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3.用沉的材料造船
一、教学目标
科学观念:
1.沉的材料可以造船；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；
2.认识到船的稳定性与其结构有关；
3.了解其他技术的发展推动了造船技术的发展。
科学思维: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。
探究实践:
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“设计一制作一测试一分析-改进一再设计”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。
态度责任：
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。
二、教学重难点
重点：设计制作并改进橡皮泥船和铝箔船，使其装载量达到要求。
难点：改进小船，增强船的稳定性。
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
☆☆☆ ☆☆ ☆
用沉的材料做船 能用橡皮泥、铝箔设计、制作出船只，认识到沉的材料可以造船 能 基本能 不能
测试橡皮泥船和铝箔船 能正确地测试橡皮泥船和铝箔船的载重情况，认识到船的稳定性与其结构有关 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.复习上节课内容。 （1）师：同学们我们上节课使用了什么材料来造船的？ （2）学生自由回答。 （3）教师课件出示材料：竹竿、皮筋、木片 并出示几个学生制造的船模作品。 教师继续提出问题：还有哪些材料也可以用来造船呢？ 学生自由回答：合金、木板、塑料、铁等 （5）师继续提问：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，沉的材料也可以造船吗 学生自由回答：我认为沉的材料也可以造船，我们看到的轮船就是钢铁制造的。 师：没错，同学们请看，课本上的船厂建造的巨轮，就是钢铁建造的。 为什么要用比较沉的材料来造船呢？ 学生研讨后回答：用浮的材料造的船易腐蚀、易进水、载重量小、稳定性不足、不够牢固。我想用沉的材料可能会解决这些问题。 教师出示课题：今天我们就一起来研究用沉的材料造船的奥秘吧。 复习上节课内容，引出本课学习任务 。 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：用在水中下沉的材料做船。 （1）教师出示材料：橡皮泥、铝箔纸 师：老师给大家带来两种材料，大家猜一猜它们在水中的沉浮情况。 （2）学生作出猜想。 （3）学生实验验证。 把橡皮泥和铝箔分别放入盛水的烧杯中，观察它们的沉浮情况。 通过验证发现，它们在水中都是沉的。 教师提出问题：同学们有什么办法可以让它们浮起来呢？ 学生自由回答：做成船型、碗形等。 学生分小组设计并制作橡皮泥和铝箔船各一艘。 教师课件出示温馨提示及活动记录表。 温馨提示： ①画设计图 ②按图造船 ③改进设计方案 ④记录改动之处 ⑤记录测试结果 设计图测试记录(能否浮在水面上)橡皮泥船铝箔船
（7）思考我们用了什么方法，让橡皮泥和铝箔漂浮在水面上？ ①观看实验视频回顾实验过程，观察水位上升的情况变化。 ②学生分小组研讨并汇报。 师生小结：原来是橡皮泥和铝箔纸做成碗形和船型后，体积增大，浮力增大。 （8）感受浮力 提出问题：什么是浮力？ 请大家将船放入水中，并用手按一按，谈谈你的感觉 学生汇报：有一股力量将小船往上推，阻止我把小船按下去。 师生小结：像橡皮泥和铝箔等下沉的材料，把它们做成船型后，它们的体积增大，在水中受到的浮力增大，因而更容易漂浮在水面上。现在的轮船，都是用钢铁制作，稳定性更好，载重量更大。 活动二：测试小船的载重量和稳定性 （1）师：同学们想知道自己做的小船的载重量和稳定性吗？请同学们根据活动提示完成实验并完成记录单。 活动提示： ①把船轻放在水面上; ②逐个轻轻放入垫圈; ③船刚要下沉时，记录垫圈个数; ④重复测试三次，取最大值; ⑤测试过程中仍可以改进自己的小船。 测试记录(垫圈数量)第1次第2次第3次取值橡皮泥船铝箔船
学生小组实验活动，并汇报结果。 测试记录(垫圈数量)第1次第2次第3次取值橡皮泥船251111铝箔船671010
小结：通过改变橡皮泥小船和铝箔船的底部形状和放垫圈的方式，能增加小船的稳定性。 学生通过经历工程设计过程，探索用橡皮泥和铝箔纸制作小船，从而找到如何让沉的材料浮起来的方法，培养学生的科学思维。 通过实验过程中的不断改进和探索，寻找让小船增加稳定性的方法，锻炼学生的科学探究和科学思维能力。 教师根据活动过程中的观察，及时给予学生一定的鼓励，关注学生是否理解相同质量的橡皮泥、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。 教师观察学生能否正确地测试橡皮泥船和铝箔船的载重情况，是否认识到船的稳定性与其结构有关。
（三）研讨 1.师：船在行驶中，稳定性十分重要，不然船就会侧翻，造成事故，怎样做可以让船稳定地漂浮在水面上，增加它的稳定性呢？ 学生阅读课本资料，然后小组讨论，并汇报研讨结果。 师生小结：船的底部做得平整、宽阔些，放垫圈时要轻轻、均匀、对称地放置，防止侧翻。 2.你还想对小船进行怎样的改进？ （1）将船舱分隔 （2）把船密封一下 （3）给船加上船帆 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）拓展 出示教材P28渡船和双体帆船的图片及相关介绍。 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。 师提问: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。 师：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。 播放船的稳定性相关视频，引导学生认真观看。 小结:船的底部越宽阔，稳定性越高。 通过展示图片和相关材料、视频，引导学生深入体会形状对船只稳定性的影响。 关注学生的回答，评估学生是否进一步理解影响船只稳定性的因素。
（五）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
通过设计制作橡皮泥和铝箔纸小船，测试小船地载重量和稳定性，知道让沉的材料上浮的方法，增加船稳定性的方法。
五、作业设计
【知识技能类作业】
填空题
1.橡皮泥和铝箔在水中会 ， 我们可以用它们来模拟造一艘船。
2.橡皮泥和铝箔做成船后可以漂浮在水面，因为它受到水的 。
二、判断题
1.浮的材料可以造船，沉的材料不能造船（ ）。
2.钢铁制造的船不仅坚固，而且载重量可以更大（ ）。
3.增加船身重量和船底面积可以增加船的稳定性（ ）。
三、选择题
1.改变材料的（ ）可以改变船的载重量和稳定性。
A.结构 B.材质 C.重量 D.大小
2.“曹冲称象”主要利用的是（ ）。
A.石头的重量 B.船的载重量 C.水的浮力 D.大象的配合
3.下列材料属于沉的材料是（ ）。
A.塑料 B.橡胶 C.陶瓷 D.泡沫
【综合实践类作业】
继续改进我们的小船。
答案：
一、填空题
1．下沉
2．浮力
二、判断题
1.× 2.√ 3.√
三、选择题
1.A 2.C 3.C
六、板书设计
3.用沉的材料造船 沉的材料：做成船型，体积增大，浮力增大 增加稳定性：加宽底部、改变形状
七、教学反思
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。
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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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