概述

摘要

·2007年，23歲的巴林頓·歐文成為最年輕的單人環(huán)球飛行者，他也是實現(xiàn)這一壯舉的第一位黑人。

·飛行途中，歐文好幾次遇到了危險的大氣條件。他運用自己的飛行技巧以及對于飛行中升力、重力、阻力和推力四種力的理解，最終化險為夷。

·核心概念（小學低年級）：力和運動——對一個物體施加推力或拉力能改變其運動速度或運動方向，還能使其開始或停止運動。

·核心概念（小學中高年級）：力和運動——力作用于特定物體，既有大小也有方向。靜止狀態(tài)的物體上通常作用著好幾個力，但它們相加的總和為零。如果力的總和不為零，就能改變物體的運動速度或運動方向。

·跨學科概念：原因和結果。

課程標準

核心要求

·描述文中的一系列歷史事件、科學觀念或科學概念、技術流程等各個步驟之間有何聯(lián)系，使用的語言要體現(xiàn)時間、順序和因果。

·撰寫幾段敘述性文字，其中要詳細說明一個事件或一串相繼發(fā)生的事件，要包含對于行為、想法和感受的細致描述。要用表示時間的詞語標出事件順序，文章要完整。

·使用紙質或電子的詞匯表或初級詞典來確定或澄清關鍵字詞的精確含義，紙質和電子版皆可。

科學要求

·預期表現(xiàn)：以合作的方式規(guī)劃并實施一項研究，以得出的數(shù)據(jù)作為論證的基礎，其間要開展恰當?shù)尿炞C。要注意控制變量，還要考慮試驗的次數(shù)。

·科學和工程實踐：規(guī)劃并實施研究。

所需材料

·索引卡，干凈白紙，訂書機，詞典，剪刀，膠帶紙，一大張藍色工作紙，紙袋，骰子，作為游戲道具的小型物件若干

·將雜志第4～5頁的地圖放大一份

補充材料

·關于巴林頓·歐文的更多信息：

http：∥www.experienceaviation.org

·四種力對于飛機的影響：

http：∥www.grc.nnsn.gov/WWW/k-12/airplane/forces.html

背景資料

·2007年，巴林頓·歐文成為最年輕的單人環(huán)球飛行者，也是做到這一點的第一位美國黑人。當時他23歲。

·在做出獨自環(huán)球飛行的決定后，歐文用了5年時間募集贊助，用別人捐贈的零件制造了一架飛機，他將飛機命名為“靈感號”。2007年3月23日，他駕機從美國邁阿密起飛出發(fā)。

·歐文的成就非同小可，尤其是因為他駕駛的飛機沒有除冰系統(tǒng)和氣象雷達。缺少這兩樣工具，掌握飛行中的四種力顯得尤為重要。

升力：將物體向上推舉的力。

重力：使物體朝著地球中心掉落的力。

推力：將物體向前推進的力。

阻力：使物體的運動變慢的力。

·飛行途中，歐文遭遇了沙塵暴、季風、雷暴和冰霜，每一次遭遇都是對他飛行技術的考驗。

·沙塵暴的強風增加了阻力。歐文的對策是加大引擎以更大的推力對抗阻力。

·季風中的上升氣流和下降氣流嚴重干擾了飛機的高度。為了保持高度，他竭力在重力和升力之間求得平衡。

·飛機機翼的形狀是為了制造升力。結冰會增加機翼的重量，并增大阻力。為了對抗阻力，飛行員必須增加推力。

信息速遞

·歐文起飛時，只帶了30美元現(xiàn)金，僅有600小時的飛行經(jīng)驗。

·歐文的旅程用了97天時間，停留了26站。

閱讀準備

預習

為什么它們會飛

1.在索引卡上寫出下列詞語：鳥，飛機，大黃蜂，蝴蝶。

2.請一名學生挑出一張卡片，并在黑板上畫出卡片上的詞語。畫畫的學生不能說話，也不能提供暗示。畫完后，請全班學生在一分鐘內猜出這位學生畫的是什么。

3.再請三名學生畫出剩下的三樣東西。等全班認出了這些東西后，請大家說說這四樣東西有什么共性。

（都會飛。）然后追問幾個較難的問題：它們是怎么飛的？是如何保持在空中的？鼓勵全班學生交流想法。

詞匯

分組活動，集思廣益

1.開始活動前，另取一張索引卡，在上面寫下“小辭典”中的詞語和定義。

2.向學生提問：他們在學習科學詞語時，什么方法最有幫助？是閱讀定義，參考插圖，還是觀看演示？請學生們交流經(jīng)驗，并鼓勵他們說出有效的學習方法。

3.將全班學生分成4組，每組發(fā)一張卡片。告訴組員：他們有10分鐘時間，考慮如何將卡片上的詞語和定義教給全班同學。在各組之間巡查，在他們需要時提供幫助。

4.請各組向全班演示。每次演示之后，鼓勵下面的學生說說自己學到了哪些關于這個詞語的知識，又認為它是什么意思。

5.當所有小組演示完畢，展示雜志第7頁“小辭典”中的詞語，和全班一起逐個溫習，直到學生對每個詞語都有了透徹理解。

聯(lián)想學習

整合已有的知識

1.向學生提問，他們對“阻力”這個詞語有何認識，在哪里聽說過這個詞語，認為它是什么意思。作為演示，請一名學生在地板上拖一件東西。

2.展示雜志第7頁“小辭典”。請一名學生朗讀“阻力”的定義。幫助學生將他們對這個詞已有的理解與其科學定義聯(lián)系起來。比如告訴他們將一件重物拉上山丘時，你的速度就會變慢。鼓勵學生在頭腦中形成這個詞語的意象。

3.對剩下的詞語重復這個過程。

語言訓練

閱讀探索

建立聯(lián)系

1.展示雜志第1頁，讓學生閱讀片刻，然后提問。

這篇文章的主人公是誰？（一名飛行員。）

他完成了什么任務？（獨自環(huán)球飛行。）

他借用了什么力量？（運動中的力。）

2.向學生說明，巴林頓·歐文是最年輕的單人環(huán)球飛行者，也是做到這點的第一位黑人。告訴學生，在這篇文章里，他們將會讀到歐文遭遇的一些困難，還會知道他是如何運用力和運動的知識克服這些困難的。和學生一起閱讀文章，然后提問：從哪一個字可以看出，歐文是在講他自己的故事？（“我”。）

3.給每個學生發(fā)一張活動卡，指導他們閱讀卡片頂部的定義。然后要他們在每個定義旁的空白處畫一個箭頭，標出飛機受到的各種力的方向。最后檢查結果，確保學生理解每一種力的作用。

4.全班學生一起閱讀文章。在讀完沙塵暴、季風和冰霜的描寫后停下，鼓勵學生描述這些天氣，并說一說歐文的飛機在這些天氣中的遭遇。問問他們：其中牽涉到了運動中的哪些力？指導他們在活動卡上記錄這些信息。寫作探索

你在什么時候有過夢想

1.展示雜志第7頁。請一名學生朗讀文章最后一段。然后全班一起討論：這些語句表現(xiàn)了歐文的哪些品質？鼓勵學生思考：這使他們對自己有了哪些認識？

2.要學生回憶一個自己“絕不放棄”的時刻。當時他們想做什么事？后來做成了嗎？中間又遇到了什么困難？

3.指導學生像歐文那樣，從自己的角度出發(fā)，寫下當時的經(jīng)歷。鼓勵低年級學生描述自己當時的想法、行動和感情。指導中高年級學生在這些之外還要加進對話。告訴學生，敘述時要使用“首先”“接著”“然后”“最后”等詞語，一步步引導讀者。最后提醒他們：每個故事都需要一個結局，即使他們的旅程并沒有結束。

拓展訓練

編寫一本“運動中的力”的詞典

1.展示雜志第7頁，仔細閱讀“小辭典”。鼓勵學生解釋這部分的作用。（定義重要詞匯。）

2.指導學生瀏覽文章，并圈出他們認為難懂的詞語。接著將全班學生分成若干小組。指導組員對比各自的發(fā)現(xiàn)，然后制作一張清單，列出每個組員圈出的詞語。

3.給每個學生發(fā)3張白紙，讓他們疊在一起后對折，并用訂書機訂成一本小書。

4.指導學生翻開這本新書的第1頁，并將這一頁分成3個部分，分別標上“A”“B”和“C”。然后對后面的幾頁如法炮制，一直標到“Z”。

5.給每組發(fā)一本詞典，或者要他們上網(wǎng)查找。指導各組學生查找清單上每個詞語的意思，然后在他們制作的新書上記下這些詞語和它們的定義。每個詞語都要按拼音記在相應的字母下方。給予學生鼓勵，必要時提供幫助。

科學素養(yǎng)

科學探究

平衡運動中的力

1.板書“阻力”“升力”“重力”和“推力”。全班一起溫習，確保學生理解它們的意思。必要的話，展示雜志第7頁“小辭典”，讓學生們有一個更加透徹的理解。

2.給每個學生發(fā)一張索引卡。讓他們將卡片裁成兩半，交叉重疊，用膠帶固定成一個“十”字。

3.讓學生用鉛筆在十字的四條臂上寫上四種力，然后檢查結果。他們是否把相互對抗的力寫在了相反的臂上？（升力對引力，阻力對推力）如果沒有，就叫他們再寫一次。

4.要求學生調整十字的方向，使得“重力”位于左面，然后指導他們做一個小紙球，放到十字中央。接著提問：當紙球靜止不動時，它受到了哪些力的作用？

（全部四種力。）紙球為什么不動？（它受到的力是平衡的，作用于它的力的總和為零。）

5.叫學生將十字向左傾斜。這下發(fā)生了什么？（紙球滾到了左邊。）是哪一種力在起作用？

（重力。）紙球滾走了嗎？如果滾走了，那是為什么？（受力太大了。）你需要增加哪種力才能防止紙球再次滾動？（升力。）

6.安排學生兩兩搭檔，要他們輪流將十字傾斜。鼓勵他們控制傾斜的力度，使紙球始終停留在十字上。要求學生向搭檔解釋，每一次紙球改變方向，它的受力都有什么變化。拓展訓練

愿力與你同在

1.開展這項活動之前，先做如下準備：

制作一塊游戲板，將原文第6～7頁上的地圖放大，然后用膠帶粘在一大張藍色工作紙上。

在幾張紙片上寫下“重力”“升力”“阻力”“推力”“變大”“變小”等詞。在3個紙袋上貼上“重力/升力”“阻力/推力”和“變大/變小”的字樣。然后將紙片投進對應的紙袋里。

取一個骰子和一些小物件，作為游戲道具。

2.將全班學生分成5組，每組發(fā)1件游戲道具。

3.向全班講解游戲規(guī)則。

基本規(guī)則：各組都將自己的道具放在美國佛羅里達州的邁阿密。每組出一名玩家擲骰子。點數(shù)最高的組先玩。

起飛：每次玩家走到站點（有飛機圖標處），必須起飛。起飛前先從“重力/升力”袋子中抽一張紙片，如果上面寫的是“重力”，玩家就被禁錮在地面，只能等下次輪到了再抽。如果上面寫著“升力”，玩家就再擲骰子，并依照點數(shù)在游戲板上向前移動。

飛行：要在站點之間飛行，各小組就要從“阻力/推力”和“變大/變小”袋子里分別抽出紙片。他們要懂得力的大小變化對飛機的受力情況有何影響。（學生可以相互交流。）然后擲出骰子，并根據(jù)擲出的點數(shù)向前或向后移動。

降落：玩家走到距離站點圖標三步之內都必須降落。降落前也要擲骰子，只有擲出了正好所需的步數(shù)才能降落，否則就要在降落點左右盤旋，直到擲出了相應的步數(shù)再降落。若要再次起飛，就必須在紙袋子里摸出“升力”紙條。

空中的麻煩：如果玩家向后飛行，并且走到了距離一個站點三步之內，他就必須降落。降落時要遵循上述程序。

最終目的地：首先繞地球一圈回到原點的小組為贏家。

活動卡

運動中的力

用箭頭標出運動中的每一種力，說明這種力是推動飛機還是拖拽飛機。

評估表

閱讀下列問題，選擇正確答案，或在橫線上寫出答案。

1.哪種力會將物體引向地面？

A.重力。

B.阻力。

C.升力。

2.哪種力使飛機加速飛行？

A.推力。

B.升力。

C.重力。

3.飛機遇到強風時為什么會減速？

A.強風制造了升力。

B.強風制造了推力。

C.強風制造了阻力。

4.飛機的機翼為什么是下面平坦、上面彎曲？

A.為了制造阻力。

B.為了制造升力。

C.為了制造重力。

5.說出運動中的四種力。飛行員為什么必須理解這些力的原理？

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活動卡（答案）

運動中的力

用箭頭標出運動中的每一種力，說明這種力是推動飛機還是拖拽飛機?；卮饐栴}：巴林頓·歐文在飛行中遇到了什么天氣？

評估表（答案）閱讀下列問題，選擇正確答案，或在橫線上寫出答案。

1.哪種力會將物體引向地面？

A.重力。

B.阻力。

C.升力。

2.哪種力使飛機加速飛行？

A.推力。

B.升力。

C.重力。

3.飛機遇到強風時為什么會減速？

A.強風制造了升力。

B.強風制造了推力。

C.強風制造了阻力。

4.飛機的機翼為什么是下面平坦、上面彎曲？

A.為了制造阻力。

B.為了制造升力。

C.為了制造重力。

5.說出運動中的四種力。飛行員為什么必須理解這些力的原理？

運動中的四種力是阻力、升力、推力和重力。飛行員必須理解這四種力的原理才能飛行。

（參考答案）