2021年新教科版五年级科学下册第二单元《船的研究》教案

船的历史教学设计【教材简析本课是五年级下册船的研究单元的第1课。本单元的教学内容隶属于小学科学课程标准技术与工程领域，指向以下3个主要概念：人们为了使生产和生活更加便利、快捷、舒适，创造了丰富多彩的人工世界；技术的核心是发明，是人们对自然的利用和改造；工程技术的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动。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】对于船这种交通工具，五年级学生非常熟悉，他们能说出许多种船的名称，知道一些常见船的用途。然而，他们缺乏对船的历史的深入了解，不清楚船在发展过程中哪些方面发生了改变，对船在行驶中如何保持稳定、减少阻力的方法认识模糊。1【教学目标】科学概念目标1.不同时期、不同类型的船具有不同的特点和发展趋势。2.造船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.通过观察比较，认识不同时期船的特点。2.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、稳定和水阻特性。3.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。科学态度目标感受船的发展历程，感受劳动人民的聪明才智。科学、技术、社会与环境目标感受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：了解不同时期、不同类型船的特点和发展趋势。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型、结构和稳定性、阻力之间的关系。【教学准备】为学生准备：独木舟模型、船型模型（相同大小形状）、细线、垫圈、钩码、水槽、记录单等。教师准备：学生实验材料一套、教学课件等。【教学过程】一、聚焦教师用课件出示船的图片：船是生活中常见的一种运输工具，给我们的生活带来了极大的便利。提出聚焦问题：关于船你知道什么？还想研究什么？引出船的课题。设计意图：通过形象直观的图片，唤醒学生对船的原有认知，激发学生进一2步探究的欲望。二、探索（一）探索活动1交流关于船的知识1.教师出示“关于船的知识”班级记录表，小组内讨论，整理“已经知道的”和“还想研究的内容”。要求简洁明了，用关键词表述即可。2.小组汇报，教师引导学生从船体形状、材料、构造、动力系统、功能等角度描述船，再梳理还想研究的问题，并用关键词将信息整理到班级记录表上。设计意图：充分调动学生前概念，学生集体交流，相互补充关于船的知识，填补部分学生知识上的漏洞，提高学习效率，为将要进行的学习活动做好铺垫。（二）探索活动2探索船的历史1.请学生观看在船的发展过程中的代表性船只的图片或视频。谈话：船在发展过程中经历了翻天覆地的变化，我们一起来看一段视频，了解船的历史。2.船在发展过程中，哪些方面发生了显著变化？学生在充分发表观点的基础上，再来完成学生活动手册中关于“船的比较”记录表。3.学生汇报。设计意图：让学生观看图片或视频，思考“船在哪些方面发展了”，了解船在技术上的变化和发展过程，这些发展特征是推进单元后续学习的主线。（三）探索活动3探究独木舟1.谈话：船行驶在水中，首先要保证稳定、不侧翻。怎样才能做到这一点呢？让我们动手操作，继续研究船的稳定性。老师给大家带来了一些材料，1只独木舟，1盒钩码和1个水槽。提示：关于独木舟的制作，我们可选择直径约5cm、长度约20cm的小杉木，用直径3.5cm的钻头开槽，这样制作出的独木舟可承载两至三个钩码。但木制独木舟成本高、制作过程繁琐，还有吸水性太强、容易开裂等缺点，建议采用注塑独木舟来完成本课的探究。在动手操作前，请同学们先思考：可以怎样开展探究？实验时要注意什么？2.整理并总结实验方法，出示实验注意事项：放钩码时要轻轻放，放置要均3匀；做实验三次，取最大值。3.学生分组实验。4.学生汇报实验发现：我的独木舟最多能放置几个钩码；根据实验操作反思：在船中放置重物时，怎样才能做到保持稳定、不侧翻？独木舟在装重物时，有哪些不足？设计意图：通过实验，不难发现，世界上最早的船独木舟，存在装载量小、不稳定、容易倾覆等缺点，让学生感知不断改进和完善独木舟的必要性。5.设问：我们的独木舟船首是什么形状的？什么样形状的船首受到水的阻力比较小？为什么？6.出示两块形状大小相同的木船模型，比较不同，设计对比实验。7.根据学生回答，整理总结实验方法，用演示实验验证预测或者播放视频船首形状与阻力大小的关系。8.交流什么形状的船受到的阻力更小，讨论减小船在行驶中受到阻力的方法。设计意图：通过简单验证探究发现尖形船首更有利于减小船在水中受的阻力，有利于实现科学的“实践总结理论”探究过程。三、研讨1.从船的发展历史中，你发现了哪些变化？2.怎样让独木舟保持稳定而不侧翻？3.怎样减小船在行驶中的阻力？设计意图：以问题的形式帮助学生回顾学过的内容，这些问题也可以穿插在探索环节中。让学生围绕这些思考来确定研究任务，制订研究方案，最终得出探究结果。四、拓展让学生通过多种途径了解我国航空母舰的相关信息，并简单介绍中国的船舶发展历史和现状。设计意图：通过了解我国的航空母舰，简单了解我国船舶的发展情况，以点带面，激发学生的爱国热情和继续学习探究的兴趣。4【板书设计】船的历史船的发展：体积、材料、动力受力匀称，不易侧翻尖形船首阻力小5用浮的材料造船教学设计【教材简析】本课是五年级下册船的研究单元的第2课。通过上一节课的学习，学生知道了独木舟装载量小和稳定性差，本课引导学生通过思考来解决问题，由此引出本课的主题。本课由四部分组成：第一部分聚焦，指出浮的材料可以造船。第二部分探索，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，并认识到改变相应结构对船的功能的影响。第三部分研讨，学生根据制造中发现的问题，进一步改进竹筏；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。第四部分拓展，继续改进自己的竹筏或木排。【学情分析】通过上节课的研究，学生对船有了一定的认识，他们也发现独木舟存在不稳定、装载量少等缺点。在独木舟的基础上，通过改变材料的装配结构提升船的载重量和稳定性，这对五年级学生而言难度不大。重要的是引领学生设计并制作一个竹筏（木排），让学生经历一个工程设计过程，意识到生产生活需求推动了造船技术的进步。【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。62.根据设计目标，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：竹筏的制作和测试。【教学准备】为学生准备：竹竿（长度25cm，直径约2.5cm）5根、桐木条（长度15cm，宽度0.8cm，高度0.8cm）4根、水槽、橡皮筋（对折长度8cm，宽度0.4cm）4根、钩码1盒等。教师准备：学生实验材料一套、教学课件等。【教学过程】一、聚焦1.教师出示独木舟图片：同学们，上节课我们一起探索了独木舟的载重情况。在活动中，你发现独木舟有什么缺点吗？2.学生讨论，梳理出独木舟的缺点并记录在表格里。3.独木舟确实有很多缺点，如果让我们改进独木舟，克服独木舟的缺点，你7打算从哪些方面着手改进？预设：加大船体，增加底面积等。4.提问：除了用木头，还可以用哪些材料造船？（揭示课题：用浮的材料造船）设计意图：通过回顾上节课独木舟的缺点，引发学生思考改进独木舟，思考更多做船的材料和不同的船体结构，引出用浮的材料造船，激发学生对制作竹筏的兴趣。二、探索（一）探索活动1设计并制作竹筏1.出示几根竹竿，提出任务：今天，我们用这些材料来制作一个竹筏。2.出示竹筏图片，明确设计要求：（1）画出设计图；（2）能稳定地浮在水面；（3）牢固、不散架。3.小组合作完成竹筏的设计方案，汇报交流，说明设计理由和使用的材料等。4.播放制作竹筏的视频，学生结合自己的设计方案进行制作（选材种类和数量应严格按照设计方案进行）。设计意图：引导学生按“思考画图纸制作”的步骤开展活动，提醒学生尽量按照设计图进行制作。如果按设计图制作遇到困难，必须改变制作方法，应该先修改设计图，再进行制作，这是培养“工程与技术”素养的重要内容。（二）探索活动2测试竹筏的载重量1.谈话：大家基本按照设计图制作出了自己的竹筏，那么我们的竹筏载重量如何？是否稳定？让我们用钩码来测试一下。提问：你觉得可以怎样进行测试？实验时要注意什么？2.整理并总结实验方法，出示实验注意事项：（1）轻轻放，放均匀；做三8次，取最大；（2）注意不能让水浸湿钩码。3.学生分组实验，教师巡视指导。4.学生汇报实验结果：我的竹筏最多能放置几个钩码。（三）探索活动3竹筏与独木舟的不同1.提问：我们分别完成了竹筏和独木舟的制作，也分别做了载重测试，让我们来总结竹筏和独木舟的不同点。在师生充分交流的基础上，完成学生活动手册“比较独木舟和竹筏”记录表。2.学生汇报。三、研讨1.竹筏与独木舟相比，有了哪些进步？2.竹筏还有哪些不足之处？你打算怎样改进？3.出示“摇橹木船和明代宝船”的图片，提问：观看下面的木船，你有什么发现？设计意图：前两个问题可以让学生穿插在探索环节中进行思考和交流。此外，通过让学生观察摇橹木船和明代宝船，给学生指明新的研究方向，引导学生找出两艘船的优点，借鉴到对竹筏的改进中。四、拓展1.提问：在竹筏的基础上，如果再继续改进，你会怎么做？2.课后继续改进自己的竹筏，下节课进行展示、评价。设计意图：“继续改进自己的竹筏或木排”是课堂的延伸与发展，学生的学习兴趣将得到更大的提升，改进的过程可放到课后进行。【板书设计】9用浮的材料造船独木舟竹筏体积小体积大载重量小载重量大不稳定稳定10用沉的材料造船教学设计【教材简析】本课是五年级下册船的研究单元的第3课，给出学生熟悉的橡皮泥和铝箔两种沉的材料，让学生通过设计、制作、改进一艘可以承载一定重量的船，再次引导学生经历技术与工程相关的学习过程，感受科学与技术推动着人类文明的发展。本课内容承接上一课浮的材料可以造船，分为四个部分。第一部分聚焦，提出研究问题“沉的材料可以造船吗”。第二部分探索，主要由两个活动组成，体验“问题设计制作测试完善”技术与工程的典型的学习过程。探索活动1，用橡皮泥和铝箔做船，认识到沉的材料可以造船，摸索让沉的材料浮起来的方法；探索活动2，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。在这个过程中，学生将经历反复修改、制作的过程，从而让自己所制作的船具有一定的载重量和稳定性。第三部分研讨，学生通过回顾、反思，提炼出用沉的材料造船和实现船稳定漂浮的方法，体会到体积、形状对船只载重量和稳定性的影响。第四部分资料，通过图片展示，感受渡船和双体帆船的稳定性与它们底部宽阔的构造有关，帮助学生理解船只的稳定性问题。【学情分析】通过上节课的研究，学生已经认识到用浮的材料可以造船，但在生活中，学生见到较多的是钢铁造的轮船，因此对于沉的材料能造船理解难度不大。学生也能够依据生活经验用橡皮泥和铝箔做成船，让船浮在水面上。但是，学生一般不会深入思考其中的原因。因此，学生再次体验“问题设计制作测试完善”的技术与工程的典型学习过程，并尝试结合学习体验来回顾总结，能够从技术层11面初步感知增大船的浮力原理。此外，在学生操作过程中，还会遇到“稳定性”不足的问题。【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。12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（一）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。134.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：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14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型沉的材料做成船型15163.珍惜水资源教学设计【教材简析】地球表面的71%被水覆盖，然而，人类真正能够利用的淡水资源仅占地球总水量的约0.26%。有人比喻说，在地球这个大水缸里，我们可以用的水只有一汤匙。我国虽然水系发达，但由于人口多，所以我国人均淡水资源占有量并不丰富，人均水资源占有量只有世界人均水平的四分之一，很多城市、农村都缺水。应当让学生了解世界淡水资源短缺以及我国人均水资源占有量少的问题，进而引起他们关注“珍惜水资源”这个主题。本课分为四个部分。第一部分聚焦，联系前一课学生提到的水资源紧缺问题，提出“地球的表面有那么多的水，为什么许多地方还是缺水？”，引发学生思考，进而聚焦“我们应该如何珍惜和利用水资源”的问题。第二部分探索，共安排了四个活动。活动1，阅读资料并讨论，资料包括地球上水资源的构成和占比图，地球上淡水资源的构成和占比图，世界部分国家人均水资源量对比图，我国部分省份人均水资源量对比图等。这些图例直观地展现了可用淡水资源的稀缺，让学生通过阅读、计算、比较、分析，明确地球上可供利用的淡水资源并不多，而我国人均水资源占有量更少，而且分布很不均匀。活动2，家庭用水情况调查，通过向父母了解，统计全班所有家庭月用水量，估算每人每天的用水量，学生会认识到我们的用水量比较大以及水资源的重要性。活动3，了解正在采取的主要措施，包括防治污染，生活节水，采用先进的灌溉技术等。活动4，交流我们能为节约用水做些什么。第三部分研讨，“地球上的水资源有限，但种植业对水的需求不断增加，如何解决？”，引导学生关注现代节水技术，也为拓展部分的任务提出需求。第四部分拓展，本环节要求学生设计制作一个盆栽17植物的简易滴灌装置。简易滴灌装置适合小学生设计和制作，有的作品可以有效地使用，这是工程与设计理念在教科书中的显现，也是学生参与节约用水的具体行动。【学情分析】大多数学生都没有过严重缺水的体验，一般都不会关心家庭的用水情况；对于现代节水技术、灌溉技术了解更少。通过本课学习，让学生感受到水资源的珍贵，培养学生节约用水的意识。制作简易滴灌装置，控制水的流量，对学生来说是一个挑战。科学概念目标1.地球上的水很多，但可供利用的水资源却很紧缺。2.我国人均水资源占有量不多。3.新技术帮我们节约用水和防治水污染。科学探究目标1.调查家庭一个月的生活用水，并利用图表进行比较、分析。2.设计、制作简易的滴灌装置。科学态度目标感受水资源的珍贵，关注水资源紧缺、水污染问题。科学、技术、社会与环境目标体会到滴灌装置技术能节约水资源。【教学重难点】重点：阅读、计算、比较我们的人均水资源占有量，调查家庭一个月的生活用水。18难点：阅读、计算、比较我们的人均水资源占有量。【教学准备】为学生准备：制作简易滴灌系统的材料。教师准备：地球上水资源的构成和占比图，地球上淡水资源的构成和占比图，世界部分国家人均水资源量对比图，我国部分省份人均水资源量对比图，滴灌技术相关视频或图片。【教学过程】教学前几天，布置学生向父母了解家庭月用水量。老师可以先介绍水表的读数方法，如果学生不会读家里的水表数，可请家长协助，最好能拿到前几个月家庭水费收据，把记录的数据或水费收据带到课堂，作为教学素材。一、聚焦1.地球是一个水的星球，但有的地方却严重缺水。播放视频：地球是一颗“水的星球”。教师提问：地球是一颗“水的星球”，可是你听说过有一些地方严重缺水吗？缺水是一种怎么样的体验？学生讨论：列举严重缺水的地方及缺水的情况。2.水资源短缺的状况。学习资料：教师利用文字和图片介绍世界性水资源的紧张状况。图片内容包括非洲严重缺水的情景，如土地干裂，河流干涸；我国西北部干旱地区人们排队取水；某些地方庄稼因缺水而干枯，等等。3.如何珍惜和利用水资源？集体讨论“地球的表面有那么多的水，为什么许多地方还是缺水？”“我们应该19如何珍惜和利用水资源？”。学生畅所欲言，教师适时给予引导，让学生切实感受到水资源短缺给我们的生产生活带来的危害，所以我们更应该节约用水，珍惜水资源。设计意图：视频展现地球是一颗“水的星球”，资料呈现地球上一些地区缺水严重的情况，引发学生的认知冲突，聚焦节水话题。二、探索1.阅读资料，计算水资源状况。（1）出示地球上水资源的构成和占比饼图。请学生计算，淡水资源总量约为多少？（2）出示地球上淡水资源的构成和占比图。请学生计算，可用淡水资源（淡水湖和河流的水资源）总量约为多少？（3）出示世界部分国家人均水资源量对比图。请学生阅读，说一说我国人均水资源量在这些国家中的排位。（4）出示我国部分省份人均水资源量对比图。找一找，学生自己所在省份的人均水资源量。2.讨论“我们为什么担忧水资源的问题”。让学生通过阅读、计算、比较、分析，明确虽然地球是“水的星球”，但由于地球上大多数水无法利用或难以利用，可供利用的淡水资源并不多。而我国人均水资源占有量更少，而且分布很不均匀，导致水资源更显紧张，再加上水污染严重，水资源的问题堪忧。3.汇报、比较家庭用水量。（1）汇报了解到的家庭月用水量情况。请学生出示带来的家庭水费收据，20算一算家里每人每天的用水量。（2）教师统计全班所有家庭月用水量，估算每人每天的用水量。（3）学生说一说，人均每天的用水量与猜想的相差多吗？教师提供当地人均用水量的数据，请学生把自己家的用水情况与当地人均用水情况作比较。（4）请家庭人均用水量少的同学介绍他们家节约用水的方法。4.了解全社会正在采取的措施。水体被污染，就意味着这些水很难被利用。教师提问：我们知道哪些珍惜水资源的措施？学生例举珍惜水资源的措施。教师介绍水污染防治法。防治水污染，就是非常重要的珍惜水资源的措施。教师介绍有关防污、生活节水的相关措施。5.播放滴灌视频，介绍滴灌技术产生的资料，让学生了解当前的先进的节水技术。6.学生说一说，我们在生活中怎样注意节约用水。（1）在学校里，我们如何节水？（2）怎样节约家里的生活用水？（3）怎样减少水的污染？设计意图：通过对资料的阅读、计算、分析、对比，通过对家庭用水量的调查，理解我们为什么担忧水资源的问题。了解当今社会的节水、防污措施，让学生明白，全社会已经关注水资源问题。让学生说一说，在生活、学习中怎样注意节约用水，促进学生的节水知识应用在生活中，化为节水行为。21三.研讨1.教师提问：地球上的水资源有限，但种植业对水的需求不断增加，如何解决？请学生根据自己的知识和经验，谈种植业节水的方法。2.教师结合图片，介绍现代种植业的一些节水灌溉技术。（1）地面灌溉技术，目前最普遍的地面灌溉方法是畦灌和块灌。畦灌用水量一般较小，但用水量和渗漏量随畦长而增大。（2）膜上灌，是我国在地膜覆盖栽培技术的基础上发展起来的一种新的地面灌溉方法。将地膜平铺于畦中或沟中，畦、沟全部被地膜所覆盖，从而实现利用地膜输水，并通过作物的放苗孔和专设灌水孔渗入，给农作物供水。（3）喷灌技术，该技术是将灌溉水加压，通过管道，由喷水嘴将水喷洒到地上。喷灌技术是目前大田作物较理想的灌溉方式。与地面输水灌溉相比，喷灌一般能节水50%60%。（4）雾灌技术，是通过有压管网将加压的水输送到田间，再经过特制的雾化喷头将水喷洒呈雾状进行灌溉，洒水如牛毛细雨，节水、增产效果十分显著。适时引出滴灌，提供滴灌技术节水数据，引发学生关注。设计意图：研讨一个具体的问题“灌溉技术在农业生产中的应用”，丰富学生的知识，从而引出拓展活动“制作简易的滴灌装置”。四.拓展设计、制作一个盆栽植物的简易滴灌装置。1.出示真实滴灌装置的图片或视频，观察滴灌装置的结构，讨论它的工作原理和节水原理。222.提供制作的材料。3.确定评价的标准。（1）要求缓慢滴水，在一定时间内滴水不超过多少毫升。（2）能半自动化灌溉。4.要求学生把制作的简易滴灌装置用于实际的盆栽植物滴灌，以检验效果。设计意图：融入STEM理念，把认知和动手操作结合起来。【板书设计】珍惜水资源水的星球水资源紧缺珍惜水资源（人均可利用淡水资源少）（节约用水节水技术）23增加船的载重量教学设计【教材简析】本课是五年级下册船的研究单元的第4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24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。25【教学准备】为学生准备：三张1212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、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261.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=底面积高，并引导学生计算每只铝箔船的体积。设计意图：方形船转角处的处理比较难，播放演示视频，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。（二）测试铝箔船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，以期引发学生在课后进行更多的探索。27四、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】增加船的载重量全班数据汇总表载重量船的体积组号12345678我的发现：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。28给船装上动力教学设计【教材简析】本课是五年级下册船的研究单元的第5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6、第7两课设计和制作一艘小船奠定了基础。本课由四部分组成：第一部分聚焦，回顾船的发展史。由于“人力无法满足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。第三部分研讨，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29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。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，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。30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？31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给小船装上其他动力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。32（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、研讨1.第一个问题“我们有哪些方法可以给船提供动力？”。让学生对照课本，结合自身经验说一说。教师追问：“在尝试过程中，你有哪些成功的经验或失败的经历？”让学生结合船的动力发展史进行交流和反思。2.第二个问题“怎样解决动力的持续供应？”。动力的持续输出必须依赖其他