小学科学教科版五年级下册第二单元《船的研究》教案(共7课)16(2022新版).doc
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1、第二单元 船的研究1.船的历史【教材简析】本课是五年级下册第二单元船的研究起始课,它着重解决的是让学生在了解有关人类最重要交通工具船,从产生到现代船,经历怎样的发展。引导学生对历史发展中出现的船(独木舟、摇橹木船、帆船、蒸汽船、现代轮船、潜艇等 6 种不同时期的代表性船)进行比较后,认识蕴含着船在船体材料、构造、载重量、动力系统和功能等方面的发展历程,从而推动科学技术的演化。借助船发展史的认识,感受到船演化与科技发展的内在关系,为学生感受因为人类科技发展而人类社会的发展和文明进程埋下心灵上的种子。这个认知过程既是本单元教学进展暗线,也是后续活动的铺垫。本课中的两个探究活动, “独木舟负载物体”
2、“船型与阻力关系”,为学生提供了初步感知船的载重、稳定和水阻特性的探究实践,也为学生后继课的学习生发问题和激发兴趣。【学情分析】教科书第 20 页是本单元的起始页,在页面的图中,深海潜水器与海面上的母船正在通过水声通信系统传递信息,通过文字引出船的作用与本单元要研究的问题和内容。作为五年级学生,都有一定的出行经历,对各种交通工具也相对比较了解。即便坐船经历少,但是相对儿童公园中的一些游乐设施,他们都是还有经历的。学生对于船也仅仅只能是停留在对船外表的认知,而对于船的发展历程即演化及发展趋势是缺乏认知的。以往的学习经历显示学生没有去关注并研究过船的相关知识。本课提供的测试独木舟环节恰好给学生提供
3、了初步感知船的载重、稳定和水阻特性的探究实践,通过独木舟载重和船型受力活动正好帮助学生建立了对船在实践上的初步认识,激发学生改进独木舟的探究欲望。【教学目标】科学概念目标1.学生通过课前有关船资料的收集和阅读,以发展趋势来认知不同时期、不同类型的船具有不同的特点。2.学生通过了解人类造船史,认识到由此产生的技术发展推动着人类社会的发展和文明进程。科学探究目标1.学生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。2.学生通过探究“独木舟负载物体”“船型与阻力关系”的亲身实践,认识到船的外形、结构和稳定性、阻力之间的关系。科学态度目标学生感受船的发展历程,感受劳
4、动人民的聪明才智。科学、技术、社会与环境目标学生感受到船的发明和技术革新对人类社会发展带来的深远影响和变化。【教学重难点】重点认识船的发展史。难点通过“独木舟负载物体”“船型与阻力关系”的实验认识到船的外形、结构和稳定性、阻力之间的关系。【教学准备】小组课前收集有关船的知识、木条(直径5 厘米左右)或独木舟模型、船型模型(相同大小形状)、细线、垫圈、钩码、刻刀、水槽、班级记录表等。教师学生实验材料一套、教学课件等。【教学过程】一、聚焦(预设5分钟)1.谈话:你知道的交通工具有哪些?你都乘坐过哪些交通工具?他们分别有什么特点?那么对于船,你都了解了哪些呢? 2.交流船的知识:组内汇报课前收集的有
5、关船的知识,并完成关于船的知识记录表。3.交流归纳:大家的记录都集中指向了船的哪些方面?板书:材料、形状、构造、动力系统、功能4.小结:我发现这些船在船体形状、材料、构造、动力系统、功能等方面都存在着相同和不同。那关于船,你还有哪些想要研究的问题呢?5.交流并记录想要研究的问题。二、探索(预设30分钟)材料准备:独木舟模型、船型模型(相同大小形状)、细线、垫圈、钩码、水槽、学习单过渡:人类是怎样想到发明船这种工具的?一开始的船是怎么样的?船的发展又经历了怎样的过程?(一)船的发展史1.PPT出示:6种不同时期船图片,请合自己找到的资料进行排序,并说说这样排的理由。 (1)独木舟:人们将巨大树干
6、用火烧或用石斧加工成中空的形状,用树干或竹竿作为动力进行造船。 (2)摇橹木船:是用橹来推进的船舶,它是一种江河中航行的早期船舶。摇橹船使用方便,是江河中的运输工具,在江南水乡曾经广泛应用。一些旅游景点,摇橹船用来载运游客,让游客进行水上游览。(3)帆船:最大的特点就是能够借助大自然的风力进行远距离航行。 (4)蒸汽机船:美国人富尔顿首次在“克莱蒙脱”号船上用蒸汽机驱动船只,从此机械力开始代替自然力,船舶的发展进入新的阶段。(5)柴油机船:20世纪,人类进入了柴油机船时代,以柴油作为动力的游轮问世后,发展迅速,逐渐取代了蒸汽机船。 (6)潜水艇:现如今科技飞速进步,我们还出现了可以潜入水底,以
7、核能源作为动力的潜水艇。造船的技术和水平还在不断提升。2.学生谈谈对船发展史的感受。交流排序结果及理由,体会这些不同时期的有代表性船,思考“船的哪些方面发展了”?说说船体材料、构造、载重量、动力系统和功能等方面有哪些不同作了怎样的改进。用事例说说造船技术发展,影响了什么变化?(二)独木舟负载物体测试(载重性能、稳定性)1.提问:最初的船叫什么?是什么样的? 要求从船体材料、构造、载重量、动力系统和功能进行介绍。2.独木舟制作。教师出示独木舟实物模型,学生说说制作方法(PPT出示:掏空圆木中间可以做成一艘简易的独木舟)。3.提问:独木舟作为最古老的船只,有什么缺点?稳定性和载重能力差,怎么证明?
8、4.验证独木舟负载物体。PPT出示实验材料:独木舟模型、水槽、螺母。(1)如何使用这些材料测试独木舟的稳定性和载重能力?要求学生设计实验并验证自己的想法。(2)小组讨论方法。(3)交流汇报后播放微视频,介绍测试方法。(4)学生小组实验,教师巡视。(5)交流汇报测试结果。讨论:“独木舟是否可以负载重物?”、“独木舟在装载重物时有哪些不足?”。(6)小结:独木舟不稳定,容易侧翻,而且不能承载很多重物。5.讨论:如何解决独木舟保持稳定而不侧翻?提示从结构上去考虑。(加大船体)(三)探究船型(船首形状)与阻力关系。1.观察6种船。看看船头有什么共同点?为什么船首形状大多是尖形?(减少船在水中先进时受到
9、的阻力)2.小组交流讨论,并设计实验验证的方法。3.交流汇报实验材料及步骤。取二块一头尖一头方的木块模拟船只。分别在木块一端用细线系上一个垫圈,模拟拉动船只前进。比较船只在水中的前行速度。对比船头形状不同时,船只所受到的阻力大小。3.实验中的注意点有哪些?4.学生交流:明确实验注意事项:垫圈相同。起点相同。距离相同。5.观看演示微视频6.学生实验。7.小结并板书:尖形船首减小水阻。三、研讨(预设:3分钟)1.梳理本课知识:从船的发展历史中,你发现了哪些变化? 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?2.拓展:模拟荒野求生,要渡过一条宽50米的河,你打算怎么造船?四、课堂小结(预
10、设:2分钟)今天的学习让我们看到了船作为一种重要交通工具,它在人们的生产生活当中有着非常重要的作用。同时这种工具在发展过程当中也经历了种种变化。通过课堂实验,我们也发现了古代的独木舟在载重量和稳定性都有许多不足,如何改进这些不足,我们可以在课后用简易模拟测试。也可以通过思考或者查阅资料更进一步地去了解一下,是什么推动了船在我们人类社会发展当中不断的更替?【教学后记】2.用浮的材料造船【教材简析】本课是五年级下册船的研究单元的第2课。在前一课的学习中,学生对船的载重量、船体材料、构造、动力系统的演化有了初步了解,并在制作和测试独木舟的探索活动中发现了独木舟存在载重量小和稳定性差的问题。聚焦板块,
11、点明浮的材料可以造船,从独木舟的不足引出本课的任务。探索板块,通过设计、制作、测量与完善竹筏模型(木排)的过程,让学生在实践中体验浮的材料可以制作船,动手动脑解决独木舟载重量小和稳定性差的过程,学生在获得丰富的动手实践的机会时,还将体验先人依据社会需求改造船只的历程,并认识到改变相应结构对船的功能的影响。研讨板块,学生在制造中发现了问题,在发现载重量和稳定性进步的同时,竹筏(木排)不能确保乘船者或者货物保持干燥,载重量依然不够大,需要进一步改进竹筏;另外,通过竹筏(木排)与摇橹木船、宝船的对比,给学生提供改进和优化竹筏(木排)的蓝本,指出新的研究方向造一艘防水小船。拓展板块,继续改进自己的竹筏
12、或木排。本课根据船发展的历史过程,在设计改造竹筏(木排)的过程中,深化学生对船的认知,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。【学情分析】通过上节课的学习,学生对船有了一定的认识,也知道独木舟存在不稳定、装载量少等缺点。学生从生活经验中也知道竹筏的结构特点,因此设计、制作竹筏模型这对五年级学生而言难度不大,但改进竹筏(木排),让学生经历一个工程设计过程对学生有一定的挑战。【教学目标】科学概念目标1.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。 2.生产生活需求推动了造船技术的进步。科学探究目标1.经历设计与制作竹筏(木排)模型的过程。 2.根据设计目标
13、,对制作的竹筏(木排)的性能进行测评,并不断改进结构提高船的载重量和稳定性。 3.通过探究,认识到船的结构与载重量和稳定性有关。科学态度目标。能利用新的材料,完成设计和制作竹筏(木排)的任务,培养创新精神科学、技术、社会与环境目标感受船的技术革新对人类社会发展带来的深远影响和变化。【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。难点竹筏的测试和改进。【教学准备】学生20厘米竹棒数根、短木条4根、水槽、橡皮筋、螺母(重物)。 教师学生材料一套、教学课件等【教学过程】 一、聚焦:揭示课题(预设3分钟)材料准备:上一课学生制作的独木舟1.出示学生制作的独木
14、舟模型。提问:独木舟是用什么材料制作的?(预设:木头)提问:这种材料放在水中沉浮情况是怎样的?(预设:浮起来)谈话:古人用树干这种浮的材料制造了独木舟。2.揭示课题:用浮的材料造船(板书)谈话:可是我们制造的独木舟有很明显的缺点,有哪些呢?该怎么解决呢?3.学生小组讨论(预设:独木舟不够稳定,装载货物有限。我们可以做得宽大一点。)4.谈话:这节课我们要动手用浮的材料造一艘船竹筏。二、探索(预设22分钟) 材料准备:每组20 厘米竹棒数根、短木条4根、水槽、橡皮筋、螺母(一)活动1、设计并制作竹筏。1.出示竹棒等材料,布置任务:用这些材料做一个竹筏模型,要求能稳定地浮在水面,牢固、不散架。明确步
15、骤:思考画设计图制作。2.出示竹筏图,学生小组合作完成设计方案,交流汇报并说明设计理由。(二)活动2、测试竹筏的载重量1.谈话:各小组已经按照设计图制作好竹筏,接下来我们用螺母测试一下竹筏的载重量,最多能装载几个,你觉得可以怎样进行测试?实验时要注意什么?2.小结实验注意事项:(1)注意不能让水浸湿螺母。(2)轻轻放螺母,两头放均匀。3.学生小组测试,教师巡视指导。4.学生汇报结果:最多能装载多少个螺母。(三)活动三3、比较独木舟与竹筏1.出示学生活动手册“比较独木舟和竹筏”记录表,谈话:这两节课我们分别完成了竹筏和独木舟的制作,让我们来总结竹筏和独木舟的不同点。2.学生汇报交流。(预设:竹筏
16、体积和载重量更大,稳定性也更好、但是竹筏容易浸水。)三、研讨(预设10分钟)1.学生组内交流:竹筏与独木舟相比,有了哪些进步?竹筏还有哪些不足之处?你打算怎样改进?2.学生汇报交流。(预设:竹筏底部比独木舟更宽、稳定性更好、载重量更大,但是也存在乘船者和货物容易浸水等问题。解决方法:可以用防水材料,且结构简单也需要改进。)3.课件出示摇橹木船和宝船的图片,提问:它们是什么样的?你有什么样的感受?可以从外形、材料、载重量、动力系统等方面谈谈。预设:这两种船已经解决了防水问题,稳定性好,而且出现了“摇橹”“风帆”等动力系统,宝船的载重量非常大。4.谈话:技术的进步促进船的发展,从摇橹木船和宝船中,
17、我们应该得到了一些启示,想想你的竹筏还可以改进吗?四、拓展:继续改进自己的竹筏(预设5分钟)1.提问:在竹筏的基础上,如果要准备继续改进,你打算怎么做?学生课后继续改进。下节课让学生展示自己改进后的竹筏模型。【教学后记】3.用沉的材料造船【教材简析】用沉的材料造船是本单元的第3课,通过前面2节课的学习,学生对于船的演变历程有了更全面、深入地认识。本课以前一阶段对用浮的材料造船作为学生的学习起点,借助他们熟悉的橡皮泥以及易于加工制作的铝箔两种在水中沉的材料再次造船,引导学生在动手实践中形成新的认知。希望学生通过设计制作一艘可以承载一定重量的船,再次经历“问题设计制作测试完善”的技术与工程学习过程
18、,感受科学与技术推动着人类文明的发展。也为今后进一步学习如何进一步增加船的载重量、控制船的行进方向等知识打下坚实基础。教材伊始通过出示了一张船厂建造巨轮的照片,将学生的目光从浮的材料可以造船,聚焦于“沉的材料也可以造船吗?”,通过问题引导使学生关注更多造船的材料。在学生回答后,进行适当梳理小结,揭示本课课题。在探索环节共分为2个活动。活动一:用在水中下沉的材料做船。熟悉的橡皮泥在水中是沉的,学生对此比较清楚。不太熟悉的铝箔更接近建造近现代船只所用的钢材,它在水中的沉浮情况学生难以判断,需要通过实验来验证猜想。橡皮泥要做成像铝箔这样薄的形状才可以浮在水面上,铝箔又是橡皮泥这种材料的发展。两种材料
19、隐含着相互促进学习的结构关系,帮助学生建立沉的材料可以造船的概念。活动二:测试制作的橡皮泥和铝箔船能否装载一定量的金属垫圈。两个活动相互承接,共同组成了技术与工程领域的典型学习过程。学生在用两种材料造船的基础上需要对船进行反复修改、制作,从而实现承载一定载重量的目标。在研讨环节,通过对“我们用了什么方法,让橡皮泥和铝箔漂浮在水面上?”、“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?”两个问题的梳理和研讨,从“怎么做”“怎么办”等实践操作的视角引导学生对“用沉的材料造船”进行概括和反思。从而进一步总结、提炼出沉的材料可以成功造船的实质,体会到体积、形状对船只载重量和稳定性的影响
20、。资料拓展部分希望引导学生不仅仅关注我们在课堂上制造的这几艘船,更需要放宽视野,关注像渡船和双体帆船等不同类型的船。通过了解更多正反事例和不同底部宽度船只的操作体验,感悟其他技术的发展推动了造船技术的发展。【学情分析】结合学生已有的生活经验和前面两课的学习,他们对于船的形状结构和制作材料是有一定认识的,但他们对制作船的材料在水中是沉是浮,是否影响船的稳定性和载重量缺乏有目的的研究。他们对于“为什么沉的材料也可以造船?”的认识也相对零散和肤浅,没有上升到理性、科学的分析。用橡皮泥和铝箔造一艘船对与五年级的学生来说难度不大,但要实现一定的载重量,并解决沉的材料制作的船“稳定性”不足的问题,需要学生
21、不断改进设计,提高制作技术。在制造、研究船时,学生们总是兴致盎然,只需要教师给他们一些例子作为引导,多一些时间让他们体验交流,就能够启发他们进一步思考。【教学目标】科学概念目标1.沉的材料可以造船。2.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。3.认识到船的稳定性与其结构有关。4.了解其他技术的发展推动了造船技术的发展。科学探究目标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“设计制作测试分析改进再设计”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。科学态度目标1.体会到不断改进设计对结果的影响。2.从船
22、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,它们为人类的发展作出了巨大贡献。【教学重难点】重点通过实践探究发现相同质量的橡皮泥、相同大小的铝箔,做成船的体积越大,所受到的浮力越大,越容易浮在水面上。难点认识到船的稳定性与其结构有关,并能按照要求改进自制的船。【教学准备】学生水、一个水槽、防水橡皮泥一块、铝箔2张、垫圈若干个等。教师学生材料一套、教学课件等。【教学过程】一、聚焦:揭示课题1.回顾提问:上节课我们使用什么材料来造船?(竹竿或木条)追问:除了用木条、竹子这些浮的材料造船,哪些材料也可以来造船?(预设:塑料、泡沫、橡胶、金属等)2.总结提问:这些
23、材料在水中,有的浮,有的沉,我们也已经知道了浮的材料可以造船,那沉的材料也可以造船吗?(预设:可以)4.出示船厂建造巨轮图片,提问:这艘船的船体是由什么材料制作而成的?(预设:钢铁或金属材料)5.提问:像钢铁这样的金属材料放入水中会怎样?(预设:沉入水底)6.教师小结:看来沉的材料也可以用来造船。(板书标题:用沉的材料造船)二、探索活动1:用在水中下沉的材料做船1.出示橡皮泥和铝箔两种材料,先请学生认一认是什么材料,再猜测这两种材料放入水中后的沉浮情况。(预设:橡皮泥会沉,铝箔无法确定)(铝箔材料简介:一种用金属铝直接压延成薄片的烫印材料,广泛用于食品、饮料、香烟、药品、照相底板、家庭日用品等
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