教科版五年级下2.1《船的历史》教学设计
课题
船的历史
单元
学科
科学
年级
教材
分析
本课是五年级下册《船的研究》单元的第1课。本单元的教学内容隶属于小学科学课程标准技术与工程领域，指向以下3个主要概念：人们为了使生产和生活更加便利、快捷、舒适，创造了丰富多彩的人工世界；技术的核心是发明，是人们对自然的利用和改造；工程技术的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动。
本单元共七课，前五课围绕船的材料、结构、动力等内容，引导学生在比较船的不同中，认识船只在体积、材料、构造、动力等方面的科学技术演化特点。
最后两课让学生选择材料，设计和制作一艘符合一定性能标准的小船。
作为单元的起始课，本课聚焦部分明确了研究对象是“船”，开门见山地抛出问题“关于船，你知道什么？还想研究什么？”，充分调动学生的好奇心和探究欲。探索部分由三个活动组成。第一个活动是交流关于船的知识，并将“我们已经知道的”和“我们还想研究的”内容记录在班级记录表上；第二个活动通过观察不同时期的典型的船，思考“船的哪些方面发展了”，教材还进一步选取摇橹木船和轮船两类典型船，从体积、船体材料、动力等方面比较不同；第三个活动研究独木舟如何稳定地负载物体，还通过对比实验验证了尖形船首有利于减小船在水中受到的阻力。研讨部分，“从船的发展历史中，你发现了哪些变化？”，这个问题引发学生体会到技术变革在船的演化上的作用，激发学生的学习兴趣；“怎样让独木舟保持稳定而不侧翻？”“怎样减小船在行驶中的阻力？”，这两个问题能让学生认识到船的外型、结构和性能之间存在关联，为学生后续制作小船，开启研究船的历程进行了铺垫。这三个问题可以作为核心问题穿插在探索活动中，也可以在课堂最后用于梳理和总结提升。
学情
分析
对于船这种交通工具，五年级学生非常熟悉，他们能说出许多种船的名称，知道一些常见船的用途。然而，他们缺乏对船的历史的深入了解，不清楚船在发展过程中哪些方面发生了改变，对船在行驶中如何保持稳定、减少阻力的方法认识模糊。
教学目标
科学知识目标
1.知道不同时期、不同类型的船具有不同的特点和发展趋势。
2.知道造船的技术发展推动着人类社会的发展和文明进程。
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”的样子和船的载重量、稳定性和水阻特性。
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远影响和变化。
教学重难点
重点：了解不同时期、不同类型船的特点和发展趋势。
难点：通过实验认识到船的外形、结构与稳定性、阻力之间的关系。
教学准备
为学生准备：独木舟模型、船型模型(相同大小形状)、细线、垫圈、钩码、水槽、水、学生活动手册。
教师准备：学生实验材料一套、独木舟制作方法视频、教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.引入：(教学提示：出示教材P21图片。)船是生活中常见的运输工具，给人们的生活带来很多便利。(教学提示：出示“东风号”的图片。)“东风号”远洋货船是我国第一艘自行设计建造的万吨级远洋船，它的性能在当时达到了世界先进水平。
2.揭题：从两幅图中我们可以看出，船在不断地发展，它们的功能及性能也在不断地完善。今天，我们就来了解船的历史。(板书：船的历史)
【设计意图】先出示小船的图片唤醒学生对船的原有认知，再出示先进的“东风号”图片，突显船的发展演化，激发学生探究本节课内容的欲望。
船：能航行或停泊在水域进行运输或作业的交通工具。
探索与研讨
探索一：交流关于船的知识
1.过渡：相信大家都有乘船的经历，或者对船有一定的了解。说说关于船，你们知道什么？还想研究什么？
2.活动：指导学生分组交流对船的认识(教学提示：引导学生从船体形状、材料、构造、动力系统、功能等角度描述。)和想研究的问题，并将内容简洁地汇总到班级记录表中。
探索二：了解船的发展历史
1.过渡：大家知道的关于船的知识真不少！想研究的内容也很多样。那么，我们先从船的发展历史开始研究。
2.活动：出示独木舟、摇橹木船、帆船、蒸汽船、现代轮船和潜艇的图片和文字资料，指导学生认真阅读。
3.提问：从船的发展历史中，你们发现船的哪些方面发展了？(预设：船体材料、构造、载重量、动力系统和功能等方面都发生了明显的变化。)
4.活动：指导学生在组内交流、比较摇橹木船与轮船，并完成记录表。
探索三：研究独木舟
1.活动：(教学提示：出示独木舟的图片。)独木舟的材料取自天然存在的、能在水中漂浮的树干。接下来，请大家观看视频，了解独木舟的制作方法。(教学提示：播放独木舟制作方法视频。)
2.过渡：船在水中行驶，最重要的是保证稳定、不侧翻。怎样才能做到这一点呢？让我们用独木舟来研究船的稳定性。
3.活动：分发独木舟模型、水槽和水、钩码，指导学生分组活动，尝试让独木舟负载重物。提醒学生放钩码时要轻放，放置要均匀。
4.提问：大家用独木舟负载重物的情况如何？(预设：独木舟可承载的重物较少；独木舟不稳定，容易侧翻。)那么，怎样让独木舟保持稳定而不侧翻呢？(预设：增大船体，将重物在船内均匀放置……)
5.追问：我们的独木舟的船首是什么形状的？(预设：圆形的。)什么形状的船首比较好呢？为什么？(预设：尖形的，可以减小阻力。)下面我们就用实验来验证一下。
6.活动：出示船型模型，指导学生分组实验，并完成实验帮助卡。
7.小结：尖形船首更有利于减小船在水中受到的阻力，使船行驶得更快。
【设计意图】通过组内讨论，调动学生关于船的前认知；阅读6种典型船的相关资料，引导学生思考“船的哪些方面发展了”；尝试让独木舟装载重物，引导学生发现独木舟的缺点，并思考如何改进；探究船首形状与阻力的关系，让学生发现尖形船首更有利于减小船在水中受到的阻力。
研讨汇报
拓展与小结
1.小结：船使人类拥有了跨越河流、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。船经过不断地发展和改进，载重量、稳定性、动力系统等都得到了优化和完善。
2.拓展：简单介绍中国船舶的发展历史和现状，并让学生课后通过多种途径了解我国航空母舰的相关信息。
【设计意图】通过介绍我国船舶的发展历史，布置课后自主学习我国航空母舰发展现状的任务，激发学生爱国热情，保持继续探索的兴趣。
板书设计
2.1船的历史
船的发展：船体材料、动力系统、构造、载重量等明显进步
独木舟存在载重量小、不稳定、容易侧翻等缺点
尖形船首更有利于减小船在水中受到的阻力
教学反思
作为单元的起始课，本课通过对两艘不同类型的船的介绍揭示本课的主题——船的历史，并通过小组交流、阅读资料和探索实验来一步步丰富学生对船的认知。探索一中为了充分展露学生的前认知，要给学生充足的时间进行表达；探索二中通过资料让学生了解不同种类的船，注意准备的资料要尽量简洁，突出重点；探索三的探究实验要引导学生分工合作，发现独木舟的缺点以及尖形船首能减小水对船的阻力。
教科版五年级下2.2《用浮的材料造船》教学设计
课题
用浮的材料造船
单元
学科
科学
年级
教材
分析
本课是五年级下册《船的研究》单元的第2课。通过上一节课的学习，学生知道了独木舟装载量小和稳定性差，本课引导学生通过思考来解决问题，由此引出本课的主题。本课由四部分组成：第一部分——聚焦，指出浮的材料可以造船。第二部分——探索，通过设计、制作、测量与完善竹筏模型（木排）的过程，让学生在实践中体验浮的材料可以制作船，并认识到改变相应结构对船的功能的影响。第三部分——研讨，学生根据制造中发现的问题，进一步改进竹筏；通过竹筏（木排）与摇橹木船、宝船的对比，给学生提供改进和优化竹筏（木排）的蓝本。第四部分——拓展，继续改进自己的竹筏或木排。
学情分析
通过上节课的研究，学生对船有了一定的认识，他们也发现独木舟存在不稳定、装载量少等缺点。在独木舟的基础上，通过改变材料的装配结构提升船的载重量和稳定性，这对五年级学生而言难度不大。重要的是引领学生设计并制作一个竹筏（木排），让学生经历一个工程设计过程，意识到生产生活需求推动了造船技术的进步。
教学目标
科学知识目标
1.知道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.知道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。
教学重难点
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。
难点：竹筏的制作和测试。
教学准备
为学生准备：竹竿、木条、水槽、橡皮筋、螺母、学生活动手册。
教师准备：学生材料一套、独木舟模型、教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.引入：(教学提示：出示提前制作好的独木舟模型。)它是用什么材料制作的？这种材料放在水中沉浮状况是怎样的？(预设：是木头做的，木头在水中是漂浮的。)
2.揭题：古人利用可以漂浮的树干制造了独木舟。今天，我们也来研究用浮的材料造船。(板书：用浮的材料造船)
【设计意图】通过展示独木舟模型，引导学生关注独木舟的材料及其特点，激发学生研究船的制作材料和结构的兴趣。
探索与研讨
探索一：设计并制作一个竹筏模型
1.过渡：上节课，我们探索了独木舟的载重情况，在活动中你们发现了独木舟有什么不足？(预设：独木舟在水中不够稳定，可装载的货物也有限。)如果可以，你们打算怎么改进独木舟？(预设：加大船体，增加它的底部面积。)
2.提问：(教学提示：出示竹筏图片。)这是什么？它是怎么制作的？(预设：竹筏，是将竹竿并排连接起来制成的。)我们接下来的任务就是制作一个竹筏模型。
3.活动：指导学生分组活动，设计并制作一个竹筏模型。
【设计意图】引导学生按照“思考—画图纸—制作”的步骤开展活动，提醒学生尽量按照设计图进行制作。如果按设计图制作遇到困难，必须改变制作方法，应该先修改设计图再制作，这是培养“工程与技术”素养的重要内容。
探索二：测试竹筏模型的载重量
1.过渡：各小组都制作好了各自的竹筏模型，那么你们的竹筏模型载重量如何？是否稳定？接下来，让我们测试一下。
2.提问：你们打算怎么测试？(预设：在竹筏上放螺母，然后根据装载的螺母数量来判断竹筏的载重量大小。)
3.活动：指导学生分组活动，并完成活动帮助卡。
【设计意图】通过测试，让学生发现竹筏模型存在的问题，为后续的改进埋下伏笔。
探索三：比较竹筏与独木舟的不同
1.过渡：我们分别完成了独木舟和竹筏模型的制作，也对它们做了载重测试，下面我们一起来总结独木舟与竹筏的不同点。
2.活动：指导学生分组讨论，完成活动帮助卡。
3.小结：竹筏的底部比独木舟的底部更宽、稳定性更好、载重量更大，弥补了独木舟的部分不足，但也存在乘船者和货物容易浸水等问题。
【设计意图】通过比较竹筏和独木舟的不同，引导学生体会技术的进步促进了船的发展。
研讨汇报
载重量:船舶的载重能力,是船装载的货物、燃料、储备品、船员和乘客的总质量。载重量的计算公式为:载重量=满载排水里一空船排水量,单位是吨。
拓展与小结
1.小结：用浮的材料可以造船，改变船的结构可以改变船的载重量和稳定性。
2.布置任务：刚刚我们比较分析了摇橹木船和明代宝船，它们给你们改进竹筏模型带来了什么启发呢？请大家课后继续改进自己小组的竹筏模型，下节课进行展示、评价。
【设计意图】引导学生借鉴摇橹木船和明代宝船的优点，继续改进自己小组的竹筏模型，让课堂知识得以延伸，培养学生总结归纳、勤于动手的能力。
板书设计
2.2用浮的材料造船
独木舟
竹筏
体积小
体积大
载重量小
载重量大
不稳定
稳定
教学反思
在上一节课的学习中，学生对船的载重量、材料、稳定性等有了初步了解，并发现了独木舟存在的不足。本课通过设计、制作、测试与完善竹筏模型一系列活动，使学生认识到相应结构对船功能的影响。在制作竹筏模型的活动中，给学生准备的竹竿除了粗细适宜外，截取的竹竿应该两端有节，避免因为水流进入竹竿内部而降低了竹筏的载重量；在测试竹筏的载重量时，选用的水槽尽量大一些，过小的容器会限制竹竿的长短，进而影响竹筏的载重量。
教科版五年级下2.3《用沉的材料造船》教学设计
课题
用沉的材料造船
单元
学科
科学
年级
教材
分析
本课是五年级下册《船的研究》单元的第3课，给出学生熟悉的橡皮泥和铝箔两种沉的材料，让学生通过设计、制作、改进一艘可以承载一定重量的船，再次引导学生经历技术与工程相关的学习过程，感受科学与技术推动着人类文明的发展。
本课内容承接上一课浮的材料可以造船，分为四个部分。第一部分——聚焦，提出研究问题“沉的材料可以造船吗”。第二部分——探索，主要由两个活动组成，体验“问题—设计—制作—测试—完善”技术与工程的典型的学习过程。探索活动1，用橡皮泥和铝箔做船，认识到沉的材料可以造船，摸索让沉的材料浮起来的方法；探索活动2，测试用橡皮泥和铝箔制作的船能否装载一定量的金属垫圈。在这个过程中，学生将经历反复修改、制作的过程，从而让自己所制作的船具有一定的载重量和稳定性。第三部分——研讨，学生通过回顾、反思，提炼出用沉的材料造船和实现船稳定漂浮的方法，体会到体积、形状对船只载重量和稳定性的影响。第四部分——资料，通过图片展示，感受渡船和双体帆船的稳定性与它们底部宽阔的构造有关，帮助学生理解船只的稳定性问题。
学情分析
通过上节课的研究，学生已经认识到用浮的材料可以造船，但在生活中，学生见到较多的是钢铁造的轮船，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用橡皮泥和铝箔做成船，让船浮在水面上。但是，学生一般不会深入思考其中的原因。因此，学生再次体验“问题—设计—制作—测试—完善”的技术与工程的典型学习过程，并尝试结合学习体验来回顾总结，能够从技术层面初步感知增大船的浮力原理。此外，在学生操作过程中，还会遇到“稳定性”不足的问题。
教学目标
科学知识目标
1.知道沉的材料可以造船。
2.知道相同质量的橡皮泥、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，它们为人类的发展做出了巨大贡献。
教学重难点
重点：通过实验发现相同质量的橡皮泥、相同大小的铝箔，做成船型后，它们受到的浮力增大，因而更容易浮在水面上。
难点：不断改进船的形状、结构来增加船的载重量和稳定性。
教学准备
为学生准备：水槽、防水橡皮泥、铝箔、垫圈、学生活动手册。
教师准备：学生材料一套、船的稳定性相关视频、教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.引入：通过上节课的探索，我们知道竹竿和木头可以用来造船，那还能用哪些材料来造船呢？(预设：塑料、泡沫等。)这些材料有什么共同特点呢？(预设：都能浮在水面上。)
2.提问：(教学提示：出示橡皮泥。)你们认识这种材料吗？(预设：认识，它是橡皮泥。)它在水中的沉浮情况怎样呢？(教学提示：演示橡皮泥在水中的沉浮情况。)
3.追问：沉的材料也可以造船吗？(预设：可以。)为什么觉得用它们可以造船呢？(预设：因为现在的轮船大多是钢铁造的，钢铁也是沉的材料。)
4.揭题：(教学提示：出示教材P26船厂用钢铁造船的图片。)沉的材料也可以造船，今天，我们就来用沉的材料造船。(板书：用沉的材料造船)
【设计意图】通过回顾上节课的内容并提出新的问题，引导学生聚焦船的材料问题，激发学生探究用沉的材料造船的兴趣。
探索与研讨
探索一：用橡皮泥和铝箔造船
1.提问：橡皮泥在水中会下沉，你们有办法让橡皮泥浮在水面上吗？(预设：把橡皮泥做成船型、碗形、荷叶形、空心饺子形等。)
2.讲解：(教学提示：出示铝箔。)这种材料是铝箔，生活中通常用它盛装食物。铝箔和橡皮泥一样，放到水中会下沉，是沉的材料。
3.布置任务：请大家分组讨论分别用橡皮泥和铝箔造船的方案，并绘制设计图。要求船至少可以装载20个垫圈，并且不会沉入水中。
4.活动：分发材料，指导各组学生根据设计图分别用相同质量的橡皮泥和相同大小的铝箔造船。
探索二：测试橡皮泥船和铝箔船的载重量
1.过渡：我们已经成功地用橡皮泥和铝箔造出了船，下面我们来测试它们是否达标。
2.活动：指导各组学生测试船的载重量，并完成活动帮助卡。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。
3.提问：为什么沉的材料做成船型后能浮在水面上呢？请大家再次将船放在水中，并用手按一按，有什么感觉？(预设：感觉到手被向上托起。)
4.讲解：大家感受到的手被向上托的力就是水的浮力。橡皮泥和铝箔被做成船型后，它们在水中受到的浮力增大了，因而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。
【设计意图】橡皮泥和铝箔是两种容易加工的材料。让学生经历工程设计的典型过程，引导学生深入理解沉的材料也可以造船，认识到要使船实现一定的载重量，需要不断改进设计，提高制作技术。探索实践之后，归纳出让沉的材料浮起来的方法，是对浮力认识的延伸。
研讨汇报
浮力：指流体(液体、气体、胶体等)作用于浸在流体里的物体(部分或全部)的向上托起的力。物体在流体中受到的浮力，与其在流体中的体积和流体的密度有关。
拓展与小结
1.拓展：(教学提示：出示教材P28渡船和双体帆船的图片。)渡船是主要用于载运旅客、货物、车辆和列车渡过江河、湖泊、海峡的运输船。双体船是一种带有两个平行船体的小船，常用作内河或沿海的客船、渡船、工程船等。
2.提问：渡船和双体帆船的结构分别有什么特点？(预设：渡船的底部特别宽阔，双体帆船有两个船体，驾驶舱和甲板的空间较大。)对于增加船的稳定性，你们有什么新的想法？(预设：增加船的底部面积和做成双体船的方法可以增加船的稳定性。)
3.过渡：事实是否如大家猜想的那样呢？让我们通过一段视频来了解一下。
4.活动：播放船的稳定性相关视频，引导学生认真观看。
5.小结：船的底部越宽阔，稳定性越高。
【设计意图】引导学生结合自己的实践操作总结出结论，并播放相关视频，使学生深入体会形状对船只稳定性的影响。
板书设计
教学反思
通过上节课的研究，学生已经认识到可以用浮的材料造船。根据生活经验，也能理解沉的材料同样可以造船，但他们一般不会深入思考其中的原因。因此，本课通过让学生再次体验“问题—设计—制作—测试—完善”的技术与工程学习过程，初步感知增大船的浮力的原理，并总结出实现船稳定漂浮的方法。对于本课的探索活动，教师应该在课前进行下水试验，保证提供给学生的橡皮泥和铝箔的量跟垫圈的大小匹配，并设置恰当的进阶性目标，使探索过程更富层次性和挑战性。
教科版五年级下2.4《增加船的载重量》教学设计
课题
增加船的载重量
单元
学科
科学
年级
教材
分析
本课是五年级下册《船的研究》单元的第4课。教科书在前一课“用沉的材料可以造船”的基础上，提出“让铝箔船装载更多货物的同时保持船体的稳定性”，明确生产生活需求促进了技术进步，使得船的结构和造船技术不断发展。
本课由四部分组成：第一部分——聚焦，提出“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”的实际问题，引发学生讨论如何通过技术解决问题。第二部分——探索，使用三张边长为12厘米的正方形铝箔来设计与制作不同体积的船，并测试每只船的载重量。第三部分——研讨，通过观察、比较和总结，学生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，制作的船型体积越大，载重量越大。第四部分——拓展，从“弹珠会滚动，导致船容易侧翻”的问题入手，引出船舱的分格结构，并在实际操作中对比有无船舱分格结构的效果，体会船舱的作用。
学情分析
通过前三课的学习，学生体验了造船材料是一个不断优化和改进的过程，知道了把材料做成中空，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。
五年级学生刚刚学习了正方体和长方体的体积计算，如果让他们去计算生活中常见船型的体积显然是有难度的。因此，本课教学中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，可以为本课后半部分研讨船舱结构做铺垫。
教学目标
科学知识目标
1.知道技术可以改变船的载重量，推动着船的发展。
2.知道船舱中合理放置重物有利于增加船的载重量。
3.知道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.能根据计算和测试结果，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。
教学重难点
重点：通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有关，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。
难点：根据计算和测试结果，解决实际问题，增加船的载重量。
教学准备
为学生准备：正方形铝箔(边长12厘米、厚度70微米以上)、水槽和水、垫圈、弹珠、刻度尺、学生活动手册。
教师准备：学生实验材料一套、铝箔船制作视频、教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.引入：上节课，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成了一艘小货船。那么，船的载重量与什么有关？(预设：船的结构；船的材料；货物摆放的位置；……)
2.揭题：(教学提示：出示各种现代邮轮和货轮的图片。)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。造船的技术是怎样解决这个问题的呢？今天，我们就一起来探索如何增加船的载重量。(板书：增加船的载重量)
【设计意图】先引导学生回顾上节课的内容，再出示现代轮船的图片，引发学生对造船技术与人们生活、生产需求之间关系的思考，再提问“如何增加船的载重量”来揭示课题。
探索与研讨
探索一：设计不同底面积的铝箔船
1.提问：(教学提示：出示铝箔。)分别用三张边长为12厘米的正方形铝箔做成小船，你们准备怎样增加船的载重量？(预设：增大船的体积；增大船的底面积；增加船舷高度。)
2.讲解：大家的想法都很不错，那么我们就来探究如何利用有限的材料通过改变船的底面积来增加船的载重量。为了方便制作和计算，我们可以将船设计成方形。(教学提示：出示设计图模板，并讲解如何确定船的底面边长和船舷的高度。)
3.活动：指导学生分组活动，设计三艘底面积不同的船，并画出设计图。
探索二：制作铝箔船并计算其体积
1.演示：播放铝箔船制作视频，引导学生认真观看。
2.活动：分发铝箔纸，指导学生分组制作铝箔船，并计算每艘船的体积。
探索三：测试铝箔船的载重量
1.过渡：猜一猜哪艘船的载重量最大？说说你们这样猜测的原因。(预设：船型1的载重量最大，因为它的底面积最大；船型3的载重量最大，因为它的船舷最高。)下面我们用金属垫圈模拟货物，来测试船的载重量。
2.提问：垫圈如何放置？为什么？(预设：放垫圈时，动作要轻，且垫圈要均匀放置，这样可以保持船的稳定，防止船倾覆。)如何确定铝箔船的最大载重量？[预设：向铝箔船内逐个放入金属垫圈，直到铝箔船沉入水中，放入的金属垫圈数(不包括最后使船沉没的一个)即为铝箔船的最大载重量。]
3.活动：指导学生分组测试，并将结果汇总到班级记录表。
4.小结：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。
【设计意图】学生在之前虽有设计小船的经历，但是按尺寸设计仍有一定的困难。通过出示设计图模板并播放铝箔船的制作方法视频，引导学生设计、制作并测试铝箔船。学生在不断测试与改进的过程中，慢慢总结出增加船的载重量的方法。
研讨汇报
拓展与小结
1.过渡：方形的铝箔船可看成真实船舶的船舱，如果船舱里装的货物是弹珠，想一想会有什么问题产生？
2.演示：选取班中载重量最大的一艘铝箔船，向其中逐个放置弹珠，引导学生观察出现的问题。
3.提问：你们发现了问题吗？(预设：弹珠会滚动，导致船容易侧翻。)怎样解决这样的问题呢？(预设：给船制作分格结构，再在每个舱里均匀地放入弹珠。)
4.演示：出示分格结构，并放入铝箔船中，再次装载弹珠，引导学生观察，对比两次实验的不同效果。
5.小结：船舱分格可以增加船的稳定性，当一个舱或部分舱进水时，船不会立刻沉没，进而提高了船的安全性。
【设计意图】从增大船的体积到船舱分格结构，学生的小船模型逐渐趋向原型，由此让学生深切体会不断改进船只的必要性。
船舱：是指甲板以下的各种用途空间，包括船首舱、船尾舱、客舱、货舱、机舱、锅炉舱和各种专门用途船舱。
板书设计
2.4增加船的载重量
船的载重量跟它的体积有关，船的体积越大，载重量越大
船舱分格可以增加船的稳定性
教学反思
通过前三节课的学习，学生知道了把材料做成中空的形状可以增大体积，使其更容易漂浮在水面上。本课通过引导学生带数据设计、按具体尺寸制作不同底面积的铝箔船，并根据测试改进船体结构以提高载重量和稳定性，将对船的研究从定性转为定量。在制作铝箔船时，要巡视指导，防止学生过度折叠铝箔导致船破损，影响载重量的测试。
教科版五年级下2.5《给船装上动力》教学设计
课题
给船装上动力
单元
学科
科学
年级
教材
分析
本课是五年级下册《船的研究》单元的第5课。教科书前面几课分别探讨了船的材料、船的结构等问题，本课重点引领学生关注船的动力问题。为了让船行驶得更快、更远、更持久，人们对船的动力开展了逐步探索，由此引出本课的主题，同时本课也为第6、第7两课设计和制作一艘小船奠定了基础。
本课由四部分组成：第一部分——聚焦，回顾船的发展史。由于“人力无法满足大船航行的动力需要”，自然引出“给船装上新的动力”这个问题，整合学生关于船的动力的前认知，进一步引发学生思考船的动力问题。第二部分——探索，由三个活动组成。活动1“给我们的船装上风帆”，给学生提供一只简易模型船，让学生进行风帆的安装和调试。模型船结构简单，易操作，这有助于学生理解船的动力，推动学生思考改进船的动力。活动2“给小船装上其他动力”，给学生提供电动风轮和蒸汽动力装置，供学生在简易模型船上进行安装和调试。活动3“如何让小船保持一定的方向？给它装上船舵试试看”，教师提供简易船舵，让学生尝试安装、调试船舵，体验用船舵来控制船行驶的方向，并发现其中的诀窍。第三部分——研讨，包含三个问题，这些问题与探索部分的活动完全吻合，教师可以将对这些问题的研讨穿插在探索活动中，在所有探索活动结束后进行集中总结。第四部分——拓展，介绍潜水艇。文字部分涉及到很多专业问题，如水下航行、水的阻力、自身重力、浮力、控制沉浮以及柴油动力和核动力等。学生根据这些关键词，可以在课外展开对潜水艇知识的拓展学习。
学情分析
对五年级学生来说，船是他们所熟悉的交通工具，学生对船的动力方式有很多感性的认识，比如风力驱动、电力驱动、汽轮机驱动。五年级学生也具备了一定的安装和制作能力，但组装复杂的动力装置会比较困难。对于控制船行进方向的船舵，学生未必有了解，更不明白它的工作原理。
在本课的探索活动中，给学生提供简单、具操作性的制作和组装材料，有助于学生认识各种动力船的驱动特点，理解通过船舵可以控制船的行进方向，从而帮助学生设计和制作一艘小船。
教学目标
科学知识目标
1.知道科学技术在改变着船的动力系统，推动着船的发展。
2.知道船可以通过舵来控制行进的方向。
科学探究目标
1.能根据不同要求，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发展。
教学重难点
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。
难点：实验验证舵对船行进方向的控制作用。
教学准备
为学生准备：模型船、水槽、清水、双面胶、泡沫胶、竹筷、卡纸、橡皮筋、小水轮、小风扇、小马达(带风轮)、电池盒(带电池)、导线、舵、蒸汽装置、长嘴打火机。
教师准备：学生实验材料一套、关于船舵的介绍和安装方法的视频、教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.提问：(教学提示：出示关于船的发展史图片。)在船的发展过程中，它的动力是怎样发展的？(预设：人力—风力—机械动力。)
2.追问：(教学提示：出示教材P31两张大型船舶图片。)不同的船可能有不同的动力系统，图中的船分别以什么为动力航行的？(预设：风力和机械动力。)
3.揭题：最早的船靠人力行驶，随着船的体积越来越大，人力已经无法满足大船航行所需要的动力了。于是，人们逐步探索出了让船行驶的新方法，给船装上了新动力。今天，我们就来尝试给我们的小船装上动力。(板书：给船装上动力)
【设计意图】通过回顾船的发展史，唤醒学生对船动力的前认知，快速聚焦话题，激发学生对“如何给小船装上动力”的探索兴趣。
动力系统：指驱动船前进的动力，主要包括风等自然力、人力、蒸汽机及其他发动机等。
探索与研讨
探索一：给小船装上风帆
1.提问：(教学提示：出示简易的模型船。)我们可以用什么给小船提供动力？(预设：风帆；橡皮筋；电动机；……)
2.过渡：(教学提示：出示卡纸、竹筷、橡皮筋、小水轮等材料。)利用这些现有的材料，你们能设计动力装置让小船自己行驶起来吗？
3.活动：指导学生分组讨论，设计小船的动力装置。
4.布置任务：请各小组派一名代表到材料区根据各自的设计图领取材料，合作安装并试航。(教学提示：课件出示注意事项。)
5.提问：靠风帆提供动力的船有什么优点？(预设：制作简单、操作方便。)又有什么缺点呢？(预设：对风的依赖性比较强，一旦没有风就会停止前进，而且前进的速度和方向也受风的影响。)
【设计意图】引导学生进行具有操作性的设计，并提供结构化的材料，使学生能高效地完成风力帆船的制作。试航结束后引导学生总结风力帆船存在的问题，为后面设计持续动力的船做铺垫。
探索二：给小船装上其他动力
1.过渡：帆船的缺点是不能提供持续的动力，我们怎么解决动力的持续供给问题呢？(预设：给船装上发动机和螺旋桨。)
2.活动：出示电动风轮、蒸汽装置等材料，指导学生参考教材P32两种推进装置模型图，小组讨论安装方案。
3.布置任务：请各小组派一名代表到材料区根据选择的动力领取材料，合作组装并试航。
【设计意图】选择电动风轮和蒸汽装置这两种典型的动力装置，让学生熟悉安装步骤，了解装置的大致结构，便于后续设计和制作小船。
探索三：如何让船在行驶中保持一定的方向
1.过渡：小船在行驶中容易偏离方向，那么，该如何让小船保持一定的方向呢？(教学提示：播放关于船舵的介绍和安装方法的视频。)
2.提问：通过视频，你们了解到船舵有什么功能？(预设：船舵可以控制船的行驶方向。)下面，我们就来探究船舵如何控制船的行驶方向。
3.活动：给各小组分发船舵，指导学生实验，并完成实验帮助卡。
【设计意图】提供简易的船舵，让学生体验用船舵来控制船行驶的方向，引导学生在多次实验中寻找船舵方向与船的偏转方向之间的关系。
研讨汇报
拓展与小结
1.拓展：出示潜艇的图片，引导学生阅读教材P32“潜艇”资料。
2.提问：潜艇是如何控制沉浮的？(预设：是靠调节自身的重力和浮力的大小来下潜和上浮的。)它又是靠什么动力驱动的？(预设：一般用柴油做动力，也有用核能做动力的。)
3.布置任务：请大家课后通过网络、图书等查找更多潜艇相关资料。
【设计意图】引导学生阅读潜艇的相关资料，并通过提问引发学生思考，深化本课内容，同时激发学生课后多方位进行知识的获取。
板书设计
2.5给船装上动力
船的动力发展：人力→风力→机械动力
机械动力可以让小船持续行驶
船舵可控制船的航向：船舵左偏―→船向左偏转
教学反思
给船只装上动力系统，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。课前，可先通过访谈等形式对学生做前概念调查，同时，一定要事先准备材料，尝试组装各种动力装置并实验，对制作的可行性和难易度有一个整体的把控，以便引导学生有序、高效地完成探索活动。
教科版五年级下2.6《设计我们的小船》教学设计
课题
设计我们的小船
单元
学科
科学
年级
教材
分析
本课是《船的研究》单元的第6课，由三部分构成。第一部分——明确任务，要求制作的船载重量达到200克，有自己的动力，能把货物运送到目的地，同时让学生在设计之初关注小船的造价，树立成本意识。第二部分——制订方案，在明确的任务驱动下开始方案设计，综合考虑船的大小、船的形状、船体材料、载重量、稳固性、动力系统等因素，画出船的结构示意图，并标注各部分名称；讨论设计图的合理性和可靠性；列出所需的材料并计算费用。第三部分——交流，各小组展示自己的设计，说明设计理由，听取其他小组的合理建议；最后，集思广益，改进自己的造船方案。以上活动为第7课《制作与测试我们的小船》做好充分准备。
学情分析
学生在前面五课的学习中，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，同时在动手探究中积累了一些“造船”经验，为开展“设计我们的小船”活动打好了基础。在四年级《运动和力》单元中，学生曾进行过小车的设计，但设计时只需考虑小车的性能，完成指定任务即可。而在本课设计船的过程中则需兼顾成本因素，这对学生是一个新的挑战。在《设计制作小车》一课中，小车的改进仅是根据测试结果在组内进行讨论，而本课教学中在设计环节要求吸纳别组合理建议，完善本组设计，这个学习过程学生还未经历。
教学目标
科学知识目标
1.知道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.知道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.能对自己或他人设计的想法、草图提出改进建议，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，工程师的工作是运用科学和技术进行设计、制造产品，解决实际问题。
教学重难点
重点：体会工程的关键是设计，并考虑多方面因素完成船的设计。
难点：采纳其他组有效建议，改进本组设计方案；对其他组的设计方案提出建设性意见。
教学准备
为学生准备：学生活动手册。
教师准备：教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.引入：“学而时习之，不亦说乎？”适当地温习学过的知识是一件很愉快的事情。这个单元，我们已经对船进行了五节课的深入研究，大家说一说你们有哪些收获吧！(教学提示：可在学生回顾前五课内容时出示对应活动图片，帮助学生梳理归纳已经学过的知识。)(预设：浮的材料和沉的材料都可以用来造船；体积大的船受到的浮力大，载重量也大；根据不同的需求，我们可以给船装上不同的动力装置；……)
2.揭题：真不错！看来大家已经掌握了不少关于船的知识。在前面的课程中，大家所用的船只都是由老师提供的，现在你们想拥有一艘自己设计制作的小船吗？(预设：想。)今天，让我们化身“小小造船工程师”，来设计我们的小船。(板书：设计我们的小船)
【设计意图】用相关活动图片引导学生梳理学过的关于船的知识，为开展设计活动做好铺垫。
任务
1.过渡：要设计制作一艘船，我们必须先做什么？(预设：明确设计要求。)
2.活动：出示设计要求，引导学生认真阅读。(教学提示：目的地的距离根据准备的材料和学生的水平设定，要能让大多数小组成功到达。)
3.谈话：关于成本，我们用虚拟的造船币来表示各种材料的价格，供大家参考。(教学提示：出示一些材料的参考价格表。)
【设计意图】明确设计要求，使设计活动可以有序开展；设定材料的价格，引导学生树立成本意识，养成节约的习惯，同时使情境更具真实性。
制定方案
1.过渡：我们已经明确了设计要求和可用的材料，为了更好地完成任务，我们要先做好设计。
2.提问：我们在设计船的时候需要考虑哪些方面的因素？(预设：船的大小、形状、材料、载重量、稳固性、动力系统、制作费用等。)
3.小结：大家的想法很全面。除此以外，我们在设计时还需要画出船的结构示意图，标注结构的名称及所用的材料，并对费用进行计算。
4.活动：指导学生分组讨论，并完成小船的设计图。
【设计意图】通过制订方案，引导学生将脑海中精彩的创意转化为工程设计图，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。
展示与交流
1.过渡：同学们都自主完成了设计，设计里有很多创意。大家想不想让自己的设计更合理？(预设：想。)那我们就要互相学习。接下来，我们就通过“画廊走”的方式来欣赏和学习其他小组的作品。
2.活动：指导每组学生派几名成员按固定的一个走向去观摩其他各组的设计，学习别人设计的优点，并给对方小组提出建议。同时，每组要留守一名方案解说员，向来到本组的同学介绍自己小组的设计思路和细节，并记录对方给予的建议。
3.布置任务：请大家根据在“画廊走”活动中的收获再次进行组内讨论，修改、完善各自小组的设计。
4.小结：一个完整的工程设计一般会经历“问题—设计—制作—测试—完善”等过程。工程设计中，为了满足工程的要求，需要反复优化自己的设计，同时注意控制成本。今天我们完成了前两个环节，都有了自己的设计方案。让我们期待下节课的动手制作吧！。
【设计意图】通过组内讨论设计，再进行组际交流学习，引导学生集思广益，探索如何用最少的费用造出一艘理想的船，让学生认识到工程设计中方案论证的过程不可或缺。
板书设计
2.6设计我们的小船
需要考虑的因素：船的大小、船的形状、船体材料、载重量、稳固性、动力系统、制作费用
工程设计的过程：问题—设计—制作—测试—完善
教学反思
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，体会设计对产品制作的重要性。在设计活动中，要关注各小组的分工是否合理，每一名学生是否都参与讨论和设计，并适时地给予提示，但又不过多地干涉学生的设计想法，要尽可能让学生自己去发现问题并解决问题。在“画廊走”活动中，要引导学生合理学习同伴们的优点，并改进自己的设计方案，同时保留自己小组设计的特点，从而提高学生对本单元知识的理解和运用能力。
教科版五年级下2.7《制作与测试我们的小船》教学设计
课题
制作与测试我们的小船
单元
学科
科学
年级
教材
分析
本课是五年级下册《船的研究》单元的第7课。在上一课的学习过程中，学生已经按照任务要求设计了小船，在小组和班级内分别论证了设计的合理性，并进行了修改与完善。本课由四部分组成：第一部分——制作，引导学生严格按照图纸进行选材和制作；第二部分——测试，完成制作后再测试，对照测试标准进行下水试航；第三部分——评估与改进，根据发现的问题，不断调整、改进和优化小船；回顾整个项目过程，进行客观、科学的评价；第四部分——拓展，出示一张“纸船载人”的图片，鼓励学生课后可以挑战制作一艘大型载人纸船。
学情分析
在上一节课“设计我们的小船”中，学生已经经历了明确问题和制订方案这两个环节。本节课他们不仅需要应用本单元前几课所学的知识和技能，完成制作、测试、交流、改进等步骤。在制作环节，学生要像工程师一样严格地按照图纸来选材和制作，感受设计的重要性。在测试小船的环节，还应学会发现问题，再进行调整与改进。五年级学生经历这样的过程十分有意义，这将加深学生对产品工程设计的理解，培养学生工程思维和动手实践能力。
教学目标
科学知识目标
知道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.在制作小船的过程中，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，为人类的发展做出了巨大贡献。
教学重难点
重点：按照图纸来选材和制作小船，在测试过程中发现问题，并不断调整与改进。
难点：在制作船的过程中，考虑多方面因素，融合多方面知识技能，理解产品的工程设计流程。
教学准备
为学生准备：泡沫板、木板、铝箔、泡沫胶、小电动机、小风扇、电池盒(带电池)、导线、开关、喷气装置、纸张、木条、钩码、测试记录单、学生活动手册。
教师准备：学生实验材料一套、航模水槽、教学课件。
流程
教学设计
二次备课
制作
1.引入：上节课我们完成了船的设计，接下来就可以根据设计图开始制作小船了。(板书：制作与测试我们的小船)
2.提问：小船的制作有哪些步骤？(预设：先制作船体，再组配动力装置，然后将动力装置安装在船体上，最后对照图纸检查。)怎么安排制作比较合理？(预设：大家先一起商量确定分工，然后按照分工完成各自负责的工作内容。完成自己工作的组员可以帮助其他组员。)
3.小结：为使制作过程有序、高效，我们应该先分工，再制作；先分装，再组装。注意制作时应该按照设计图进行，所以每组选一名材料员和监管员，监管选材过程，确保严格按照设计方案进行取材。另外，如果在制作过程中发现新的问题需要改进，应及时在设计图和经费预算上做出调整；若有材料报废，也应计入船的总造价中。
4.活动：出示“船的设计、制作和测试评价量表”，引导学生仔细阅读，明确评价内容和标准。
5.布置任务：接下来，请各小组开始制作小船，注意考虑评价量表中的各项因素。
【设计意图】让学生思考“怎么安排制作比较合理”，可以帮助学生明确制作小船的流程，保证接下来的制作活动能够有序地开展。制作前，先进行讨论，明确分工与评价标准，再展开制作，这样能够帮助学生统筹整个工程设计，增强质量意识，更高效地达成目标。
测试
1.过渡：大家都完成了小船的制作，它们是否达标呢？让我们测试一下吧！(教学提示：出示测试标准。)
2.活动：分发测试记录单，指导学生进行实地测试，并将测试数据和发现的问题及时记录下来。
【设计意图】通过测试，学生会发现自己设计的小船存在各种各样的问题，通过引导学生思考怎样改进，提高学生发现问题和解决问题的能力。
评估与改进
1.讨论：针对刚才测试发现的问题，你们的船还可以怎样改进？(教学提示：指导小组根据测试时发现的问题改进设计图，也可以对制作工艺进行改进。)
2.提问：回顾我们的造船活动，我们经历了一个怎样的过程？(预设：经历了“明确任务—制订方案—制作—测试—评估与改进”的过程。)这也是产品设计与制作的完整过程。
3.活动：出示“船的设计、制作和测试评价量表”，指导学生组内讨论，实事求是地对本组在整个活动中的表现打分。
4.布置任务：下次课，我们将举办小船展览会。课后，请大家为自己小组的小船写一份300字左右的说明书。
【设计意图】组内讨论与自评、为小船写说明书等活动，是对造船活动进行总结、反思及评价的过程。
拓展与小结
1.提问：(教学提示：出示“纸船载人”的图片。)这艘纸船为何能承载一个人？(预设：这艘船的体积很大，因此载重量比较大；船的外面包裹了一层防水纸，能保证船不被浸湿。)
2.过渡：大家想尝试坐在自己制作的小船中在水里行驶吗？(预设：想。)今年，我校的科技节上将有一个“纸船载人”的比赛活动。(教学提示：出示“纸船载人”活动的比赛要求。)
3.布置任务：请大家课后集思广益，发挥各自的想象和才能，为我们班级的造船方案献计献策。期待你们在科技节上的精彩表现！
【设计意图】通过预告学校科技节的比赛活动，激发学生的创造欲，让学生课后再经历明确问题、设计方案、动手制作、迭代改进等步骤，发展学生的实践能力和工程思维。
板书设计
教学反思
制作一艘船是一个实践活动，学生已经了解到造一艘船要考虑载重量、稳定性、船的大小和船体材料等因素。在指导学生制作小船的过程中，适时给出一些关键性提示，引导学生理清制作步骤，安排好组员分工，从而快速、高效地完成制作任务。在测试过程中，可以根据学生制作小船的情况适度修改、增减部分评价项目，引导学生边改进边调试自己的小船。最后的拓展活动，在设计、制作和测试方面的难度都大大增加，对学生而言是一个很大的挑战。但也让学生的创意有了更大的发挥空间，同时还能锻炼学生团结协作的能力。
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