小学科学冀人版三年级上册第六单元《科学擂台》教案（共2课）（2022新版）

第六单元 科学擂台

19.制作水火箭（一）

【教材简析】

本课以工程实践为主线设计了五个环节。“任务 ”的目的是通过创设情境，明确具体的制作任务。“了解火箭发射历史”是让学生通过调查、阅读等方式了解人类对火箭发射的探索过程，认识火箭升空的原理。“设计”是引领学生根据火箭升空的原理，分析、构思、绘制出水火箭的设计方案。“制作”是按照设计方案准备材料，使用工具制作一个水火箭。“测试”的目的是检验制作的水火箭能否发射成功，观察记录水火箭发射和飞行过程中出现的问题。

【学情分析】

 学生在一、二年级学习过简单的STEAM课程，对该课程的活动过程和探究方法有一定的了解，这为学生进一步学习该课程提供了基础。

【教学目标】

[科学概念目标]

1.能说出关于火箭发射的历史探究事件和火箭升空的原理。

2.能说出设计和制作水火箭的方法。

3.能说出发射和测试水火箭的方法。

[科学探究目标]

1.能有目的地通过查阅资料、调查等获取相关的信息。

2.能根据模型探究水火箭升空的原理。

3.能根据要解决的问题设计制作方案。

4.能根据方案进行制作。

[科学态度目标]

1.能对设计、制作水火箭产生兴趣。

2.乐于用多种方法设计制作水火箭。

3.能与小组同学分工合作完成任务。

[科学、技术、社会与环境目标]

能意识到人类对火箭的不断改进以适应自身不断增长的需求。

【教学重难点】

[重点]设计和制作水火箭。

[难点] 设计和制作水火箭。

【教学准备】

[教师]气球、塑料管、细绳、塑料瓶、胶塞、硬纸板、尺子、剪刀、笔、胶带、教学课件、水火箭等。

[学生]《科学学生活动手册》、绘图工具、笔等。

【教学过程】

第一课时

一、创设情境，明确任务

播放:“天宫二号” 发射视频。

引导:同学们，你们熟悉这些画面吗?“天宫二号” 的成功发射使得我们中国的探月工程又向前迈进了一大步。“天宫二号”飞船是靠什么运载工具被送到太空中去的? (“长征二号”F火箭)火箭的外形是什么样的?它是怎样发射升空的?

任务:今天,我们就像工程师和发明家一样做个水火箭模型， 怎么样?

二、获取信息，明确原理

引导:我们要制作水火箭，首先要了解它的由来，认识火箭的结构和飞行原理。从古到今都有哪些科学家为火箭的研制做出了贡献?这些火箭分别是以什么作为动力的?它们的外形又是怎样的呢?

播放:明朝时期万户陶成道试验火箭和“中国火箭之父”——钱学森的视频或课件。

讨论:火箭发明家和工程师是怎样发现和解决问题的，哪些地方值得我们学习?现代火箭与古代火箭有哪些相同之处呢?将讨论的结果记录在《科学学生活动手册》第24页中。

学生汇报，教师总结:

(1)火箭发明家和工程师勤于观察和思考，勇于创新，坚强的毅力和持续的努力值得我们学习; (2)现代火箭与古代火箭都是喷气后开始运动的，喷气的方向与运动的方向相反,都是从内部向外喷气的。

引导:火箭向后喷射气体时它能向前运行吗?下 面我们通过实验来寻找答案。

1.掌握实验方法。

教师出示图片讲解实验方法:

(1)两个学生拉紧细绳，在线绳上套有一个粘了双面胶的吸管，将充足气的气球的中间部位粘到吸管的双面胶上，把气球拉向绳子的一端，松开堵住气口的手，观察有什么现象。

(2)在纸杯杯壁底部，用针扎3个小孔，各插入1根细塑料管，注意细管要朝一个方向倾斜，用细绳将纸杯悬挂起来，向纸杯中加水，观察有什么现象发生。

温馨提示:实验中要分工合作，将实验现象记录下来。

2.学生实验，教师巡回指导。

3.汇报实验结果。

4.讨论。

(1)以上两个实验有什么相同点?

(2)根据两个实验，你得出什么结论?

总结:当水、空气从一个物体中向某个方向快速喷出时，这个物体会向相反的方向运动起来，这种现象叫做反冲。火箭是运用反冲原理制成的。

三、发散思维，设计方案

1.形成主要问题。

引导: ( 出示水火箭简图)这是一个水火箭，它分为箭头、箭体、尾翼、喷气口几部分。向火箭体中装入适量的水，充气后水向后喷，火箭就会向前运行，这就是水火箭的原理。我们了解了水火箭的结构和原理，就可以自己设计水火箭了。

要设计水火箭，需要解决的主要问题是什么呢?

(1)外形(箭头、箭体、尾翼、喷气口)是什么样的?

(2)用什么材料制作?

2.设计方案。

(1)要求:園绕上面两个问题，进行小组设计。先画出水火箭的外形，再设计各部分的材料,将设计结果用概念图记录下来。

(2)学生分组设计，教师巡回指导。

箭头:纸、塑料

箭体:大塑料瓶、中型塑料瓶、小塑料瓶

水火箭

尾翼:硬纸板、塑料板

喷气口:胶塞喷气口、专用喷气口

3.构建水火箭模型。

(1)讲解:我们从箭头、箭体、尾翼、喷气口的各种材料中分别选择一种材料就可以建构一个水火箭的模型，如选择纸、大塑料瓶、硬纸板、专用喷气，就可以构思出一个模型。这种方法叫组合法。试一试你用组合法能设计出多少个水火箭模型。

(2)学生构思。

将设计的方案记录在《科学学生活动手册》第24页中。

(3)汇报交流。

四、综合评价，课堂总结

1.综合评价。出示评价表，选出最优秀的小组并指定组长谈- -谈获胜的体会。

2.学生自评。教师指导学生根据自己的学习情况填写自评表。

3.教师小结。总结最为突出的优点和存在的问题，指出努力的方向。

第二课时

一、创设情境，明确任务

播放:水火箭模型发射视频。( 让学生感知水火箭外形及发射~飞行情景，激发学生制作欲望。)

引导:制作并发射水火箭是非常有趣的科技活动，它既可以培养我们的动手能力，又可以发展我们的科学思维。今天就按照我们设计的方案，选择合适的材料，用我们的双手来制作水火箭，比一比谁制作的水火箭原理科学、造型美观、飞行距离远。

二、掌握方法，动手制作

1.选择材料。

(1)提问:根据自己设计的制作水火箭方案，说一说应该选择什么材料和工具。

(2)选材:

①明确材料的类型和规格。选择材料时要根据自己的方案，确定材料和工具的种类、规格和数量。

②选择材料和工具。尽量选择质优价廉、无污染的废弃物品作为制作材料。

2.掌握方法。

(1)播放:制作水火箭方法视频。 (提示学生关注:制作分几步完成?每步的制作关键是什么? )

(2)汇报:指定学生回答，其他学生补充。

(3)出示:制作各部件的方法。

①制作水火箭头。

A.用圆规在硬纸板上画一个扇形，用剪刀剪下，用双面胶粘接成圆锥体。

B.用胶带将圆锥体粘在水瓶的底部。

②制作水火箭尾翼。

A.在硬纸板上画出尾翼图形，用剪刀剪下。

B.在尾翼的平行边(与瓶子粘接边)画一条0.5cm的平行线，并沿线将纸板折成直角。

C.直角向外，将两个纸片粘接在一起。

D.用双面胶将3个尾翼粘在塑料瓶上。

③制作橡胶塞喷气口。

A.在胶塞上打一个比自行车内胎气门嘴略细的孔。

B.将自行车内胎气门嘴穿过胶塞孔，拧紧螺丝。

C.使用时将胶塞喷口压在瓶口即可。

(4)帮助学生记录制作方法。

3.制作水火箭。

(1)出示注意事项:

①小组要分工合作，不同学生制作不同内容。

②使用工具要注意安全，要保持安静。

(2)学生分工制作，将制作的水火箭照片贴在《科学学生活动手册》第25页中。

教师巡回指导，帮助学生解决遇到的困难。

4.展示交流。

(1)出示评价标准:结构合理、连接结实、造型美观。

(2)小组展示，学生评价。

三、放飞火箭，测试效果

1.引导:水火箭制作完成后，需要放飞。通过放飞检验水火箭的飞行效果，发现水火箭发射和飞行中存在的问题，为改进水火箭提供依据。

2.掌握方法。

(1)播放放飞视频，提示学生关注放飞的步骤和方法。

(2)出示放飞方法:

①注水:向水火箭体内注入约相当于瓶子容积三分之一的水，拧紧喷气口。

②放入发射架:把水火箭垂直插入发射架。

③充气:用打气简(一般的自行车打气简)给水火箭充气。( 充到里面的水冒泡，拉、压打气简的手柄时感觉有一定分量为止。)

④发射:用手按动发射开关，水火箭飞向空中。( 水火箭脱离发射架腾空而去，最高的可以发射到100多米的高空，下落时自动打开降落伞，飘飘悠悠地下降到地面，这个情景真是美极了。)

(3)出示注意事项:

①发射水火箭时要特别注意安全，水火箭只能一枚一枚地发射，不能多个水火箭一起发射。

②观看的学生必须站在距离发射地点直径100m以外的地方。观看时必须站着，不能坐着或者蹲着，以免火箭飞来时逃避不及而发生意外。

③观察记录水火箭的发射和飞行情况。将发射中遇到的问题记录在《科学学生活动手册》第25页中。

3.发射水火箭。( 建议选择操场上人少的时候进行。)

分组发射水火箭，学生观察记录。

【教学后记】

20.制作水火箭（二）

【教材简析】

本课以工程实践为主线设计了三个活动。“改进”的目的是通过实验让学生认识到水火箭飞行的时间与箭头轻重、箭头形状、箭体内装水多少有关，并根据实验结果改进自己的水火箭；“展示”是引领学生交流改进后的水火箭及放飞效果，并对其飞行结果进行记录和评价。“分享”是引领学生反思自己在制作水火箭过程中的收获和有待努力的地方，并用某种方式与同学进行交流，达到相互学习、共同提高的目的。

【学情分析】

学生在前一课已经设计、制作、测试了水火箭，通过测试发现了自己制作的水火箭存在着诸如偏离轨道、旋转、射程短等问题，造成这些问题的原因是什么，怎样改进自己的水火箭，成为他们继续探究的动机。

【教学目标】

[科学概念目标]

1.能说出影响水火箭飞行远近的因素。

2.能对自己和他人制作的水火箭提出改进的建议或方法。

[科学探究目标]

1.能按照实验方法进行探究与水火箭飞行时间有关因素的实验。

2.能分析实验现象，得出实验结论。

3.能对自己或他人的水火箭提出改进建议，并吸取他人的优点改进自己的水火箭。

4.能对自己制作水火箭的方法和发射结果进行反思，做出自我评价。

[科学态度目标]

1.能对探究影响水火箭飞行的因素感兴趣。

2.能与小组同学分工合作完成改进水火箭的任务。

[科学、技术、社会与环境目标]

能意识到人类对火箭的不断改进以适应自身不断增长的需求。

【教学重难点】

[重点]学会分析水火箭发射过程中的各种问题。

[难点]学会研究改进水火箭发射的方案并掌握影响水火箭飞行高度的原因。

【教学准备】

[教师]塑料小瓶( 50g-100g) 3个、气门、胶塞、尺子、圆规、剪刀、笔、胶带、报纸、硬卡纸、厚纸板、发射架、三脚架、打气筒、尺子等。

[学生]《科学学生活动手册》、绘图工具、笔等。

【教学过程】

第一课时

一、创设情境，明确任务

引导:同学们，上节课我们完成了水火箭的设计和制作，并通过放飞水火箭，观测到了各自水火箭的飞行情况。我们制作的水火箭飞行得怎样?在发射、飞行过程中存在着哪些问题?下面我们观看上节课“放飞水火箭”的视频。

播放:放飞水火箭视频。(学生观看，思考存在的问题。)

任务:今天,我们针对水火箭放飞和飞行中的问题，提出改进的建议，并对自己的水火箭进行改进，制作一个飞得高的水火箭。

二、分析交流，列举问题

讨论:水火箭在发射、飞行过程中存在着哪些问题?将讨论的结果，

记录在《科学学生活动手册》第26页中。

学生汇报，教师总结水火箭存在的问题。

谈话:针对存在的问题，我们可以通过查阅资料、实验观察等方法，寻找问题的答案。

教师出示图片，讲解影响水火箭飞行时间的主要因素。

(1)箭头的轻重。

(2)箭头尖端的形状。

(3)箭体内水量的多少。

三、实验观察，寻找答案

1.引导:我们通过三个对比实验，来研究上面的几个问题。

2.掌握实验方法。

(1)播放:测试一、测试二、测试三的实验方法视频。提示学生关注每个实验中可变的条件是什么?不变的条件是什么?

(2)学生观看思考后回答上述问题。

(3)出示实验方法，引导学生进行记忆。

测试一:

① 照上节课的方法，用100mL～200mL的塑料瓶为箭体，选用合适的胶塞制作喷气口，制作两套这样的箭体和喷气口。

②用报纸和硬卡纸分别制作比瓶底周长略大一点的箭头。

③将箭头分别粘在箭体上，往瓶中加入1/3的水，压紧喷气口。

④将水火箭先后放到发射架上，用打气简打气至可发射状态，发射后观测飞行的时间。

测试二:

①用质量相同的报纸、硬卡纸分别做两个大小不一的箭头， 用厚纸板剪个与瓶底大小一样的圆片(质量与箭头相同)。

②将箭头、圆片分别粘在瓶底上，往瓶中各加入1/3的水,压紧喷气口。

③将水火箭分别放到发射架上，用打气筒打气至可发射状态，发射后观测飞行的时间。

测试三:

①向三个瓶中分别加入1/5、1/3、 1/2的水，盖上喷气口。

②放到发射架上，用气简打气，垂直发射，观测飞行的时间。

(教师勾画出中心词“剪”“粘” “打” “测” ，帮助学生记忆。)

3.学生分组实验，将实验结果记录在《科学学生活动手册》第26页中。

教师现场指导，提示学生发射时要到指定的地方进行，一定要注意安全。

4.汇报:你是怎样做的?实验的结果是什么?

【教学后记】