《增加船的载重量》（课件）-2025-2026学年五年级下册科学教科版

a 增加船的载重量 设计一艘超级货船！ 随着社会的发展，人们需要运输越来越多的货物，比如巨大的集装箱、成百上千的汽车！思考：我们如何打造一艘载重量尽可能大的船呢？。 1.7.2013 大家好，欢迎来到今天的科学课堂！今天，我们将开启一场激动人心的科学探索之旅。看，这是一艘多么神奇的船！它由我们常见的铝箔纸做成，却能装载小山一样的货物。 这节课，我们的目标就是学习如何设计一艘这样的“超级货船”，去挑战更大的载重量！ 准备好成为一名小小船舶工程师了吗？让我们一起出发吧！ ‹#› 挑战任务：打造你的“超级货船”！ 🎯 任务目标 设计并制作一艘载重量最大的铝箔纸船 📋 挑战规则 🛠️ 限定材料 一张12*12cm的正方形铝箔纸 📦 模拟货物 金属垫圈，是需要运输的货物 1.7.2013 今天，我们就将化身船舶工程师，接受一个终极挑战！任务目标是利用我们手中的材料，设计并制作一艘载重量最大的船。 挑战规则很简单：每人只有一张边长为12厘米的正方形铝箔纸，我们用垫圈来模拟货物，目标是比一比，谁的船能够装载最多的垫圈而不沉没！ 大家有信心吗？ ‹#› 探索一：如何造一艘载重量最大的船？ 💡 如果拥有无限多的铝箔纸，要造一艘载重量最大的船，你会怎么做？ 01 制作 用铝箔纸折叠搭建船 02 测试 测试船的最大载重量 03 优化 调整设计方案 不断尝试？ 尝试到什么时候为止呢？ 载重量能否可以更大？ 如果能 1.7.2013 同学们，请大胆想象一下，如果我们拥有无限多的铝箔纸，要造一艘载重量最大的船，你会怎么做？是做一艘超级巨大的船，还是做很多艘小船呢？做到什么时候才停止呢？其实，工程师们在解决问题时，会遵循一个循环过程：设计、制作、测试，然后思考‘还能更大吗？’，接着优化设计。这个过程会不断重复，直到找到最佳方案。 ‹#› 探索一：如何造一艘载重量最大的船？ 💡 今天的课堂上，我们只有一张铝箔纸，要造一艘载重量最大的船，我们可以怎么做？ ⭐设计 设计一艘船的示意图 01 制作 用铝箔纸折叠搭建船 02 测试 测试船的最大载重量 03 优化 调整设计方案 载重量能否可以更大？ 如果能 1.7.2013 同学们，请大胆想象一下，如果我们拥有无限多的铝箔纸，要造一艘载重量最大的船，你会怎么做？是做一艘超级巨大的船，还是做很多艘小船呢？做到什么时候才停止呢？其实，工程师们在解决问题时，会遵循一个循环过程：设计、制作、测试，然后思考‘还能更大吗？’，接着优化设计。这个过程会不断重复，直到找到最佳方案。 ‹#› 探索一：如何造一艘载重量最大的船？ 💡 今天的课堂上，我们只有一张铝箔纸，要造一艘载重量最大的船，我们可以怎么做？ 01 制作 用铝箔纸折叠搭建船 02 测试 测试船的最大载重量 03 优化 调整设计方案 载重量能否可以更大？ 如果能 ⭐设计 设计一艘船的示意图 1.7.2013 同学们，请大胆想象一下，如果我们拥有无限多的铝箔纸，要造一艘载重量最大的船，你会怎么做？是做一艘超级巨大的船，还是做很多艘小船呢？做到什么时候才停止呢？其实，工程师们在解决问题时，会遵循一个循环过程：设计、制作、测试，然后思考‘还能更大吗？’，接着优化设计。这个过程会不断重复，直到找到最佳方案。 ‹#› 探索一：如何设计一艘载重量最大的船？ 要求： （1）先确定船舷高度； （2）确定船底边长； （3）用尺子画虚线。 这是1艘铝箔小船的成品 这是一张12*12cm的铝箔纸 1 1 10 1 1 10 船舷 1.7.2013 那么，如何画一张能让别人看懂、也能指导自己制作的清晰图纸呢？我们来看一个例子。 首先，我们需要测量，然后把这些尺寸标在图纸上。一张完整的图纸，通常需要包含三个关键要素： 第一，船体的俯视图，也就是从上往下看的样子，展示顶部轮廓。 第二，船体的侧视图，从侧面看，展示高度和侧面轮廓。 第三，必须标注清楚关键尺寸，比如底部的长和宽，以及船舷的高度。 右边展示的就是一个标准的图纸范例参考，结合了草图、多面视图和精准的数据标注。这样，我们才能准确地制作出我们想要的船。 ‹#› 探索一：如何设计一艘载重量最大的船？ 1 1 10 1 1 10 2 2 8 2 2 8 1.7.2013 那么，如何画一张能让别人看懂、也能指导自己制作的清晰图纸呢？我们来看一个例子。 首先，我们需要测量，然后把这些尺寸标在图纸上。一张完整的图纸，通常需要包含三个关键要素： 第一，船体的俯视图，也就是从上往下看的样子，展示顶部轮廓。 第二，船体的侧视图，从侧面看，展示高度和侧面轮廓。 第三，必须标注清楚关键尺寸，比如底部的长和宽，以及船舷的高度。 右边展示的就是一个标准的图纸范例参考，结合了草图、多面视图和精准的数据标注。这样，我们才能准确地制作出我们想要的船。 ‹#› 探索一：如何设计一艘载重量最大的船？ 4 4 4 4 4 4 3 3 6 3 3 6 1.7.2013 那么，如何画一张能让别人看懂、也能指导自己制作的清晰图纸呢？我们来看一个例子。 首先，我们需要测量，然后把这些尺寸标在图纸上。一张完整的图纸，通常需要包含三个关键要素： 第一，船体的俯视图，也就是从上往下看的样子，展示顶部轮廓。 第二，船体的侧视图，从侧面看，展示高度和侧面轮廓。 第三，必须标注清楚关键尺寸，比如底部的长和宽，以及船舷的高度。 右边展示的就是一个标准的图纸范例参考，结合了草图、多面视图和精准的数据标注。这样，我们才能准确地制作出我们想要的船。 ‹#› 探索二：船的载重量和什么有关？ 在动手制作更多船之前，我们先来猜一猜，到底是什么决定了船的载重量？ 底面积大 船舷高 两者适宜 1.7.2013 在动手制作更多船之前，我们先来猜一猜，到底是什么决定了船的载重量？是不是船的底面积越大，载重量就越大？还是船舷越高，载重量就越大？ 我们来看这三种情况： 第一种，如果底面积特别大，但船舷太矮，虽然装的平面空间大了，但很容易进水。 第二种，如果船舷特别高，但底面积太小，虽然能装很多，但重心不稳，又容易侧翻。 第三种，底面积和船舷高都比较适中。看来，底面积和船舷高都不能太极端，它们需要相互配合，达到一个适宜的状态，这可能就是最佳的选择。 ‹#› 探索二：船的载重量和什么有关？ 01. 动手前猜一猜：你认为这4艘船中，哪一艘的载重量最大？ 02. 小组领取材料，分工合作，按照图纸制作出这4艘小船。 03. 测试载重量（放入10个垫圈时船沉没，则最大载重量为9个垫圈） 04. 将实测结果准确填入《知训》与黑板表格。 1.7.2013 光说不练假把式！让我们通过实验来寻找答案。课本为我们提供了三个不同的小船设计方案，它们分别代表了我们刚才讨论的三种情况。请大家按照屏幕上的步骤进行实验：先抄写图纸，预测结果，然后分组制作并测试，最后认真填写表格。让我们看看实验结果会告诉我们什么！ ‹#› 大屏幕 1 1 10 1 1 10 2 2 8 2 2 8 1 3 6 3 3 6 4 4 4 4 4 4 1.7.2013 光说不练假把式！让我们通过实验来寻找答案。课本为我们提供了三个不同的小船设计方案，它们分别代表了我们刚才讨论的三种情况。请大家按照屏幕上的步骤进行实验：先抄写图纸，预测结果，然后分组制作并测试，最后认真填写表格。让我们看看实验结果会告诉我们什么！ ‹#› 实测1 实测2 实测3 1 1 10 1 1 10 2 2 8 2 2 8 1 3 6 3 3 6 4 4 4 4 4 4 1.7.2013 光说不练假把式！让我们通过实验来寻找答案。课本为我们提供了三个不同的小船设计方案，它们分别代表了我们刚才讨论的三种情况。请大家按照屏幕上的步骤进行实验：先抄写图纸，预测结果，然后分组制作并测试，最后认真填写表格。让我们看看实验结果会告诉我们什么！ ‹#› 研讨：哪个方案的小船载重量最大？ 通常情况下，底面积与船舷高适宜的那艘船，载重量是最大的！ 如果船舷过高或过低，底面积过大或过小，载重量都会下降。 怎么理解“适宜”？ 体积！底面积×船舷高=体积！ 原来，我们一直在尝试改变的，其实就是船的体积！ 1.7.2013 好了，各小组的实验都完成了吗？让我们一起来分享一下实验结果！ 通过大家的实验数据，我们发现，通常情况下，底面积最大的那艘船，载重量是最大的！ 但是，我们之前的思考也没错，如果船舷高太矮，它也装不了多少东西。所以，‘适宜’的比例到底是什么呢？这背后一定还有更深的秘密。 ‹#› 研讨：让我们用数学的方法来验证！ 船舷高 （cm） 边长 （cm） 底面积 （cm2） 体积 （cm3） 船1 船2 船3 船4 … … … … … 底面积=边长×边长 体积=底面积×船舷高 1 2 3 4 10 100 100 8 64 128 6 36 108 4 16 64 1 1 10 1 1 10 2 2 8 2 2 8 1 3 6 3 3 6 4 4 4 4 4 4 体积变化趋势分析图 1.7.2013 让我们用数学的方法来验证一下！假设我们的船舷高分别是1cm, 2cm, 3cm, 4cm，通过计算我们发现，容积并不是一直增加的，它先变大，后变小。当船舷高为2cm时，容积达到了一个峰值！这说明，我们不需要无休止地尝试，通过数学计算，就能提前预测出哪种设计的容积最大，从而可能拥有最大的载重量！ ‹#› 实测1 实测2 实测3 船舷高 （cm） 边长 （cm） 底面积 （cm2） 体积 （cm3） 1 1 10 1 1 10 2 2 8 2 2 8 1 3 6 3 3 6 4 4 4 4 4 4 1 2 3 4 10 100 100 8 64 128 6 36 108 4 16 64 结论：用相同重量和相同大小的材料，制作的船，船的体积越大，载重量就越大！ （放置垫圈的手法、造船的工艺） 1.7.2013 光说不练假把式！让我们通过实验来寻找答案。课本为我们提供了三个不同的小船设计方案，它们分别代表了我们刚才讨论的三种情况。请大家按照屏幕上的步骤进行实验：先抄写图纸，预测结果，然后分组制作并测试，最后认真填写表格。让我们看看实验结果会告诉我们什么！ ‹#› 新问题：如果货物是弹珠呢？ 弹珠滚动容易导致船侧翻。 给船舱分格 可以怎么办？ 分舱前，船舱空间大，弹珠会滚来滚去；把船舱分成几个小空间后，弹珠就无法大范围滚动，从而有效保持了船体的重心稳定。 1.7.2013 我们的船装载垫圈非常成功！但是，如果我们要运输的货物是圆圆的弹珠，还能用这艘船吗？大家会发现，船很容易因为重心不稳而侧翻。 那如果这艘小船必须要载弹珠，我们可以如何解决这个问题呢？我们可以把船的内部空间分成几个小格子，就像房间一样，这种方法叫做船体分舱。 就像右边图片展示的轮船内部结构一样，通过分舱可以限制货物的滚动范围，从而让船在航行中保持重心稳定。 ‹#› 扬帆起航，创造你自己的“生命之船”！ 船舶工程师们正是利用系统的工程方法，设计出了像“辽宁号”“福建号”这样捍卫海疆的国之重器！ 在未来的生活中，希望大家能运用今天学到的科学、技术、工程与数学知识，去设计、去创造，从容应对各种挑战。 愿你们都能打造出属于自己的生命大船，向着更广阔、更精彩的未来勇敢出发！ 1.7.2013 同学们，今天我们学习的方法，不仅仅适用于造船。船舶工程师们正是利用这样的方法，设计出了像‘辽宁号’、‘福建号’这样的国之重器！在未来的生活中，你们也会遇到各种各样的‘难题’。希望大家能运用今天学到的科学、技术、工程与数学知识，去设计、去创造、去解决这些难题。愿你们都能打造出属于自己生命的大船，从此扬帆起航，驶向更广阔的未来！ ‹#› 谢谢大家 SEE YOU NEXT TIME 1.7.2013 今天的科学探索之旅到此结束，感谢同学们的积极参与和精彩表现！希望大家能记住今天所学的知识，在生活中不断探索和创造。下课！ ‹#› $