转动的陀螺,不会倒下(1)

 

研学旅行课程是课程学习中的重要领域,研学旅行的模式是多种多样的,研学旅行的内容是丰富多彩的,我们的任务是不断挖掘、开发、利用无限的课程资源,给儿童创造广阔的,令生命自由生长的空间。使我们的课程适合儿童,而不是使儿童适合我们的课程。下面这一内容是我自编的综合外实践活动课,供大家一起讨论。

 

内容简析

    日常生活中一些转动的物体不倒下,而静止的话,立刻就会倒下的现象,认识运动中的物体,受到了一种特殊的力,即离心力。离心力是当你绕着一个圆运动时,所产生的一个往外的作用力。陀螺转动的时候,各个方向上都受到了离心力,使它处于了动平衡。所以转动的陀螺不会倒。

    由于平衡是一种状态,当一个物体所受各方向的力综合为零时,就会呈现一种静止状态,称为平衡。物体在很多情况下都能呈平衡状态,不仅仅是在停止的时候,当它在动的时候也会达到平衡,有些平衡状态能持久,而有些只是短暂的现象。一般而言,静的平衡大多属于稳定平衡;动的平衡大多属于不稳定平衡,陀螺就是属于不稳定平衡,当陀螺旋转时,它就能用尖端暂时站立,保持平衡,直到旋转的力量转弱或消失,它才摇摇晃晃倒下。

本课主要是让学生学生认识陀螺在转动时不倒的原因。以及影响陀螺转动情况的其他因素。

 

学情分析

本课的内容适合高年级的学生,学生必须对力已经有一定的了解了,知道什么是力,中小学研学旅行课程建设引力、万有引力等力的知识。如果知道一些惯性知识就更好了。在能力方面,高年级的学生已具有一定的动手能力,发现问题,解决问题的能力,在教师的引导下进行自行探究也有一定的信心。

 

教学目标

通过学生玩陀螺从中提出问题并能对所实践活动研究的问题自行设计实践活动研究方法,进行猜想和实践活动研究。从而培养了学生对自然事物的探究精神,激发学生的学习兴趣,锻炼学生的动手能力和知识应用的能力。

 

总体设计与步骤

第一部分 讨论:无论是自行车还是硬币,只要转动,就不会倒下。

第二部分 怎样才能使陀螺转起来呢?(用图表示)

1把头上打结的绳子从轴的上面开始绕在陀螺上。

2绳子拉长,绕在下面的轴上。

3绕在下轴的最下端后,重新往上面绕上去。

4陀螺的斜底部分,也一圈接一圈地把它绕满。

5绕完了。

6饶好后绳子的一端夹在无名指与小拇指之间,不让它滑掉。

7大拇指、食指和中指夹住陀螺。

8横着投放出去,迅速地抽动绳子。

第三部分  陀螺上的作用力

    陀螺转动的时候,朝着转动面的外侧,存在一个对陀螺的吸引力,这个力称为离心力。这好像在所有的方向上都系上了绳子,用同样的力量拽拉陀螺似的。所以,陀螺不会倒下,一直不停地转动。

第四部分  大陀螺与小陀螺,它们的转动有什么不同?

    直径大的陀螺与直径小的陀螺,转动的速度是否不一样呢?你用自己的身体作陀螺,坐在可以旋转的凳子上,两手拿着重物,让身体旋转试试看。手臂伸长或缩短是试试,结果怎么样?

第五部分  用奇妙的陀螺来做研学活动

    中小学研学旅行课程建设陀螺,这是在两个直角相交的金属圆环的中间,放入一个高速旋转的圆板做成的陀螺。它有许多非常有趣的性质,也有多种研学活动的方法。

    倒立的陀螺,球体的重心位于和地面接触点的正上方、距球的中心位置略微偏低的地方。当球体开始转动后,它的重心会跑到上面去,球体变成倒立的形式。

第六部分  陀螺在科技领域的应用

   如:速率陀螺测斜仪在勘探油井位置中使用;光纤陀螺可用于运载火箭、卫星、飞机、车辆等导航系统,另外还可用于天线稳定、工业机器人等控制系统。

激光陀螺仪在各种条件、各种环境下的多领域的导航、定位及稳定;构成新型的光学陀螺捷联系统,适用于国防、校园活动航天等领域的要求。

(课文的设计,我主要是让学生看了之后提起学习的兴趣,让学生发现原来我们玩的陀螺也有这么多的秘密。在之后的科学探究过程中不用去按照上面的安排进行,可根据自己的想法,自行设计探究的过程。)