非牛顿流体（教学设计）--2023-2024学年小学科学科学小实验--科创活动课程

非牛顿液（教学设计）-2023-2024小学科学与科学实验科学创新活动课程

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“非牛顿流体（教学设计）” - 小学科学与科学实验2023-2024学年 - 科学与技术创新活动课程

教学内容是从小学科学教科书“科学实验”，“物质的属性”的第四章中选择的，主要包括以下内容：

1。非牛顿液的概念和特征。

2。非牛顿液的常见例子，例如玉米淀粉和水混合物，蜂蜜等。

3。非牛顿液的应用，例如身体装甲，减震器等。

4。通过实验，非牛顿流体的特性，例如流动性和变形特征。

5。制作简单的非牛顿液，并探索其特性与生活现实之间的联系。

核心识字目标

1。了解物质的特性和分类，并培养科学探究和解决问题的能力。

2。通过实验观察非牛顿流体的特征，并发展实验操作，观察和分析能力。

3。探索非牛顿液在生活中的应用，并提高应用您所学知识的创新意识。

4。培养对合作和沟通的认识，并改善团队的协作和沟通表达素养。

研究状况分析

本课程适用于已经在科学学科中具有某些基础知识的中学和高年级学生，例如物质的形态变化，简单的身体现象等。就能力而言，学生已经具有基本的实验性操作技能，并且能够使简单的观察和记录。在质量方面，学生对新颖的事情感到好奇，并且喜欢练习动手实践，但有时很难集中精力。

就学生的行为习惯而言，他们习惯于通过直观的观察和操作来学习知识，他们对抽象概念的理解相对较弱。在课堂学习中，学生可能会依靠教师的指导和缺乏独立的探索。鉴于这些特征，本课程的教学设计需要集中精力刺激学生的兴趣，指导他们积极探索并加强实验操作的实用性。

此外，学生对课程学习的热情还受到诸如课程内容是否有趣的因素以及实验操作是否简单易懂的因素。因此，该课程的教学设计应充分考虑学生的实际状况，并利用娱乐，互动和实用性的原则来提高学生的兴趣和参与学习。

教学资源准备

1.教科书：每个人都有一本“科学实验”的教科书。

2。辅助材料：准备非牛顿液体和视频材料的图片。

3。实验设备：玉米淀粉，水，搅拌棒，透明容器，保护眼镜，手套等。

4.教室布局：设置一个实验操作区域，以确保实验表清洁，并以有序的方式安全地放置实验设备。

教学过程设计

1.介绍新课（5分钟）

目的：引起学生对非牛顿液的兴趣，并刺激他们探索的愿望。

过程：

- 开场的问题：“您一生中遇到过哪些奇怪的流动现象？

- 显示非牛顿流体的图片和视频片段，例如承受压力时玉米淀粉和水的混合物的变化，使学生可以提前体验非牛顿液的特征。

- 简要介绍了非牛顿液的基本概念及其在生活中的应用，为下一项研究奠定了基础。

2。非牛顿流体基础知识的解释（10分钟）

目的：让学生了解非牛顿液的基本概念，特征和原理。

过程：

- 解释非牛顿液的定义，并引入它们与牛顿液之间的差异。

- 详细介绍了非牛顿液的特征，例如剪切稀疏，剪切增厚等。

- 使用图表或原理图来帮助学生了解非牛顿流体的结构和特性。

3。非牛顿流体的病例分析（20分钟）

目的：通过特定情况开yun体育app入口登录，学生可以深入了解非牛顿液的特征和应用。

过程：

- 选择几个典型的非牛顿液体案例进行分析，例如防弹材料，减震器等。

- 对每种情况的背景，特征和应用的详细介绍，使学生对非牛顿流体的多样性有全面的了解。

- 指导学生思考这些案例对现实生活的影响以及如何应用非牛顿液来解决实际问题。

- 派对讨论：让学生小组讨论非牛顿液的未来发展或改进方向，并提出创新的思想或建议。

4。学生团体讨论（10分钟）

目的：培养学生合作和解决问题的能力的能力。

过程：

- 将学生分为小组，每个小组选择一个非牛顿流体应用程序方案进行深入讨论。

- 解决该方案的当前申请状态，面临的挑战以及小组内的可能解决方案。

- 每个小组都选择一个代表，并准备向整个班级提供讨论的结果。

5。课堂演示和评论（15分钟）

目的：锻炼学生的表达技能，同时加深班级对非牛顿液的理解和理解。

过程：

- 每个小组的代表上台，提出讨论结果，包括应用程序方案的当前状态，挑战和解决方案。

- 其他学生和老师都会提出问题并评论显示的内容，以促进互动性交流。

- 老师总结了每个小组的亮点和缺点，并提出了进一步的建议和改进方向。

6。班级摘要（5分钟）

目的：回顾本课程的主要内容，并强调非牛顿液的重要性和意义。

过程：

- 简要回顾本课程的学习内容开元ky888棋牌官方版，包括基本概念，特征和非牛顿流体的案例分析。

- 强调非牛顿液在现实生活或学习中的价值和作用，并鼓励学生进一步探索和应用非牛顿液。

- 分配课后作业：要求学生写一篇简短的文章或报告非牛顿液以巩固学习结果。

知识点排序

1。物质的基本特性

- 物质的形式：固体，液体，气态。

- 物质的流量特征：牛顿液和非牛顿液。

2。非牛顿液的定义

-Non-Newtonian流体：不遵循牛顿流量法的流体，其流量特征与剪切速率有关。

3。非牛顿流体的分类

- 剪切稀释液：随着剪切速率的增加，流体粘度会降低。

- 毛增厚流体：随着剪切速率的增加，流体粘度会增加。

- 塑料流体：将粘度保持不变的剪切速率范围内。

- 触变流体：粘度以不同的剪切速率变化，但变化是不可逆的。

4。非牛顿流体的特征

-RHEOLOCY特性：当液体受到外力时，其粘度和流动行为会发生变化。

- 剪切速率灵敏度：流体的粘度随剪切速率而变化。

- 时间依赖性：某些非牛顿流体的粘度和流动行为随着时间而变化。

5。非牛顿流体的应用示例

-bullet背心材料：利用非牛顿液的剪切增厚特性来提高保护性能。

-shock吸收器：利用非牛顿流体的粘度特性吸收和缓冲振动。

- 涂料和墨水：使用非牛顿流体的流量特征来确保均匀涂层。

6。非牛顿流体的实验观察

- 实验材料：玉米淀粉，水，搅拌杆，透明容器等。

- 实验步骤：准备非牛顿流体并观察其流动性和变形特征。

- 实验现象：在低速搅拌期间，液体表现出较高的粘度，并且在高速搅拌期间粘度降低。

7。非牛顿液的实际应用

- 工业应用：石油钻探，食品加工，化妆品制造和其他领域的应用。

- 日常生活：在清洁剂，润滑剂，食品调味料等日常必需品中应用。

8。非牛顿液与生命之间的联系

- 食物中的Non-Newtonian液体：例如番茄酱，花生酱等。

- 日常必需品中的Non-Newtonian流体：例如洗发水，护发素等。

9。非牛顿液的安全和环境保护

- 安全使用：使用非牛顿液时，请注意其健康风险和环境影响。

- 环境意识：选择环保的非牛顿液材料以减少对环境的影响。

10。科学研究​​方法

- 观察方法：通过观察非牛顿液的流动行为，了解它们的特征。

- 实验方法：通过实验操作，探索非牛顿流体的特性和变化。

- 比较方法：通过与非牛顿流体进行比较，了解牛顿流体的特征。

课堂

1。课堂评估

- 问题评估：通过课堂问题，测试学生对非牛顿流体的基本概念，特征和应用的理解。教师应设计一些难以满足不同级别学生需求的问题的问题。

- 观察和评估：在实验操作和小组讨论中，教师应观察学生的参与，合作意识和实验操作的标准化，并迅速发现和指导学生。

- 测试评估：在课程结束时，进行了测验，以测试学生对非牛顿流体的掌握，包括概念理解，实验技能和案例分析。

- 解决问题：为了应对评估中发现的问题，教师应及时调整其教学方法和节奏，并通过解释，演示，个人辅导等来帮助学生理解和掌握知识点。

2。作业评估

- 纠正和评论：仔细纠正学生的作业，指出作业中的优点和缺点，尤其是对实验报告的完整性，准确性和分析深度的评估。

- 反馈和鼓励：反馈给学生及时给学生的家庭作业评估结果，确认和鼓励学生的进步，并为改善现有问题提出建议。

- 连续跟踪：通过连续的家庭作业评估，跟踪学生的学习进度，并确保学生对非牛顿流体的理解和应用能力不断提高。

3。过程评估

- 讨论和评估：在小组讨论会议期间，对学生的合作能力和沟通技巧进行了评估，并鼓励学生提出创新的思想和解决方案。

-Display评估：在课堂演讲中，学生的表达技能和对非牛顿流体应用的深入了解，以及他们对自己观点的防御能力。

4。全面评估

- 结合各种因素，例如课堂表现，家庭作业完成，实验操作和小组讨论，对学生的学习效果进行全面评估。

- 通过定期的学习摘要会议，学生可以评估和反思自己，并促进他们的自我管理和学习能力。

关键主题排序

问题类型1：简短答案问题

1。标题：简要描述非牛顿流体的定义及其与牛顿液的差异。

答：非牛顿液是指不遵循牛顿流量定律的流体，其流量特征与剪切速率有关。与牛顿液相比，非牛顿流体的粘度不是恒定的，而是随着剪切速率的变化而变化。牛顿流体以任何剪切速率遵循牛顿流量法，即剪切应力与剪切速率成正比。

问题类型2：实验分析问题

2。问题：描述如何通过实验观察非牛顿流体的流量特征并解释观察到的现象。

答：通过将玉米淀粉与水混合以制造非牛顿液并进行搅拌实验，可以观察到流动特性。在低速搅拌期间，流体表现出高粘度，难以流动。在高速搅拌期间，流体的粘度降低和流动变得容易。这是因为当非牛顿流体受到剪切力时，其内部结构会发生变化，从而导致粘度变化。

问题类型3：案例分析问题

3。问题：分析在装甲材料中使用非牛顿液的原理和功能。

答：装甲材料使用剪切增厚的非牛顿液。当受到高速冲击力时，流体的粘度会迅速增加，形成坚硬的保护层，从而有效吸收和分散冲击力并保护佩戴者免受伤害。 。

问题类型4：申请问题

4。标题：举例说明非牛顿液在日常生活中的应用。

答：在日常生活中，非牛顿液被广泛使用。例如，洗发水仍然很粘，在静止时很容易涂在头发上，但是在摩擦且易于冲洗时会变得更薄。番茄酱仍在瓶中时不容易流动。但是，倒出时，由于重力，流动变得更快。

问题类型5：探索问题

5。问题：设计一个实验开元棋官方正版下载，以探索非牛顿流体的流量特征与剪切速率之间的关系。

答：实验设计如下：

- 制备材料：玉米淀粉，水，搅拌器，计时器，透明容器。

- 实验步骤：

1。准备不同浓度的玉米淀粉和水混合物。

2。将混合物分别倒入透明的容器中。

3。使用搅拌器以不同的速率搅拌混合物，并记录搅拌时间。

4。观察并记录混合物以不同的搅拌速率的流动行为。

- 实验结果：随着搅拌速率的增加，混合物的流动行为发生了变化，显示了非牛顿液的特征。

内容逻辑关系

①非牛顿液的基本概念和分类

- 知识点：非牛顿流体的定义，牛顿液和非牛顿液之间的差异。

- 单词：牛顿液，非牛顿液，剪切变薄，剪切增厚。

- 季节：非牛顿液不遵循牛顿流量法，其流量