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北京明誠外國語科學實驗課:藏在地鐵站里的“伯努利”原理

【國際班】
來源:北京明誠外國語學校 時間:2019-03-12 11:42:04

   科學與藝術(shù)是北京明誠外國語學校的兩大特色課程,張學義老師是明誠科學學科教研主任,他潛心課程研究,不斷創(chuàng)新科學知識在課堂中的教學形式,使得學生在趣味豐富的實踐活動中開拓視野,增長學識。

北京明誠外國語學校 科學實驗課 | 藏在地鐵站里的“伯努利”原理

  張學義老師,北京市物理教師,曾就職于北京市重點中學、國際學校,擔任教研主任一職。

  曾多次負責東城區(qū)中考物理科目命題組工作;參與編寫全國物理統(tǒng)編教材,并獨立完成教材配圖;指導東城區(qū)多名青年教師參加《全國青年教師實驗教學大獎賽》,獲得一等獎。

  擅長G7-G12物理教學工作,善于在課堂中創(chuàng)意有趣的科學實驗,從而激發(fā)學生的研究與學習興趣。善于把中國傳統(tǒng)教學的窄而深與美國AP課程的淺而寬有機融合起來,讓學生在快樂的科學海洋中盡情遨游。

北京明誠外國語學校 科學實驗課 | 藏在地鐵站里的“伯努利”原理

  而他教授的“一米線”課程深受學生喜愛,在真實場景模擬的過程中,解答了孩子們生活中的種種疑惑。

  相信大家對“一米黃線”并不陌生,在火車及地鐵站臺邊緣都能看到它的身影。很多人認為設置“一米黃線”是防止乘客等車時不小心跌落站臺,經(jīng)常無視它的存在。然而它其實是一道重要的“保命線”,它的作用遠遠超乎您的想象!

  看似毫無關(guān)系的事件,其實都是“伯努利效應”在作怪。“伯努利原理”其實是18世紀的時候,彼得堡的丹尼爾·伯努利提出的。用通俗點的語言解釋他的原理就是“在水流或氣流里,如果速度小,壓強就大,如果速度大,壓強就小。”

  In fluid dynamics, Bernoulli's principle states that an increase in the speed of a fluid occurs simultaneously with a decrease in pressure or a decrease in the fluid's potential energy.[1](Ch.3)[2](§ 3.5) The principle is named after Daniel Bernoulli who published it in his book Hydrodynamica in 1738.[3] Although Bernoulli deduced that pressure decreases when the flow speed increases, it was Leonhard Euler who derived Bernoulli's equation in its usual form in 1752.[4][5] The principle is only applicable for isentropic flows: when the effects of irreversible processes (like turbulence) and non-adiabatic processes (e.g. heat radiation) are small and can be neglected.

  張老師通過吹風機從不同方向吹動小球,保持小球不掉落來引入本節(jié)課的主題,隨后通過試管吹球,飛機起飛模擬器等試驗來驗證伯努利原理的應用。

  張老師親手制作了地鐵火車,乘客等教具,利用橡膠皮繩拉動火車,當放開皮繩的時候,火車快速通過,模擬火車急速行駛的場景,他先將乘客放在一米線以內(nèi),通過實驗證明,乘客會因為火車的疾馳而導致的壓強變化而全部倒在地上。隨后他進行第二次試驗,將乘客擺放在一米線之外,火車疾馳通過,乘客安全無恙。通過這樣的實驗,孩子們很快的了解了相應的物理知識,并且能夠培養(yǎng)在生活中的安全意識。

  課程優(yōu)勢與特點:

  通過情景模擬真實的生活現(xiàn)象,讓孩子們學習物理知識并進行相關(guān)安全教育,更讓孩子們了解更多生活中的自然現(xiàn)象。這樣的科學課程貼近生活,更容易孩子理解記憶。

  課程收獲:

  通過這節(jié)科學課的學習,學生能夠清晰的解釋一米線的實際作用及其蘊含的安全知識。能夠明白流體力學的伯努利原理。在生活場景的模擬中進行學科知識和安全教育的教學。

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