李佩寧
生活中能夠直觀感受的都是很常見的物質形態——氣態、液態、固態。但自然界是豐富多彩的,正如固體有晶體和非晶體的區分;看上去或分析起來是液態的物質,也有牛頓流體和非牛頓流體的區別。比如,人的血液就是一種非牛頓流體。而事實上,非牛頓流體會在宏觀上呈現出一定的固體性質。
一、課程重點
本課旨在帶領學生研究非牛頓流體的特別之處。學生在觀察現象的同時可以學習物理知識,使用數學工具對物理量和物理規律進行設想、測定和衡量。
【涉及領域】物理、數學
【建議年級】小學中年級
【建議時間】120分鐘
二、課程任務
首先讓學生了解常規固體和液體的性質,然后給出非牛頓流體讓學生直觀感受與想象中的區別;之后通過精確量取,配制非牛頓流體,確立配方;配置成功后,學生要探索、記錄和描述非牛頓流體的特殊性質,據此形成對溶液配比、體積、重量等綜合運用的基本認識,提升總結歸納能力。
三、課程步驟
1.導入(10分鐘)
第一步,認識牛頓流體和非牛頓流體的概念。簡單說,牛頓流體一般是缺乏粘稠的小分子純凈物的液體或低速氣體,非牛頓流體一般是較大分子物質的溶液、純凈物或高速流動的氣體。
第二步,各小組頭腦風暴。教師向各小組導入大量的非牛頓流體的例子,如絕大多數生物流體,包括血液、淋巴液等,以及像細胞質那樣的“半流體”;高分子聚合物的濃溶液和懸浮液等,如聚乙烯、石油、油漆等,食品工業中的番茄汁、醬油以及魚糜、肉糜等各種糜狀食品物料。……