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第二单元《船的研究》大单元整体教学设计
教材版本 教科版 单元（或主题）名称 《船的研究》
单元主题 同学们，在今年的创客节中，我们学校去参观的同学都有幸目睹了一场别开生面的船模比赛。那些精致的船模，在微缩的水道中破浪前行，仿佛带入了一个缩小版的海洋世界。我们能不能也制造出自己的船模，明年也去参加创客节比赛呢？
课标要求 核心概念：物质的运动与相互作用，技术、工程与社会，工程设计与物化 学习内容： 3.1力是改变物体运动状态的原因：知道日常生活中常见的摩擦力、弹力、浮力等都是直接施加在物体上的力；举例说明给物体施加力可以改变物体运动的快慢，也可以使物体开始或停止运动。 12.1技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造：知道技术包括方法、程序和产品等;知道发明的常用方法，举例说出一些典型的发明，知道发明会用到一定的科学原理，很多发明可以在自然界找到原型。 12.2技术与工程改变了人们的生产和生活：知道技术对提高生产效率或工作效率的影响，举例说明应用适当技术可以提高生产效率或工作效率，应用所学科学原理设计并制作出可以提高效率的作品。 13.2工程的关键是设计：利用示意图、影像、文字或实物等多种方式，阐明自己的创意，初步认识设计方案中各影响因素间的关系。基于有说服力的论证，认同或质疑某些设计方案，并初步判断其可行性和合理性。 13.3工程是设计方案物化的结果：利用工具制作简单的实物模型，根据实际反馈结果进行改进并展示。 学业要求： 能说明有些力是通过接触物体施加的，有些力是不直接接触物体施加的，力可以改变物体的运动状态。 能说出技术与工程的基本特点及其对提高生产效率或工作效率的作用。 能举例说出常用的发明方法，能说出一些工程中的主要系统和中国的一些大科学工程;能简要说明技术与工程对科学发展的促进作用，能尝试利用仪器设备进行观测和记录。 能尝试应用所学科学原理设计并制作简单的装置，能进行模拟演示并简要解释如何提高效率。 能提出满足一定限制条件的简单工程问题，知道验收标准，了解设计方案中各种因素间的关系。 能基于所学科学知识，应用创造性思维的基本方法提出多种设计方案，基于批判性思维评价并优化设计方案。 能制作实物模型，并基于证据改进实物模型的设计和制作。 乐于尝试多种设计方案，初步具有质疑、创新的态度;知道技术与工程需要实事求是，能如实记录相关信息和正确对待作品的缺陷。
教材分析 本单元以船的材料、结构、动力等发展演变过程中的重要节点为内容，引导学生在认识、设计、制作船的实践活动中，初步感知浮力，体验生产生活需求对科学技术发展的推动作用;以船的演化史为线索，引导学生认识船只经历了“浮的材料一沉的材料”“自然动力一机械动力”等发展历程;结合这些发展演化过程中的节点展开设计与制作船的动手实践活动，让学生深入体验人类为了提升船只的载重量、稳定性、动力性能，对造船材料、内外部构造、动力装置等进行不断改进和发明。 “船的研究”单元共7课，其学习内容贴近学生生活，所涉及的实验资源丰富，材 料易得易用，适合学生亲手操作，便于教师组织学生开展学习活动。 第1课“船的历史”是单元起始课。第2课“用浮的材料造船”承接第1课中的“独木舟负载物体”生成的“不稳定”“装载量少”问题，通过设计、制作、测量与完善竹筏模型的过程，体验浮的材料可以制作船并感受浮力。第3课是“用沉的材料造船”。用沉的材料造船是造船技术的一次巨大变革，可以让学生感受科学与技术的紧密联系推动了人类文明的发展。第4课“增加船的载重量”是让铝箔船装载更多的货物，保持船体的稳定性,继续指向生活和生产需求促进了技术进步，使得船结构和造船技术不断发展。第5课是“给船装上动力”。第6课“设计我们的小船”和第7课“制作与测试我们的小船”，围绕船的材料、结构、动力等重要特点，比较完整地介绍了船的技术演变史后，选择材料，设计和制作一艘符合一定性能标准的小船，是对前五课的学习成果的综合运用。
学情分析 本单元内容的编排，符合五年级学生的兴趣、动手能力等水平特征，单元和分课时聚焦的目标清晰，贴近五年级学生的最近发展区。单元学习活动和目标结构紧密，前后课时之间又保持较好的独立性，保证学生能在每一课中经历一个相对完整的科学学习活动，很好地实现了科学思维与科学知识、技能的多维融合。
单元目标 科学观念： 不同时期的船具有不同的特点和发展趋势。 科学技术在改变着船，推动着船的发展。 船由船舱、船舵、龙骨等多个系统组成，它们具有不同的作用。 浮的材料和沉的材料都可以制造船，改变材料的结构可以改变船的载重量和稳定性。 相同质量和相同大小的材料，制作的船体积越大，受到的浮力越大，就越容易浮在水面上。 一个人工产品的完成一般会经历“问题一设计一制作一测试一完善” 等技术与工程过程。 人类的生产和生活需求推动着科学、技术与工程的发展，船的技术发展推动了人类社会的发展和文明进程。 科学思维： 运用科学、数学、技术、工程等学习方式，在优化工程模型中发展动手能力。 能够分析、解释简单模型所涉及的各个要素及结构，通过分析、比较、综合等方法，抓住简单事物的本质特征，使用模型解释有关的科学现象和过程。 3探究实践： 通过实验认识船的形状、结构与阻力、载重量和稳定性之间的关系。 探索用多种沉浮材料造船，不断改进船的形状和结构，提高船的载重量和稳定性。 尝试将情景转化为具体的工程技术问题，通过设计、制作、评测与完善等过程， 经历“设计——制作——测试——分析——改进——再设计” 工程实验典型过程。 能根据问题或要求进行设计，并按设计方案制作或改进小船。 综合运用所学知识和方法，设计和制作一艘符合一定标准的小船，并不断完善它的性能。 4.态度责任： 在认识船的发展史中，感受劳动人民的聪明才智。 在设计制作船的活动中，体验“做”的成功和乐趣，激发运用科学、技术与工程 研究和解决问题的兴趣，培养综合所学知识通过“动手做”解决问题的习惯。 在设计制作一艘小船的活动中，建立质量和成本等意识。 能够根据任务要求，从资源可行性、社会环境效益等方面开展评估活动。
单元结构化活动
达成评价 围绕课时学习目标 1.关注课堂问题预设与学生课堂反馈表现。 2.作业设计与学生答题正确率的及时分析。 3.关注竹筏和船模制作的过程性评价和结果性评价。 4.注重工程设计的团队合作、相互配合的评价，工程设计作品的展示和改进的评价。 围绕单元和主题目标。 1.分层设置单元测试 2.制作船的模型。
单元课时课型规划 课时课型课时内容课时目标（单元目标分配）课时学习任务（或问题）（一般1-2个）达成评价1实验船的历史通过实验认识船的形状、结构与稳定性之间的关系。1.知道船的发展史 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。1.能够知道不同时期船的特点及发展史。 2.能够通过实验认识船的形状、结构与稳定性之间的关系。 3.感受船的发展历程，感受劳动人民的聪明才智。1实验用浮的材料造船探索用多种浮的材料造船，不断改进船的形状和结构，提高船的载重量和稳定性。设计一一制作——测试造一艘竹(木)筏能利用新的材料，完成设计和制作竹筏（木排）的任务，培养创新精神。1实验用沉的材料造船探索用多种沉的材料造船，不断改进船的形状和结构，提高船的载重量和稳定性。用橡皮泥和铝箔造船，增加稳定性和载重量 1.能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。1实验增加船的载重量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。1.研究船的载重量与稳定性，研究船的载重量与船的体积之间的关系。 2.给船装上船舱，研究船舱与稳定性和载重量之间的关系。1.乐于对铝箔船载重实验进行探究。 2.能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。1实验给船装上动力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。给船装上动力并控制方向1.能够在认识船的动力发展史中，感受劳动人民的聪明才智。 2.能够体验给船装上动力的成功和乐趣1实验设计我们的小船针对具体任务，按照设计的基本步骤来设计一艘小船。 能将自己简单的创意转化为设计图、模型或实物。 对自己或他人设计的想法、草图提出改进建议，并说明理由。选择材料设计小船方案，绘制设计图。1.能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。 在设计小船的活动中，2.能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。1工程设计制作与测试我们的小船能按照设计方案制作小船。 能根据测试过程中发现的问题，不断调整和优化小船。 能从多个角度评价小船的制作过程。根据设计方案设计小船，并测试、评估、改进。在制作小船的过程中，建立质量和成本等意识。 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
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1.船的历史
一、教学目标
科学观念：不同时期、不同类型的船具有不同的特点和发展趋势。造船的技术发展推动着人类社会的发展和文明进程。
科学思维：用比较的方法，能认识不同时期船的外形、结构、动力等特征。
探究实践：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。
态度责任：感受船的发展历程，感受劳动人民的聪明才智。
二、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“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。
评价任务（根据需要设计评价量规）
评价量表
评价任务 评价标准 表现程度 自评 互评 师评
☆☆☆ ☆☆ ☆
交流船的知识 对船有一定的了解，并能提出自己想研究的问题。 能 基本能 不能
观察对比摇橹木船和轮船 能积极参与讨论，通过观察对比能够说出两种船在体积、船体材料和动力方面的区别。 能 基本能 不能
研究独木舟 通过动手实验并研讨能够说出让独木舟的载重量与什么因素有关，并找到稳定不侧翻的方法。 能 基本能 不能
实验验证那种船头形状受阻力小。 能 基本能 不能
学习收获
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
（一）谈话导入 1.课件先出示船模图片 师：同学们，在今年的创客节中，我们学校去参观的同学都有幸目睹了一场别开生面的船模比赛。那些精致的船模，在微缩的水道中破浪前行，仿佛带入了一个缩小版的海洋世界。我们能不能也制造出自己的船模，明年也去参加创客节比赛呢？ 生：能 2.课件再出示船的图片。 师：好，同学们，船是一种常见的运输工具，在制作船模之前，我们首先要了解《船的历史》。 创设情境，提出本单元的最终任务是制作船模，本课是对船的学习的开始课。 观察学生是否对制作船模具有一定热情和信心。
（二）探究活动 活动一：关于船的知识 1.交流我们知道的关于船的知识，并记录在记录表上。 （1）师：对于船你了解哪些知识呢？你还想研究什么呢？请把你知道的有关船的知识，用关键词填写在记录表中。 关于船的知识我们已经知道的我们还想研究的功能材料外形构造类型动力系统
（2）学生小组讨论，填写记录表 （3）小组汇报，教师汇总到班级记录表中。 活动二：船的发展历史。 1.船的哪些方面发展了？ 师：船在发展的过程中，经历了翻天覆地的变化，你知道船在哪些方面发展了吗？请同学们观看视频《船的发展历史》，回答问题。 播放视频《船的发展历史》 学生自由回答问题，教师总结：从远古的独木舟发展到现代的运输船舶，大体经历了四个时代:舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代和柴油机船时代。船的外形、体积、材料等都有了很大的发展。 船的比较 师：通过刚刚的视频，我们认识了很多种类的船。为了方便研究我们以摇橹木船和轮船为例，请同学们思考三个问题： ①摇木船与轮船在体积、船体材料和动力方面有哪些不同 ②你还知道两者有哪些不同的地方 ③你还有什么发现 师：同学们对摇橹木船比较陌生，接下来老师给大家先简单介绍一下摇橹木船。 教师介绍摇橹木船。 摇橹船是早期江河中的运输工具，是用橹来推进的船，櫓的作用是通过对水的作用产生对船的推动力，推动船前进，摇橹木船体积小,抗风浪能力差,承载力小。 学生阅读老师准备的阅读材料，小组研讨，填写记录表。 现代轮船指用机械发动机推动的船只，多用钢铁制造。原始的轮船是以人力踩踏木轮推进，近代轮船是以蒸汽推动外部明轮桨的蒸汽船，现代轮船多用涡轮发动机。轮船体积大,抗风浪相对较强,承载力大。
在汉语中，轮船一般有狭义和广义两种用法，广义的轮船泛指所有大的，机动推进的船只。狭义的轮船是指用汽轮机推进的船只，轮船的推进有两种方式，一种是原始的以人力踩踏木轮推进，一种是现代的以机械化螺旋桨推进。 学生小组汇报。 船的比较 日期: 项目 摇橹木船轮船体积小庞大船体材料木头钢铁动力橹涡轮发电机载重量很少很多稳定性弱强
小结：现代船在体积、船体材料、动力等方面与传统船相比有很大的变化。 活动三：研究独木舟 （1）提出问题。 师：同学们我们知道独木舟是最初的小船，它的承载量如何呢？下面我们用一根木条当做独木舟模型，试一试，能承载几个螺母吧 （2）观看实验演示视频。 （3）学生分组实验，并完成实验记录单。 “研究独木舟”测试记录表班级： 姓名： 记录时间：测试目标学会让独木舟稳定负载测试方法一个一个增加螺母，测试独木舟最多能稳定地承载几个螺母。
用多种方法放置螺母，观测独木舟的稳定性。测试过程序号重物放置方法(用圆圈表示螺母)稳定情况(口内打 √)1口稳定负载
口不稳定负载2口稳定负载
口不稳定负载3口稳定负载
口不稳定负载4口稳定负载
口不稳定负载5口稳定负载
口不稳定负载6口稳定负载
口不稳定负载我的发现使独木舟稳定负载的方法是
独木舟在装载重物时，有什么不足之处：
（4）学生小组汇报发现。 师生小结：使独木舟稳定负载的方法是装载物体时要保持平衡。独木舟在装载重物时的不足之处是不容易掌握平衡，容易颠覆，独木舟面积小，装载东西较少。 （5）出示船只图片，找出下列船只的共同点。 学生自由回答，师生小结：所有的船，船首都是尖形的。 师提出问题：为什么船首都是尖形的呢？ 生猜想：船在水中行驶时，会受到水的阻力，尖形船头会减少阻力。 学生观看实验演示视频。 学生分组实验，验证比一比，不同形状的船受到的阻力大小。 小组汇报实验结果。师生小结。 相同拉力下不同形状”独木舟“行驶快慢记录表船首形状第一次快慢快慢第二次快慢快慢第三次快慢快慢
小结：尖形船首的小船比圆形船首的小船行驶得更快。 调查学生对船的知识了解情况，为接下来的课程做好铺垫。 通过了解船的发展史，让学生意识到时代在进步，船的发展技术也在进步，让学生感受到人民的智慧，使学生认识到船的技术发展推动着人类社会的发展和文明进程。 引导学生通过实验验证自己的猜想，锻炼学生的科学思维能力。 学生能对船有一定的了解，并能提出自己想研究的问题。 学生能掌握船的发展历史，并能积极参与讨论，通过观察对比能够说出两种船在体积、船体材料和动力方面的区别。 学生能通过动手实验并研讨能够说出让独木舟的载重量与什么因素有关，并找到稳定不侧翻的方法。能实验验证哪种船头形状受阻力小。
（三）研讨 课件出示研讨问题，学生小组研讨后，汇报问题研讨结果。 1.从船的发展历史中，你发现了哪些变化 船的外形、材料、结构，体积、动力等都发生了变化。船的发展历史就是一部人类社会科技发展史。 2.在船中放置重物时，怎样才能做到保持稳定、不侧翻 通过加大船体，或者在船体外增加支架等措施可以增加独木舟的稳定性。 3.怎样减小船在行驶中的阻力 把船的船首做成尖形的，可以减小船在水中行驶的阻力。 通过研讨问题，为下一节知识做铺垫。 教师观察学生是否积极参与课堂讨论，给予及时反馈。
（四）知识总结 师生共同总结本课知识点。 教师通过学生回答，了解学生对本课知识的掌握情况。 观察学生是否参与知识总结，是否积极发言，及时鼓励参与学生。
四、成果集成
通过阅读资料和观看视频，知道了船的发展史，并通过实验了解独木舟的特点、船在运行过程中受到的阻力与船首形状有关。
五、作业设计
【知识技能类作业】
填空题
1.古人发现浮的材料可以造船。最早的船就是人们利用可以漂浮的树干造出来的，这样的船叫做___________。
2．最早的独木舟由树干制成，在水中存在___________、___________的缺点。
二、判断题
1.独木舟的缺点有载重量小、稳定性不强。( )
2.科学技术推动着船的发展，船的技术发展又推动了人类社会的发展。( )
3.竹筏与独木舟相比，有了很大进步，主要体现在动力系统和稳定性上。( )
三、选择题
1.船舶的发展史大体经历了：舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代和柴油机船时代，这四个船舶发展史的主要划分标准是（ ）。
A．动力 B．船体材料 C．体积
2.下列船中，使用风力做动力的是（ ）。
A．明代宝船 B．轮船 C．竹筏
3.竹筏与独木舟相比较，竹筏的进步在于（ ）
A．稳定性更好 B．载重量更大 C．以上说法都对
【综合实践类作业】
尝试给独木舟增加支架，增大船体，让独木舟更稳定。
答案：
一、填空题
1．独木舟（或独木船）
2．不稳定 载重有限
二、判断题
1.√ 2.√ 3.×
三、选择题
1.A 2.A 3.C
六、板书设计
1.船的历史 独木舟→摇橹木船→帆船→蒸汽机船→柴油机船→潜水艇 独木舟：不稳定、装载少，尖形船首减小水阻
七、教学反思
本课“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。
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