資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
2.用浮的材料造船
一、教學目標
科學觀念:通過學習活動，知道木頭、竹子等浮的材料可以造船，認識到改變材料的結構可以改變船的穩定性和載重量。
科學思維:
1.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。
2.通過對竹筏與獨木舟從結構、載重量、穩定性進行觀察與比較，能分析船體結構與穩定性、載重量之間的關系。
探究實踐:經歷制作竹筏的工程過程，能對方案進行優化，基于測試結果進行改進。
態度責任:感受到人類生產生活的需求推動了造船技術的進步，具有質疑和創新的態度。
二、教學重難點
重點：通過實驗發現浮的材料可以制作船，改變材料的結構可以改變船的載重量和穩定性。
難點：竹筏的制作和測試。
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
☆☆☆ ☆☆ ☆
用竹竿制作竹筏 能畫出合理的設計圖并選擇合適的材料制作出竹筏。 能 基本能 不能
知道木頭、竹子等浮的材料可以造船 能 基本能 不能
測試竹筏 能正確地測試竹筏的穩定性和載重量 能 基本能 不能
竹筏與獨木舟對比 能夠對竹筏與獨木舟從結構、載重量、穩定性進行觀察與比較，并分析船體結構與穩定性、載重量之間的關系。 能 基本能 不能
能認識到改變材料的結構可以改變船的穩定性和載重量。 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.出示獨木舟圖片 師：古人很早就會用樹干來制作獨木舟，上節課我們一起用獨木舟進行了測試，下面我們一起來看視頻回顧一下，想一下獨木舟有哪些不足？ 生自由回答：獨木舟很容易側翻，穩定性差，載重量小，裝的貨物也少。 師：你覺得可以怎樣改進呢？ 生自由回答：把好幾個獨木舟綁在一起，讓底面更穩定，面積更大，能裝載更多的貨物。 師：古代的人民也想到了這樣的方法，這節課我們就一起來學習《用浮的材料造船》。 復習上節課內容，引出本課學習任務，使學生明確本課學習目標。 對于積極回答問題的同學給予及時獎勵。
（二）探究活動 活動一：制作竹筏 師：江南地區多竹林，竹子能漂浮在水面上，人們就想到用竹子來制作竹筏，黃河一帶，人們用羊皮、牛皮等排在一起做成皮筏，這節課我們就做個小小工程師，用竹竿來制作一個竹筏模型。同學們思考一下工程師制作模型一般要經歷哪些過程？ 生回答：設計、制作、測試、評估與改進。 教師出示材料 竹竿有兩個節的，一個節的，中空無節的。 課件給出提示： ①選擇竹竿:將三種不同的竹竿放入水中實驗，發現有什么現象，選擇適合做竹筏的竹竿。 ②再畫出設計圖，并標注材料。 （2）小組實驗并畫出設計圖。 （3）小組學生代表匯報。 制作竹筏記錄單 （ ）組材料1.我們選用的竹竿是(打√): 空心無節（ ）；有一個節（ ）；有兩個節（√） 選擇此竹竿的理由是：兩個節的不會進水設計圖2.畫出竹筏設計圖，標注好材料。 設計說明選擇兩個節的竹竿做竹筏，這樣不容易進水。用木片和橡皮筋固定竹竿，使竹竿更緊固，不容易散架。
學生修改設計圖。 明確制作要求。 教師出示制作要求： ①能穩定地浮在水面 ②牢固、不散架 （6）播放制作竹筏過程的視頻。 溫馨提示：固定前，先把橡皮筋拉伸一下，采用套->拉->套的方法。 （7）學生分小組動手制作竹筏。 活動二：測試竹筏 （1）思考怎樣進行測試？實驗時要注意什么？ 學生自由回答：放螺母時，要左邊一個，右邊一個，要輕輕地放、均勻地放。不能讓水浸濕螺母。 學生觀看實驗演示視頻 教師補充注意實驗注意事項： 實驗時，放螺母要兩頭均勻經輕放，剛好浸濕其一，擦干重來做三次，取值中間觀穩定。載重量要去掉剛浸濕的一個。 學生分組實驗，并填寫實驗記錄單 竹筏載重量測試記錄單測試1測試2測試3取中間值載重量(個)我們竹筏的載重量是( ) 個螺母。
學生小組匯報記錄結果。 竹筏載重量測試記錄單測試1測試2測試3取中間值載重量(個)7767我們竹筏的載重量是( 7 )個螺母。
思考通過觀察實驗結果，你有什么發現？ 相比于獨木舟，竹筏的載重量更大。 活動三：對比竹筏與獨木舟 教師提出問題。 師：與獨木舟相比，竹筏還有哪些特點呢？ 小組研討，并填寫活動手冊記錄單。 小組匯報研討結果。 獨木舟竹筏底部小大體積小大載重量小大穩定性差好
思考竹筏底部寬大，這種結構有什么好處呢？ 學生自由回答。 師生小結：底部寬大，可以讓竹筏更穩定、體積增大，載重量增大。 學生經歷從設計到制作的過程，能深入了解竹筏的結構特點和制作方法，培養學生的科學思維和動手能力。 通過測試實驗和對比觀察，了解竹筏的穩定性和載重量，鍛煉學生的科學探究和科學思維能力。 通過對竹筏與獨木舟從結構、載重量、穩定性進行觀察與比較，引導學生總結竹筏的特點并了解船體結構與穩定性、載重量之間的關系。 學生知道木頭、竹子等浮的材料可以造船并能畫出合理的設計圖并選擇合適的材料制作出竹筏。 學生能正確地測試竹筏的穩定性和載重量，完成測試記錄單并匯報測試結果。 通過對比，學生能認識到改變材料的結構可以改變船的穩定性和載重量。
（三）研討 1.討論改進竹筏的方法。 （1）研討竹筏有哪些不足？怎么解決這些問題？ 學生分組討論，并匯報結果。 預設：竹筏會進水，需要防水。 竹筏載重量不夠大，需要提高載重量?？梢栽谏厦驿伾夏景?。 教師補充建議，課件出示材料保鮮袋、泡沫塊、透明膠帶。 學生討論，并匯報。 可以用保鮮袋將竹筏包起來，可以防水，把泡沫塊貼在竹筏下面，既解決了防水問題，又增加了浮力，載重量也因此得到增強。 從其他方面改進竹筏 教師出示課件圖片（搖櫓木船、鄭和寶船） 提出問題：觀察下面的木船，你有什么發現？（外形、材料、載重量、動力系統）從中得到了什么啟示？還可以怎么改進自己的竹筏？ （2）小組討論，并匯報。 都有船舷和甲板，解決了防水問題，船頭都是尖尖的，減少了阻力。搖櫓木船把櫓安裝在船尾，搖起來很省力，鄭和寶船利用風帆行駛，減少了人力，我們可以從動力上改變竹筏。 出示對比匯總表： 名稱材料載重量動力系統穩定性搖櫓木船木頭較小槳或擼較差明代寶船木帆船大風力好
通過研討問題，升華本課知識內容。 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。 人類需求推動了技術的進步，技術的進步推動了船的發展 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
通過設計制作竹筏，以及測試竹筏，竹筏與獨木舟相比有哪些進步，知道了竹筏的優缺點，并知道改進方法。
五、作業設計
【知識技能類作業】
填空題
1．竹筏的載重量比獨木舟大，它的底部比獨木舟的底部 ，穩定性更 。
2．制作竹筏時需要的材料有 、 、 等。
二、判斷題
1.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。（ ）
2．竹筏的穩定性和載重量都比獨木舟要差。（ ）
3．把竹筷子并排扎的小竹筏比交叉扎的平整。（ ）
三、選擇題
1．竹筏不容易側翻，這是因為（ ）
A.竹子的韌性好 B.竹筏的底面積大 C.竹子容易浮起來
2．關于利用竹竿制作竹筏的過程，下列說法正確的是（ ）
A.制作竹筏時，可以將竹竿直接扎成捆
B.選取兩端有節的竹竿，有利于提高載重量
C.制作的竹筏只要能浮在水面上就可以
3．下列竹筏最穩定的是（ ）
【綜合實踐類作業】
繼續改進自己的竹筏。
答案：
一、填空題
1．寬；好
2．竹筷子/竹竿/木條；橡皮筋和跳繩；剪子
二、判斷題
1.× 2.× 3.√
三、選擇題
1.B 2.B 3.C
六、板書設計
用浮的材料造船 獨木舟竹筏底部小大體積小大載重量小大穩定性差好
七、教學反思
本課重在引導學生制作木筏，在設計改造竹筏(木排)的過程中，孩子們能發現：竹筏與獨木舟的不同之處在于竹筏的船底面積大，載重量也大，穩定性比獨木舟好。但是在實驗過程中，學生會發現墊片容易被浸濕。這時再引導學生思考如何改進，最終得出可以在竹筏上裝上防水的木板這一方案。本節課深化了學生對船的認知，發展動手能力和激發研究興趣，積累用技術與工程解決問題的方法經驗。
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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?；谟姓f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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