第4课 增加船的载重量（教案）-2023-2024学年五年级下册科学教科版

第4课 增加船的载重量 (教材P29～30) 授课时间：______________累计____1____课时 课题 增加船的载重量 课型 新授课 教学目标 科技研究目标 1. 掌握科技对于提升船运效能的积极影响，以及其对船舶设计革新的推动。 2. 掌握在船舱内有效分配重物的策略，以提高运输效能。 3. 理解船只载货量与体积的正比关系，即在相同重量和体积限制内，制造更大的船体以承载更多货物。 实验实践目标 1. 设计并建造底部面积不同的铝箔船模。 2. 通过计算和实验反馈，不断改良船只设计和结构，增强其承载能力和稳定性。 科学探究目标 1. 对探索铝箔船的装载潜力保持高度热情。 2. 精确记录实验数据，并以数据为基础进行有效沟通和讨论。 科技与社会环境目标 认识到人类实际需求是科技进步的源动力，科技进步对社会发展具有长远影响。 教学重难点 关键信息：研究表明，船舶的运载效率受到材料、设计及装载策略等诸多因素的影响，并且与船只的大小有直接关系。当材料保持不变时，船只越大，其货运性能表现越佳。 主要困难：当前，我们面临的关键挑战在于必须通过计算和实验结果来解决实际操作中的问题，从而提高船舶的装载效率。 教学准备 为学生准备以下物品：一个边长为12厘米的铝箔正方形（至少70微米厚）、盛水容器及水源、橡胶圈、小金属球、直尺、实验操作手册。 教师须准备：学生实验用品套装、铝箔船制作教学视频、课堂演示器材。 流程 教学设计 二次备课 聚焦 1. 引入：在上节课中，我们给铝箔小船安装了恰当的金属圈，成功将它转变为一艘迷你运输船。现在，我们来探究影响船只运载能力的要素有哪些？（预设要素：船体结构；材料特性；货物堆放方法） 2. 主题揭示：（建议：展示几组现代邮船和货运船的图像资料。）随着社会的发展，大型船只的需求持续上升，以满足交通和物流运输的需求。那么，造船工艺如何满足这种需求呢？今天，我们将一起研究如何增强船只的运载能力。（黑板写：增强船只运载能力） 【教学流程】首先，引导学生们复习上节课的知识点，然后利用现代船只照片启发学生们思考造船技术与市场需求之间的联系，最后通过提问“怎样增强船只运载能力”来引入本节课的主题。 探索与研讨 研究一：制作不同底面积的铝箔小船 1. 议题设定：（教学提示：出示铝箔样品。）以三片边长12厘米的铝箔正方形，同学们有何妙招来增强小船的载重？（预设策略：增大船舱空间；扩展船底面积；加固船侧高度。） 2. 理论阐述：你们的创意都非常好，现在我们将探讨如何通过改变船底面积，在材料受限的前提下，增强船只的承受压力。为了便于制作和计算，我们推荐采用矩形构造。（教学提示：呈现设计草图模板，并讲解如何确定船底边长和侧壁的高度。） 3. 实际操作：引导学生分小组合作，设计出三只底部面积各不相同的小船，并绘制设计图。 研究二：制造并测定铝箔小船的容积 1. 演示观摩：播放铝箔小船制作过程的影片，鼓励学生仔细观看。 2. 动手操作：分发铝箔材料，指导学生分组制作小船并测量各自的容积。 研究三：测试铝箔小船的载重能力 1. 思维启迪：你们认为哪艘船能装下最多的物品？请说明你们的依据。（预设答案：船型1载重最大，因为其底部面积最大；船型3载重最大，因为其侧边高度最高。）接下来，我们将使用金属垫圈来模拟货物，实际检验船只的载重能力。 2. 操作指导：如何放置垫圈？为什么要这样做？（预设回答：放置垫圈要轻巧均匀，以保持船的平衡，防止倾覆。）如何确定铝箔小船的最大载重？[预设步骤：逐渐向铝箔小船内添加金属垫圈，直至船沉没，最后的未沉垫圈数即为最大载重。] 3. 实验记录：指导学生分组进行载重测试，并将数据记录在班级日志中。 4. 结果归纳：船的载重能力与船体容积成正比，在材料重量和尺寸相同的情况下，船体容积越大，载重能力越强。 【设计目标】尽管学生们之前已经有过设计小船的经验，但在精确尺寸设计上仍存在挑战。通过提供设计模板和播放铝箔小船制作视频，帮助学生设计和制作铝箔小船，并在不断的测试和修正中，逐步提炼出提升船载重能力的方法。 讨论与汇报 拓展与小结 1. 导入：设想铝箔做成的方形船是真正的船只的货运空间，假如这些空间里装满了小钢珠，你们觉得会遇到哪些难题？ 2. 实验演示：选出班上能装最多小钢珠的铝箔船，逐渐向里面放入钢珠，并引导学生观察发生的变化。 3. 互动讨论：同学们注意到什么异常了吗？（预设：钢珠的滚动可能使船翻倒。）我们如何防止这种情况发生？（预设：在船内设置隔离板，并将钢珠均匀分布到每个隔离区。） 4. 实验对比：展示有隔离板结构的铝箔船，并再次在里面装入钢珠，让学生比较两次实验的不同结果。 5. 总结：通过将船舱隔离开来，可以增强船的稳固性，即使某些船舱进水，船也不会立刻沉没，提高了船的安全性。 【设计意图】通过增加船只的体积和改善隔舱结构，学生们看到自己的船模越来越接近真实船只，这有助于他们深刻认识到不断改进船只设计的重要性。 船舱位于甲板之下，是船只内部的多功能区域，涵盖了船头与船尾的房间、供乘客居住的房间、存放货物的房间、安置动力装置的房间、安装锅炉的房间，以及具备特殊用途的其他房间。 板书设计 2.4 增强船舶载重能力 船舶的载重能力与体积成正比关系，体积越大，承载的重量能力越强。 运用舱室分隔技术能提升船舶的稳固性。 教学反思 通过前三个单元的学习，学生们已经掌握了如何通过构建空腔结构来增加物体的体积，进而增强其在水中的漂浮性能。本课的目标是加深这一概念的应用，指导学生依据预设数据设计小船，并使用铝箔精确制作底部面积各异的小船模型。学生们将通过实际测试数据来调整和优化小船设计，以提高其负载能力和稳定性。这将使我们对船只性能的研究从定性分析转向定量分析。在制作铝箔小船的过程中，教师需巡回指导，确保学生合理使用材料，防止过度折叠导致小船损坏，影响后续的承载能力测试。 课后作业 单选题目。 1.关于船只的分舱结构，下列哪种说法不正确？ A.在实际操作中，分舱结构对于增强船只的安全性起着至关重要的作用。 B.当代游轮根据不同用途进行分舱设计，主要目标是提高乘客的乘坐体验。 C.将船舱分割成多个小间，会导致内部空间变小，弹珠难以滚动，进而提高了船只的稳定性。 2.下列哪种措施不能有效增加船只的承载力或稳定性？ A.在制作铝箔船时，增加船体的垂直高度。 B.尽可能地增大船只的体积。 C.在装载物品时，确保物品摆放整齐，分布均匀，重物放在下面，轻物放在上面。 学科网（北京）股份有限公司 $$