1、20222022 年春新教科版科学五年级下册教案年春新教科版科学五年级下册教案第二单元第二单元船的研究船的研究2.1.2.1.船的历史船的历史背景和教学目标背景和教学目标船是人类最伟大的发明之一。船的诞生，使人类有了跨越河流、远航大海的能力，极大地提高了生产力，促进了生产生活资料和文化的交流。不同种类船的形状、材料、构造、动力系统的差别，以及乘船出行的经历，为学生初识船的类别和功能等特征提供了丰富的体验。研究认为，船经历了“浮具筏独木舟木板船舫现代船”的发展历程。从浮的材料到沉的材料，从自然动力到机械动力，船的载重量、稳定性、动力性能不断优化和完善。本课从“关于船，你知道什么，还想研究什么?”
2、导入，在暴露学生已有知识经验的基础上，通过观看教师提供的丰富资料，了解船的发展史。学习一门学科的历史是理解其概念的重要途径。教科书对不同时期、不同类型的船在体积、船体材料、动力、功能等方面进行了比较，使学生认识船的演化特征与趋势。借助船发展史的认识，感受到船演化与科技发展的内在关系，这既是单元发展暗线，也是后续活动的铺垫。“研究独木舟”环节的“独木舟负载物体” “船型与阻力关系”两项活动，为学生提供了初步感知船的载重、稳定和水阻特性的探究实践，为学生后几课的学习生发问题和激发兴趣。科学概念目标:1.不同时期、不同类型的船具有不同的特点和发展趋势；2.造船的技术发展推动着人类社会的发展和文明进程
3、。科学探究目标：1.通过观察比较，认识不同时期船的特点；2.通过制作独木舟模型的活动，感受“最初的小船”的样子和船的载重、稳定和水阻特性；3.通过“独木舟负载物体” “船型与阻力关系”的实验认识到船的外形、结构和稳定性、阻力之间的关系。科学态度目标：感受船的发展历程，感受劳动人民的聪明才智。科学、技术、社会与环境目标：感受船的发明和技术革新对人类社会发展带来的深渊影响和变化。教学重点：了解不同时期、不同类型船的特点和发展趋势。教学难点：通过“独木舟负载物体” “船型与阻力关系”的实验认识到船的外型、结构和稳定性、阻力之间的关系。课前准备：PPT 课件、独木舟模型、船型模型、细线、垫圈、钩码、水
4、槽、记录单等。课时安排：1 课时教学过程：一、谜语导入教师 PPT 出示谜语：1.楼房宽又长，烟囱屋顶装，有时过江湖，有时进海洋。2.水面一座楼，没腿四处走，四海传友谊，它是好帮手。3.金属铁皮身，讲话呜呜声，谁叫也不理，只帮人渡河。4.不着地，不腾空，高高一座楼，造在水当中。学生踊跃猜谜，教师公布谜底：船。引导：船是生活中常见的一种运输工具，给我们的生活带来了极大的便利。引出本课课题。二、聚焦船是生活中常见的运输工具，给人们的生活带来很多便利，关于船，你知道什么？还想研究什么？学生自由交流，组长总结汇报。预设：船是通过水的浮力漂浮在水面上的；有的船是靠船桨前进的；有的船是靠风帆前进的。同学们
5、的想法都很好，那么本节课我们就一起来研究一下船的历史。三、探索1.根据我们知道的关于船的知识，并记录在班级记录表上关于船的知识（班级记录表）关于船的知识（班级记录表）我们已经知道的我们还想研究的教师引导学生从船体形状、材料、构造、动力系统、功能等角度描述船，再梳理还想研究的问题，并用关键词将信息整理到班级记录表上。充分调动学生概念，学生集体交流，相互补充关于船的知识，填补部分学生知识上的漏洞，提高学习效率，为将要进行的学习活动做好铺垫。2.教师 PPT 出示船的发展历史图片，思考船的哪些方面发展了。请学生观看图片的同时思考：船在发展过程中，哪些方面发生了显著变化？并填写实验记录表。船的比较船的
6、比较项目摇橹木船轮船体积船体材料动力功能3.研究独木舟船行驶在水中，首先要保证稳定、不侧翻。怎样才能做到这一点呢？接下来我们一起来研究船的稳定性。出示材料：一只独木舟、一盒钩码和一个水槽。关于独木舟的制作，我们课选择直径约 5cm、长度约 20cm 的小杉木，用直径 3.5CM 的钻头开槽，这样制作出的独木舟可承载两至三个钩码。但木制独木舟成本高、制作过程繁琐，还有吸水性太强、容易开裂等缺点，简易采用注塑独木舟来完成本课的探究。在动手操作前，请同学们先思考：可以怎样开展探究？实验时要注意什么？4.整理并总结实验方法，出示实验注意事项，放钩码时要轻轻放，放置要均匀，做实验三次，去最大值。5.学生
7、分组实验，教师巡回指导。6.学生汇报实验发现：我的独木舟最多能放几个钩码，根据实验操作反思，在传中放置重物时，怎样才能做到保持稳定、不侧翻？独木舟在装重物时，有哪些不足？7.设问： 我们的独木舟船首是什么形状的？什么样形状的船首受到水的阻力比较小？为什么？8.出示两块形状大小相同的木船模型，比较不同，设计对比实验。9.根据学生回答，整理总结实验方法，用演示实验验证预测或者播放视频船首形状与阻力大小的关系 。10.交流什么形状的船受到的阻力更小，讨论减小船在形式中受到阻力的方法。四、研讨1.在船的发展历史中，你发现了哪些变化？教师引导：从形状、材料、构造、动力系统、功能方面入手。2.怎样让独木舟
8、保持稳定不侧翻？初始平衡：指的是船在水中保持平稳的能力，当你去按压一条有着很扁很宽的船底的独木舟的一侧时，你会感觉到一股回归平衡的力量，这就是初始平衡性好的船；如果是一条很窄并且底部横截面很圆的船，那你也许可以很轻易的把它弄翻，这就是初始平衡不好的船。二次平衡：在划行时，也许不是所有时间都要让船保持初始平衡的状态，有的时候需要长时间的保持船体侧倾，这便是二次平衡。往往初始平衡越好的船，二次平衡越差，反之亦然。一条船的速度往往与二次平衡成正比，与初始平衡成反比。3.怎样减小船在行驶中的阻力？把船做成流线型的。附：流线型是前圆后尖，表面光滑，略像水滴的形状。具有这种形状的物体在流体中运动时所受到的
9、阻力最小，所以汽车、火车、飞机机身、潜水艇等外形常做成流线型。流线型是物体的一种外部形状，通常表现为平滑而规则的表面，没有大的起伏和尖锐的棱角。流体在流线型物体表面主要表现为层流，有或很多有湍流，这保证了物体受到较小的阻力。流线型可以理解为周围的空气绕着物体运动。流线型物体通常较为美观，经常出现在产品的外观设计中，在轮船方面有很大的速度提升。流线型是指头圆尾尖的形状，就是通常所说的水滴形，但现实中雨滴并不是标准的流线型，而是有点椭圆的流线型在流体中能受到最小的阻力， 所以连飞机翼的横截面也做成类流线型 （半截流线型） ，既能产生升力，也不增大空气阻力。五、课堂小结本节课我们一起探究了船的历史，
10、从形状、材料、构造、动力系统、功能方面了解了船的进步，相信同学们都收获满满，在下节课我们一起来用浮的材料造船。2.2.2.2.用浮的材料造船用浮的材料造船背景和教学目标背景和教学目标在前一课的学习中，学生对船的载重量、船体材料、构造、动力系统的演化有了初步了解， 并在制作和测试独木舟的探索活动中发现了独木舟存在载重量小和稳定性差的问题。通过本课的学习，学生将在设计、制作、测量与完善竹筏(木排)模型以获得更大载重量和更好稳定性的活动中，感受浮力，认识到相应结构对船功能的影响。用技术与工程的学习方式设计与制作竹筏(木排)，动手动脑解决独木舟载重量小和稳定性差的过程，学生在获得丰富的动手实践的机会时
11、，还将体验先人依据社会需求改造船只的历程。在完成设计制作竹筏(木排)模型后，教科书再次引导学生对比竹筏(木排)与独木舟，在发现载重量和稳定性进步的同时，引出竹筏(木排)不能确保乘船者或者货物保持干燥，载重量依然不够大等不足。最后，通过竹筏(木排)与摇橹木船、宝船的对比，给学生指出新的研究方向造一艘防水小船。本课根据船发展的历史过程，在设计改造竹筏(木排)的过程中，深化学生对船的认知，发展动手能力和激发研究兴趣，积累用技术与工程解决问题的方法经验。科学概念目标:1.浮的材料可以制作船，改变材料的结构可以改变船的载重量和稳定性；2.生产生活需求推动了造船技术的进步。科学探究目标：1.经历设计与制作
12、竹筏（木排）模型的过程；2.根据设计目标，对制作的竹筏（木排）的性能进行测评，并不断改进结构，提高船的载重量和稳定性；3.通过探究认识到船的结构与载重量和稳定性有关。科学态度目标：能利用新的材料，完成设计和制作竹筏（木排）的任务，培养创新精神。科学、技术、社会与环境目标：感受船的技术革新对人类社会发展带来的深远影响和变化。教学重点：通过实验发现浮的材料可以制作船，改变材料的结构可以改变船的载重量和稳定性。教学难点：竹筏的制作和测试。课前准备：PPT 课件、竹竿 5 根，桐木条 4 根、水槽、橡皮筋、钩码一盒。课时安排：1 课时教学过程：一、聚焦教师 PPT 出示独木舟图片， 提问： 上节课我们
13、一起探索了独木舟的载重情况。 在活动中，你发现独木舟有什么缺点吗？学生分组讨论独木舟的缺点，并归纳出来。教师归纳：古人发现浮的材料可以造船。最早的独木舟就是人们利用可以漂浮的树干造出来的。独木舟确实有很多缺点，如果让我们改进独木舟，克服独木舟的缺点，你打算从哪些方面着手改进？预设：加大船体，增加底面积等。请同学们思考：除了用木头，还可以用哪些材料造船？板书：2.2.用浮的材料造船（引出课题）二、探索1.克服独木舟的缺点设计并制作竹筏出示几根竹竿，提出任务：今天，我们用这些材料来制作一个竹筏。出示竹筏图片，明确设计要求： （1）画出设计图； （2）能稳定地浮在水面； （3）牢固、不散架。2.学生
14、分组合作制作竹筏。3.小组合作完成竹筏的设计方案，汇报交流，说明设计理由和使用的材料等。4.测试竹筏的载重量用钩码测试它们的载重量，观察能装载几个钩码。教师提示： （1）轻轻放，放均匀；总共做三次，取最大值； （2）注意不能让水浸湿钩码。学生分组实验，教师巡视指导。学生汇报实验结果：我的竹筏最多能放置几个钩码。5.学生分组讨论：与独木舟进行比较，看看它们有哪些不同。学生与老师共同交流，学生填写活动手册“比较独木舟和竹筏”记录表。三、研讨1.竹筏与独木舟相比，有了哪些进步？2.竹筏还有哪些不足之处？你打算怎样改进？3.观看下面的木船，你有什么发现？四、拓展继续改进自己的竹筏或木排。改进建议：可以
15、加装风扇，使竹筏依靠风力前进。2.3.2.3.用沉的材料造船用沉的材料造船背景和教学目标背景和教学目标顺着“浮的材料可以造船”的思路，人类自然也在思考和探索“沉的材料也可以造船吗?” 。从用浮的材料造船到用沉的材料造船，其间经历了数千年，受技术的影响，直到 19 世纪初铁船才在欧洲出现，这是造船技术的一次巨大变革。本课借助学生熟悉的橡皮泥以及易于加工制作的铝箔两种沉的材料，通过设计与制作一艘可以承载一定重量的船，再次引导学生经历“问题设计制作测试完善”的技术与工程学习过程，感受科学与技术推动着人类文明的发展。教科书从“浮的材料可以造船，沉的材料也可以造船吗?”引入学习。生活中，学生见到较多的就
16、是钢铁造的轮船，因此对于沉的材料能造船理解难度不大。学生也能够依据生活经验把橡皮泥和铝箔做成船型，让船浮在水面上。但是学生一般不会主动思考其中的原因，因而教科书除文字介绍沉的材料做成船型会增大浮力外，还在“研讨”环节中用“我们用了什么方法，让橡皮泥和铝箔漂浮在水面上?”提问，意在让学生尝试结合学习体验，回顾与总结，从方法层面帮助学生初步感知浮力增大的缘由。学生操作过程中会遇到沉的材料制作的船“稳定性”不足的问题，也会在不断改进与调试中提高船的稳定性。教科书中除了让学生研讨“为了让船型橡皮泥和铝箔稳定地漂浮在水面上，我们又用了什么方法?”外，还提供了渡船和双体帆船的资料帮助学生理解。科学概念目标
17、:1.沉的材料可以造船；2.相同质量的橡皮泥、相同大小的铝箔，做成船的体积越大，受到的浮力越大，越容易浮在水面上；3.认识到船的稳定性与其结构有关；4.了解其他技术的发展推动了造船技术的发展。科学探究目标：1.探索哦用橡皮泥和铝箔造船，不断改进船的形状来承载一定重量；2.经历“设计制作测试分析改进再设计”的工程设计的典型过程；3.通过操作、阅读资料等形式来改进船的稳定性。科学态度目标：1.体会到不断改进设计对结果的影响；2.从船的发展历程学习中，激发创造欲望。科学、技术、社会与环境目标：感受到科学和技术紧密相连，它们为人类的发展作出了巨大贡献。教学重点：通过实验发现相同重量的橡皮泥、 相同大小
18、的铝箔， 做成船型后， 它们受到的浮力增大，因为更容易浮在水面上。教学难点：不断改进船的形状、结构来增加船的载重量和稳定性。课前准备：PPT 课件、水槽、橡皮泥、铝箔、垫圈等。课时安排：1 课时教学过程：一、复习导入上节课我们一起学习了用浮的材料可以造船，那么，沉的材料也可以造船吗？PPT 出示轮船图片。大家都知道一块铁放进水里，它是不会浮在水面上的，那么为什么现在的远洋轮渡都是用钢铁制造的，却能浮在水面上呢？上节课我们知道了浮的材料可以用来造船，那么像铁一样沉的材料能不能用来造船呢？本节课我们就一起来研究这个问题。二、聚焦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
19、也可以造船吗？学生分组讨论，交流汇报。出示橡皮泥和铝箔，教师演示它们在水中的沉浮情况，引出后面的课题。三、探索1.用在水中下沉的材料坐船。橡皮泥和铝箔是在水中会下沉的材料，我们用它们来模拟造一艘船，让它们都能漂浮在水面上。提出研究任务及要求：用橡皮泥、铝箔各造一艘简单的船。知道学生按照活动手册的方法记录，明确先画设计图，再按图纸造船的顺序。设计图测试记录橡皮泥船铝箔船学生分组实验，教师巡回指导，提醒学生按照图纸造船，可以在制作过程中对设计图进行合理的修改，并及时帮助学生解决遇到的各种问题。展示各组的设计图与作品。思考：沉的材料为什么能浮起来？小结：把沉的材料做成船型就有可能浮起来。2.测试船的
20、载重量我们现在已经掌握了让橡皮泥和铝箔船浮起来的方法了。我们做的船载重情况又如何呢？提出研究任务及要求：反复测试橡皮泥船和铝箔船最多装载多少个垫圈。在活动手册上记录两种穿各自承载最大量的垫圈数。学生分组活动并做好记录，教师巡回指导。提醒学生在测试过程中可以不断改进、完善小船，使船的载重量增加。小组汇报交流船的载重情况。设计图测试记录载重量橡皮泥船铝箔船教师小结：橡皮泥和铝箔是在水中会下沉的材料，把它们做成船型后，它们在水中受到的浮力增大了，因为能更容易漂浮在水面上。随着技术的进步，钢铁也能造船。钢铁制造的船不但坚固，而且载重量也更大。四、研讨1.我们用了什么方法，让橡皮泥和铝箔漂浮在水面上？教
21、师引导：体积变大，浮力增大。2.为了让船型橡皮泥和铝箔稳定地漂浮在水面上，我们又用了什么方法？教师引导：橡皮泥和铝箔是沉的材料，把它们做成船型，它们所占的空间体积变大了，在水中受到的浮力也增大了，也就更容易漂浮在水面上。五、阅读资料与拓展船在行驶中，稳定性十分重要，不然船就会侧翻，造成事故。教师出示资料：船舶的稳定性船舶的稳定性是指船舶在有限的作用下不会倾覆，倾侧力消失后能恢复到正常状态的能力。船舶在航行中受到侧面风浪作用倾侧。假设船体向右倾斜，如果船上的货物不移动，重心位置就不会有变化。 但由于左面一部分体积露出水面， 右边同样大小的体积浸入水中，因此浮心向右移动。如果重心比较低，或者船身比
22、较宽，浮心向右移动相对比较大，浮力作用线就会移到重力作用线的右侧。这时候，浮力的力矩会使船体回复到正常状态。如果重心比较高，或者船体比较窄，浮力向右移动相对较小，浮力作用线在重力作用线的左侧。这时候，浮力的力矩会继续使船体倾侧。这两种情况，前一种是稳定的，后一种是不稳定的。如果重心在浮力的下面，船体倾侧后，浮力的力矩一定会使船体回复到正常状态。因此，重心低于浮力的船舶一定是稳定的。为了使船舶具有良好的稳定性，要设法增加船体的宽度，并且尽可能降低船舶的重心位置。浮力的作用线同船体的中心线相交于 M 点，M 点叫稳心。当稳心高于重心的时候，船舶是稳定的； 当稳心低于重心的时候， 船舶是不稳定的。
23、稳心到重心的距离叫做稳心高度。稳心高低越大，船体的稳定性越好。一半船舶在倾侧 1015的情况下，稳心高度大约从零点几米到几米。舰船模型的稳心高度可以按比例缩短。六、课堂总结本节课我们一起来探究了怎样用沉的材料造船，并通过设计、制作和改进造出了一艘有一定载重能力的船，测试了它们的载重量和稳定性，也设想了怎样增加船的载重量，我们的设想是否正确，下节课我们就一起来探究如何增加船的载重量。板书设计2.3.2.3.用沉的材料造船用沉的材料造船沉的材料做成船型2.4.2.4.增加船的载重量增加船的载重量背景和教学目标背景和教学目标通过前三课的学习，学生体验了造船是一个不断优化和改进的过程，知道了把材料做成
24、中空的形状，可以增大体积，更容易漂浮在水面上。从本课开始，学生将根据真实船舶的需求进行设计制作，解决载重量、持续动力等技术问题。也就是说，对船的研究将从定性走向定量，即从制作材料的研究到船体大小的研究，再顺其自然到对船动力的研究。对五年级的学生而言，计算不规则船型体积是有难度的。因此，本课教学让学生设计制作的船模是方形的，这样的操作一方面便于计算体积大小，另一方面方形船模实际指向的是船舱的雏形。本课的设计思路：先从生活实际出发聚焦问题，人们需要越来越大的船来满足生活需求；再用三张大小相同的铝箔做成不同底面积的船，比较它们的载重量，并总结增加船的载重量有哪些方法；最后从“弹珠会滚动，导致船容易侧
25、翻”的问题入手，引导学生体会船舱的作用。科学概念目标:1.技术可以改变船的载重量，推动着船的发展；2.船舱中合理放置重物有利于增加船的载重量；3.船的载重量与船只体积大小有关， 相同重量和相同大小的材料， 制作的船型体积越大，船的载重量就越大。科学探究目标：1.能够运用具体尺寸进行设计和制作不同底面积的铝箔船；2.根据计算黏合测试结果，不断改进船的形状和结构，提高船的载重量和稳定性。科学态度目标：1.乐于对铝箔船载重实验进行探究；2.真实记录自己观察到的现象，并根据载重数据开展交流研讨。科学、技术、社会与环境目标：了解人类的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。教学重点：通
26、过实验发现船的载重量不仅与船的材料、结构、货物放置的位置等多种因素相关，还和船的体积大小相关。当材料相同时，船型体积越大，载重量越大。教学难点：根据计算和测试结果，解决实际问题，增加船的载重量。课前准备：PPT 课件、垫圈、尺子、铝箔、科学活动册等。课时安排：1 课时教学过程：一、复习导入前一节课，我们在自己做的铝箔船上装载了一定量的金属垫圈，把自己做的船成功升级为一艘小货船。随着社会的发展，人们需要越来越大的船，来满足交通和运输货物的需要。而这些需要就是我们本节课要研究的课题增加船的载重量。二、聚焦上一节课我们设想了增加船体载重量的方法，那么本节课我就来一一试验，看看我们的想法是否可行。三、
27、探索1.设计三只不同底面积的铝箔船用三张边长为 12 厘米的正方形铝箔做成小船，你准备怎样增加船的载重量？学生分组套讨论，汇报交流。教师出示教科书上的设计图指导学生按照设计图确定船的底面边长和船舷的高度并在活动册上绘制设计图。船型 1船型 2船型 3示意图最大载重量教师提示：先确定船舷高，在确定船底边长，最后画虚线；为了方便制作和计算，船舷高和船底长都取整数。2.制作铝箔船并计算小船体积PPT 出示铝箔船的制作视频。请同学们按照视频中的方法，根据你的设计图来制作铝箔船。学生制作铝箔船，教师巡视指导。教师出示体积计算公式：体积=底面积 X 高，并引导学生计算每只铝箔船的体积。3.用垫圈模拟货物，
28、比较哪一艘船的载重量大。将制作完成的铝箔船放入水中，要求逐只测试。 。放入垫圈时动作要轻，垫圈摆放要均匀，最后一个使船沉没的金属垫圈不要计算。依次测试三只铝箔船的载重量，将金属垫圈的数量记录在活动手册上。小组汇报数据，教师汇总：用相同重量和相同大小的材料制作的船，体积越大，载重量越大。载重量载重量组号组号船的体积船的体积12345678我的发现相同重量和相同大小的材料，制作的船型体积越大，船的载重量也越大。四、研讨1.船的载重量跟什么有关？教师提示：船的载重量和船的体积大小有关，一般来说,船越大，它在水面的投影面积就大，当承受载重时，它所排开水的体积就越大，所受浮力就越大，而在船浮在水面的情况
29、下，自身重量和载重量之和是等于浮力的。所以船的载重量和船的大小是有关的。2.怎样提高船的载重量？教师提示：要载重量大，一扩大船内空间，二是减少船的自重。五、课堂小结本节课我们学习了如何增大船的载重量，如果船体携带的不是垫圈，而是玻璃珠，玻璃珠会滚动，导致船容易侧翻，同学们有没有好的方法能解决这个问题？请同学们下课后讨论思考。【板书设计】2.4.2.4.增加船的载重量增加船的载重量增加船的载重量增加船的载重量 全班数据汇总表全班数据汇总表载重量载重量组号组号船的体积船的体积12345678我的发现相同重量和相同大小的材料，制作的船型体积越大，船的载重量也越大。2.5.2.5.给船装上动力给船装上
30、动力背景和教学目标背景和教学目标给浮在水面上的船只装上动力系统，让它能够自己行驶起来，这对学生而言是一个极具吸引力的探究项目。通过第 1 课对船的历史的学习，学生已经了解到，驱动船只的动力可以是多种多样的，动力系统的发展也是一个不断改进和完善的过程。本课围绕“如何让船动起来”这一主题开展项目探究，具体将从动力提供、方向控制等技术方面继续设计和制作。整个项目注重培养学生“动手做”解决问题的意识，并为第 6 课、第 7 课的学习做好铺垫。本课的设计思路：先从“人力无法满足大船航行所需要的动力”这个矛盾中引出项目主题给船装上新动力；再给小船设计安装风帆、电动风轮、蒸汽装置等动力，让船行驶起来；接着，
31、尝试给船装上船舵，控制小船的行驶方向；最后拓展到潜艇的介绍。科学概念目标:1.科学技术在改变着船的动力系统，推动着船的发展；2.船可以通过船舵来控制行进的方向。科学探究目标：1.据不同要求，给小船提供动力；2.通过实验能解释船行进方向与船舵之间的关系。科学态度目标：1.在认识船的动力发展史中，感受劳动人民的聪明才智；2.体验给船装上动力的成功和乐趣。科学、技术、社会与环境目标：1.感受船的动力技术的革新对人类社会发展带来的深远变化和影响；2.了解人类的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会的发展。教学重点：基于学生的认知和操作水平，解决给船装上动力的问题。教学难点：实验验证船舵对
32、控制船行进方向的作用。课前准备：PPT 课件、模型船、船舵、水、风扇、小电动机、风帆、螺旋桨、科学活动册等。课时安排：1 课时教学过程：一、聚焦教师 PPT 出示有关船的发展史的图片，请学生看图片思索并说一说，船作为一种运输工具，从古至今它的动力是怎样发展的？我们又哪些方法可以给船提供动力？预设：人力船、帆船、蒸汽船、汽油（柴油）船、核动力船。教师引导：之前我们学习了船的发展历史，同学们总结的船的前进方式也很精准，今天这节课我们就一起来探究如何给船装上动力。二、探索1.给小船装上风帆让学生把风帆装载小船上，利用风力让小船动起来，进行有效的利用风力。让学生改变风力的大小，用不同的风力驱动小船，观
33、察描述小船的不同情况，让学生明白风力越大，小船行驶得更远。改变风帆的角度，引导学生将风帆正对着风扇时，能有效的利用风力，小船行驶得更远，风帆侧对着风扇时，风力很难作用于风帆，小船形式得近。学生讨论靠风力提供的动力有什么特点？教师引导：靠风帆行驶的小船无法自行持续行驶，如何给小船提供持续的动力呢？2.给小船装上其他动力教师给学生提供小马达和蒸汽推进装置，学生分组选择其中一种动力进行安装。教师 PPT 出示材料和工具。学生讨论交流如何安装，记录在记录单中。学生领取材料，并动手组装。教师提醒学生注意安全，并巡回指导。安装完毕后下水调试。小组讨论总结：安装调试中获得的经验及发现的问题。教师设置问题：小
34、船在形式中容易偏离方向，如何让小船保持一定的方向？3.给小船装上船舵学生讨论：小船在行驶中容易偏离方向，如何让小船保持一定的方向？预设：装上船舵。教师 PPT 出示船舵图片教师 PPT 播放视频：船舵的作用。小组讨论：船舵如何控制船的行驶方向。学生汇报，教师出示图片并归纳小结：三、研讨1.我们有哪些方法可以给船提供动力？引导：人力、风力、蒸汽机动力，内燃机动力、核动力等。2.怎样解决动力的持续供应问题？引导：随着世界的经济发展，贸易往来和人员交流日益密切，船舶运输得到了快速的发展，人们对船舶的要求也越来越高，要求船舶动力大、稳定高效、节能环保等。船舶动力装置是船舶的核心部件， 其性能直接决定船
35、舶的整体性能， 在现代船舶技术的推动下，船舶动力装置推陈出新，一大批新型动力装置得到应用。3.如何让船的行驶保持一定的方向？引导：正常航行就靠舵，一般的时候是尽量避免动车的，靠离泊或者小水域掉头的时候会在用舵的同时用车配合，这里涉及螺旋桨沉深横向力，排出流横向力，伴流横向力，推力中心偏位等等，也就是说我正舵，进车，往前开的时候，其实船不是直线往前走的，螺旋桨产生的推力会使船偏转一个角度，需要及时修正方向。四、拓展潜艇是能够在水下航行的船，种类很多，大小不同，形状各异。许多潜艇被设计成鱼类的身体形状，可以有效减少水的阻力。潜艇靠调节自身的重力和浮力的大小来下潜和上浮。常规的潜艇一般用柴油做动力。
36、核潜艇的动力来自核能，它可以帮助潜艇在水下长时间地航行。核能： 核燃料在反应堆内产生链式反应， 释放出巨大的热量； 利用主循环泵使载热剂 （高压水） 通过堆芯把热量带走； 通过蒸汽发生器把水加热成蒸汽， 供给汽轮机驱动推进器，推动潜艇航行。核反应产生的能量也能转换为电能，提供全艇设备，如艇上的无线电设备、声呐设备和水声通话系统等用电，为核潜艇提供氧气的主要设备是制氧机，其电力也是由核反应堆提供的。为了提高潜艇的生存能力，人们通常还在核潜艇内装备蓄电池、柴油发电机等，以作为应急动力装置，核燃料在核反应时并不需要空气，这就为潜艇长期潜伏在水下提供了条件。【板书设计】2.5.2.5.给船装上动力给船
37、装上动力2.6.2.6.设计我们的小船设计我们的小船背景和教学目标背景和教学目标本单元内容隶属于技术与工程领域，整个单元以“造船”这项工程贯穿始终。单元前五课学习所用的船只基本由教师提供，后两课则需要学生亲自动手设计制作小船，每一课内容都对学生极具吸引力。工程的关键是设计。本课以设计小船为载体，让学生像工程师一样经历完整的工程设计过程，培养学生的工程思维、解决问题的能力以及团队协作的素养，体会设计对产品制作的重要性。在前面的学习中，学生已经对船的历史、造船的材料、船的结构特点、船的载重量、 船的动力系统等有了较充分的了解， 同时在探究中已经积累了一些动手 “造船”经验，这些都可视作技术工程的支
38、持性课程。有了这些课程作支撑，学生又具备了一定的认知和技能基础，再来开展设计、制作、测试我们的小船活动，就会有比较好的基础。本课的设计思路：学生在明确造船的要求和材料后，充分调动已有的认知和技能进行方案设计；再通过小组合作与组间交流等方式对设计方案不断修正与完善；最后小组形成一个较为理想的造船方案。科学概念目标:1.轮船的制作需要考虑船的大小、船的形状、船体材料、载重量、稳固性、动力系统等因素；2.工程设计一般会经历“问题设计制作测试完善”等过程。科学探究目标：1.针对具体任务，按照设计的基本步骤来设计一艘小船；2.能将自己简单的创意转化为设计图、模型或实物；3.对自己活他人设计的想法、草图提
39、出改进建议，并说明理由。科学态度目标：1.在设计小船的过程中，培养综合运用所学知识解决问题的习惯；2.在设计小船的活动中，建立质量和成本等意识；3.敢于对小船的设计方案质疑并虚心听取别人的合理建议。科学、技术、社会与环境目标：体会工程的关键是设计，工程师的工作时运用科学和技术进行设计、制造产品，解决实际问题。教学重点：体会设计对工程的重要意义，并能考虑多方面因素完成船的设计。教学难点：能采纳其他组有效建议，改进本组的设计方案；对其他组的设计方案提出建设性意见。课前准备：PPT 课件、泡沫板、木板、起泡胶、小风扇、电池、喷气装置、纸张、钩码、记录单、学生活动手册。课时安排：1 课时教学过程：一、
40、导入我们之前已经对船进行了五节课的深入研究，请说一说你们都有哪些收获？学生分组讨论，教师归纳小结：船的重心要稳、浮的材料坐船、沉的材料坐船、增加船的载重量、给船装上动力。二、明确任务教师出示任务根据我们之前所学的知识和提供的一些材料，发挥想象，自己设计并制作一艘小船。要求控制小船的制作成本、 载重量需要达到 200 克， 有自己的动力， 能把货物送到目的地。教师出示常见的材料的参考价格。学生分组讨论制作方案，并做汇报交流。教师小结学生想法：同学们的设计都有自己独特的想法，为了更好地完成任务，我们首先要做好设计。三、制订方案画出船的设计图，标注材料和结构。教师出示示例图。学生分组讨论设计图的合理
41、性和可靠性。根据材料价目表，计算所需的费用。小组合作，完成船的设计。教师巡回指导，关注小组分工是否合理，是否全员参与讨论涉及，并提醒小组不要遗漏标注结构的名称、计算费用等环节。四、交流与讨论提问：同学们都自主完成了设计，有很多创意，想不想让自己的设计更合理？教师出示课件，介绍组间交流的新方式“画廊走” 。在展示过程中，每组选 1 名推广员，向参观者介绍你们组的设计方案及设计理由，计时记录对方好的建议。学生按顺时针顺序观摩其他组的设计，学习设计的优点并给其他组提出合理的建议。学生根据观摩的收获以及其他组同学提出的建议，小组讨论，改进本组设计，在记录单上修改设计图。教师邀请一道两组同学介绍自己的设
42、计，介绍内容包括：我们原来是怎样设计的？通过“画廊走”活动，我们有怎样的收获？我们队设计做了哪些改进？同学们的设计都很厉害，都很有自己的想法。五、课堂小结本节课我们一起探讨了怎样用最少的费用造出一艘理想的船，整个交流过程就是一个方案论证的过程，这也是真实的工程设计中不可或缺的环节。相信同学们已经明白了这种科学的设计方法，下节课，我们就会动手自己制作了，同学们期待吗？【板书设计】2.6.2.6.设计我们的小船设计我们的小船2.7.2.7.制作与测试我们的小船制作与测试我们的小船背景和教学目标背景和教学目标本课紧接着第 6 课的内容。在前一课的学习中，学生在教师的引导下，紧紧围绕共同的学习任务，在
43、问题的驱动下设计了小船。同时，各小组通过组内以及组际间的充分论证，完善了本组的设计方案。本课的设计思路：先引导学生按照设计图进行制作，制作环节中让学生像工程师一样严格按照图纸进行选材和制作，感受设计的重要性；制作完成后再进行测试，学生下水试航时对照教科书的三项测试标准，不断调整、改进和优化小船。最后，要求学生给每一艘小船写一份说明书，举办一次班级小船展览会。在第 6、第 7 课的学习中，学生不仅应用了本单元前 5 课所学的知识和技能，更重要的是他们面对一个真实的任务造一艘小船， 经历明确问题、 设计方案、 动手制作、迭代改进等步骤，将科学、技术、工程、数学、写作等有机地融为一体，综合应用跨学科
44、知识，体验产品发明的过程，发展实践能力和工程思维。科学概念目标:工程设计一般会经历“问题设计制作测试完善”等过程。科学探究目标：1.能按照设计方案制作小船；2.能根据测试过程中发现的问题，不断调整和优化小船；3.能从多个角度评价小船的制作过程。科学态度目标：1.在制作小船过程中，建立质量和成本等意识；2.在制作小船的活动中，愿意跟同伴合作探究，体验“做”的成功和乐趣，培养综合运用所学的知识与技能解决问题的习惯。科学、技术、社会与环境目标：感受技术与工程在人类文明史上与科学有同等价值和地位，为人类的发展做出巨大贡献。教学重点：制作船的过程中，能够按照图纸来选材和制作，并在测试过程中发现问题，再进
45、行调整与改进。教学难点：制作船的过程中，学生能够考虑多方面的因素，融合多方面的知识和技能，理解产品的工程设计流程。课前准备：PPT 课件、泡沫板、木板、铝箔、泡沫胶、电动机、风扇、电池、开关、导线等。课时安排：1 课时教学过程：一、课堂导入上节课我们一起讨论与设计了小船的设计方案，本节课我们就要像工程师一样严格地按照图纸来选材和制作，在制作的过程中，希望同学们都能感受到设计的重要性，在测试小船的环节，还要学会发现问题，在进行调整与改进。二、制作1.教师设置问题小工程师们，现在我们有了船的设计图纸，接下来就可以根据设计图开始制作小船了。在制作前，请大家分组讨论，制作有哪些步骤？怎么安排比较合理？
46、2.小组讨论，教师归纳小结：先分工，再制作；先分装，再组装；严格按照设计图纸制作。3.教师提示：制作时应按照设计图纸进行，建议每组安排一名材料员和监管员，在选材环节进行监督，确保小组严格按照设计方案进行取材；如果在制作过程中发现新的问题，需要改进设计，可以及时在设计图和经费预算上做出调整。4.出示“船的设计、制作和测试评价表” ，各小组仔细阅读，明确评价内容。5.小组合作，制作小船，教师巡视指导。三、测试1.教师再次明确制作要求：载重量达到 200 克，有自己的动力系统，能把货物运输到目的地（5 米外的码头） 。2.分发船的测试记录单，让学生将测试中发现的问题都及时记录下来。“_”号的测试记录
47、单号的测试记录单_班_组载重量（克）行驶距离（米）是否抵达码头存在的问题我们的改进测试一测试二测试三3.各小组分组测试并记录。四、评估与改进1.小组讨论：针对刚才测试发现的问题，我们的船还可以怎么改进？2.小组根据测试环节发现的问题改进设计图，也可以对制作工艺进行改进。3.提问：同学们，请回顾我们的造船活动，我们经历了怎样的一个过程？“明确任务制订方案制作测试评估与改进”风过程，其实就是产品设计与制作的完整过程。4.出示小组评价记录单，请组内成员相互讨论，实事求是地对小组在整个活动中的变现进行打分。5.小结：接下来，将举办小船的展览会。课后，我们会安排时间，展示我们制作的小船，请每组同学为我们的小船撰写一份 300 字左右的说明书。五、拓展1.在学校的科技节上，同学们可以尝试制作一艘大型纸船，载着大家在水中行驶。2.预告学校科技节上的活动：以班级为单位，充分利用身边的废旧材料，每班制作一艘个性化并具备一定功能的船。六、科学阅读学生自我阅读教科书上的材料，并分组讨论我国的造船发展史。七、课堂小结本节课的内容实际上是整个单元内容的实践应用和拓展延伸。在实际操作中，我们可以仿照图片制作小船，也可以组织开展其他形式的造船活动。【板书设计】2.7.2.7.制作与测试我们的小船制作与测试我们的小船
