資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
3.用沉的材料造船
一、教學目標
科學觀念:
1.沉的材料可以造船；相同質量的橡皮泥、相同大小的鋁箔，做成船的體積越大，受到的浮力越大，越容易浮在水面上；
2.認識到船的穩定性與其結構有關；
3.了解其他技術的發展推動了造船技術的發展。
科學思維:感受到科學和技術緊密相連，它們為人類的發展作出了巨大貢獻。
探究實踐:
1.探索用橡皮泥和鋁箔造船，不斷改進船的形狀來承載一定重量。
2.經歷“設計一制作一測試一分析-改進一再設計”的工程設計的典型過程。
3.通過操作、閱讀資料等形式來改進船的穩定性。
態度責任：
1.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。
二、教學重難點
重點：設計制作并改進橡皮泥船和鋁箔船，使其裝載量達到要求。
難點：改進小船，增強船的穩定性。
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
☆☆☆ ☆☆ ☆
用沉的材料做船 能用橡皮泥、鋁箔設計、制作出船只，認識到沉的材料可以造船 能 基本能 不能
測試橡皮泥船和鋁箔船 能正確地測試橡皮泥船和鋁箔船的載重情況，認識到船的穩定性與其結構有關 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.復習上節課內容。 （1）師：同學們我們上節課使用了什么材料來造船的？ （2）學生自由回答。 （3）教師課件出示材料：竹竿、皮筋、木片 并出示幾個學生制造的船模作品。 教師繼續提出問題：還有哪些材料也可以用來造船呢？ 學生自由回答：合金、木板、塑料、鐵等 （5）師繼續提問：有的材料在水中是浮的，有的材料在水中是沉的，浮的材料可以造船，沉的材料也可以造船嗎 學生自由回答：我認為沉的材料也可以造船，我們看到的輪船就是鋼鐵制造的。 師：沒錯，同學們請看，課本上的船廠建造的巨輪，就是鋼鐵建造的。 為什么要用比較沉的材料來造船呢？ 學生研討后回答：用浮的材料造的船易腐蝕、易進水、載重量小、穩定性不足、不夠牢固。我想用沉的材料可能會解決這些問題。 教師出示課題：今天我們就一起來研究用沉的材料造船的奧秘吧。 復習上節課內容，引出本課學習任務 。 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：用在水中下沉的材料做船。 （1）教師出示材料：橡皮泥、鋁箔紙 師：老師給大家帶來兩種材料，大家猜一猜它們在水中的沉浮情況。 （2）學生作出猜想。 （3）學生實驗驗證。 把橡皮泥和鋁箔分別放入盛水的燒杯中，觀察它們的沉浮情況。 通過驗證發現，它們在水中都是沉的。 教師提出問題：同學們有什么辦法可以讓它們浮起來呢？ 學生自由回答：做成船型、碗形等。 學生分小組設計并制作橡皮泥和鋁箔船各一艘。 教師課件出示溫馨提示及活動記錄表。 溫馨提示： ①畫設計圖 ②按圖造船 ③改進設計方案 ④記錄改動之處 ⑤記錄測試結果 設計圖測試記錄(能否浮在水面上)橡皮泥船鋁箔船
（7）思考我們用了什么方法，讓橡皮泥和鋁箔漂浮在水面上？ ①觀看實驗視頻回顧實驗過程，觀察水位上升的情況變化。 ②學生分小組研討并匯報。 師生小結：原來是橡皮泥和鋁箔紙做成碗形和船型后，體積增大，浮力增大。 （8）感受浮力 提出問題：什么是浮力？ 請大家將船放入水中，并用手按一按，談談你的感覺 學生匯報：有一股力量將小船往上推，阻止我把小船按下去。 師生小結：像橡皮泥和鋁箔等下沉的材料，把它們做成船型后，它們的體積增大，在水中受到的浮力增大，因而更容易漂浮在水面上。現在的輪船，都是用鋼鐵制作，穩定性更好，載重量更大。 活動二：測試小船的載重量和穩定性 （1）師：同學們想知道自己做的小船的載重量和穩定性嗎？請同學們根據活動提示完成實驗并完成記錄單。 活動提示： ①把船輕放在水面上; ②逐個輕輕放入墊圈; ③船剛要下沉時，記錄墊圈個數; ④重復測試三次，取最大值; ⑤測試過程中仍可以改進自己的小船。 測試記錄(墊圈數量)第1次第2次第3次取值橡皮泥船鋁箔船
學生小組實驗活動，并匯報結果。 測試記錄(墊圈數量)第1次第2次第3次取值橡皮泥船251111鋁箔船671010
小結：通過改變橡皮泥小船和鋁箔船的底部形狀和放墊圈的方式，能增加小船的穩定性。 學生通過經歷工程設計過程，探索用橡皮泥和鋁箔紙制作小船，從而找到如何讓沉的材料浮起來的方法，培養學生的科學思維。 通過實驗過程中的不斷改進和探索，尋找讓小船增加穩定性的方法，鍛煉學生的科學探究和科學思維能力。 教師根據活動過程中的觀察，及時給予學生一定的鼓勵，關注學生是否理解相同質量的橡皮泥、相同大小的鋁箔，做成船的體積越大，受到的浮力越大，越容易浮在水面上。 教師觀察學生能否正確地測試橡皮泥船和鋁箔船的載重情況，是否認識到船的穩定性與其結構有關。
（三）研討 1.師：船在行駛中，穩定性十分重要，不然船就會側翻，造成事故，怎樣做可以讓船穩定地漂浮在水面上，增加它的穩定性呢？ 學生閱讀課本資料，然后小組討論，并匯報研討結果。 師生小結：船的底部做得平整、寬闊些，放墊圈時要輕輕、均勻、對稱地放置，防止側翻。 2.你還想對小船進行怎樣的改進？ （1）將船艙分隔 （2）把船密封一下 （3）給船加上船帆 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）拓展 出示教材P28渡船和雙體帆船的圖片及相關介紹。 渡船是主要用于載運旅客、貨物、車輛和列車渡過江河、湖泊、海峽的運輸船。雙體船是一種帶有兩個平行船體的小船，常用作內河或沿海的客船、渡船、工程船等。 師提問:渡船和雙體帆船的結構分別有什么特點 預設:渡船的底部特別寬闊，雙體帆船有兩個船體，駕駛艙和甲板的空間較大。 師：對于增加船的穩定性，你們有什么新的想法 預設:增加船的底部面積和做成雙體船的方法可以增加船的穩定性。 播放船的穩定性相關視頻，引導學生認真觀看。 小結:船的底部越寬闊，穩定性越高。 通過展示圖片和相關材料、視頻，引導學生深入體會形狀對船只穩定性的影響。 關注學生的回答，評估學生是否進一步理解影響船只穩定性的因素。
（五）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
通過設計制作橡皮泥和鋁箔紙小船，測試小船地載重量和穩定性，知道讓沉的材料上浮的方法，增加船穩定性的方法。
五、作業設計
【知識技能類作業】
填空題
1.橡皮泥和鋁箔在水中會 ， 我們可以用它們來模擬造一艘船。
2.橡皮泥和鋁箔做成船后可以漂浮在水面，因為它受到水的 。
二、判斷題
1.浮的材料可以造船，沉的材料不能造船（ ）。
2.鋼鐵制造的船不僅堅固，而且載重量可以更大（ ）。
3.增加船身重量和船底面積可以增加船的穩定性（ ）。
三、選擇題
1.改變材料的（ ）可以改變船的載重量和穩定性。
A.結構 B.材質 C.重量 D.大小
2.“曹沖稱象”主要利用的是（ ）。
A.石頭的重量 B.船的載重量 C.水的浮力 D.大象的配合
3.下列材料屬于沉的材料是（ ）。
A.塑料 B.橡膠 C.陶瓷 D.泡沫
【綜合實踐類作業】
繼續改進我們的小船。
答案：
一、填空題
1．下沉
2．浮力
二、判斷題
1.× 2.√ 3.√
三、選擇題
1.A 2.C 3.C
六、板書設計
3.用沉的材料造船 沉的材料：做成船型，體積增大，浮力增大 增加穩定性：加寬底部、改變形狀
七、教學反思
學生操作過程中會遇到沉的材料制作的船“穩定性”不足的問題，也會在不斷改進與調試中提高船的穩定性。教科書中除了讓學生研討“為了讓船型橡皮泥和鋁箔穩定地漂浮在水面上，我們又用了什么方法 ”外，還提供了渡船和雙體帆船的資料幫助學生理解。
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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。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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