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2.用浮的材料造船
一、教学目标
科学观念:通过学习活动，知道木头、竹子等浮的材料可以造船，认识到改变材料的结构可以改变船的稳定性和载重量。
科学思维:
1.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。
2.通过对竹筏与独木舟从结构、载重量、稳定性进行观察与比较，能分析船体结构与稳定性、载重量之间的关系。
探究实践:经历制作竹筏的工程过程，能对方案进行优化，基于测试结果进行改进。
态度责任:感受到人类生产生活的需求推动了造船技术的进步，具有质疑和创新的态度。
二、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。
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
☆☆☆ ☆☆ ☆
用竹竿制作竹筏 能画出合理的设计图并选择合适的材料制作出竹筏。 能 基本能 不能
知道木头、竹子等浮的材料可以造船 能 基本能 不能
测试竹筏 能正确地测试竹筏的稳定性和载重量 能 基本能 不能
竹筏与独木舟对比 能够对竹筏与独木舟从结构、载重量、稳定性进行观察与比较，并分析船体结构与稳定性、载重量之间的关系。 能 基本能 不能
能认识到改变材料的结构可以改变船的稳定性和载重量。 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.出示独木舟图片 师：古人很早就会用树干来制作独木舟，上节课我们一起用独木舟进行了测试，下面我们一起来看视频回顾一下，想一下独木舟有哪些不足？ 生自由回答：独木舟很容易侧翻，稳定性差，载重量小，装的货物也少。 师：你觉得可以怎样改进呢？ 生自由回答：把好几个独木舟绑在一起，让底面更稳定，面积更大，能装载更多的货物。 师：古代的人民也想到了这样的方法，这节课我们就一起来学习《用浮的材料造船》。 复习上节课内容，引出本课学习任务，使学生明确本课学习目标。 对于积极回答问题的同学给予及时奖励。
（二）探究活动 活动一：制作竹筏 师：江南地区多竹林，竹子能漂浮在水面上，人们就想到用竹子来制作竹筏，黄河一带，人们用羊皮、牛皮等排在一起做成皮筏，这节课我们就做个小小工程师，用竹竿来制作一个竹筏模型。同学们思考一下工程师制作模型一般要经历哪些过程？ 生回答：设计、制作、测试、评估与改进。 教师出示材料 竹竿有两个节的，一个节的，中空无节的。 课件给出提示： ①选择竹竿:将三种不同的竹竿放入水中实验，发现有什么现象，选择适合做竹筏的竹竿。 ②再画出设计图，并标注材料。 （2）小组实验并画出设计图。 （3）小组学生代表汇报。 制作竹筏记录单 （ ）组材料1.我们选用的竹竿是(打√): 空心无节（ ）；有一个节（ ）；有两个节（√） 选择此竹竿的理由是：两个节的不会进水设计图2.画出竹筏设计图，标注好材料。 设计说明选择两个节的竹竿做竹筏，这样不容易进水。用木片和橡皮筋固定竹竿，使竹竿更紧固，不容易散架。
学生修改设计图。 明确制作要求。 教师出示制作要求： ①能稳定地浮在水面 ②牢固、不散架 （6）播放制作竹筏过程的视频。 温馨提示：固定前，先把橡皮筋拉伸一下，采用套->拉->套的方法。 （7）学生分小组动手制作竹筏。 活动二：测试竹筏 （1）思考怎样进行测试？实验时要注意什么？ 学生自由回答：放螺母时，要左边一个，右边一个，要轻轻地放、均匀地放。不能让水浸湿螺母。 学生观看实验演示视频 教师补充注意实验注意事项： 实验时，放螺母要两头均匀经轻放，刚好浸湿其一，擦干重来做三次，取值中间观稳定。载重量要去掉刚浸湿的一个。 学生分组实验，并填写实验记录单 竹筏载重量测试记录单测试1测试2测试3取中间值载重量(个)我们竹筏的载重量是( ) 个螺母。
学生小组汇报记录结果。 竹筏载重量测试记录单测试1测试2测试3取中间值载重量(个)7767我们竹筏的载重量是( 7 )个螺母。
思考通过观察实验结果，你有什么发现？ 相比于独木舟，竹筏的载重量更大。 活动三：对比竹筏与独木舟 教师提出问题。 师：与独木舟相比，竹筏还有哪些特点呢？ 小组研讨，并填写活动手册记录单。 小组汇报研讨结果。 独木舟竹筏底部小大体积小大载重量小大稳定性差好
思考竹筏底部宽大，这种结构有什么好处呢？ 学生自由回答。 师生小结：底部宽大，可以让竹筏更稳定、体积增大，载重量增大。 学生经历从设计到制作的过程，能深入了解竹筏的结构特点和制作方法，培养学生的科学思维和动手能力。 通过测试实验和对比观察，了解竹筏的稳定性和载重量，锻炼学生的科学探究和科学思维能力。 通过对竹筏与独木舟从结构、载重量、稳定性进行观察与比较，引导学生总结竹筏的特点并了解船体结构与稳定性、载重量之间的关系。 学生知道木头、竹子等浮的材料可以造船并能画出合理的设计图并选择合适的材料制作出竹筏。 学生能正确地测试竹筏的稳定性和载重量，完成测试记录单并汇报测试结果。 通过对比，学生能认识到改变材料的结构可以改变船的稳定性和载重量。
（三）研讨 1.讨论改进竹筏的方法。 （1）研讨竹筏有哪些不足？怎么解决这些问题？ 学生分组讨论，并汇报结果。 预设：竹筏会进水，需要防水。 竹筏载重量不够大，需要提高载重量。可以在上面铺上木板。 教师补充建议，课件出示材料保鲜袋、泡沫块、透明胶带。 学生讨论，并汇报。 可以用保鲜袋将竹筏包起来，可以防水，把泡沫块贴在竹筏下面，既解决了防水问题，又增加了浮力，载重量也因此得到增强。 从其他方面改进竹筏 教师出示课件图片（摇橹木船、郑和宝船） 提出问题：观察下面的木船，你有什么发现？（外形、材料、载重量、动力系统）从中得到了什么启示？还可以怎么改进自己的竹筏？ （2）小组讨论，并汇报。 都有船舷和甲板，解决了防水问题，船头都是尖尖的，减少了阻力。摇橹木船把橹安装在船尾，摇起来很省力，郑和宝船利用风帆行驶，减少了人力，我们可以从动力上改变竹筏。 出示对比汇总表： 名称材料载重量动力系统稳定性摇橹木船木头较小桨或撸较差明代宝船木帆船大风力好
通过研讨问题，升华本课知识内容。 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。 人类需求推动了技术的进步，技术的进步推动了船的发展 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
通过设计制作竹筏，以及测试竹筏，竹筏与独木舟相比有哪些进步，知道了竹筏的优缺点，并知道改进方法。
五、作业设计
【知识技能类作业】
填空题
1．竹筏的载重量比独木舟大，它的底部比独木舟的底部 ，稳定性更 。
2．制作竹筏时需要的材料有 、 、 等。
二、判断题
1.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。（ ）
2．竹筏的稳定性和载重量都比独木舟要差。（ ）
3．把竹筷子并排扎的小竹筏比交叉扎的平整。（ ）
三、选择题
1．竹筏不容易侧翻，这是因为（ ）
A.竹子的韧性好 B.竹筏的底面积大 C.竹子容易浮起来
2．关于利用竹竿制作竹筏的过程，下列说法正确的是（ ）
A.制作竹筏时，可以将竹竿直接扎成捆
B.选取两端有节的竹竿，有利于提高载重量
C.制作的竹筏只要能浮在水面上就可以
3．下列竹筏最稳定的是（ ）
【综合实践类作业】
继续改进自己的竹筏。
答案：
一、填空题
1．宽；好
2．竹筷子/竹竿/木条；橡皮筋和跳绳；剪子
二、判断题
1.× 2.× 3.√
三、选择题
1.B 2.B 3.C
六、板书设计
用浮的材料造船 独木舟竹筏底部小大体积小大载重量小大稳定性差好
七、教学反思
本课重在引导学生制作木筏，在设计改造竹筏(木排)的过程中，孩子们能发现：竹筏与独木舟的不同之处在于竹筏的船底面积大，载重量也大，稳定性比独木舟好。但是在实验过程中，学生会发现垫片容易被浸湿。这时再引导学生思考如何改进，最终得出可以在竹筏上装上防水的木板这一方案。本节课深化了学生对船的认知，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。
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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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