2.2《用浮的材料造船》教學設計

2.2.用浮的材料造船【教材簡析】在前一課中，學生對船的載重量、船體材料、構造、動力系統(tǒng)等有了初步了解，并在制作和測試獨木舟的探索活動中發(fā)現(xiàn)了獨木舟存在載重量小和穩(wěn)定性差的問題，通過本課的學習，學生將在設計制作、測量、完善竹筏模型以獲得更好穩(wěn)定性和更大載重量的過程中初步感受浮力，認識到相應的結(jié)構對船功能的影響。用技術與工程的學習方式設計與制作竹筏，動手動腦解決獨木舟載重量小和穩(wěn)定性差的過程，學生在獲得豐富動手實踐機會的同時，還能體驗先人依據(jù)社會需求改造船只的歷程。在教材最后，再次引導學生對比獨木舟和竹筏，會發(fā)現(xiàn)在穩(wěn)定性和載重量進步的同時，竹筏不能確保承載物干燥和載重量依舊不夠大等不足，通過與搖櫓木船和明代寶船的對比，提示學生新的研究方向---造一艘防水的小船。聚焦板塊通過回顧上節(jié)課獨木舟容易側(cè)翻的特點，怎么解決這個問題呢？然后通過出示先人竹筏的圖片，給了學生直接提示，自然而然地引出了本課的任務，用浮的材料造一艘船-竹筏。探索部分，探索活動1設計制作一個竹筏；探索活動2，測試竹筏的穩(wěn)定性及載重量；探索活動3比較獨木舟和木筏，讓學生感知技術的進步，及竹筏的不足。最后通過研討，鼓勵孩子們對于改造竹筏提出自己的見解，在這個過程中感受人們的需求可以讓技術得到突破【學情分析】孩子們在前一課的基礎上對船的結(jié)構、材料、載重量等已經(jīng)有了初步的認識，而獨木舟的制作更是給孩子搭了一個腳手架，經(jīng)過獨木舟的制作再到現(xiàn)在的竹筏設計制作，符合維果斯基所提出的“夠一夠，摘桃子”，問題驅(qū)動下，孩子才能真探實究。【教學流程圖】【教學目標】科學概念目標1.用浮的材料可以制作船，改變材料的結(jié)構可以改變船的載重量和穩(wěn)定性。2.生產(chǎn)生活的需求推動了造船技術的進步?？茖W探究目標1.經(jīng)歷設計與制作竹筏的過程。2.根據(jù)設計目標，對制作的竹筏進行性能測評，并不斷改進來提高船的穩(wěn)定性和載重量。3.通過探究認識到船的結(jié)構與載重量的關系?？茖W態(tài)度目標能利用新的材料完成設計值制作竹筏的過程，培養(yǎng)創(chuàng)新意識?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標感受船的發(fā)展和技術革新對人類帶來的深遠影響和變化。【教學重難點】重點：竹筏的草圖設計及實物制作。難點：不斷修正設計與制作竹筏?！窘虒W準備】教師：多媒體課件小組：水槽1個、墊圈、船首實驗模型兩個、竹棒若干、橡皮筋、熱熔膠槍。實驗記錄單【教學過程】一、聚焦揭示課題（預設3分鐘）1.回顧上節(jié)課的獨木舟和測試實驗，重現(xiàn)獨木舟不穩(wěn)定易側(cè)翻的場景，激發(fā)學生思考，古人是怎么改造的2.出示古代先人竹筏的照片，直接提出任務要求：做一個竹筏。（板書課題）探索1、小組合作設計草圖并制作竹筏（預設10分鐘）師：工程師在完成一件新品之前會考慮什么。生：設計樣式、做準備工作……師：先把小組的設計草圖畫出來，再根據(jù)草圖來完成自己的竹筏.明確要求：先畫設計圖再制作能浮在水面牢固不散架【設計意圖】：讓學生經(jīng)歷一個完整的：思考-畫圖紙-制作，過程，同時提醒學生盡量按照設計圖進行制作，遇到困難必須改變思路的，應該先修正設計圖再進行制作，在這個過程中完成反思、積累經(jīng)驗。2、測試我們的竹筏（預設8分鐘）（1）.播放測試指導視頻，讓孩子重溫測試步驟（2）.用墊圈測試竹筏的載重量和檢驗穩(wěn)定性。測試用的水槽盡量大一些“水浸濕螺母”即為測試結(jié)束【設計意圖】：通過制作與測試，學生能切身體會到造船技術的進步和目前存在的不足，為下一節(jié)課的任務埋下伏筆。3.比較我們制作的竹筏和獨木舟（預設5分鐘）通過小組交流討論和總結(jié)，找到竹筏對比獨木舟的進步之處，并發(fā)現(xiàn)竹筏的缺點，不足即是突破口。竹筏的底部可以比獨木舟做得更寬、穩(wěn)定性更好、載重量更大等這些彌補了獨木舟的部分不足，但同時存在容易浸水這個缺點?！驹O計意圖】：通過對比讓學生體會到技術的進步能促進造船的發(fā)展。交流研討（預設5分鐘）1.前兩個研討問題可以在探索1和探索2結(jié)束后進行。2.通過出示搖櫓木船和明代寶船的圖片，重點引導學生會思考“你打算怎樣改進我們的竹筏”，引導學生根據(jù)探索過程中發(fā)現(xiàn)的問題，進一步給出改造船只的思路【設計意圖】：搖櫓木船和明代寶船的呈現(xiàn)，代表了當時船技術演化發(fā)展的路線，可以給學生提供改進和優(yōu)化竹筏的藍本?！景鍟O計】《增加船的載重量》教學設計【教材簡析】本課是五年級下冊《船的研究》單元的第4課。教科書在前一課“用沉的材料可以造船”的基礎上，提出“讓鋁箔船裝載更多貨物的同時保持船體的穩(wěn)定性”，明確生產(chǎn)生活需求促進了技術進步，使得船的結(jié)構和造船技術不斷發(fā)展。本課由四部分組成：第一部分——聚焦，提出“隨著社會的發(fā)展，人們需要越來越大的船來滿足交通和運輸貨物的需要”的實際問題，引發(fā)學生討論如何通過技術解決問題。第二部分——探索，使用三張邊長為12厘米的正方形鋁箔來設計與制作不同體積的船，并測試每只船的載重量。第三部分——研討，通過觀察、比較和總結(jié)，學生發(fā)現(xiàn)船的載重量不僅與船的材料、結(jié)構、貨物放置的位置等多種因素相關，還和船的體積大小相關；當材料相同時，制作的船型體積越大，載重量越大。第四部分——拓展，從“彈珠會滾動，導致船容易側(cè)翻”的問題入手，引出船艙的分格結(jié)構，并在實際操作中對比有無船艙分格結(jié)構的效果，體會船艙的作用。【學情分析】通過前三課的學習，學生體驗了造船材料是一個不斷優(yōu)化和改進的過程，知道了把材料做成中空，可以增大體積，更容易漂浮在水面上。從本課開始，學生將根據(jù)真實船舶的需求進行設計制作，解決載重量、持續(xù)動力等技術問題。也就是說，對船的研究將從定性走向定量，即從制作材料的研究到船體大小的研究。五年級學生剛剛學習了正方體和長方體的體積計算，如果讓他們?nèi)ビ嬎闵钪谐Ｒ姶偷捏w積顯然是有難度的。因此，本課教學中讓學生設計制作的船模是方形的。這樣的操作，一方面便于計算體積大小，另一方面方形船模實際指向的是船艙的雛形，可以為本課后半部分研討船艙結(jié)構做鋪墊。【教學目標】科學概念目標1.技術可以改變船的載重量，推動著船的發(fā)展。2.船艙中合理放置重物有利于增加船的載重量。3.船的載重量與船只體積大小有關，相同重量和相同大小的材料，制作的船型體積越大，船的載重量就越大?？茖W探究目標1.能夠運用具體尺寸進行設計和制作不同底面積的鋁箔船。2.根據(jù)計算和測試結(jié)果，不斷改進船的形狀和結(jié)構，提高船的載重量和穩(wěn)定性。科學態(tài)度目標1.樂于對鋁箔船載重實驗進行探究。2.真實記錄自己觀察到的現(xiàn)象，并根據(jù)載重數(shù)據(jù)開展交流研討。科學、技術、社會與環(huán)境目標了解人類的需求是科學技術發(fā)展的動力，技術的發(fā)展和應用影響著社會發(fā)展?！窘虒W重難點】重點：通過實驗發(fā)現(xiàn)船的載重量不僅與船的材料、結(jié)構、貨物放置的位置等多種因素相關，還和船的體積大小相關。當材料相同時，船型體積越大，載重量越大。難點：根據(jù)計算和測試結(jié)果，解決實際問題，增加船的載重量?！窘虒W準備】為學生準備：三張12×12厘米的鋁箔（厚度70微米以上更易操作）、墊圈、彈珠、刻度尺、學生活動手冊等。教師準備：學生實驗材料一套、教學課件等。【教學過程】一、聚焦談話：前一節(jié)課，我們在自己做的鋁箔船上裝載了一定量的金屬墊圈，把自己做的船成功升級為一艘小貨船。隨著社會的發(fā)展，人們需要越來越大的船，來滿足交通和運輸貨物的需要。提問：我們能通過什么方法來增加船的載重量呢？二、探索（一）設計三只不同底面積的鋁箔船1.教師出示鋁箔，提問：用三張邊長為12厘米的正方形鋁箔做成小船，你準備怎樣增加船的載重量？2.教師出示教科書中的不同底面積的設計圖，以其中一張設計圖為例，指導學生在這張12厘米的鋁箔上確定船的底面邊長和船舷的高度。3.學生小組交流設計思路，將三只不同底面積的船的設計圖畫在活動手冊上。設計意圖：學生在之前雖有設計小船的經(jīng)歷，但是按尺寸設計仍有一定的困難。教師可以借助教科書上的案例，引導學生設計底面為方形的船，便于制作和計算。（二）制作鋁箔船并計算其體積1.提問：按照自己的設計圖折疊鋁箔船時要注意什么？播放折鋁箔船的演示視頻，給學生演示具體的折疊方法，提示學生注意事項。2.學生制作鋁箔船，教師巡視指導。3.學生完成制作后，教師出示體積計算公式：體積=底面積×高，并引導學生計算每只鋁箔船的體積。設計意圖：方形船轉(zhuǎn)角處的處理比較難，播放演示視頻，給學生直觀的制作方法，提高學生的制作效率。在教學視頻的基礎上，教師還可以根據(jù)學生的實際水平，予以更為詳細的示范和提醒。（二）測試鋁箔船1.將制作完成的鋁箔船放入水中，要求逐只測試。放入墊圈時動作要輕，墊圈擺放要均勻，最后一個使船沉沒的金屬墊圈不計算在內(nèi)。2.測試三只鋁箔船的載重量，將金屬墊圈的數(shù)量記錄在活動手冊上。3.小組匯報數(shù)據(jù)，教師將每個組的數(shù)據(jù)匯總。4.總結(jié)：用相同重量和相同大小的材料制作的船，體積越大，載重量越大。設計意圖：為了更好地分析和研討，教師可將全班的數(shù)據(jù)匯總在一張表格中，并根據(jù)載重量進行排序。直觀呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，可以幫助學生學會分析“大數(shù)據(jù)”，從數(shù)據(jù)中總結(jié)出規(guī)律，獲得更多的發(fā)現(xiàn)。三、研討1.提問：船的載重量跟什么因素有關？2.追問：我們可以怎樣提高船的載重量？設計意圖：答案可以不局限于本實驗，啟發(fā)學生的發(fā)散性思維，讓他們暢談自己的發(fā)現(xiàn)、思考以及新的疑問，以期引發(fā)學生在課后進行更多的探索。四、拓展1.選取班中載重量最大的一只鋁箔船，用彈珠模擬會滾動的貨物，利用實物投影演示船的載重量測試。提問：你們發(fā)現(xiàn)了什么問題？引導學生發(fā)現(xiàn)彈珠滾動容易導致船側(cè)翻。2.追問：我們?nèi)绾胃倪M小船，解決彈珠滾動導致船體側(cè)翻的呢？3.小組討論，交流對船的改進建議。4.教師對小組的合理建議予以肯定，結(jié)合教材中的模擬船艙分格結(jié)構進行分析，并通過實驗驗證推測。如果時間充裕，教師可為學生提供材料，讓他們親自動手改裝船艙，體驗船艙分格的好處；如果時間緊張，教師可在學生交流后直接演示，將分格結(jié)構放入鋁箔船中，再次裝載彈珠，對比兩次實驗的不同效果。設計意圖：從增大船的體積到船艙分格結(jié)構，學生的小船模型越來越趨向原型，讓學生深切體會不斷改進船只的必要性。【板書設計】《增加船的載重量》全班數(shù)據(jù)匯總表組號載重量船的體積組號載重量船的體積12345678我的發(fā)現(xiàn)：相同重量和相同大小的材料，制作的