《用浮的材料造船》（教学设计）教科版五年级下册科学

2.用浮的材料造船【教材简析】本节课是五年级下册《船的研究》单元的第2课。在第一课的学习中，学生已经知道独木舟存在装载量小、稳定性差等不足。在本节课中，学生需要对其进行改进，通过利用浮的材料制作木排，针对性地解决载重量和稳定性的问题。本课主要由四个部分组成。首先从古人制作独木舟引入，提出用浮的材料可以造船，但存在一些不足，再通过设计、制作、测试，完善木排模型，让学生在实践中体验并认识到改变相应结构能够影响船的功能。接着学生根据制造中发现的问题，进一步思考如何改进木排的不足。最后利用课后的时间，进一步改进自己的木排。【学情分析】由于学生没有学习第一节课，学生对独木舟没有一定的认识，不知道独木舟存在稳定性差、装载量少等不足。学生已经知道可以通过改变材料的结构，来提升船的载重量和稳定性，因此本课重点是引领学生经历一个完整的工程实践过程，设计并制作一个木排，从而意识到人类在生产生活中的需求能够推动造船技术的进步。与此同时，五年级的学生已经具备了一定的设计和动手制作能力，这些技能储备也为本课的学习奠定了基础。【教学目标】科学观念：通过设计、制作并测试木排，知道浮的材料可以造船，认识到改变材料的结构可以改变船的载重量和稳定性。科学思维：通过木排模型，用与独木舟比较的方法，知道木排的在性能和结构上的进步。探究实践：能根据要求，用图文结合的方式设计木排；会对其性能进行测试，并不断改进结构，提高船的载重量和稳定性。态度责任：在工程实践的过程中，能利用新的材料，完成设计和制作任务，培养创新精神；能感受技术革新对推动船只发展的深远影响。【教学重难点】重点：通过设计、制作并测试木排模型，认识船的结构与载重量和稳定性的关系。难点：能根据测试的结果，区别木排与独木舟的结构和性能，并针对其不足进行改进。【教学准备】教师：1.教学课件；2.学生实验材料一套。学生：1.每组提供木棍、雪糕棒、橡皮筋、螺母、干毛巾、水槽；2.记录单。【教学过程】课前情感交流：加分制度，提问怎样可以得到分数，确定课堂规范。奖励奖品。一、聚焦问题、导入新课（预设5分钟）材料准备：课件，独木舟图片课前对话：与学生谈谈有关生活中能浮在水上的材料。1.在古代，人们最早想到的便是用浮的材料来造船。最早的独木舟，就是人们利用可以漂浮的树干制造的（出示现实独木舟照片）。2.老师今天也带来了自己制作的一个独木舟，我们一起来测试一下它吧！可以从哪些方面进行测试呢？预测生：稳定性、载重量等教师演示测试独木舟（顺便明确测试时要轻轻放置），学生发现独木舟存在稳定性差、载重量少的问题。（板书）3.随着社会的发展，为了让船只能够满足人们的需求，你会如何针对这两个不足进行改进？4.揭示课题：这节课我们用浮的材料造船，一起来解决这些问题。引出课题：《用浮的材料造船》。（板书）【设计意图】联系现实生活中中“独木舟负载物体”生成的“不稳定”“载重量小”问题，激发学生改进独木舟的积极性。二、木排制作完整过程（预设20分钟）材料准备：木棍、雪糕棒、橡皮筋、螺母、记录单1.明确任务（预测6分钟）既然是改进这个木制独木舟，那接下来的环节选材我们还是选择木头这个材料。你们觉得可以对木头进行怎样的处理才能解决以上两个问题？预测生：选用大点的木头（也就是与水的接触面积变大）、把木头再挖深点、把木头做成木板拼接成大船、可以把木头捆在一起（学生回答不上这点时，提示能不能多个木头组合在一起用呢，也就是增加材料和增大船底部面积）。把木棍困在一起做的船就叫木排，今天我们就一起来制作一个木排来验证我们的想法吧！有没有信心？师:那你们觉得完成制作一个木排这样的工程制造，需要经过一个怎样的完整步骤呀？预测生：（选材）——设计（图）——制作——测试——评价——改进，教师补充前面还有选材环节。（板书）师提示：如何用橡皮筋进行困绑木棍呢？老师这里有个操作演示视频。播放制作演示视频师追问：如何测试呢？应该以船翻了为标准还是船浸水（也就是螺母浸湿为标准），说出理由？预测生：认可两种说法的学生都有，对比理由之后（更加考虑实际问题）大家都更认可以螺母浸水为标准。师接着问：如果前四个都没有浸水，第五个放下去后都浸水了，应该记录载重量几个？预测生：4个。【设计意图】通过测试前的交流，引导学生认识工程制造的流程和规范操作，从而保证测试数据的可靠性，为接下来的研讨交流环节奠定基础。借助指导视频，帮助学生顺利完成设计和制作任务。出示任务要求（预测1分钟）：1）画出设计图，并加上简单的文字说明；2）根据设计图来制作木排模型，牢固、不散架，并能稳定地浮在水面上。3）用螺母测试3次，记录船的载重量（最后的取值立刻上报老师汇总）；4）评价：相比于独木舟，木排具有什么优点？重要提醒：做完实验的材料放在水中不要拆卸，等待老师来拍照分享，计时13分钟。3.学生探究活动，教师巡视指导（预测13分钟）以小组为单位，完成设计、制作、测试、评价环节，教师巡视指导，并抓好时机拍摄各组测试结果照片。【设计意图】明确的任务和要求能让学生的活动更具有指向性。通过小组合作与组间交流，激发学生的思维碰撞。三、交流研讨（预设：10分钟）材料：课件、各组数据统计图和实验过程照片。1.交流汇报各组数据1）出示学生各组载重量统计表和各组实验照片（把实验和组号一起拍入）。师：你们更加关注哪一组的数据呀？2）请数据最高的一组上来交流设计理念和如何测试的。由这一组的汇报让学生明确放置方法或捆绑的松紧或实验时机对实验测试结果重要性。同时也引导学生关注木棒之间的缝隙会渗水。3）请不是这种放置方法的小组上来交流明确放置方法真的会影响结果，还有发现第一次到第三次越来越少。引导学生思考。预测生：一部分认为木头吸水，一部分认为缝隙里渗水木排整体变重造成的。4）请数据大家帮数据最少的组分析一下原因，请这组解释一下。明确这组没有擦干缝隙的水，还有螺母放置在缝隙中（教师再次强调测试标准）2.评价我们的木排（和独木舟比）。师：从各组数据来看，我们的木排和独木舟相比，有哪些优点？预测生：相比于独木舟，在水中的稳定性更好。同时能够装载更多的货物。师：从它的结构特点来看，本质是什么变大了？预测生：木排的底部更宽，底部面积变大了。（板书）师：看来我们前面同学们的想法是对的，增加材料、增大船的底面积真的可以增加稳定性和载重量。3.不足和改进：提问：在测试过程中，你发现木排还存在哪些不足？打算如何改进？（预设：容易浸水、不能自己动起来、载重量依旧不够大、无法防雨和挡阳.......）引导学生如何解决改进这些不足。【设计意图】通过呈现数据和模型，引导学生进行对比分析，启发学生认识到船的结构与载重量和稳定性的关系，进一步培养学生的实证意识。四、拓展（预设：4分钟）1.出示明代宝船和摇橹木船的图片。提问：相比于木排，这些船有什么不同？对你改进木排有什么启发？（预设：船比较大，载重量更大；有动力，能够通过人力或风力让船动起来。）2.课后作业：课后以小组为单位，用身边的材料对船进行改进。出示学生改进后的大船照片五、课堂小结（预设：1分钟