13.沖出地球【教學目標】1.了解太空觀測工具的發展歷程，體驗技術對航天工程的重要性。2.知道人類沖出地球的探索歷程，簡單了解火箭的工作原理。3.通過體驗地球引力的活動，認識物體沖出地球需要一定的速度。【教學重點】1.認識人類沖出地球的歷程。2.了解物體沖出地球需要足夠大的速度。【教學準備】1.教師：相關視頻和圖片。2.學生分組材料：沙袋、小球、羽毛；紙火箭、橡皮筋、紙筒。【教學過程】一、觀看神州十二號視頻引入課題1.同學們好，今天老師給大家帶來了一個視頻，仔細看視頻，你從視頻中獲取哪些信息？（播放視頻）2.對啦！就是我國神州十二號載人飛船成功飛天，開啟了中國載人航天工程空間站階段的首次載人飛行任務。3.那么在此之前，人們沖出地球探索太空的歷程又是怎么樣的呢？今天我們就來一起學習。二、活動一：人類探索太空的觀測工具的發展歷程1.今天魏老師將繁星點點的星空，也帶來了咱們的課堂。（提問離的近的同學）你在自己的位置上能看清楚老師手中的圖片嗎？2.（提問離得遠的同學你能看清嗎？）學生回答不能，如果他想在自己位置上看清可以怎么做？（學生：可以使用望遠鏡）3.提問：我們班級有同學使用過望遠鏡嗎（四周看，邀請學生簡單進行分享自己使用的過程），謝謝這位同學的分享，切換圖片（展示清楚看到圖片）。4.談話：遠處的星空還能用手中的望遠鏡觀察嗎?不用普通望遠鏡還能用什么樣的望遠鏡來觀察星空呢？我看到同學們搖了搖頭，說了不行。這時候要運用到什么？（學生：天文望遠鏡），對！就是天文望遠鏡。你知道第一臺天文望遠鏡是誰發明的嗎？（根據學生的回答進行判斷）打開課本學生1分鐘閱讀，找到答案。是誰？對就是伽利略。猜猜他利用這個望遠鏡觀察到了什么？伽利略用它觀測到了月球的高地和環形山投下的陰影，接著又發現了太陽黑子，此外還發現了木星的4顆衛星。5.當人們想觀察更遠的星空時，只使用這樣的天文望遠鏡足夠嗎？那用什么來看得更遠呢？對啦，就是射電望遠鏡，那你知道射電兩個字是什么意思嗎？請同學們閱讀屏幕的資料，來告訴我。就是發射電磁波，隨著時間的推移人們覺得厚厚的大氣層可能也有些阻礙，于是就將它發射到太空中，這就是哈勃空間望遠鏡了。6.你們知道現在全球最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡是哪個？談話：說到中國天眼，就離不開一個人，他就是南仁東爺爺，我們現在通過視頻來了解下南仁東爺爺的事跡。播放視頻，結束時鼓掌，我們國家就是有像南仁東爺爺一樣的科技工作者的奉獻，我們的太空事業才可以蒸蒸日上。三、活動二：人類沖出地球的歷程1.談話：但是人們的夢想可不僅僅，只是視野沖出地球飛向太空是不夠的，人們更想自己也沖出地球，我們來看看人類在歷史上是怎么做的。2.提問：你知道世界飛天第一人是誰嗎？他就是中國明朝的萬戶。3.剛剛看教材的時候有同學質疑萬戶的行為，現在請大家2分鐘帶著問題去閱讀《探究手冊》中萬戶的資料，思考：萬戶這樣做是否值得？4.學生閱讀、并進行討論,萬戶大膽設想、勇于嘗試獻身科學的精神是值得褒揚的。科學探索充滿艱險和挑戰，沒有前人的探索，就沒有今天的科技發展基礎。提醒學生雖然萬戶的精神值得褒揚，但他的行為是危險的，千萬不要模仿。5.除了有萬戶的飛行器以外，又有哪些人類嘗試飛天的工具的，請大家觀察課本1分鐘，來介紹一下。6.討論：這些飛行器是如何升空的？（2分鐘小組閱讀討論）7.最后小結：這些飛行器盡管結構不同，但工作原理基本一致，都是靠噴出氣體（燃料燃燒生成）產生的推力升空的。8.介紹我國長征系列運載火箭受到國際商業發射市場的青睞，增強學生的國家榮譽感。四、活動三：體驗地球引力1．談話：看來現在人類已經掌握了飛天的技術。現在想問大家一個問題現在是不是所有的國家都能夠制造載人飛船進入太空？出示資料：全球有193個國家但是目前設計制造載人飛船進入太空，目前世界上只有俄羅斯、美國和中國能夠做到。思考:沖出地球的困難有哪些？學生回答。在飛出地球的過程中我們遇到很多困難，人類克服了它們才能沖出地球。現在我們來體驗其中一個最大的困難。出示材料，講清楚實驗要求，指導學生做實驗：將沙袋、小球、羽毛拋向空中，重點觀察這些物體從同一高度落下的運動路徑，并在實驗記錄單上畫出。2．討論：你發現了什么？這些物體為什么會落向地面？認識到這是地球引力造成的。（簡單回顧四年級地球引力概念。）3．談話：那么看來想要飛出地球就要克服地心引力。接下來我們來體驗一場火箭的發射。4．首先我們觀察火箭發射器，如果老師將橡皮筋拉伸的越長，這時候皮筋的彈力是？（學生：大）我們現在試試用不同的彈力將紙火箭射向天空，紙火箭飛行高度與橡皮筋拉伸長度的關系。5．展示實驗材料，學生閱讀屏幕上的實驗步驟，學生在課桌下向高空中發射紙火箭，并一教室內的物體作為參照物，觀察紙火箭飛行高度與橡皮筋拉伸長度的關系。5分鐘開始測試并記錄數據。（提醒：彈射火箭不能對著人發射。）6．學生實驗。7．分享：剛剛同學們已經做好了實驗，肯定有了自己的結論。哪個小組的同學愿意上臺分享下自己的實驗過程與結論，并按照我們小組在實驗中發現橡皮筋筋拉伸xx厘米，紙火箭能發射到教室的xx位置。學生匯報三組數據，并說出結論。8．詢問其他學生是否同意這個小組的結論。總結：火箭飛行的高度與橡皮筋拉伸長度有關，然后伸長度越長，產生彈力越大。9．引導學生思考，如果這個彈力越來越大，發射的速度就會？（學生：越來越快）當它達到一定的數值，咱們這支火箭就有可能會？（學生：沖出地球！），那這個數值又是多少呢？請閱讀資料。10．我們現在來閱讀個小資料看看到底要達到什么樣的速度才能沖出地球。（展示資料卡），是7.9千米每秒，這個速度稱作“第一宇宙速度”。7.9千米每秒是什么概念呢？我們可以來看看，學校的操場一圈是400米，那么1秒有7.9千米相當于幾圈呢？老師這里幫你們算出來了19.75圈，1秒接近20圈操場。我們一起感受這個速