滑雪坡道

• 查看在线学生学习材料。上课期间可使用投影仪与学生分享此材料。
• 请确保在前面的课程中已介绍牛顿第二运动定律。
• 请考虑所有学生的能力水平和背景。进行分层化教学，让每个学生都可以参与其中。有关建议，请参阅下面的分层教学部分。

• 请在此处观看学生学习视频，也可通过在线学生学习材料获得视频链接。

• 围绕影响滑雪者在滑雪坡道上运动的力展开一次快速讨论。
• 可以提出如下问题：
  • 哪种力使滑雪者滑下坡道？（重力）
  • 重量如何影响滑雪者的运动？（重量越大，动量越大。）
• 告诉学生，他们将搭建一个向下的滑雪坡道模型。
• 向每组分发一套套装。

• 让学生两人一组合作搭建滑雪坡道模型。告诉他们轮流进行搭建，一位寻找积木，另一位进行搭建，每个步骤完成后交换角色。
• 可从下面的提示部分找到搭建方面的帮助。
• 让所有人在 20 分钟后停止搭建。此刻，他们至少应该已经搭建好滑雪者和带有测量角度工具的坡道（直到第 45 页第 23 步）。如果时间允许，他们可以稍后添加气动系统。

• 告诉学生找到一个至少 1 米长的光滑表面，并将模型放置在一端。
• 演示如何确保滑雪者能够进行公平测试。你可以将其称为惯性参照系。
• 提问：如果你在时速 500 英里（约时速 800 公里）的飞机上做这个实验，结果会一样吗？（一样。尽管在教室里我们感觉自己静止不动，但地球正在以接近 1000 英里/小时（约 1600 公里/小时）的速度旋转。如果你的惯性参照系是这个房间，那么模型移动很缓慢。但如果你的惯性参照系是太阳，那么它将移动得超快）。

实验 1：

• 要求学生将滑雪坡道的角度设置为 20 度，然后一次下滑一名滑雪者。
• 告诉他们测量每个滑雪者所滑行的距离，并将其记录在学生学习单或科学笔记本上。最好是每个滑雪者滑三次或三次以上，并计算他们每人的平均滑行距离。

• 召集学生一起分享他们所搭建的模型。
• 可以提出如下问题：
  • 为什么较重的滑雪者滑得最远？（较重的滑雪者具有较大的质量，所以它具有较大的动量，会滑得更远。）
  • 如果你从较重的滑雪者身上取下滑雪板会发生什么？
• 让学生聚拢在其中一个模型周围，演示没有滑雪板的滑雪者将会滑行较短的距离。（弧形的滑雪板与矩形角会影响滑雪者的滑行距离，前者会减少滑雪者从坡道底部滑出时的摩擦。）

实验 2：

• 现在让学生将滑雪坡道的角度设置为 30 度，并预测每个滑雪者会滑到哪里。他们可以通过在量尺旁边放置不同颜色的积木来进行这个实验。
• 要求他们将每个滑雪者滑下坡道，并查看自己的预测是否正确。告诉他们计算每个滑雪者的平均滑行距离，就像在上一个实验中所做的那样。提醒他们在学生学习单或科学笔记本上记录距离 (教师支持 - 附加资源)。

• 召集学生一起回顾并讨论他们的实验结果。
• 可以提出如下问题：
  • 更改斜坡高度时，你从滑雪者的运动中发现了什么规律（斜坡的角度越大，滑雪者滑得越远）。
  • 你能预测接下来会发生什么吗？
• 如果时间允许，鼓励学生在科学笔记本中用自己的话来描述这一现象。
• 为学生留出一些时间拆解模型，将积木分类放回托盘，并清理工作台。

• 鼓励学生在模型搭建过程中探索其运动方式。
  • 他们可以使用手动曲柄控制的气动泵改变斜坡角度？
• 为每位学生的课堂表现提供反馈。
• 让学生进行自我评估。
• 可借助所提供的评价量表来简化此环节。

观察检查清单

• 评估学生描述以下内容的熟练程度：力越大对物体运动状态的改变越显著。
• 可根据教学需要设定评估等级。例如：
  1. 需要额外帮助
  2. 能够独立工作
  3. 能够教别人

自我评估

• 让每位学生选择一块最能代表自己当前水平的积木：
  • 绿色：借助一些帮助，我能够描述更大的动量如何导致运动状态产生更大改变。
  • 蓝色：我能够描述更大的动量如何导致运动状态产生更大改变。
  • 紫色：我能够解释更大动量如何以及为什么导致运动状态产生更大改变。

同伴反馈

• 鼓励学生通过下列方式评估他们的同伴：
  • 使用上述积木标准进行相互评分
  • 表达他们的观点并给予建设性反馈

搭建要诀

• 学生需要用胶带标记起跑线位置，或者借助工作台或地板上的标记将模型排成一行，确保每次测试时滑雪坡道都位于相同的位置。
• 让每个滑雪者下滑时，学生应将其放置在滑雪坡道的顶部，然后释放。由于模型的长度不同，所以学生应测量从斜坡顶部到每个滑雪者停止点的距离。

可通过如下方式简化本节课：

• 让学生从两个不同的角度探索一个滑雪者的运动

可通过下列方式增加难度：

• 让学生在不同的表面上再次进行实验（例如，在滑雪坡道前放一大张纸）
  • 提出额外的挑战，让他们从较重的滑雪者身上取下滑雪板，看看会发生什么
• 让学生搭建自己的滑雪者，做出预测，并测试他们的模型，看它们能否滑得更远

（注意：这将需要额外的时间。）
为了培养学生的数学技能，可让他们计算和比较每个滑雪者的动量：

• P（动量）、M（质量）、V（速度）
• P = M x V
  • （小滑雪者） P1 = 5 克 x ？米/秒
    -（大滑雪者） P2 = 62 克 x ？米/秒
• V = V（两个滑雪者的重力加速度相同，滑动摩擦力差别很小，故此我们可以假设两者的速度非常接近）
• P2 > P1

CCSS.MATH.CONTENT.6.EE.B.7