科学龙卷风教案
教案标题：科学龙卷风教案
教案目标：
1. 学生能够理解龙卷风的形成原理和危害；
2. 学生能够识别龙卷风的特征和预防措施；
3. 学生能够通过实验和观察，模拟龙卷风的形成过程。
教学资源：
1. PowerPoint演示文稿：介绍龙卷风的形成原理、特征和预防措施；
2. 视频素材：展示真实龙卷风的影像，以及模拟龙卷风形成的实验；
3. 实验材料：透明塑料瓶、水、食用色素、洗涤液、漏斗、纸片等。
教学步骤：
引入：（5分钟）
1. 使用PowerPoint演示文稿，向学生介绍龙卷风，激发学生的兴趣和好奇心。
2. 提出问题：你知道龙卷风是如何形成的吗？它有哪些特征？我们应该如何预防龙卷风的危害？
探究：（15分钟）
3. 展示真实龙卷风的影像，引导学生观察和描述龙卷风的特征。
4. 使用PowerPoint演示文稿，介绍龙卷风的形成原理，并解释气压差异、温度变化等因素对龙卷风形成的影响。
5. 展示模拟龙卷风形成的实验视频，解释实验步骤和原理，并引导学生思考实验结果。
实践：（20分钟） 6. 将学生分成小组，每个小组提供一组实验材料。
7. 指导学生按照实验步骤进行实验：将透明塑料瓶装满水，加入食用色素和洗涤液，用纸片覆盖瓶口，迅速倒置瓶子，并观察结果。
8. 引导学生观察实验现象，并解释实验结果与龙卷风形成原理的关联。
总结：（10分钟）
9. 回顾教学内容，让学生总结龙卷风的形成原理、特征和预防措施。
10. 鼓励学生提出更多关于龙卷风的问题，并进行讨论。
11. 结合实际案例，让学生思考如何应对龙卷风的危害。
作业：
12. 布置作业：要求学生以龙卷风为主题，撰写一篇短文，介绍龙卷风的形成原理和预防措施。
教学延伸：
1. 邀请地理学或气象学专家进行专题讲座，深入探讨龙卷风的相关知识。
2. 组织学生参观气象台或相关科学展览，加深对龙卷风的理解和认识。
教学评估：
1. 在实践环节中观察学生的实验操作和观察记录，评估其对龙卷风形成原理的理解程度。
科学小实验水中龙卷风的原理
水中龙卷风是一种有趣的科学现象，它在实验中可以通过简单的操作和材料展示出来。在这个实验中，我们会创建一个旋转的漩涡，类似于龙卷风形成的过程。下面将详细介绍水中龙卷风实验的原理和步骤。
实验材料和工具：
- 一个透明的大容器（如玻璃瓶、大鱼缸等）
- 水
- 一个小容器（如小杯子、小瓶子等）
- 食用色素（可选）
- 一个搅拌棒或长木棍
实验步骤：
1. 准备工作：
- 将大容器清洗干净，并确保其完全透明，以便观察实验过程。
- 填充大容器至约三分之一的高度，水的量需要足够形成旋涡。
- 如果希望观察更清晰的效果，可以添加少量的食用色素使水变得有色。
2. 创建旋涡：
- 将小容器放入大容器中心，确保小容器与大容器底部之间有一段距离。
- 轻轻旋转小容器，使其在大容器中形成一个初始的旋涡。这可以通过用手指或搅拌棒在小容器内部轻轻搅动来实现。
3. 加速旋涡：
- 当旋涡开始形成后，用搅拌棒或长木棍继续搅动小容器中的水。沿着一个方向持续搅动，可以逐渐加速旋涡的形成和旋转速度。
4. 观察效果：
- 随着旋涡加速，你将看到水在大容器中形成一个漩涡状的旋转流动，类似于龙卷风的形状。你可以观察到水的中心部分下降，并形成一个向上的漩涡。
实验原理解释： 水中龙卷风实验的原理涉及到涡流和动量守恒的概念。在实验中，当你用搅拌棒或长木棍搅动小容器中的水时，水的初始速度会逐渐转移到整个水体中，产生一个旋涡。这是因为液体具有流体特性，当受到外力作用时，它们会迅速传递并分布力量。
通过不断搅动水，你输入了机械能，这在水中产生了涡旋运动。当你在小容器中搅动水时，水开始围绕着中心点旋转。这是因为搅动产生了旋转速度，而水由于惯性而倾向于保持其原有的运动状态。这导致了水在中心形成一个向上的漩涡。
在水中龙卷风实验中，动量守恒也起着重要的作用。根据动量守恒定律，当一个物体受到力的作用时，物体的总动量保持不变。在这个实验中，搅拌棒或长木棍施加了力量，将动量传递给了水体。由于没有外力的作用，水体内部的动量总和保持不变。因此，当你搅动水时，水开始形成旋涡，使得整个水体内部的动量得以保持平衡。
第２０卷
２０１０年第５期 现代教育技术
Ｍｏｄｅｍ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｖ０１．２Ｏ
ＮＯ．５ ２０１０
探究导向的科学课程演示型课件结构和内容设计
刘立云 张军征
（山西大同大学教育科学与技术学院，山西大同０３７００９）
【摘要】科学课程的探究教学要重视演示型课件的结构和内容设计，能充分发挥其优化课堂学习环境的作用，引导参与和
思考。设计合理的课件结构，以引导课堂的探究活动，促进学生了解知识结构。对来自教科书和教师的教案的内容进行选择、
改造和加工，转变为能够发挥演示课件优势的探究内容。恰当利用Ｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔ的页内动画，使静态内容动态化，形象地展示逻
辑顺序、变化过程和转化关系等，引导观察和思考。
【关键词】科学课程；探究导向；演示型课件；结构设计；
【中图分类号】Ｇ４２０ 【文献标识码】Ａ
新课程标准提出科学学习要以探究为核心。在科学课程 的课堂探究中存在教学内容选择、学习情境创设和教师引导
等方面的问题。随着中小学的信息技术应用条件的改善，用 Ｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔ制作的演示型课件成为学校中使用最频繁的课件
类型。Ｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔ演示型课件融合图文声像等多种媒体元素， 具有强大的表现力，在科学课程中合理的应用可以优化课堂
学习环境，引导学生参与和思考。但由于许多教师往往注重
制作的技术而忽视课件的结构和内容设计，使课件只是成为 信息传递工具，不能很好地促进科学探究学习。
本文以小学三年级科学课《养蚕》为例，介绍探究导向
的演示型课件的结构和内容设计。《养蚕》是小学三年级的科
① 讨 论 如 何 养 蚕 内容设计
【论文编号】１００９－－８０９７（２０１０）０５—００４１—ｏ４
学课“动物的生命周期”单元的内容。课件设计的目的是引 导学生在课堂教学中生动地体验“养蚕”的活动，经历科学
观察的过程，对我国养蚕抽丝的发明、发展有一定的了解， 使学生主动积极地参与课堂活动。
龙卷风最大的威力
龙卷风的威力龙卷风是一种剧烈旋转的小尺度空气涡旋系统，其旋转速度很快，最大风速可达100米/秒至150米/秒，即360千米/小时至540千米/小时，比高铁的速度还要快得多。据科学家估算，龙卷风储存的能量平均为10000千瓦·时，相当于一个装机容量很大的发电厂。
龙卷风按它的破坏程度不同，分为0-5增强藤田级数，简单来说就称为EF级，由1971年芝加哥大学的藤田哲也博士所提出。
EF0级：风速在65-85mph，约合105-137km/h，虽然较弱，但还是足以把树枝吹断，把较轻的碎片卷起来击碎玻璃，一些烟囱会被吹断。(出现几率极高，53.5%)
EF1级：风速在每小时86-110mph，约合138-177km/h，它们可以把屋顶吹走，把活动板房给吹翻，一些较轻的汽车会被吹翻或刮离路面。(出现几率较高，31.6%)
EF2级：风速在111-135mph，约合178-217km/h，它们可以把沉重的甘草包吹出去几百米远，把一棵大树连根拔起，货车可以刮离路面。(出现几率中等偏低，10.7%)
EF3级：风速在136-165mph，约合218-266km/h它们可以把一辆较重汽车吹翻，树木被吹离地面，房屋一大半被毁，火车脱离轨道。(出现几率低，3.4%)
EF4级：风速在166-200mph，约合267-322km/h，它们可以把一辆汽车刮飞，把一幢牢固的房屋夷为平地，树木被刮到几百米高空。(出现几率很低，0.7%)
EF5级：EF5级风速超过每小时200mph，也就是超过了322km/h，房屋完全吹毁，汽车完全刮飞，路面上的沥青也会被刮走，货车、火车、列车全部脱离地面。(出现几率较低偏高，20%—45%)
龙卷风
龙卷风并没有EF6级。那是绝对不可能的，这是根据物理和气象学推算出来的，所以，1999年5月3日俄克拉荷马城的龙卷风不是EF6级，而是EF5级，但是电视台也报道过当天超过每小时512公里的风速，而且在一个雷达上估测到了318mph的大风，这就表明龙卷风的破坏力量很大，不要相信有EF6级龙卷风，那是虚构。
