内容正文:
教学设计
课程基本信息
学科
小学科学
年级
五年级
学期
春季
课题
船的研究 ·科学阅读
教科书
书 名:科学教材
出版社:教育科学出版社
教学目标
科学观念:
1.通过阅读资料、观察图片,知道现代轮船结构设计的优点,而龙骨结构是我国古代的 一项重大发明,对世界船舶结构的发展产生了深远影响。
2.结合教师自制的简易龙骨结构,尝试猜测、实验、探究,并分析、发现其增强船体坚 固程度的作用。
3.通过资料进行分层深入阅读,用资料影响资料的方式,了解我国首台完全自主研发的 全海深载人潜水器“奋斗者 ”号是真正了不起的突破。
4.通过书本的资料和时事新闻的补充,知道我国的船舶制造业主要集中在长三角、珠三 角和环渤海地区三个区域,我国已经有建造自己的航空母舰。
科学思维:
1.能够从阅读到了解到思考到尝试到发现到感叹,层层递进,深度学习,意识到技术的 发展对人民的幸福、国家的强盛起到了至关重要的影响。
2.通过本节课,深切感受到科学阅读是充满乐趣的,能够指导我们的生活。 探究实践:
1.在教师的引导鼓励下,结合本单元已完成制作和测试的小船,学生能够再度反思,敢 于实践,从而探究资料中提到的一些信息。
2.逐步养成多角度科学阅读、多方式表达交流的习惯。
态度责任:
1.在科学阅读的交流中,共同去感受古代劳动人民的智慧。
2.在科学阅读的支架下,发展学生的爱国情怀和民族自豪感,追求未来美好的生活。
3.通过本节科学阅读课,学生不断增强跨学科阅读的意识。
教学重难点
教学重点:
1.了解龙骨的结构及作用,知道船骨架对世界船舶结构的发展产生了深远影响。
2.通过不同的阅读方法,感受到“奋斗者 ”号的成就和影响。 教学难点:
1.通过多种科学阅读方式,感受我国古代重大发明--骨架的结构及作用。
2.科学阅读是不断积累和更新的, 良好的阅读习惯可以提高科学素养和文学素养。
教学过程
回顾导入
这个单元,我们了解了船的历史、认识并使用浮和沉的材料去造船,尝试如何增加船的 载重量,思考用不同的方式给船装上动力,小组合作设计制作出了我们的小船,通过测试反 思和改进我们的小船,老师认为你们就像小工程师一样厉害!而今天的科学课堂我们用科学 阅读的方式继续船的研究。
【 设计意图】 通过回顾《船的研究》 单元的七节内容, 将学生已经参与学习和探究实践的过 程, 又进行了一次复盘, 为本节科学阅读的思考与交流作 了 良好铺垫。
科学阅读一:有关船的骨架结构方面
请同学们阅读这段材料,说一说你了解到了什么?
阅读材料:“现代轮船有骨架、船舱等结构设计,可以增加船的牢固程度,能更好地利用 空间。船舱还可以阻止船体漏水后向其他地方蔓延,预防沉船。
船底的龙骨结构,是我国古代的一项重大发明,不但能使船更加坚固,而且使其抗御风 浪的能力大大增强,对世界船舶结构的发展产生了深远影响。”
预设学生的回答:
生 1:老师,通过这段材料,我知道了现代轮船更加牢固,能够更好的利用空间,是离 不开它的结构设计的。
生 2:老师,我知道了船舱的设计是可以阻止船体漏水后向其他地方蔓延,这样不容易 沉船。
生 3:老师,读了这段资料,我发现原来龙骨结构是我国古代的重大发明,这样的结构 可以增强船体的坚固程度,还能提高抵御风浪的能力。
谢谢同学们的回答,看来你们阅读的很认真,发现了船体牢固的秘密,可是这些结构具
体是什么样子?我们结合下面这张图再来理解吧!
你们看,这个位置就是龙骨,位于船底中线处从首至尾贯通底部,有效支撑船身,船只 更加坚固稳定,抗御风浪能力十分强。这样的骨架结构在我国宋代就已经发明了。同学们, 联想我们之前设计制作的小船,你有什么发现或疑问吗?
预设学生的回答:
生 1:老师,通过图片,我才知道什么是资料中讲的龙骨,这让我想到我的小船在测试 的过程中容易发生偏斜,一直没有找到好的解决办法,可是龙骨给了我启发,如果我的小船
也配上骨架,是不是牢固多了?(出示学生作品如下图)
生 2:老师,其实只读文字资料时,我还没有太大的感觉,可是看到了图片和注释,我 觉得龙骨太重要了,而且是我国古代匠人的智慧结晶,这项重大的发明让我身为中国人,特 别的骄傲。
是啊,我国古代就有这样的重大发明是多么的了不起,老师也非常自豪。老师和你们一
样,对龙骨的发明很感兴趣,所以在课下设计了一款简易的龙骨(如下图),并由激光切割机 制作拼装。
老师分别用A4 纸和铝箔纸做对照船体,进行了承重测试(如下图),发现:
有了龙骨的支撑作用,承重明显增加。
同学们,如果在你们的小船中增加龙骨结构又会如何呢?请同学们课下大胆探索实践, 并记录你们的发现。
【 设计意图】通过图文结合的方法阅读资料(一),更加了解龙骨结构及船骨架 ,结合教师自 制的简易龙骨结构,尝试去猜测、实验、探究,分析,从而有所发现,可以真正感受到这是 我国古代的重要发明。同时对我们设计 、 制作和测试的小船也进行了复盘, 将学生的工程思 维延续下去, 也从侧面提供了改进方向, 激发学生持续探究实践的热情。
科学阅读二:有关我国“奋斗者 ”号
刚才我们了解了在水面上行驶的船骨架结构,同学们想看一看潜在水下的船吗?请阅读 课本这段资料,说一说你们的想法吧
阅读资料:“奋斗者 ”是我国首台完全自主研发的全海深载人潜水器。2020 年 11 月 10
日,奋斗者号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度 10909 米。
预设学生的回答:
生 1:老师,其他各国潜水器可以潜多深呢?
生 2:老师,马里亚纳海沟是什么样子的呢?
生 3:老师,奋斗者号遇到最大的困难是什么呢?
同学们的问题很具体,来看看下面的表格资料能否给大家启示?
我们知道地球上海洋的面积约三亿六千万平方公里,近地球表面的 71%,海洋科学研究 意义重大。而目前,世界上只有这 5 个国家拥有 4000 米级深海载人潜水器。其中,美国深潜 器是一次性使用,而中国“奋斗者 ”号可谓实现了“可上九天揽月,可下五洋捉鳖 ”!
预设学生的回答:
生:老师,“可上九天揽月,可下五洋捉鳖 ”,形容的太贴切了,我国奋斗者号不仅下 潜深度位于前列,还能够进行海底探险,真厉害。
老师也是这样认为。我们再阅读这段资料,看看你们想到了什么?
阅读资料:“西太平洋的马里亚纳海沟,是目前人类已知的海洋最深处,与南极、北极、 珠穆朗玛峰一起并称为“地球四极 ”。马里亚纳海沟水压高、完全黑暗,是地球上环境最恶 劣的区域之一,其最深处约 11000 米,相当于珠穆朗玛峰叠加华山的海拔高度。”
预设学生的回答:
生:老师,环境太恶劣了,最深 11000,而我们可以潜到 10909,这中间要经历什么? 我们的奋斗者号完成这样的成绩,它时具备特殊本领的哦,我们看接下来的材料:
在这样恶劣的环境下,我国奋斗者号完成科学研究工作室相当不容易的!同学们想象一
下,下潜到万米深海,还要携带 3 名潜航员长时间稳定作业,设计难度太大了。万米深海的 水压相当于 2000 头非洲象踩在一个人的背上,科研团队在这种极端压力的条件下,历时数年,
自主发明了特殊钛合金材料。潜水器还要完成岩石、生物抓取,以及沉积物取样等科考作业,
这需要灵活精准的操控。当成功坐底马里亚纳海沟后,3 位潜航员第一时间分享了他们 的心情,水声通信系统实现了完全国产化。载人潜水器“下得去 ”,“回得来 ”,关键是固体浮 力材料。其制备技术难度大,世界范围内仅有少数几个国家掌握。
预设学生的回答:
生:老师,阅读了这份资料,我感觉真是惊心动魄,又激动万分,如果我是其中一名工 程师,我简直太骄傲了。真厉害!
是啊! “奋斗者 ”号是中国第一台到达全球海洋最深处开展科考和作业的载人潜水器。 10909 米的深海挑战,创造了载人潜水器的新纪录。4 年来累计完成 230 次下潜,获得了大量 宝贵的数据和样品,跃居世界领先地位。我国从此具有了进入世界海洋最深处开展科学探索 和研究的能力,从而更好地开发保护海洋。
预设学生的回答:
生:老师,我平时关注中国科技新闻,奋斗者号对海底电缆铺设、海底探险有帮助吗? 看来你还是一个科技新闻迷,老师这里有这样一份资料,我们一起来了解下:
阅读资料:
奋斗者号可以帮助了解海底电缆铺设的地质条件,提前规避潜在的地质灾害区域,为海 底电缆的铺设提供了准确的科学依据。
预设学生的回答:
生:谢谢老师,您让我对这项技术更加感兴趣了,我真想了解更多。
那我们就一起来看看吧。
阅读材料:
“锂电池能量密度进一步提升、海水泵总效率达到世界领先、潜浮速度等众多关键技术 提供“护航 ”,让“奋斗者 ”号成为国际唯一能同时携带 3 人多次往返全海深作业的载人深潜 装备。其作业功能覆盖海洋科研、大洋矿产资源开发、搜救打捞、旅游观光等方面。”
预设学生的回答:
生:老师,阅读了这份资料,我才知道奋斗者号的成就离不开众多关键技术的护航,虽 然作为小学生的我,还不太理解,但是我更加要好好学习,天天向上,长大后也为祖国科技 事业奉献自己的力量。
你说的太好了,同学们,2024 年是新中国成立 75 周年,老师想通过一段视频,和同学 们一起感受中国力量!
预设学生的回答:
生:老师,“奋斗者 ”号是我国首台完全自主研发的全海深载人潜水器,能够近距离的探 索世界,真是太了不起了。
是啊,百舸争流,唯坚定者方可行稳致远,千帆竞渡,唯奋斗者才能勇往直“潜 ”,这了 不起的背后正是中国载人深潜的奋斗奉献精神。
【 设计意图】 通过资料分层次深入地阅读, 用资料影响资料的方式, 学生了解到我国首台完 全自主研发的全海深载人潜水器“ 奋斗者 ”号真了不起 。 学生能够经历阅读 、 了解 、 思考 、 尝试 、 发现 、 感叹 ,层层递进, 沉浸式深度学习, 意识到技术的发展对人民的幸福 、 国家的 强盛起到了至关重要的影响 。在科学阅读的交流中, 不断去感受古代劳动人民的智慧。
科学阅读三:有关船的文章和书籍
同学们,你们能够从简短的材料中想到、知道、说到这么多角度的想法,老师很欣慰。 你们有听过破冰科考船吗?
你们看,完全由我国自主设计、建造的新一代破冰科考船“极地号 ”,开始要承担科考任 务了呢,它可以满足海洋生物、化学、物理、气象等多种学科的实验需求。
阅读资料:
“我国极地科考的最新装备‘极地 ’号于近日在广船国际有限公司出坞下水,其是完全 由我国自主设计、建造的新一代破冰科考船,将在 2024 年下半年开始承担科考任务。该船总 长 89 米,型宽 17.8 米,型深8.2 米满载排水量约 5600 吨,敞水航速大于 14 节,续航力 14000 海里, 自持力 80 天,定员 60 人(含科考人员 35 名)。
“极地 ”号属于中小型极地破冰科考船……依靠双吊舱推进器也可进行尾向破冰 ;独特的 线型设计既可适应冰区调查需求、提升船舶的适航性能,又确保了结构强度。”
——摘自《舰船知识》2024 年第三期
预设学生的回答:
生:老师,这篇文章的标题太吸引我了,课下我想再多读几遍,您可以将《舰船知识》 放在我们班的图书角,供我们借阅吗?
当然可以的,同学们课下还可以相互交流彼此的想法。
预设学生的回答:
生 1:好的,老师,谢谢您!
生 2:老师,我平时最爱阅读了,今天的科学阅读让我拓宽了眼界,也让我更加深刻的 体会到祖国母亲的强大,科技的进步真是令人赞叹不已!
就像这位同学所说,阅读可以丰富知识,科学阅读可以从不同的视角去了解世界,感受 科技的进步,比如《宝船的秘密》一书中:
阅读资料:
“要进行一次伟大的航行,造船当然是第一步。要想造出来的船结实、耐用,不仅要有 合适的木料,更需要造船工匠长年累月积累的经验。现在位于南京的宝船厂遗址,依稀还回 荡着当年制造这些“ 巨型航母 ”时敲打木料和铁钉的声音 ! ”
——《宝船的秘密》萌伢童书著
讲到了现在位于南京的宝船厂遗址,还回荡着当年制造这些“ 巨型航母 ”时敲打木料和 铁钉的声音,多有意思啊,老师希望同学们课下再去深入地读一读。如果你发现了其他和船 相关的好书,请填写科学书籍推荐卡,介绍给同学和老师吧!
【 设计意图】在科学阅读三的部分, 通过有关船的杂志和书籍的介绍和交流, 学生愈加 深刻地感受到科学阅读不仅是充满乐趣的, 而且能够指导我们的生活, 从而逐步养成多角度 科学阅读 、 多方式表达交流的习惯 。 同时 ,在科学阅读的支架下, 渐渐发展学生的爱国情怀 和民族自豪感, 追求未来美好的生活 ,付出努力 。 不仅如此, 还能激发学生进行跨学科阅读 的意识。
科学阅读四:有关我国船舶制作业
同学们,我们国家是造船大国,首艘国产大型邮轮爱达 ·魔都号 ”是一座“海上现代化 城市 ”,载客人数有了新突破。(如下图)
阅读资料:
“我国船舶制造业主要集中在三个区域,分别位于长三角(以上海为中心)、珠三角(以广 州为中心)和环渤海地区(以大连为中心)。据统计,我国有三千多家船厂,能够制造出各类船 舶。我国已经建造了自己的航空母舰。
中国船舶工业行业协会秘书长李彦庆说,我国已具备同时建造航空母舰、大型液化天然 气运输船、大型邮轮的能力,集齐造船工业“三颗明珠 ”。”
我国地域辽阔,船舶制造业集中在三个区域分别位于环渤海和长三角、珠三角地区(点
PPT)我国已具备同时建造大型邮轮、大型液化天然气运输船和航空母舰的能力,集齐造船工 业“三颗明珠 ”。
【 设计意图】通过科学阅读四 ,学生可以知道我国是造船大国,船舶制造业的主要集中区域, 同时引入山东舰、福建舰、辽宁舰,认识到我国已经有建造自己的航空母舰,这些大国重器、 远洋护卫都是中华民族的骄傲,激发学生的民主自信和自豪感。鼓励学生用科学的力量创造 美好生活。
结尾小结:
我国的科学家 、工程师, 为科技的进步 、人民的幸福、国家的强盛,作出了巨大的贡献, 希望同学们爱科学、学科学、用科学,大力弘扬中国科学家精神,心怀星辰大海,不负最美 年华!今天的科学阅读了就结束了,课下请同学们将你的阅读体会或科学畅想写下或画下来, 写封信、或分享好书。同学们,再见!
【 设计意图】 一整节科学阅读课, 不仅收获了阅读方法 、 科学知识, 更收获了科学精神, 心 怀星辰大海,不负最美年华!这是对学生的期望,希望学生能够弘扬科学家爱国 、 协同 、 奉 献 、创新的精神, 为国家富强贡献自己的智慧和力量。
学科网(北京)股份有限公司
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