《用浮的材料造船》（教学设计）-2023-2024学年教科版五年级下册科学

《用浮的材料造船》（教学设计）-2023-2024学年教科版五年级下册科学科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）《用浮的材料造船》（教学设计）-2023-2024学年教科版五年级下册科学课程基本信息1.课程名称：《用浮的材料造船》

2.教学年级和班级：五年级

3.授课时间：2023-2024学年第二学期

4.教学时数：1课时核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究能力和工程实践能力。学生将通过实际操作，学习浮力原理，培养提出问题、设计方案、实验验证和结果分析的能力。同时，通过团队合作，学生将学会沟通协作，提升解决实际问题的综合素养。此外，课程还注重培养学生的创新意识和环保意识，引导学生关注材料选择与环境保护的关系。教学难点与重点1.教学重点：

-浮力的概念：学生需要理解浮力的定义，即物体在流体中受到的向上的力。

-浮力的计算：重点讲解阿基米德原理，即物体所受浮力等于其排开的流体重量。

-材料选择：引导学生了解不同材料的密度和浮力特性，学会根据浮力需求选择合适的材料。

2.教学难点：

-浮力计算的实际应用：学生可能难以将浮力计算公式应用于实际造船问题中。

-材料密度的测量：学生需要掌握如何准确测量材料的密度，这对于计算浮力至关重要。

-船体结构设计：设计一个能够承载重物的船体结构，同时确保船体能够浮在水面上，这对学生的空间想象和工程设计能力是一个挑战。

-团队合作与沟通：在小组活动中，学生需要学会有效沟通，协调分工，共同解决问题，这是本节课的另一个难点。教学方法与策略1.采用讲授与实验相结合的方法，先通过讲解浮力原理和阿基米德原理，再进行实际造船实验。

2.设计小组合作项目，让学生分组讨论材料选择和船体设计，通过角色扮演模拟工程师的工作流程。

3.利用多媒体展示不同船体结构的案例，帮助学生直观理解设计思路。

4.通过游戏化的学习活动，如“浮力挑战”竞赛，提高学生的学习兴趣和参与度。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：展示各种船只在水中行驶的图片，提出问题：“为什么船能浮在水面上？”

-回顾旧知：简要回顾物体浮沉条件的相关知识，引导学生回忆浮力的概念。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细讲解浮力的定义、浮力计算公式以及阿基米德原理。

-举例说明：通过展示不同材料的密度和浮力特性，举例说明如何选择合适的材料造船。

-互动探究：组织学生分组讨论，提出问题：“如何设计一个能够承载重物的船体？”引导学生思考船体结构设计的关键因素。

3.实验探究（约30分钟）

-学生活动：每组学生选择合适的材料，动手制作简易船模型。

-教师指导：观察学生实验过程，指导学生正确测量材料密度，计算浮力。

-小组展示：每组学生展示自己的船模型，分享设计思路和实验结果。

4.工程设计（约30分钟）

-学生活动：根据实验结果，设计一个能够承载重物的船体结构。

-教师指导：指导学生运用所学知识，优化船体设计，提高船的载重能力。

-小组讨论：各小组讨论并分享自己的设计方案，互相学习借鉴。

5.案例分析（约20分钟）

-展示不同船体结构的案例，分析其优缺点。

-学生活动：结合所学知识，分析案例中的船体设计是否合理，讨论如何改进。

6.工程实践（约30分钟）

-学生活动：根据案例分析，改进自己的船体设计，进行实验验证。

-教师指导：观察学生实验过程，指导学生调整设计，提高船的载重能力。

7.总结与反思（约10分钟）

-学生活动：总结本节课所学知识，分享自己的收获和体会。

-教师总结：回顾本节课的重点内容，强调浮力在工程设计中的应用。

8.作业布置（约5分钟）

-布置课后作业：让学生设计一个能够承载更多重物的船体结构，并说明设计思路。教学资源拓展1.拓展资源：

-浮力原理的历史：介绍浮力原理的发现者阿基米德及其相关故事，增强学生对科学家的认识。

-船舶设计历史：展示不同历史时期船舶的设计和材料，如古埃及的木筏、古希腊的战舰等，拓展学生的历史视野。

-材料科学：介绍不同材料的特性和应用，如塑料、金属、木材等，帮助学生了解材料选择的重要性。

-水下工程：介绍水下工程中浮力应用的实际案例，如潜艇、浮岛等，激发学生对科学技术的兴趣。

2.拓展建议：

-学生可以阅读有关浮力原理和阿基米德原理的科普书籍，深入了解浮力的科学背景。

-组织学生参观船舶博物馆或水族馆，实地观察不同类型的船舶和海洋生物，增强对浮力应用的理解。

-安排学生参与社区服务活动，如清理河道垃圾，让学生在实践中体验环境保护的重要性。

-鼓励学生进行小组研究，探讨如何利用浮力原理设计更环保、更高效的船舶。

-引导学生关注当前科技发展，了解新型材料在船舶设计中的应用，如复合材料、纳米材料等。

-组织学生参加科学竞赛或创新活动，鼓励他们运用所学知识解决实际问题，如设计环保船模型。

-建议学生通过实验探究浮力与物体形状、材料密度等因素的关系，加深对浮力原理的理解。

-鼓励学生撰写科学小论文，分享自己的实验成果和心得体会，提高他们的科学写作能力。教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生参与度：观察学生在课堂上的参与程度，包括提问、回答问题、小组讨论等。

-注意力集中度：评估学生是否能够集中注意力听讲，是否积极参与课堂活动。

-实验操作能力：通过观察学生在实验过程中的操作，评估其动手能力和实验技能。

2.小组讨论成果展示：

-团队合作：评价学生在小组讨论中的合作精神，包括分工、沟通和协作能力。

-创新思维：评估学生在讨论中提出的创新观点和设计方案，鼓励创造性思维。

-问题解决能力：通过小组展示的船体设计，评估学生运用所学知识解决问题的能力。

3.随堂测试：

-知识掌握：通过随堂测试，评估学生对浮力原理、浮力计算和材料选择的掌握程度。

-应用能力：测试学生将所学知识应用于实际问题的能力，如设计一个能够承载重物的船体。

4.学生自评与互评：

-学生自评：鼓励学生在课后反思自己的学习过程，评价自己在课堂上的表现和进步。

-互评：组织学生进行互评，相互学习，共同进步，评价内容包括合作精神、创新思维和问题解决能力。

5.教师评价与反馈：

-针对课堂表现：教师对学生在课堂上的积极参与、认真听讲和提问给予正面评价，对注意力不集中的学生提出改进建议。

-针对小组讨论成果展示：教师对学生的团队合作、创新思维和问题解决能力给予评价，对表现突出的学生给予表扬，对需要改进的地方提出具体建议。

-针对随堂测试：教师对学生的知识掌握程度进行评价，对测试中表现优秀的学生给予肯定，对错误或疑惑的地方进行个别辅导。

-针对学生自评与互评：教师鼓励学生进行自我反思和相互学习，对学生的评价给予反馈，帮助学生认识自己的优点和不足，指导学生如何改进。

-针对教学资源拓展：教师评估学生对拓展资源的利用情况，鼓励学生积极参与拓展活动，提高学习兴趣和综合能力。课后作业1.实验报告：

-完成以下实验报告，记录你的实验过程和结果。

-实验名称：不同材料密度与浮力关系实验

-实验目的：探究不同材料的密度与浮力的关系。

-实验器材：不同密度的材料（如塑料、金属、木块）、量筒、水、弹簧测力计。

-实验步骤：

1.测量每种材料的体积。

2.将材料浸入水中，使用弹簧测力计测量其在水中的重力。

3.计算每种材料的浮力。

4.分析实验结果，得出结论。

2.设计挑战：

-设计一个能够承载一定重量（如10千克）的简易船模型。

-要求使用至少两种不同材料，解释选择这些材料的原因。

-设计草图，并简要说明设计思路。

3.材料密度计算：

-已知一块木块的体积为50cm³，在水中完全浸没后，弹簧测力计显示其重力为0.4N。

-计算木块的密度。

4.船只载重能力评估：

-一艘船的船体体积为1000dm³，水的密度为1g/cm³。

-计算该船在满载时能够承载的最大重量。

5.浮力原理应用：

-一艘船载有20吨货物，船体排水量为25吨。

-计算船体本身的重量。

答案：

1.实验报告（示例）：

-实验结果：塑料密度为0.9g/cm³，浮力为0.9N；金属密度为7.8g/cm³，浮力为7.8N；木块密度为0.6g/cm³，浮力为0.6N。

-结论：材料的密度越大，其浮力也越大。

2.设计挑战（示例）：

-设计思路：使用塑料和木材，塑料用于船体，木材用于增加稳定性。

3.材料密度计算（答案）：

-木块的密度=重力/体积=0.4N/50cm³=0.008g/cm³。

4.船只载重能力评估（答案）：

-船的满载重量=船体排水量-货物重量=25吨-20吨=5吨。

5.浮力原理应用（答案）：

-船体本身的重量=船载重量-货物重量=25吨-20吨=5吨。板书设计①浮力概念

-浮力的定义：物体在流体中受到的向上的力。

-浮力产生的原因：流体对物体的压力差。

②浮力计算

-阿基米德原理：物体所受浮力等于其排开的流体重量。

-浮力计算公式：F浮=ρ液gV排。

③材料选择

-材料密度：材料单位体积的质量。

-密度与浮力的关系：密度越小，浮力越大。

④船体设计

-船体结构：船体的形状和结构设计。

-船体稳定性：船体在水中保持平衡的能力。

⑤浮力应用

-船舶设计：利用浮力原理设计船舶。

-水下工程：应用浮力原理进行水下工程建设。教学反思与改进教学结束后，我总是习惯性地对自己的教学过程进行反思，这不仅是对自己教学能力的提升，也是为了更好地服务于学生的成长。以下是我对《用浮的材料造船》这一节课的反思与改进计划。

首先，我觉得课堂导入环节做得还可以，通过展示船只图片和提问的方式，激发了学生的兴趣。但是，我发现有些学生对于浮力这个概念还是有些模糊，这说明我在导入环节可能没有很好地引导学生回顾和联系旧知。因此，我计划在未来的教学中，提前布置一些与浮力相关的预习任务，让学生在课前对浮力的基本概念有一个初步的了解。

其次，我在新课呈现环节，虽然详细讲解了浮力的原理和计算方法，但是感觉学生对于公式F浮=ρ液gV排的理解还不够深刻。可能是由于公式本身比较抽象，学生难以在短时间内完全掌握。所以，我打算在今后的教学中，增加一些实际操作和实验环节，让学生通过动手操作来加深对公式的理解和应用。

在小组讨论环节，我发现部分学生参与度不高，可能是由于他们对材料选择和船体设计这部分内容不够熟悉。为了解决这个问题，我计划在课前提供一些相关的学习资料，让学生对材料特性和船舶设计有一个初步的认识。同时，我会鼓励学生积极发言，通过小组讨论的形式，让学生在互动中共同学习。

实验探究环节是本节课的重点，但是实验过程中也出现了一些问题。比如，有些学生在测量材料密度时，由于操作不当导致数据不准确。针对这个问题，我会在实验前进行详细的操作指导，确保每位学生都能正确使用实验器材。此外，我还计划在实验结束后，组织学生进行实验总结，分享实验过程中的心得和体会。

在教学评价与反馈方面，我发现随堂测试的