教科版（2017秋）五年级下册2.5给船装上动力教案

2.5《给船装上动力》教学设计
【教材分析】
本课是教科版五年级下册《船的研究》单元的第5课，前面几课分别探讨了船的发展历史、材料、结构等问题，学生对船已经有了基本的认识。本课聚焦船的动力问题，这对学生而言是一个极具吸引力的探究项目，具体将从动力提供、方向控制等技术方面的设计和制作展开。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;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】
通过前面几课的学习，学生对船已经有了基本的认识，本课的给船安装动力是一个极具吸引力的学习项目。五年级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，但是还没有实际操作，真正给船安装动力装置；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。
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的发展。
【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：实验验证舵对控制船行进方向的作用。
【教学准备】
为学生准备：模型船、水槽、清水、双面胶、剪刀、竹签（可用小木棍代替）、卡纸（做帆用）、小电动机、扇叶、电池盒（带导线、开关）、电池、金属管、塑料管、注射器、打火机、蜡烛、船舵、记录单等。
教师准备：学生材料一份、教学课件。
【教学过程】
聚焦
回顾《船的历史》，请同学们看着图片说一说，船作为一种运输工具，从古至今它的动力是怎样发展的？（学生讨论交流，老师可以简单补充，使学生能更多地认识一些船的动力装置，便于后续活动开展。）
设计意图：通过回顾船的发展史，学生了解了随着社会生产力发展，人力无法满足大船航行的需要，因此人们开始探索让船行驶的新方法，快速聚焦话题“给船安装动力”，引发学生对“如何给船装上动力”进行思考。
二、探索
（一）探索活动1 给船装上风帆
今天，老师带来了简易的模型船，你们能尝试给这艘船装上动力，让它行驶起来吗？（比如：风帆、橡皮筋、电动机......)
出示材料：模型船、卡纸（做帆用）、木棍（可用筷子代替）、尺子、记号笔
同学们都有很多想法，现在，请选取以上材料，分组合作，让自己的小船动起来，边试航边记录你的问题和发现。同时，看看哪个小组既省材料又能高效完成任务。
注意事项：①帆在船的中心位置
②吹气模拟自然界的风
③使用剪刀、竹签等注意安全
小结：说说风帆小船的优缺点？
设计意图：风帆船原理简单，组装也比较方便，适合五年级学生的认知和制作水平，一是让学生尝试用人力以外的动力装置让船行驶起来，为后面的设计组装奠定基础；二是加深理解动力装置的概念，为后续探究做好准备。
探索活动2 给小船装上其他动力
思考：如何给船提供持续的动力，让船行驶地更快、更远、更持久呢？
出示材料：小电动机、扇叶、金属管、塑料管、注射器、打火机、蜡烛、 电池盒（带导线）、开关等。
交流：如果给小船安装电动风轮或蒸汽装置，需要哪些材料？如何安装？记录在记录单中。
设计：
（2）组装：每组学生选择一种动力，领取材料并进行组装。安装过程中要注意安全，材料的选择需考虑成本因素。
电动风轮安装步骤：
①安装电池
②连接电动机
③安装扇叶
④固定
注意：保护好电池，不能进水
控制重量及平衡
试航结束，及时关闭开关。
能量转换：电能——螺旋桨的动能——船的动能
蒸汽装置安装步骤：
①打孔
②固定蜡烛
③插入并安装金属管
④注水
蜡烛的热能——水蒸气的热能——船的动能
（3）试航：测试小船的行驶情况，并完成实验记录表。
设计意图：电动风轮和蒸汽装置这两种典型的动力装置是船舶发展史上重大的突破，不仅让学生明白了技术与工程的不断进步会促进人类社会的发展，也让学生熟悉动力装置的结构和安装步骤，便于学生后续设计和制作小船。
“给船装上动力”测试记录表
任务：选择一定的动力和对应的材料制作小船，使小船能在水面稳定行驶。
材料及工具： 设计图（图文结合）：
测试： 材料数量：□6个及以下 □6个以上 稳 定 性：□不稳定，容易侧翻　　　□比较稳定　　　□很稳定 航行方向：□能保持一定的行驶方向　□不能保持一定的行驶方向 行驶距离：□近 □较远 □远
不足及改进 　　　　　　　　　　　　　　 小船的不足之处： 改进思路： 　　　　　　　　　　　　　　　　
（三）探索活动3 如何让船的行驶保持一定的方向
同学们发现了小船在行驶中容易偏离方向，那如何解决这个问题呢？
出示船舵的图片，请同学们猜猜船舵的作用？
想要验证你们的想法吗？
把船舵发给各个小组，进行实验验证。
小结：经过多次实验，发现船舵的作用是控制船行驶的方向。
三、研讨
我们有哪些方法可以给船提供动力？为什么工程师需要不断设计、制作新的动力装置？
引导学生结合船的动力发展史进行交流和反思。
动力的持续供应？
动力的持续输出必须依赖其他形式动力的持续输入，引导学生初步理解能量转换这一核心概念。
（3）如何让船的行驶保持一定的方向？。让学生回顾用船舵控制小船方向的实验，总结船舵的使用诀窍。
设计意图：通过对三个问题的深入交流，学生能够认识到社会的需求会对船的动力装置的发展产生影响。在此基础上，教师引导学生思考动力装置的发展和应用对整个社会的发展所起的作用，从而达成本单元的科学概念目标。
四、拓展
播放“奋斗者”号的视频，请思考潜水艇是如何控制沉浮的？潜水艇是靠什么动力驱动的。（柴油、核能）
同学们可以课外查阅资料，了解潜水艇的工作原理。
设计意图：潜水艇的介绍中信息量很大，涉及到水下航行、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专业问题。这部分内容是对本课知识的一个深化，激发学生课后多方位进行相关知识的获取。
【板书设计】 给船装上动力
人力→风帆→电动风轮 船舵方向 船的行进方向
蒸汽装置
【教学反思】