
飞机能长时间翱翔九天除了以上条件外，会不会还受到其他条件的影响，这些条件是什么呢？
第七课滑翔机的重心
一、实验背景
你知道滑翔机的整体结构构造吗？
其特殊的结构构造也是滑翔机保持稳定的重要因素。
一只铅笔，怎么立都立不起来；一块长方体木块，虽然能够立起来，但是稍微推一下，它就会倒；一个小小的不倒翁，尝试用各种办法，它最后还是能够恢复原状立起来。
这就是结构构造决定了它的稳定性，滑翔机在空中保持稳定，也离不开特殊的结构构造。
本节实验我们将探究物体稳定的真实原理。
利用一些材料制作出一个简单的滑翔机，然后通过试飞滑翔机找出它能够稳定飞行的原因与影响因素。
二、实验任务
制做滑翔机、了解滑翔机的重心。
三、实验材料
●滑翔机材料
●橡皮筋
●一次性筷子
四、实验步骤
1.问一问
滑翔机保持稳定的原因，你已经知道了什么？
你还需要知道什么？
2.想一想
你想到了哪些办法验证你的想法？
3.画一画
选择一个想法，把你的想法画成一个模型图。
4.写一写
实现你想法的步骤是什么？
用以上所画模型完成你的计划。
5.做一做
按照你的方案进行实验。
这个方案的实施情况如何？
你要试试别的方案吗？
6.改一改
你还能想办法让现象更明显吗？
7.议一议
你的方法可行吗？
问题能解决吗？
8.理一理
滑翔机的稳定除了自身结构构造，会不会还受到外界条件的影响，这些条件是什么呢？
第八课机翼的形状与翼型
一、实验背景
在前面课时的背景活动中我们了解到重心对于飞机的飞行具有非常重要的作用，其实，还有一个部件对飞机的平稳飞行有着重要的作用，那就是机翼。
那么，机翼的形态有哪些呢?
它在飞机飞行过程中是怎样影响飞机平稳飞行的呢？
本次学习过程中，我们会探究机翼在飞机飞行过程中是怎样发挥作用的。
同学们观察飞机模型中的机翼形状，根据课程材料，设计、做出不同的机翼，模拟各机翼的运动，总结各个机翼的应用场景、优缺点。
二、实验任务
制造三个不同应用场景的机翼。
三、实验材料
●直径2cm圆棍长度若干
●双面胶一卷
●裁纸刀*1
●剪刀*1
●厚纸板（8*8）*2张
●橡皮泥若干
●铅笔*1
●A4*2张
●直尺*1
●橡皮擦*1
（注意：
在开展任何锋利的工具的活动之前，请先得到老师的准许，强调学生注意安全。
）
四、实验步骤
1.问一问
你已经知道了什么？
你还需要知道什么？
2.想一想
你想到了哪些办法？
3.画一画
选择一个想法，把你的想法画成一个模型图。
4.写一写
实现你想法的步骤是什么？
用以上所画模型完成你的计划。
5.做一做
按照你的方案进行实验。
这个方案的实施情况如何？
你要试试别的方案吗？
6.改一改
你能想办法模拟机翼对飞行器飞行的影响吗？
7.议一议
你的方法可行吗？
问题能解决吗？
8.理一理
不同材料制作的机翼对飞机飞行的性能有怎样的影响呢？
第九课飞行操纵面
一、实验背景
你知道飞机为什么能够在空中上升、转弯、旋转吗？
这些都是依靠飞机的操纵面来实现的。
飞行操作面，是铰链在飞机机翼、水平尾翼和垂直尾翼上的可动翼面。
它们用来在飞机飞行和在地面高速滑跑时，操控飞机。
简单的说，就是用来控制飞机运动的一个控制器。
本节实验我们将利用简单的道具模拟飞机在飞行时的一个受力情况，飞机的升降、转弯、旋转都是依靠改变操纵面的状态达到改变它的受力情况，让飞机改变原来的运动状态。
本实验需要仔细观察一个事物的受力情况，根据模拟实验来联想飞机的受力情况。
二、实验任务
了解与模拟飞行操纵面。
三、实验材料
●纸
四、实验步骤
1.问一问
对于飞行操纵面，你已经知道了什么？
2.想一想
你想到了哪些办法来模拟飞行操纵面？
3.画一画
选择一个想法，把你的想法画成一个模型图。
4.写一写
实现你想法的步骤是什么？
用以上所画模型完成你的计划。
5.做一做
按照你的方案进行实验。
这个方案的实施情况如何？
你要试试别的方案吗？
6.改一改
你还能想办法让现象更明显吗？
7.议一议
你的方法可行吗？
问题能解决吗？
8.理一理
飞机在飞行时，还有可能发生怎样的运动？
又是通过怎样的飞行操纵面来实现的？
第十课空气动力
一、实验背景
在前面的背景经验知识学习中，大家了解了飞机飞行过程中受到的力、飞机的重心、操纵面和机翼的形状，这些背景经验知识会告诉大家如何制作更好的飞机模型，接下来，我们将学习如何给这架飞机模型增加动力。
航天飞机要飞向太空，必须要有动力装置，如何在滑翔机的基础上添加动力装置呢？
你准备添加什么样的动力装置？
二、实验任务
给飞机模型添加动力装置。
三、实验材料
●气球*1
●棉绳*2
●双面胶*1
●细吸管*2
●剪刀*1
●纸*2
●粗吸管*2
●空塑料瓶*1
●钻孔的塑料瓶盖*1
●胶带*1
●橡皮泥*1
●50CM软塑料管*1
四、实验步骤
1.问一问
你知道火箭靠什么动力升空的吗？
火箭升空时火箭尾部有什么现象？
2.想一想
如果只做一只纸火箭，如何让它顺利升空呢？
3.画一画
选择一个想法，把你的想法画成一个模型图。
4.写一写
实现你想法的步骤是什么？
用以上所画模型完成你的计划。
5.做一做
按照你的方案进行实验。
这个方案的实施情况如何？
你要试试别的方案吗？
6.改一改
你还能想办法让现象更明显吗？
7.议一议
你的方法可行吗？
问题能解决吗？
8.理一理
哪些材料可以提供反冲力呢？
第十一课初次设计
一、实验背景
在前面课时的背景活动中同学们已经完成了制作一架飞行器知识架构的学习，也相信同学们已掌握了制作航天飞机的知识。
那么在本次学习过程中，同学们要根据自己所掌握的知识，在图纸上画出自己的飞行器的模型，并且最终制成一个可以飞行的飞行器。
本次实验课程将分为两个课时。
学生要从工程和数学角度细化工程约束。
需要多少材料、用多长时间、预算是多少、怎样检验成品、判断作品是否成功等等。
最终展现给大家的一定是一个合格的飞行器！
二、实验任务
制造飞行器。
三、实验材料
●动力装置若干
●螺旋桨装置若干
●落地轮左键若干
●润滑剂一瓶
●直径2cm圆棍若干
●双面胶一卷
●裁纸刀*1
●剪刀*1
●厚纸板（8*8）（按需提供）
●铅笔*1
●A4*2张
●直尺*1
●橡皮擦*1
（注意：
在开展任何锋利的工具的活动之前，请先得到老师的准许，强调学生注意安全。
）
四、实验步骤
1.问一问
你已经知道了什么？
你还需要知道什么？
2.想一想
你想到了哪些办法？
3.画一画
选择一个想法，把你的想法画成一个模型图。
4.写一写
实现你想法的步骤是什么？
用以上所画模型完成你的计划。
5.做一做
按照你的方案进行实验。
这个方案的实施情况如何？
你要试试别的方案吗？
6.改一改
你还能想办法让飞行器性能更稳定吗？
7.议一议
你的方法可行吗？
问题能解决吗？
8.理一理
如果时间充足，其他方案制造的飞行器是否也能够表现出稳定性能呢？
第十二课模型检验和再制作
一、实验背景
在上一节课时里，学生已经将成品模型做出来并且初步检验模型的效果。
那么，在本次实验课时里，同学们要根据上一课时讨论出的产品模型和改进设计图，一边改造，一边验证效果。
在本次课时里将会呈现给大家最终的成品！
二、实验任务
完善飞行器。
三、实验材料
●润滑剂一瓶
●直径2cm圆棍若干
●双面胶一卷
●裁纸刀*1
●剪刀*1
●厚纸板（8*8）（按需提供）
●铅笔*1
●A4*2张
●直尺*1
●橡皮擦*1
●圆规*1
（注意：
在开展任何锋利的工具的活动之前，请先得到老师的准许，强调学生注意安全。
）
四、实验步骤
1.问一问
你已经知道了哪些不足？
你是否怀疑哪些部件有待改造？
2.想一想
你想到了方面要有所改造？
3.画一画
选择一个想法，把你的想法画成一个模型图。
4.写一写
实现你想法的步骤是什么？
用以上所画模型完成你的计划。
5.做一做
按照你的方案进行实验。
这个方案的实施情况如何？
你要试试别的方案吗？
6.改一改
你还能想办法让飞行器性能更稳定吗？
7.议一议
你的方法可行吗？
问题能解决吗？
8.理一理
如果时间充足，是否可以在动力、续航方面有所改造呢？
第十三课撰写工程建议书
一、实验背景
在之前的课程中，飞行器已经制作完成了，接下来我们要介绍我们的飞行器，让更多的人了解到我们制作的飞行器，所以我们要撰写工程建议书，将建议书中的重点做成海报。
二、实验任务
撰写工程建议书，将建议书中的重点做成海报。
三、实验材料
●海报纸
●水彩笔
●工程建议书样本
四、实验步骤
1.问一问
向学校提交你们的设计方案时还需要准备什么材料？
2.想一想
我们已经完成了设计，并且只做了模型还进行了检验，现在应该做什么？
3.画一画
撰写工程建议书，其中哪些是重要的内容，把它们记录下来。
4.写一写
完善工程建议书。
5.做一做
将工程建议书中的重要内容，补充到海报上面。
6.改一改
你的模型设计是最好的吗，还有哪些地方可以再改进？
7.议一议
完成海报设计，如何进行汇报和展示？
8.理一理
在撰写工程建议书时，是否要考虑包括安全、成本、美学，以及社会与环境的影响？
第十四课航天飞机展览会
一、实验背景
上节课我们撰写了工程建议书，我们能够客观地评价自己和他人的方案，知道没有最好的设计方案，只有最满足客户需求的设计方案。
这节课我们请来了一些“专家”，模拟招标现场，他们会倾听你们的方案汇报，从中挑选出他们最满意的航天飞机设计方案。
在汇报时请同时展示你们的工程建议书和模型，必要时演示你们的模型。
二、实验任务
每个小组5分钟，汇报航天飞机设计方案。
三、实验材料
●制作完成的海报
●制作完成的航天飞机模型
●撰写完毕的工程建议书
四、实验步骤
1.问一问
如何描述你的航天飞机设计方案才能获取客户的最大满意度？
2.想一想
在汇报的过程中，可以从以下几点角度考虑，比如为什么选择使用这些材料，为什么航天飞机模型的成本会这样多/少？
3.画一画
汇报过程中，哪些内容是重要的，把专家想要了解的重要内容记录下来。
4.写一写
介绍航天飞机设计方案的步骤是什么？
把计划写出来。
5.做一做
按照你的方案进行实验。
这个方案的实施情况如何？
你要试试别的方案吗？
6.改一改
汇报过程中，有没有遗漏或者需要改进的地方？
7.议一议
所有小组都汇报之后，你们觉得那个设计更好地解决了工程问题。
8.理一理
汇报航天飞机设计方案，除了运用海报、工程建议书、模型之外，还有没有其他形式的汇报展示？
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