2.3.用沉的材料造船【教材簡析】在前一課中，學(xué)生用浮的材料竹棒制作木筏，經(jīng)歷了設(shè)計-制作-測試-修正-再設(shè)計制作的過程。順著“浮的材料可以造船”的思路，人類也在思考和探索“沉的材料可以造船嗎？”再次引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷：問題-設(shè)計-制作-測試-完善這一技術(shù)與工程的學(xué)習(xí)過程，感受科學(xué)與技術(shù)推動著人類文明的發(fā)展。在生活中，孩子們見得比較多的就是鋼鐵造的輪船，因此對于沉的材料能造船這一問題理解難度不大，學(xué)生能根據(jù)生活經(jīng)驗將油性橡皮泥和鋁箔紙做成船型，讓船浮在水面上。但是孩子們不會主動思考其中的原因，因此教科書中用文字介紹沉的材料做成船型可以增大浮力，還通過研討環(huán)節(jié)“我們用了什么方法使橡皮泥和鋁箔紙浮起來？”嘗試引導(dǎo)孩子結(jié)合學(xué)習(xí)體驗，初步感知浮力和繼續(xù)追問浮力增大的緣由。聚焦板塊通過回顧上節(jié)課用浮的材料竹棒造船，再列舉生活中一系列浮的材料：橡皮、泡沫等等造成的船，順勢問出“沉的材料能造船嗎”，隨即用鋼鐵巨輪的圖片給出肯定回答。然后再順理成章聚焦問題：橡皮泥和鋁箔紙能造船嗎？探索部分，探索活動1設(shè)計制作橡皮泥船和鋁箔紙船；探索活動2，測試測試橡皮泥船和鋁箔紙船的載重量和穩(wěn)定性；通過測試再進行總結(jié)修正。最后通過研討，進一步追問：是如何讓橡皮泥和鋁箔紙浮起來的？讓孩子們初步感知浮力，了解讓沉的材料浮起來的關(guān)鍵所在?！緦W(xué)情分析】孩子們在前面兩課的基礎(chǔ)上對船的結(jié)構(gòu)、材料、載重量等已經(jīng)有了初步的認識，獨木舟和竹筏的制作更是讓孩子對于工程設(shè)計的全過程有一個初步了解，在經(jīng)歷了兩次用浮的材料造船后再順勢完成用沉的材料造船，是非常符合思維生長規(guī)律的。【教學(xué)流程圖】【教學(xué)目標】科學(xué)概念目標1.沉的材料可以造船。2.相同質(zhì)量的橡皮泥，相同大小的鋁箔，做成船的體積越大，受到的浮力越大，越容易浮在水面上。3、認識到船的穩(wěn)定性與其機構(gòu)有關(guān)4、了解到其他技術(shù)的發(fā)展推動了造船技術(shù)的發(fā)展。科學(xué)探究目標1.探索用橡皮泥和鋁箔造船，不斷改進船的形狀來承載一定重量。2.經(jīng)歷設(shè)計-制作-測試-分析-改進-再設(shè)計的工程設(shè)計的典型過程。3.通過操作、閱讀資料等形式來改進船的穩(wěn)定性?？茖W(xué)態(tài)度目標體會到不斷改進設(shè)計對結(jié)果的影響。從船的發(fā)展歷程中，激發(fā)創(chuàng)造欲望?？茖W(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標感受科技和技術(shù)緊密相連，它們?yōu)槿祟惖陌l(fā)展做出了重大貢獻?！窘虒W(xué)重難點】重點：橡皮泥船和鋁箔紙船的設(shè)計制作難點：怎樣增大橡皮泥船和鋁箔紙船的載重量和穩(wěn)定性【教學(xué)準備】教師：多媒體課件小組：水槽1個、油性橡皮泥、鋁箔紙、墊圈實驗記錄單【教學(xué)過程】一、聚焦揭示課題（預(yù)設(shè)5分鐘）1.回顧上兩節(jié)課的獨木舟和竹筏，明確浮的材料可以造船，同時列舉生活中更多的用浮的材料造成的船。提出研究課題：用沉的材料可以造船嗎？同時出示一張鋼鐵巨輪的照片，做出肯定回答2.引出本課探究課題：用橡皮泥和鋁箔紙這兩種沉的材料造船。（板書課題）探索（預(yù)設(shè)12分鐘）1、用橡皮泥和鋁箔紙兩種沉的材料造船。師：工程師在完成一件新品之前會考慮什么。生：設(shè)計樣式、做準備工作……師：先把小組的設(shè)計草圖畫出來，再根據(jù)草圖來完成自己的橡皮泥小船和鋁箔紙小船明確要求：畫設(shè)計圖展示交流各組的設(shè)計，進行簡單論證改進設(shè)計方案按設(shè)計圖紙來造船【設(shè)計意圖】：讓學(xué)生經(jīng)歷一個完整的：思考-畫圖紙-制作過程，同時提醒學(xué)生盡量按照設(shè)計圖進行制作，遇到困難必須改變思路的，應(yīng)該先修正設(shè)計圖再進行制作，在這個過程中完成反思、積累經(jīng)驗。2、測試橡皮泥船和鋁箔紙船（預(yù)設(shè)10分鐘）（1）.播放測試指導(dǎo)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(shè)計意圖】：橡皮泥和鋁箔紙這兩種材料隱含著相互促進學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)關(guān)系，橡皮泥必須要做成鋁箔遮陽薄的形狀才能浮在水面上，而鋁箔又是橡皮泥這種材料的發(fā)展。通過制作與測試，學(xué)生能切身體會到造船技術(shù)的進步和目前存在的不足，為下一節(jié)課的任務(wù)埋下伏筆。交流研討（預(yù)設(shè)5分鐘）1.第一個研討問題“我們用了什么方法讓橡皮泥和鋁箔紙浮在水面上？”可以在學(xué)生制作后提出，讓學(xué)生可以科學(xué)地描述造船的方法、船的形狀、制作前后材料的形狀、體積的對比。2.第二個研討問題“為了讓船型橡皮泥和鋁箔紙更穩(wěn)定地浮在水面上，我們又采取了什么方法？”這個問題提出后，可以出示渡船和雙體帆船的圖片，激發(fā)孩子思維活動，啟發(fā)孩子思考問題的方向?！驹O(shè)計意圖】：研討的時機要根據(jù)學(xué)情來及時調(diào)整。渡船和雙體帆船圖片的出示引導(dǎo)孩子們思考：這樣的結(jié)構(gòu)對船的穩(wěn)定性有什么作用。用一些底部寬度不同船只的正反事例讓學(xué)生加深體會，感受船的穩(wěn)定性的決定性因素?！景鍟O(shè)計】2.5《給船裝上動力》教學(xué)設(shè)計【教材分析】本課是新教科版小學(xué)《科學(xué)》五年級下冊第二單元《船的研究》的第五課。學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)研究了通過改進船的材料和內(nèi)外結(jié)構(gòu)，來提高船的穩(wěn)定性和承載量，體驗了船的材料和結(jié)構(gòu)發(fā)展史。本課圍繞“如何讓船動起來”這一主題開展項目探究，具體將從動力提供、方向控制等技術(shù)繼續(xù)設(shè)計和制作。整個項目注重培養(yǎng)學(xué)生“動手做”解決問題的意識，與前面幾課一起為第6課和第7課的學(xué)習(xí)做好鋪墊。本課的設(shè)計思路:先從“人力無法滿足大船航行所需要的動力”這個矛盾中引出項目主題——給船裝上新動力;學(xué)生先給小船設(shè)計安裝風(fēng)帆、電動風(fēng)輪、蒸汽裝置等動力，讓船行駛起來;接著，嘗試給船裝上船舵，控制小船的行駛方向;最后拓展到潛艇的介紹。為了讓船行駛得更快更遠更穩(wěn)，學(xué)生先是裝上風(fēng)帆和電動風(fēng)輪，但是發(fā)現(xiàn)自然風(fēng)力不穩(wěn)定、不易控制等問題，引出更持久、跟可控的蒸汽動力，裝上動力后，自然還要解決保持和控制船只顯示方向的問題，也就是裝上船舵。本課意在引導(dǎo)學(xué)生完整地經(jīng)歷船的動力發(fā)展史，感受船動力技術(shù)的革新，體驗給船裝上動力的成功和樂趣?！緦W(xué)情分析】五年級的學(xué)生生活經(jīng)驗中，已經(jīng)了解了不少船的動力裝置，但是停留在觀察，對于解釋這些動力如何使船動起來的，以及其演變歷史與科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)系，還有一定困難。讓學(xué)生親歷嘗試制作風(fēng)力驅(qū)動，蒸汽驅(qū)動和螺旋槳驅(qū)動，可以讓學(xué)生在實踐中，獲得豐富的感性認識和動手能力。按照“產(chǎn)生問題——解決問題——改進方案——再發(fā)現(xiàn)問題——解決問題”的基本活動經(jīng)驗，讓學(xué)生在做中學(xué)，做中悟，養(yǎng)成綜合所學(xué)的各方面知識通過“動手做”解決問題的習(xí)慣，體驗“做”的成功和樂趣，體會科學(xué)技術(shù)對個人生活和社會發(fā)展的影響?！窘虒W(xué)目標】科學(xué)概念目標1.科學(xué)技術(shù)在改變著船的動力系統(tǒng)，推動著船的發(fā)展。2.船可以通過舵來控制行進的方向?？茖W(xué)探究目標1.能根據(jù)不同要求，給小船提供動力。2.通過實驗?zāi)芙忉尨羞M方向與舵之間的關(guān)系?？茖W(xué)態(tài)度目標1.在認識船的動力發(fā)展史中，感受勞動人民的聰明才智。2.體驗給船裝上動力的成功和樂趣?？茖W(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標1.感受船的動力技術(shù)的革新對人類社會發(fā)展帶來的深遠變化和影響。2.了解人類的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動力，技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會發(fā)展?！窘虒W(xué)重難點】重點：能根據(jù)不同要求，給小船提供動力，體會科學(xué)技術(shù)在改變著船的動力系統(tǒng)，推動著船的發(fā)展。難點：能根據(jù)不同要求，制作不同動力的小船，并通過實驗?zāi)芙忉尨羞M方向與舵之間的關(guān)系?！静牧蠝蕚洹繉W(xué)生探究：船體模型、木棍、卡紙、電動機、電動機架，風(fēng)葉，電池盒，蒸汽鋁管，蠟燭，安全打火機教師準備：課件，視頻，水池【教學(xué)流程圖】【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入（預(yù)設(shè)2分鐘）1.提問：在前面，我們研究了船的發(fā)展歷史，最早的船靠人力行駛，可是人們對船運輸?shù)男枨笤絹碓蕉?，所以船建得越來越大，人力已?jīng)無法滿足大船所需。還有哪些動力可以使大船航行？設(shè)計意圖：在本章第一課，學(xué)生學(xué)了船的歷史，也從動力的角度分析了搖櫓木船和輪船，感受了傳統(tǒng)船只與現(xiàn)代船只在技術(shù)上的變化和發(fā)展。而這個問題意在喚醒學(xué)生對船的動力的前認知，激發(fā)學(xué)生對“給船裝上動力”的興趣。二、探索（預(yù)設(shè)25分鐘）1.提問：這節(jié)課，同學(xué)們就作為船舶動力工程師，要使這艘小船動起來，那你設(shè)計的動力裝置是怎么樣的？需要哪些材料？（教師把學(xué)生回答板書在黑板上）設(shè)計意圖：充分發(fā)掘?qū)W生的想法，讓學(xué)生運用生活材料和已有認知經(jīng)驗，嘗試解決問題，更能激發(fā)學(xué)生的主觀能動性。學(xué)生在四年級上冊的《運動與力》單元，也設(shè)計制作了不同動力的小車，學(xué)生可能會遷移知識，嘗試用類似方法，是小船動起來。2.任務(wù)一：設(shè)計制作風(fēng)帆船（1）出示材料（船身、卡紙、棍子），小組討論：利用現(xiàn)有材料，設(shè)計動力裝置讓小船自己行駛起來。（2）師生研討，確定制作方法，播放微課指導(dǎo)。（3）小組合作，制作并調(diào)試，過程中將出現(xiàn)的問題，記錄下來。（4）研討：制作與調(diào)試過程中，你遇到什么問題？如何解決的？用風(fēng)帆作為動力，有什么缺點嗎？根據(jù)學(xué)生回答，板書：自然動力，不可持續(xù)，自然風(fēng)不可控···設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)結(jié)構(gòu)化的材料，設(shè)計制作風(fēng)帆船，可以提高小組研討效率，提高制作的可行性，控制任務(wù)難易程度。引導(dǎo)學(xué)生思考，用風(fēng)帆作為動力，有什么缺點？從實際的問題和需求出發(fā)，來不斷改進動力裝置。任務(wù)二：設(shè)計制作風(fēng)力船/蒸汽船。提問：如何解決自然風(fēng)作為動力的風(fēng)帆船，動力不可持續(xù)性的問題？了解蒸汽推進裝置和蒸汽原理：加熱蒸汽鋁管的圓圈，管內(nèi)的水受熱膨脹，一頭鋁管會排水，另一頭會吸水，這樣水會在鋁管內(nèi)循環(huán)流動，在反沖力的作用下，小船就會前進。出示材料，學(xué)生選擇一種動力裝置，進行設(shè)計。小組分享交流，生生研討，師生研討。微課指導(dǎo)制作方法，學(xué)生小組合作，完成制作。提問：讓船自己形式的“持續(xù)的動力”來源于？根據(jù)學(xué)生回答板書：可持續(xù)動力，來源于電能、來源于熱能設(shè)計意圖：蒸汽機，學(xué)生也許聽過，蒸汽機如何推動船移動的原理較難理解，蒸汽機的結(jié)構(gòu)特點，學(xué)生也非常陌生。所以有必要讓學(xué)生對蒸汽機進行一定了解后，幫助學(xué)生適當理解蒸汽鋁管的作用和使用方法，不對學(xué)生設(shè)計蒸汽推進裝置有太高要求。任務(wù)三：讓小船保持方向提問：制作和調(diào)試前面三種類型的船，你發(fā)現(xiàn)了什么問題？可以如何解決？如何控制船的方向？出示劃龍舟圖片，啟發(fā)學(xué)生思考船尾的舵手作用。給船裝上船舵，進行實驗。師生研討船舵的作用。播放船舵的介紹視頻。設(shè)計意圖：在前面的制作、調(diào)試中，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)自制的船，放入水中后，行駛方向很難控制，為了解決這個問題，我們請來了“船舵”這位助手。關(guān)于船舵可以控制方向，部分同學(xué)有所了解，對其原理，在課堂上不易展開細講，學(xué)生只需知道船舵功能和特點即可。三、總結(jié)延伸（預(yù)設(shè)5分鐘）1．我們有哪些方法可以給船提供動力？過程中，遇到什么問題，如何解決的？為什么工程師不斷設(shè)計、制作新的動力裝置？設(shè)計意圖：可以將研討在探索中完成，引導(dǎo)學(xué)生對探索活動的總結(jié)與反思，幫助學(xué)生養(yǎng)成反思的習(xí)慣，并在交流中，讓學(xué)生是能感受社會的需求對技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生的影響。如何解決動力的持續(xù)供應(yīng)問題？“持續(xù)的動力”來源于？設(shè)計意圖：在四年級已經(jīng)學(xué)習(xí)了能量的概念，學(xué)生在研討動力持續(xù)性不同時，發(fā)現(xiàn)動力能持續(xù)是因為有其他能量