2023教科版科学五年级下册第二单元教学设计(含教材目录).docx
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1、教科版科学五年级下册第二单元教学设计船的研究1 .船的历史.用浮的材料造船2 .用沉的材料造船.增加船的载重量3 .给船装上动力.设计我们的小船4 .制作与测试我们的小船.船的历史【教材简析】本课是五年级下册船的研究单元的第一课。本单元共七课,前五课围绕 船的材料、结构、动力等内容,引导学生在比较船的不同中,认识船只在体积、 材料、构造、动力等方面的科学技术演化特点。最后两课让学生选择材料,设计 和制作一艘符合一定性能标准的小船。作为单元的起始课,本课聚焦部分明确了研究对象是“船”,开门见山地抛 出问题“关于船,你知道什么?还想研究什么?”,充分调动学生的好奇心和探究 欲。探索部分由三个活动组
2、成。第一个活动是交流关于船的知识,并将“我们已 经知道的”和“我们还想研究的”内容记录在班级记录表上;第二个活动通过观 察不同时期的典型的船,思考“船的哪些方面发展了”,教材还进一步选取摇橹 木船和轮船两类典型船,从体积、船体材料、动力等方面比较不同;第三个活动 研究独木舟如何稳定地负载物体,还通过对比实验验证了尖形船首有利于减小船 在水中受到的阻力。研讨部分,“从船的发展历史中,你发现了哪些变化?”这 个问题引发学生体会到技术变革在船的演化上的作用,激发学生的学习兴趣;“怎 样让独木舟保持稳定而不侧翻?” “怎样减小船在行驶中的阻力?”,这两个问题 能让学生认识到船的外型、结构和性能之间存在
3、关联,为学生后续制作小船,开 启研究船的历程进行了铺垫。这三个问题可以作为核心问题穿插在探索活动中, 也可以在课堂最后用于梳理和总结提升。【学情分析】1 .从船的发展历程学习中,激发创造欲望。科学、技术、社会与环境目标感受到科学和技术紧密相连,它们为人类的发展做出了巨大贡献。【教学重难点】重点:通过实验发现相同重量的橡皮泥、相同大小的铝箔,做成船型后,它 们受到的浮力增大,因而更容易浮在水面上。难点:不断改进船的形状、结构来增加船的载重量和稳定性。【教学准备】为学生准备:水槽、防水橡皮泥、铝箔、垫圈、学生活动手册等。教师准备:学生材料一套、教学课件等。【教学过程】一、聚焦1 .出示船的图片,请
4、学生说说除了用木头、竹子这些浮的材料造船,还能用 哪些材料来造船。2 .出示橡皮泥和铝箔,教师演示它们在水中的沉浮情况。提问:除了用浮的 材料造船,我们可以用沉的材料造船吗?(引出课题:用沉的材料造船)设计意图:通过回顾上节课的内容提出新的问题,让学生聚焦船的材料问 题,激发学生探究用沉的材料造船的兴趣。二、探索(-)用橡皮泥、铝箔造船。1 .教师先将没有经过任何造型的橡皮泥放入水中,实验是否能沉入水底。让学生观察结果,教师提问:你们有什么办法让橡皮泥浮在水面上吗?学生讨论,教师可以不给出最后的结论。教师出示铝箔纸。谈话:这种纸的材料是铝箔,同学们可能不太熟悉,铝箔 和橡皮泥一样,放到水中会沉
5、下去。我们把它做成船的形状,是否可以浮到水面 上,我们通过实验来验证一下。2 .提出研究任务及要求:用橡皮泥、铝箔各造一艘简单的船。3 .指导学生按照活动手册的方法记录,明确先画设计图,再按图纸造船。4 .学生分组操作,教师巡回指导,提醒学生按照图纸造船,可以在制作过程 中对设计图进行适当的修改,并及时帮助学生解决遇到的各种问题。5 .展示各组的设计图与作品。思考:沉的材料为什么能浮起来?6 .小结:把沉的材料做成船型就有可能浮起来。(二)测试用橡皮泥和铝箔制作的船能否装载一定量的金属垫圈。1 .提问:我们现在已经掌握了让橡皮泥船和铝箔船浮起来的方法了。我们做 的船载重情况如何呢?2 .提出研
6、究任务及要求:反复测试橡皮泥船和铝箔船最多装载多少个垫圈。3 .在活动手册上记录两种船各自承载最大量的垫圈数。4 .学生分组活动并做好记录,教师巡回指导。提醒学生在测试过程中可以不 断改进、完善小船,使船的载重量增加。5 .小组汇报交流船的载重情况。设计意图:橡皮泥和铝箔是两种容易加工的材料。教学中让学生经历工程 设计的典型过程,帮助学生深入理解沉的材料也可以造船,认识到船要实现加 大载重量,需要不断改进设计,提高制作技术。三、研讨1 .通过制作小船,思考:你们用了什么方法让橡皮泥和铝箔漂浮在水面上? 为什么沉的材料做成船型后就能浮在水面上?2 .播放视频:体积变大,浮力增大。3 .教师追问:
7、在放垫圈的过程中,为了让船型橡皮泥和铝箔稳定地浮在水面 上,我们又用了什么方法?4 .小结:橡皮泥和铝箔是沉的材料,把它们做成船型,它们所占的空间体积 变大了,在水中受到的浮力也增大了,也就更容易漂浮在水面上。设计意图:探索实践之后,学生通过讨论和思考,归纳出让沉的材料浮起 来的方法;通过量化的数据、可视的画面,明确材料做成船型后体积增大:这既 是对实践过程的回顾,也是方法的提炼,更是对浮力认识的深化。四、资料出示渡船和双体帆船的图片,让学生观察他们的特点,请学生说说这样的结 构特征,对船的稳定性有什么作用。设计意图:此环节将教材中研讨的第二个问题和资料板块相结合,引导学生结合自己的实践操作总
8、结出结论,深入体会形状对船只稳定性的影响。【板书设计】用沉的材料造船沉的材料做成船体积变大浮力增大4 ,增加船的载重量【教材简析】本课是五年级下册船的研究单元的第四课。教科书在前一课“用沉的材 料可以造船”的基础上,提出“让铝箔船装载更多货物的同时保持船体的稳定性”, 明确生产生活需求促进了技术进步,使得船的结构和造船技术不断发展。本课由四部分组成:第一部分一一聚焦,提出“随着社会的发展,人们需要 越来越大的船来满足交通和运输货物的需要”的实际问题,引发学生讨论如何通 过技术解决问题。第二部分一一探索,使用三张边长为12厘米的正方形铝箔来 设计与制作不同体积的船,并测试每只船的载重量。第三部分
9、一一研讨,通过观 察、比较和总结,学生发现船的载重量不仅与船的材料、结构、货物放置的位置 等多种因素相关,还和船的体积大小相关;当材料相同时,制作的船型体积越大, 载重量越大。第四部分一一拓展,从“弹珠会滚动,导致船容易侧翻”的问题入 手,引出船舱的分格结构,并在实际操作中对比有无船舱分格结构的效果,体会 船舱的作用。【学情分析】通过前三课的学习,学生体验了造船材料是一个不断优化和改进的过程,知 道了把材料做成中空,可以增大体积,更容易漂浮在水面上。从本课开始,学生 将根据真实船舶的需求进行设计制作,解决载重量、持续动力等技术问题。也就 是说,对船的研究将从定性走向定量,即从制作材料的研究到船
10、体大小的研究。五年级学生刚刚学习了正方体和长方体的体积计算,如果让他们去计算生活 中常见船型的体积显然是有难度的。因此,本课教学中让学生设计制作的船模是 方形的。这样的操作,一方面便于计算体积大小,另一方面方形船模实际指向的 是船舱的雏形,可以为本课后半部分研讨船舱结构做铺垫。【教学目标】科学概念目标1 .技术可以改变船的载重量,推动着船的发展。2 .船舱中合理放置重物有利于增加船的载重量。3 .船的载重量与船只体积大小有关,相同重量和相同大小的材料,制作的船 型体积越大,船的载重量就越大。科学探究目标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
11、的形状和结构,提高船的载重量和稳定 性。科学态度目标1 .乐于对铝箔船载重实验进行探究。2 .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。科学、技术、社会与环境目标了解人类的需求是科学技术发展的动力,技术的发展和应用影响着社会发展。【教学重难点】重点:通过实验发现船的载重量不仅与船的材料、结构、货物放置的位置等 多种因素相关,还和船的体积大小相关。当材料相同时,船型体积越大,载重量 越大。难点:根据计算和测试结果,解决实际问题,增加船的载重量。【教学准备】为学生准备:三张12X12厘米的铝箔(厚度70微米以上更易操作)、垫圈、弹 珠、刻度尺、学生活动手册等。教师准备:学生实验材料一套
12、、教学课件等。【教学过程】一、聚焦谈话:前一节课,我们在自己做的铝箔船上装载了一定量的金属垫圈,把自 己做的船成功升级为一艘小货船。随着社会的发展,人们需要越来越大的船,来 满足交通和运输货物的需要。提问:我们能通过什么方法来增加船的载重量呢?二、探索(一)设计三只不同底面积的铝箔船。1 .教师出示铝箔,提问:用三张边长为12厘米的正方形铝箔做成小船,你准 备怎样增加船的载重量?2 .教师出示教科书中的不同底面积的设计图,以其中一张设计图为例,指导 学生在这张12厘米的铝箔上确定船的底面边长和船舷的高度。3 .学生小组交流设计思路,将三只不同底面积的船的设计图画在活动手册上。设计意图:学生在之
13、前虽有设计小船的经历,但是按尺寸设计仍有一定的 困难。教师可以借助教科书上的案例,引导学生设计底面为方形的船,便于制 作和计算。(二)制作铝箔船并计算其体积。1 .提问:按照自己的设计图折叠铝箔船时要注意什么?播放折铝箔船的演示视频,给学生演示具体的折叠方法,提示学生注意事项。2 .学生制作铝箔船,教师巡视指导。3 .学生完成制作后,教师出示体积计算公式:体积二底面积X高,并引导学生 计算每只铝箔船的体积。设计意困:方形船转角处的处理比较难,播放演示视须,给学生直观的制 作方法,提高学生的制作效率。在教学视频的基础上,教师还可以根据学生的 实际水平,予以更为详细的示范和提醒。(三)测试铝箔船。
14、1 .将制作完成的铝箔船放入水中,要求逐只测试。放入垫圈时动作要轻,垫 圈摆放要均匀,最后一个使船沉没的金属垫圈不计算在内。2 .测试三只铝箔船的载重量,将金属垫圈的数量记录在活动手册上。3 .小组汇报数据,教师将每个组的数据汇总。4 .总结:用相同重量和相同大小的材料制作的船,体积越大,载重量越大。设计意图:为了更好地分析和研讨,教师可将全班的数据汇总在一张表格中并根据载重量进行排序。直观呈现数据,可以帮助学生学会分析“大数据”, 从数据中总结出规律,获得更多的发现。三、研讨1 .提问:船的载重量跟什么因素有关?2 .追问:我们可以怎样提高船的载重量?设计意图:答案可以不局限于本实验,启发学
15、生的发散性思维,让他们畅 谈自己的发现、思考以及新的疑问,引发学生在课后进行更多的探索。四、拓展1 .选取班中载重量最大的一只铝箔船,用弹珠模拟会滚动的货物,利用实物 投影演示船的载重量测试。提问:你们发现了什么问题?引导学生发现弹珠滚动容易导致船侧翻。2 .追问:我们如何改进小船,解决弹珠滚动导致船体侧翻的呢?3 .小组讨论,交流对船的改进建议。4 .教师对小组的合理建议予以肯定,结合教材中的模拟船舱分格结构进行分 析,并通过实验验证推测。如果时间充裕,教师可为学生提供材料,让他们亲自动手改装船舱,体验船 舱分格的好处;如果时间紧张,教师可在学生交流后直接演示,将分格结构放入 铝箔船中,再次
16、装载弹珠,对比两次实验的不同效果。设计意图:从增大船的体积到船舱分格结构,学生的小船模型越来越趋向 原型,让学生深切体会不断改进船只的必要性。【板书设计】增加船的我重量相同重量和相同大小的材料,制作的船型体积越大,船的载重量也越大5 .给船装上动力【教材简析】本课是五年级下册船的研究单元的第五课。教科书前面几课分别探讨了 船的材料、船的结构等问题,本课重点引领学生关注船的动力问题。为了让船行 驶得更快、更远、更持久,人们对船的动力开展了逐步探索,由此引出本课的主 题,同时本课也为第六、第七两课设计和制作一艘小船奠定了基础。本课由四部分组成:第一部分一一聚焦,回顾船的发展史。由于“人力无法 满足
17、大船航行的动力需要”,自然引出“给船装上新的动力”这个问题,整合学 生关于船的动力的前认知,进一步引发学生思考船的动力问题。第二部分一一探 索,由三个活动组成。活动1 ”给我们的船装上风帆”,给学生提供一只简易模 型船,让学生进行风帆的安装和调试。模型船结构简单,易操作,这有助于学生 理解船的动力,推动学生思考改进船的动力。活动2 ”给小船装上其他动力”, 给学生提供电动风轮和蒸汽动力装置,供学生在简易模型船上进行安装和调试。 活动3如何让小船保持一定的方向?给它装上船舵试试看”,教师提供简易船 舵,让学生尝试安装、调试船舵,体验用船舵来控制船行驶的方向,并发现其中 的诀窍。第三部分一一研讨,
18、包含三个问题,这些问题与探索部分的活动完全吻 合,教师可以将对这些问题的研讨穿插在探索活动中,在所有探索活动结束后进 行集中总结。第四部分一一拓展,介绍潜水艇。文字部分涉及到很多专业问题, 如水下航行、水的阻力、自身重力、浮力、控制沉浮以及柴油动力和核动力等。 学生根据这些关键词,可以在课外展开对潜水艇知识的拓展学习。【学情分析】对五年级学生来说,船是他们所熟悉的交通工具,学生对船的动力方式有很 多感性的认识,比如风力驱动、电力驱动、汽轮机驱动。五年级学生也具备了一 定的安装和制作能力,但组装复杂的动力装置会比较困难。对于控制船行进方向 的船舵,学生未必有了解,更不明白它的工作原理。在本课的探
19、索活动中,给学生提供简单、具操作性的制作和组装材料,有助 于学生认识各种动力船的驱动特点,理解通过船舵可以控制船的行进方向,从而 帮助学生设计和制作一艘小船。【教学目标】科学概念目标1 .科学技术在改变着船的动力系统,推动着船的发展。2 .船可以通过舵来控制行进的方向。科学探究目标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。科学态度目标1 .在认识船的动力发展史中,感受劳动人民的聪明才智。2 .体验给船装上动力的成功和乐趣。科学、技术、社会与环境目标1 .感受船的动力技术的革新对人类社会发展带来的深远变化和影响。2 . 了解人类的需求是科学技术发展的动力
20、,技术的发展和应用影响着社会 的发展。【教学重难点】重点:基于学生的认知和操作水平,解决给船装上动力的问题。难点:实验验证舵对控制船行进方向的作用。【教学准备】为学生准备:模型船、水槽、清水、双面胶、泡沫胶、剪刀、小木棍、卡纸(做 帆用)、小风扇、小电动机(带风轮)、电池盒(带电池)、螺旋桨、金属管、塑料 管、注射器、打火机、蜡烛、船舵、记录单等。教师准备:学生材料一份、教学课件。【教学过程】一、聚焦出示关于船的发展史的图片,请学生看着图片说一说,船作为一种运输工具, 从古至今它的动力是怎样发展的?我们有哪些方法可以给船提供动力?设计意图:通过回顾船的发展史,唤醒学生对船动力的前认知,快速聚焦
21、 话题,引发学生对“如何给船装上动力”进行思考。二、探索(一)探索活动1 给小船装上风帆。1 .明确活动要求。(1)讨论:如何安装一个风帆,让我们的模型船行驶起来?(2)交流:参考教科书中的插图,让学生充分交流需要的材料和安装的方法,并将讨论的结果记录下来。(3)组装:讨论结束后,组织学生到材料区有序领取材料并动手安装,同时强 调注意事项。2 .各小组进行试航。3 .小结:靠风帆提供的动力有什么特点?设计意图:基于五年级学生的设计和制作能力,利用教科书插图中的帆船 模型,引导进行具有操作性的设计,并提供结构化的材料。总结风力船存在的问 题,为后面设计持续动力的船做铺垫。(二)探索活动2 一给小
22、船装上其他动力。1 .明确活动要求。(1)讨论:如何能够提供持续的动力?(2)交流:如果给小船安装电动风轮或蒸汽装置,需要哪些材料?如何安装? 记录在记录单中。(3)组装:每组学生选择一种动力,领取材料并进行组装。安装过程中要注意 安全,材料的选择需考虑成本因素。为了突出本课的学习主题,可以弱化对动力装置原理的解释和讨论,直接为 学生提供简易模型船和半成品的动力装置。2 .安装完毕后下水调试。3 .小组讨论总结:安装调试中获得的经验及发现的问题。设计意图:选择电动风轮和蒸汽装置这两种典型的动力装置,让学生熟悉 安装步骤和装置的大致结构,便于学生后续设计和制作小船。所以,本环节重 点放在电动风轮
23、和蒸汽装置的安装和调试上,解决安装中的技术问题。(三)探索活动3如何让船的行驶保持一定的方向。1 .明确活动要求。(1)讨论:小船在行驶中会出现偏离方向的问题。那么,该如何改变小船的行 驶方向?(2)观看视频:关于船舵的介绍和安装方法。(3)实验:学生分组实验并完成活动记录,强调重复实验。2 .小组讨论总结:船舵的方向控制船的行驶方向。3 .学生汇报,教师在黑板上画出船舵方向与船行进方向的关系图。设计意图:学生在此环节经历了发现问题、解决问题的过程。教师提供简 易的船舵,让学生尝试安装、调试船舵,体验用船舵来控制船行驶的方向,让 学生在多次实验中寻找船舵方向与小船行驶方向之间的普遍规律。三、研
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