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?；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
21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺
7.制作與測試我們的小船
一、教學目標
科學觀念:
工程設計一般會經歷“問題——設計——制作——測試——完善”等過程。
科學思維:
在制作環節，學生要像工程師一樣嚴格地按照圖紙來選材和制作，感受設計的重要性。在測試小船的環節，應學會發現問題，再進行調整與改進。加深學生對產品工程設計的理解，培養學生工程思維和動手實踐能力。
探究實踐:
1.能按照設計方案制作小船。
2.能根據測試過程中發現的問題，不斷調整和優化小船。
3.能從多個角度評價小船的制作過程。
態度責任：
1.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。
2.感受到技術與工程在人類文明史上與科學有同等價值和地位，為人類的發展做出巨大貢獻。
二、教學重難點
重點：制作船的過程中，能夠按照圖紙來選材和制作，并在測試過程中發現問題，再進行調整與改進。
難點：制作船的過程中，學生能夠考慮多方面因素，融合多方面的知識和技能，理解產品的工程設計流程。
評價任務（根據需要設計評價量規）
評價量表
項目 一級（1分） 二級（2分） 三級（3分） 自評 互評 師評
按設計圖制作 不按照設計圖制作 部分按照設計圖，隨便調整 按照設計圖制作，發現問題，稍作調整
載重量 達到200克 達到250克 達到300克
穩定性 不太穩定 比較穩定 很穩定，不會側翻
航行方向 無法控制 有點偏向 能控制方向
成本控制 超出成本 控制在成本左右 控制在成本以內
分工合作 沒分工，自己做 有分工，有合作 分工明確，相互合作較好
小組匯報展示 沒有互相幫忙 能把小組的情況匯報出來 相互幫助，一起匯報交流
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.學習回顧。 師生共同回顧上節課所學內容，明確上節課制作一艘小船的任務： （1）載重量達到200克; （2）有自己的動力系統; （3）能把貨物安全運輸到1米外的終點(航行過程不能碰壁) 師：同學們小組合作都已經設計出了小船，并給自己的船起了富有個性化的名字，如“蛟龍號”“夢想號”，還進行了成本核算，各小組都能把成本控制在最節儉的范圍，值得表揚，這節課我們就一起來制作并測試我們的小船。 回顧工程設計的過程，引出本課學習任務 ，激發學生興趣。 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：制作小船 （1）討論制作前的步驟 制作前，小組討論制作有哪些步驟？怎樣安排比較合理？ 小組代表匯報，師生小結，并課件展示。 ①先分工，再制作; ②先分裝，再組裝;安裝要嚴實不松垮; ③按照設計圖紙制作; ④如果在制作過程中發現新的問題，需要改進設計，可以及時在設計圖和經費預算上做出調整。 ⑤制作過程中要注意用電、用刀的安全。 課件出示活動手冊中的評價表 師：為了更好地完成本次任務，我們可以在設計、制作和測試中給自己進行評價，大家打開活動手冊第6頁，看到評價表，大家在活動過程中進行自評和互評。 小組合作制作小船 空氣動力船：利用小電風扇通電后的風力作為動力，制作過程如下：安裝保護罩、安裝螺旋槳、制作船體（利用熱熔膠將兩個塑料瓶用木片固定在一起）、安裝動力底座、固定馬達動力裝置和電池盒。 明倫動力船：利用電動輪轉動，撥水前進。制作過程如下： 按模具畫船體、用刻刀切出船體、制作船體、分工合作，制作船體安裝制作明輪動力、刻出放置鉤碼的位置、用雙面膠組裝船體、用 刻刀刻出安放動力裝置的位置、安裝固定動力、 活動二：測試并改進小船 師：同學們我們已經制作出了自己的小船，下面就讓我們測試一下我們的小船能不能完成任務需求。 課件出示對小船的要求。 測試制作好的小船是否滿足以下要求: ①載重量達到200克; ②有自己的動力系統; ③能把貨物安全運輸到1米外的終點(過程不能碰壁)。 小組分組測試，并研討以下問題： ①小組討論:針對剛才測試發現的問題，我們的船還可以怎么改進 ②小組根據測試環節發現的問題改進設計圖，也可以對制作工藝進行改進。 （2）小組匯報。 （ ）組小船的測試記錄單 水輪船載重量(克）行駛距離(米)是否抵達碼頭存在的問題我們的改進第一次測試2001是先偏左再偏右靠水道的左邊開始放船第二次測試2001是先偏左再偏右調整水輪偏向第三次測試200是還有一點點偏右安裝一個船舵加以調整
（ ）組小船的測試記錄單 風輪小船載重量(克）行駛距離(米)是否抵達碼頭存在的問題我們的改進第一次測試2000.3否偏右向左扭一下馬達第二次測試2000.4否偏右向左扭多一點馬達第三次測試2000.6否偏右安裝一個船舵扭向左
（3）再次改進測試小船 （4）小組對船的設計、制作和測試進行自評和互評。 師評總結：評分總分在18分及以上就都很棒，15分以下的就需要好好總結經驗教訓，努力進步哦！ （5）學?？萍脊澯行〈褂[會，給學生布置拓展任務： 給自己小組制作的小船撰寫一份包括船號、小組成員、工作原理、載重量等信息的300字左右的說明書。 課件展示例文： “星”號明輪船 班級:五年(1)班 設計和制作小組成員:夏柏然、李子奇、藍平真、盧思敏 制作材料和工具:電動馬達(1只)、5號電池(1對)、導線、撥水輪(1對)、雙面膠、KT板、裁紙刀 制作過程:小船使用本身就上浮的KT板制作船體，用紙制作好一個船型的紙版后，在大塊的KT板上畫出五個底板，用裁紙刀把他們裁剪出來，最上層的那塊底板要裁出裝載鉤碼的“貨倉”。然后用雙面膠把五層底板黏在一起，做好船體。然后在船上安裝一個電動馬達，帶動左右兩個撥水輪。 工作原理:打開電源，在通電后馬達開始轉動，同時帶動撥水輪順時針運轉，通過向后劃水，利用反沖力推動小船前進。 可載重量：200克
學生按上節課的設計方案制作小船，培養學生的實踐能力和工程設計能力。 學生通過測試小船、評價小船，并改進小船，加深學生對產品工程設計的理解，培養學生工程思維和動手實踐能力。 學生能積極參與討論，掌握制作小船的步驟，小組合作完成制作小船的任務并能根據評價量表進行自評和互評。 學生會測試小船，并能在每次測試后找出問題和不足，及時進行改進，并完成學生小組評價量表。
（三）拓展任務 1.出示“紙船載人”的圖片，提問：這艘紙船為什么能承載一個人？ 船比較大，受到的水的浮力比較大；船底下涂了防水的材料 2.預告學?？萍脊澤系幕顒樱阂园嗉墳閱挝唬浞掷蒙磉叺膹U舊材料，每班制作一艘個性化并具備一定功能的船。 通過拓展知識，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。 “明確任務→制訂方案→制作→測試→評估與改進”的過程，其實就是產品設計與制作的完整過程。 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
通過制作小船、測試小船和評價改進小船，加深學生對產品工程設計的理解，培養學生工程思維和動手實踐能力。
五、作業設計
【知識技能類作業】
填空題
1.輪船的制作需要考慮_________.船的形狀、______、 載重量、穩固性、 等因素。
2.我們根據測試過程中發現的問題，不斷 和 小船。
二、判斷題
1.改變船的寬度可以改變船的穩定性（ ）。
2.測量制作的小船的載重量時，只需要測量一次（ ）。
3.我們對自己制作的船只進行修改和改進的依據，應該是測試結果（ ）。
三、選擇題
1.兩艘大小、船體材質、動力和載重量均相同的小船，其中小船甲的船首為方形，乙的為尖形，讓它們在同一水域中全速航行，其中較快的應該是（ ）。
A 小船甲 B 小船乙 C 一樣快 D 無法辨別
2.用四根木棒制作木筏，結果發現容易側翻，下列方法能改善穩定性的是（ ）
A 再用四根木棒給木筏加寬 B 改用更長的木棒
C 再用四根木棒加厚木筏 D 以上方法都不對
3.帆船是靠（ ）前進的？
A 電力驅動 B 蒸汽動力 C 風力動力 D 太陽能
【綜合實踐類作業】
撰寫自己制作的小船的說明書。
答案：
一、填空題
1．船的大小 船體材料 動力系統
2．調整 優化
二、判斷題
1.√ 2. × 3.√
三、選擇題
1.B 2.A 3.C
六、板書設計
7.制作與測試我們的小船 問題→設計→制作→測試→完善
七、教學反思
本課的設計思路:先引導學生按照設計圖進行制作，制作環節中讓學生像工程師一樣嚴格按照圖紙進行選材和制作，感受設計的重要性;制作完成后再進行測試，學生下水試航時對照教科書的三項測試標準，不斷調整、改進和優化小船。最后，要求學生給每一艘小船寫一份說明書，舉辦一次班級小船展覽會。
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑