資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第二單元《船的研究》大單元整體教學設計
教材版本 教科版 單元（或主題）名稱 《船的研究》
單元主題 同學們，在今年的創客節中，我們學校去參觀的同學都有幸目睹了一場別開生面的船模比賽。那些精致的船模，在微縮的水道中破浪前行，仿佛帶入了一個縮小版的海洋世界。我們能不能也制造出自己的船模，明年也去參加創客節比賽呢？
課標要求 核心概念：物質的運動與相互作用，技術、工程與社會，工程設計與物化 學習內容： 3.1力是改變物體運動狀態的原因：知道日常生活中常見的摩擦力、彈力、浮力等都是直接施加在物體上的力；舉例說明給物體施加力可以改變物體運動的快慢，也可以使物體開始或停止運動。 12.1技術與工程創造了人造物，技術的核心是發明，工程的核心是建造：知道技術包括方法、程序和產品等;知道發明的常用方法，舉例說出一些典型的發明，知道發明會用到一定的科學原理，很多發明可以在自然界找到原型。 12.2技術與工程改變了人們的生產和生活：知道技術對提高生產效率或工作效率的影響，舉例說明應用適當技術可以提高生產效率或工作效率，應用所學科學原理設計并制作出可以提高效率的作品。 13.2工程的關鍵是設計：利用示意圖、影像、文字或實物等多種方式，闡明自己的創意，初步認識設計方案中各影響因素間的關系。基于有說服力的論證，認同或質疑某些設計方案，并初步判斷其可行性和合理性。 13.3工程是設計方案物化的結果：利用工具制作簡單的實物模型，根據實際反饋結果進行改進并展示。 學業要求： 能說明有些力是通過接觸物體施加的，有些力是不直接接觸物體施加的，力可以改變物體的運動狀態。 能說出技術與工程的基本特點及其對提高生產效率或工作效率的作用。 能舉例說出常用的發明方法，能說出一些工程中的主要系統和中國的一些大科學工程;能簡要說明技術與工程對科學發展的促進作用，能嘗試利用儀器設備進行觀測和記錄。 能嘗試應用所學科學原理設計并制作簡單的裝置，能進行模擬演示并簡要解釋如何提高效率。 能提出滿足一定限制條件的簡單工程問題，知道驗收標準，了解設計方案中各種因素間的關系。 能基于所學科學知識，應用創造性思維的基本方法提出多種設計方案，基于批判性思維評價并優化設計方案。 能制作實物模型，并基于證據改進實物模型的設計和制作。 樂于嘗試多種設計方案，初步具有質疑、創新的態度;知道技術與工程需要實事求是，能如實記錄相關信息和正確對待作品的缺陷。
教材分析 本單元以船的材料、結構、動力等發展演變過程中的重要節點為內容，引導學生在認識、設計、制作船的實踐活動中，初步感知浮力，體驗生產生活需求對科學技術發展的推動作用;以船的演化史為線索，引導學生認識船只經歷了“浮的材料一沉的材料”“自然動力一機械動力”等發展歷程;結合這些發展演化過程中的節點展開設計與制作船的動手實踐活動，讓學生深入體驗人類為了提升船只的載重量、穩定性、動力性能，對造船材料、內外部構造、動力裝置等進行不斷改進和發明。 “船的研究”單元共7課，其學習內容貼近學生生活，所涉及的實驗資源豐富，材 料易得易用，適合學生親手操作，便于教師組織學生開展學習活動。 第1課“船的歷史”是單元起始課。第2課“用浮的材料造船”承接第1課中的“獨木舟負載物體”生成的“不穩定”“裝載量少”問題，通過設計、制作、測量與完善竹筏模型的過程，體驗浮的材料可以制作船并感受浮力。第3課是“用沉的材料造船”。用沉的材料造船是造船技術的一次巨大變革，可以讓學生感受科學與技術的緊密聯系推動了人類文明的發展。第4課“增加船的載重量”是讓鋁箔船裝載更多的貨物，保持船體的穩定性,繼續指向生活和生產需求促進了技術進步，使得船結構和造船技術不斷發展。第5課是“給船裝上動力”。第6課“設計我們的小船”和第7課“制作與測試我們的小船”，圍繞船的材料、結構、動力等重要特點，比較完整地介紹了船的技術演變史后，選擇材料，設計和制作一艘符合一定性能標準的小船，是對前五課的學習成果的綜合運用。
學情分析 本單元內容的編排，符合五年級學生的興趣、動手能力等水平特征，單元和分課時聚焦的目標清晰，貼近五年級學生的最近發展區。單元學習活動和目標結構緊密，前后課時之間又保持較好的獨立性，保證學生能在每一課中經歷一個相對完整的科學學習活動，很好地實現了科學思維與科學知識、技能的多維融合。
單元目標 科學觀念： 不同時期的船具有不同的特點和發展趨勢。 科學技術在改變著船，推動著船的發展。 船由船艙、船舵、龍骨等多個系統組成，它們具有不同的作用。 浮的材料和沉的材料都可以制造船，改變材料的結構可以改變船的載重量和穩定性。 相同質量和相同大小的材料，制作的船體積越大，受到的浮力越大，就越容易浮在水面上。 一個人工產品的完成一般會經歷“問題一設計一制作一測試一完善” 等技術與工程過程。 人類的生產和生活需求推動著科學、技術與工程的發展，船的技術發展推動了人類社會的發展和文明進程。 科學思維： 運用科學、數學、技術、工程等學習方式，在優化工程模型中發展動手能力。 能夠分析、解釋簡單模型所涉及的各個要素及結構，通過分析、比較、綜合等方法，抓住簡單事物的本質特征，使用模型解釋有關的科學現象和過程。 3探究實踐： 通過實驗認識船的形狀、結構與阻力、載重量和穩定性之間的關系。 探索用多種沉浮材料造船，不斷改進船的形狀和結構，提高船的載重量和穩定性。 嘗試將情景轉化為具體的工程技術問題，通過設計、制作、評測與完善等過程， 經歷“設計——制作——測試——分析——改進——再設計” 工程實驗典型過程。 能根據問題或要求進行設計，并按設計方案制作或改進小船。 綜合運用所學知識和方法，設計和制作一艘符合一定標準的小船，并不斷完善它的性能。 4.態度責任： 在認識船的發展史中，感受勞動人民的聰明才智。 在設計制作船的活動中，體驗“做”的成功和樂趣，激發運用科學、技術與工程 研究和解決問題的興趣，培養綜合所學知識通過“動手做”解決問題的習慣。 在設計制作一艘小船的活動中，建立質量和成本等意識。 能夠根據任務要求，從資源可行性、社會環境效益等方面開展評估活動。
單元結構化活動
達成評價 圍繞課時學習目標 1.關注課堂問題預設與學生課堂反饋表現。 2.作業設計與學生答題正確率的及時分析。 3.關注竹筏和船模制作的過程性評價和結果性評價。 4.注重工程設計的團隊合作、相互配合的評價，工程設計作品的展示和改進的評價。 圍繞單元和主題目標。 1.分層設置單元測試 2.制作船的模型。
單元課時課型規劃 課時課型課時內容課時目標（單元目標分配）課時學習任務（或問題）（一般1-2個）達成評價1實驗船的歷史通過實驗認識船的形狀、結構與穩定性之間的關系。1.知道船的發展史 2.通過制作獨木舟模型的活動，感受“最初的小船”的樣子和船的載重量、穩定性和水阻特性。1.能夠知道不同時期船的特點及發展史。 2.能夠通過實驗認識船的形狀、結構與穩定性之間的關系。 3.感受船的發展歷程，感受勞動人民的聰明才智。1實驗用浮的材料造船探索用多種浮的材料造船，不斷改進船的形狀和結構，提高船的載重量和穩定性。設計一一制作——測試造一艘竹(木)筏能利用新的材料，完成設計和制作竹筏（木排）的任務，培養創新精神。1實驗用沉的材料造船探索用多種沉的材料造船，不斷改進船的形狀和結構，提高船的載重量和穩定性。用橡皮泥和鋁箔造船，增加穩定性和載重量 1.能體會到不斷改進設計對結果的影響。 2.從船的發展歷程學習中，激發創造欲望。1實驗增加船的載重量1.能夠運用具體尺寸進行設計和制作不同底面積的鋁箔船 2.根據計算和測試結果，不斷改進船的形狀和結構，提高船的載重量和穩定性。1.研究船的載重量與穩定性，研究船的載重量與船的體積之間的關系。 2.給船裝上船艙，研究船艙與穩定性和載重量之間的關系。1.樂于對鋁箔船載重實驗進行探究。 2.能真實記錄自己觀察到的現象，并根據載重數據開展交流研討。1實驗給船裝上動力1.能根據不同要求，給小船提供動力。 2.通過實驗能解釋船行進方向與舵之間的關系。給船裝上動力并控制方向1.能夠在認識船的動力發展史中，感受勞動人民的聰明才智。 2.能夠體驗給船裝上動力的成功和樂趣1實驗設計我們的小船針對具體任務，按照設計的基本步驟來設計一艘小船。 能將自己簡單的創意轉化為設計圖、模型或實物。 對自己或他人設計的想法、草圖提出改進建議，并說明理由。選擇材料設計小船方案，繪制設計圖。1.能在設計小船的過程中，培養綜合運用所學知識解決問題的習慣。 在設計小船的活動中，2.能建立質量和成本等意識。 3.敢于對小船的設計方案質疑并虛心聽取別人的合理建議。1工程設計制作與測試我們的小船能按照設計方案制作小船。 能根據測試過程中發現的問題，不斷調整和優化小船。 能從多個角度評價小船的制作過程。根據設計方案設計小船，并測試、評估、改進。在制作小船的過程中，建立質量和成本等意識。 在制作小船的活動中，愿意跟同伴合作探究，體驗“做”的成功和樂趣，培養綜合運用所學的知識與技能解決問題的習慣
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1.船的歷史
一、教學目標
科學觀念：不同時期、不同類型的船具有不同的特點和發展趨勢。造船的技術發展推動著人類社會的發展和文明進程。
科學思維：用比較的方法，能認識不同時期船的外形、結構、動力等特征。
探究實踐：1.通過觀察比較，認識不同時期船的特點。
2.通過制作獨木舟模型的活動，感受“最初的小船”的樣子和船的載重量、穩定性和水阻特性。
3.通過“獨木舟負載物體”“船型與阻力關系”的實驗認識到船的外形、結構和穩定性、阻力之間的關系。
態度責任：感受船的發展歷程，感受勞動人民的聰明才智。
二、教學重難點
重點：了解不同時期、不同類型船的特點和發展趨勢。
難點：通過“獨木舟負載物體”“船型與阻力關系”的實驗認識到船的外形、結構和穩定性、阻力之間的關系。
評價任務（根據需要設計評價量規）
評價量表
評價任務 評價標準 表現程度 自評 互評 師評
☆☆☆ ☆☆ ☆
交流船的知識 對船有一定的了解，并能提出自己想研究的問題。 能 基本能 不能
觀察對比搖櫓木船和輪船 能積極參與討論，通過觀察對比能夠說出兩種船在體積、船體材料和動力方面的區別。 能 基本能 不能
研究獨木舟 通過動手實驗并研討能夠說出讓獨木舟的載重量與什么因素有關，并找到穩定不側翻的方法。 能 基本能 不能
實驗驗證那種船頭形狀受阻力小。 能 基本能 不能
學習收獲
四、教學過程
學習活動 設計意圖 效果評價
（一）談話導入 1.課件先出示船模圖片 師：同學們，在今年的創客節中，我們學校去參觀的同學都有幸目睹了一場別開生面的船模比賽。那些精致的船模，在微縮的水道中破浪前行，仿佛帶入了一個縮小版的海洋世界。我們能不能也制造出自己的船模，明年也去參加創客節比賽呢？ 生：能 2.課件再出示船的圖片。 師：好，同學們，船是一種常見的運輸工具，在制作船模之前，我們首先要了解《船的歷史》。 創設情境，提出本單元的最終任務是制作船模，本課是對船的學習的開始課。 觀察學生是否對制作船模具有一定熱情和信心。
（二）探究活動 活動一：關于船的知識 1.交流我們知道的關于船的知識，并記錄在記錄表上。 （1）師：對于船你了解哪些知識呢？你還想研究什么呢？請把你知道的有關船的知識，用關鍵詞填寫在記錄表中。 關于船的知識我們已經知道的我們還想研究的功能材料外形構造類型動力系統
（2）學生小組討論，填寫記錄表 （3）小組匯報，教師匯總到班級記錄表中。 活動二：船的發展歷史。 1.船的哪些方面發展了？ 師：船在發展的過程中，經歷了翻天覆地的變化，你知道船在哪些方面發展了嗎？請同學們觀看視頻《船的發展歷史》，回答問題。 播放視頻《船的發展歷史》 學生自由回答問題，教師總結：從遠古的獨木舟發展到現代的運輸船舶，大體經歷了四個時代:舟筏時代、帆船時代、蒸汽機船時代和柴油機船時代。船的外形、體積、材料等都有了很大的發展。 船的比較 師：通過剛剛的視頻，我們認識了很多種類的船。為了方便研究我們以搖櫓木船和輪船為例，請同學們思考三個問題： ①搖木船與輪船在體積、船體材料和動力方面有哪些不同 ②你還知道兩者有哪些不同的地方 ③你還有什么發現 師：同學們對搖櫓木船比較陌生，接下來老師給大家先簡單介紹一下搖櫓木船。 教師介紹搖櫓木船。 搖櫓船是早期江河中的運輸工具，是用櫓來推進的船，櫓的作用是通過對水的作用產生對船的推動力，推動船前進，搖櫓木船體積小,抗風浪能力差,承載力小。 學生閱讀老師準備的閱讀材料，小組研討，填寫記錄表。 現代輪船指用機械發動機推動的船只，多用鋼鐵制造。原始的輪船是以人力踩踏木輪推進，近代輪船是以蒸汽推動外部明輪槳的蒸汽船，現代輪船多用渦輪發動機。輪船體積大,抗風浪相對較強,承載力大。
在漢語中，輪船一般有狹義和廣義兩種用法，廣義的輪船泛指所有大的，機動推進的船只。狹義的輪船是指用汽輪機推進的船只，輪船的推進有兩種方式，一種是原始的以人力踩踏木輪推進，一種是現代的以機械化螺旋槳推進。 學生小組匯報。 船的比較 日期: 項目 搖櫓木船輪船體積小龐大船體材料木頭鋼鐵動力櫓渦輪發電機載重量很少很多穩定性弱強
小結：現代船在體積、船體材料、動力等方面與傳統船相比有很大的變化。 活動三：研究獨木舟 （1）提出問題。 師：同學們我們知道獨木舟是最初的小船，它的承載量如何呢？下面我們用一根木條當做獨木舟模型，試一試，能承載幾個螺母吧 （2）觀看實驗演示視頻。 （3）學生分組實驗，并完成實驗記錄單。 “研究獨木舟”測試記錄表班級： 姓名： 記錄時間：測試目標學會讓獨木舟穩定負載測試方法一個一個增加螺母，測試獨木舟最多能穩定地承載幾個螺母。
用多種方法放置螺母，觀測獨木舟的穩定性。測試過程序號重物放置方法(用圓圈表示螺母)穩定情況(口內打 √)1口穩定負載
口不穩定負載2口穩定負載
口不穩定負載3口穩定負載
口不穩定負載4口穩定負載
口不穩定負載5口穩定負載
口不穩定負載6口穩定負載
口不穩定負載我的發現使獨木舟穩定負載的方法是
獨木舟在裝載重物時，有什么不足之處：
（4）學生小組匯報發現。 師生小結：使獨木舟穩定負載的方法是裝載物體時要保持平衡。獨木舟在裝載重物時的不足之處是不容易掌握平衡，容易顛覆，獨木舟面積小，裝載東西較少。 （5）出示船只圖片，找出下列船只的共同點。 學生自由回答，師生小結：所有的船，船首都是尖形的。 師提出問題：為什么船首都是尖形的呢？ 生猜想：船在水中行駛時，會受到水的阻力，尖形船頭會減少阻力。 學生觀看實驗演示視頻。 學生分組實驗，驗證比一比，不同形狀的船受到的阻力大小。 小組匯報實驗結果。師生小結。 相同拉力下不同形狀”獨木舟“行駛快慢記錄表船首形狀第一次快慢快慢第二次快慢快慢第三次快慢快慢
小結：尖形船首的小船比圓形船首的小船行駛得更快。 調查學生對船的知識了解情況，為接下來的課程做好鋪墊。 通過了解船的發展史，讓學生意識到時代在進步，船的發展技術也在進步，讓學生感受到人民的智慧，使學生認識到船的技術發展推動著人類社會的發展和文明進程。 引導學生通過實驗驗證自己的猜想，鍛煉學生的科學思維能力。 學生能對船有一定的了解，并能提出自己想研究的問題。 學生能掌握船的發展歷史，并能積極參與討論，通過觀察對比能夠說出兩種船在體積、船體材料和動力方面的區別。 學生能通過動手實驗并研討能夠說出讓獨木舟的載重量與什么因素有關，并找到穩定不側翻的方法。能實驗驗證哪種船頭形狀受阻力小。
（三）研討 課件出示研討問題，學生小組研討后，匯報問題研討結果。 1.從船的發展歷史中，你發現了哪些變化 船的外形、材料、結構，體積、動力等都發生了變化。船的發展歷史就是一部人類社會科技發展史。 2.在船中放置重物時，怎樣才能做到保持穩定、不側翻 通過加大船體，或者在船體外增加支架等措施可以增加獨木舟的穩定性。 3.怎樣減小船在行駛中的阻力 把船的船首做成尖形的，可以減小船在水中行駛的阻力。 通過研討問題，為下一節知識做鋪墊。 教師觀察學生是否積極參與課堂討論，給予及時反饋。
（四）知識總結 師生共同總結本課知識點。 教師通過學生回答，了解學生對本課知識的掌握情況。 觀察學生是否參與知識總結，是否積極發言，及時鼓勵參與學生。
四、成果集成
通過閱讀資料和觀看視頻，知道了船的發展史，并通過實驗了解獨木舟的特點、船在運行過程中受到的阻力與船首形狀有關。
五、作業設計
【知識技能類作業】
填空題
1.古人發現浮的材料可以造船。最早的船就是人們利用可以漂浮的樹干造出來的，這樣的船叫做___________。
2．最早的獨木舟由樹干制成，在水中存在___________、___________的缺點。
二、判斷題
1.獨木舟的缺點有載重量小、穩定性不強。( )
2.科學技術推動著船的發展，船的技術發展又推動了人類社會的發展。( )
3.竹筏與獨木舟相比，有了很大進步，主要體現在動力系統和穩定性上。( )
三、選擇題
1.船舶的發展史大體經歷了：舟筏時代、帆船時代、蒸汽機船時代和柴油機船時代，這四個船舶發展史的主要劃分標準是（ ）。
A．動力 B．船體材料 C．體積
2.下列船中，使用風力做動力的是（ ）。
A．明代寶船 B．輪船 C．竹筏
3.竹筏與獨木舟相比較，竹筏的進步在于（ ）
A．穩定性更好 B．載重量更大 C．以上說法都對
【綜合實踐類作業】
嘗試給獨木舟增加支架，增大船體，讓獨木舟更穩定。
答案：
一、填空題
1．獨木舟（或獨木船）
2．不穩定 載重有限
二、判斷題
1.√ 2.√ 3.×
三、選擇題
1.A 2.A 3.C
六、板書設計
1.船的歷史 獨木舟→搖櫓木船→帆船→蒸汽機船→柴油機船→潛水艇 獨木舟：不穩定、裝載少，尖形船首減小水阻
七、教學反思
本課“研究獨木舟”環節的“獨木舟負載物體”“船型與阻力關系”兩項活動，為學生提供了初步感知船的載重、穩定和水阻特性的探究實踐，為學生后幾課的學習生發問題和激發興趣。
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