2.2《用浮的材料造船》 教学设计-2025-2026学年科学五年级下册教科版

《用浮的材料造船》 学科 小学科学 年级册别 五年级下册 共1课时 教材 教科版 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本课是教科版五年级下册第一单元“船的研究”中的第二课。教材从古人利用漂浮的树干制作独木舟引入，指出独木舟稳定性差、载重小的问题，引导学生思考如何改进。通过“探索”环节，要求学生利用竹竿或木条制作竹筏模型，经历“设计-制作-测试-改进”的工程思维过程。教材强调先画设计图，再动手制作，最后用量筒或钩码测试载重量，并与独木舟进行对比研讨，旨在让学生理解形状改变对浮力和稳定性的影响，培养工程实践能力。 学情分析 五年级学生已具备“物体沉浮”的基本概念，知道同种材料体积越大越容易浮，但对“排开水量”与浮力的关系理解尚浅。他们在生活中见过竹筏、木排等简单船只，但缺乏系统的造船经验。学生在动手制作时，往往忽视设计图的重要性，直接动手导致结构松散；在测试载重时，容易忽略“不能浸湿螺母”的操作细节。此外，学生对于如何将平面图纸转化为立体结构存在空间思维障碍，需要教师提供支架式指导。 课时教学目标 科学观念 1. 认识到浮的材料可以造船，通过改变形状（如将树干削成独木舟、将木条捆成竹筏）可以增加船的载重量和稳定性。 2. 理解竹筏相比独木舟的进步在于增加了接触水面的面积，从而获得更大的浮力支撑，但也存在结构松散、易进水等不足。 科学思维 1. 能通过观察独木舟与竹筏的结构差异，运用比较思维分析它们在稳定性、载重能力上的不同。 2. 能基于“解决装载货物有限”的问题，提出改进方案并评估方案的可行性，形成初步的工程优化思维。 探究实践 1. 能按照要求画出竹筏的设计图，并利用竹竿或木条、绳子等材料制作出能稳定浮在水面且牢固不散架的模型。 2. 能规范使用量筒或钩码测试竹筏的载重量，记录数据，并根据测试结果反思制作过程中的问题。 态度责任 1. 在制作过程中体验合作的重要性，愿意与同学分工协作，共同解决制作中遇到的困难。 2. 保持对古代造船智慧的敬畏之心，激发对船舶发展历史的探究兴趣，树立严谨求实的科学态度。 教学重点、难点 重点 1. 掌握利用浮的材料制作竹筏的基本方法，包括设计图的绘制、材料的捆绑固定以及结构的稳定性控制。 2. 能够准确测量并记录竹筏的载重量，并能将竹筏与独木舟在稳定性、载重等方面进行有效对比。 难点 1. 如何在制作过程中确保竹筏结构“牢固、不散架”，特别是绳结的打法和间距的控制。 2. 理解为什么竹筏比独木舟更稳定、载重更大，并能从“排开水体积”的角度初步解释这一现象。 教学方法与准备 教学方法 情境教学法、任务驱动法、实验探究法、小组合作学习法 教具准备 多媒体课件（含独木舟、竹筏、宝船图片）、水槽、竹竿/木条若干、细绳、螺母/钩码、活动手册、卷尺、毛巾 教学环节 教师活动 学生活动 一、情境导入，追溯历史 一、故事导入，初识独木舟 （一）、创设情境，讲述远古故事 同学们，今天老师要带大家穿越时空，回到几千年前的原始社会。那时候，我们的祖先为了生存，需要到河对岸寻找食物或者躲避洪水。可是，他们不会游泳，河水又深又急，怎么办呢？ 出示图片：一棵巨大的树干漂浮在水面上。 引导语：大家看，这棵倒下的树干能不能帮到他们？是的，聪明的古人发现，有些材料在水中是浮的。于是，他们把树干中间挖空，做成了最早的船——独木舟。 （二）、观察独木舟，提出问题 出示独木舟实物图或模型。 提问：独木舟虽然能浮起来，但它真的完美吗？如果我要运很多粮食，或者带一群小伙伴过河，独木舟够不够用？ 预设1：不够大，人多了会沉。 预设2：太窄了，站不稳，容易翻。 小结：没错，独木舟在水中不够稳定，装载的货物也有限。为了解决这个问题，人们开始思考：除了整棵树，我们还能用什么办法造出更稳、更大的船呢？ 二、聚焦课题，引出竹筏 （一）、展示竹筏图片，引发猜想 出示图片：竹筏实物图。 引导语：看，这就是古人后来发明的另一种船——竹筏。它是用几根竹子捆在一起做成的。大家猜猜，为什么要把竹子捆在一起？这样做的船和独木舟有什么不一样？ 预设：因为竹子也是浮的，多根竹子浮力更大；捆在一起变宽了，更稳。 （二）、明确任务，发布挑战 今天，我们就化身为“小小造船师”，接受一个挑战：利用手边的竹竿或木条，模仿古人的智慧，制作一个竹筏模型。看看谁能做出最稳、载重最多的竹筏！ 板书课题：2 用浮的材料造船 1. 倾听故事，观察独木舟图片，思考独木舟的局限性。 2. 观察竹筏图片，结合生活经验猜测竹筏的优势。 3. 明确本节课的任务目标，进入“小小造船师”的角色。 4. 分组讨论，初步交流对竹筏结构的设想。 设计意图 通过讲述远古人类利用自然材料造船的故事，激发学生的好奇心和探究欲望。从独木舟的局限性入手，自然过渡到竹筏的发明，让学生在解决问题的需求中产生强烈的制作动机，为后续的工程实践做好铺垫。 二、工程设计，动手制作 一、制定方案，绘制设计图 （一）、强调设计的重要性 在动手之前，工程师们都会先做什么？对，画设计图。如果不画图直接做，可能会浪费材料，甚至做出来的东西根本没法用。请大家拿出活动手册，我们先来当一回设计师。 出示要求： 1. 先画出设计图。 2. 设计图要标清楚用了多少根竹竿，它们是怎么排列的（比如是并排还是交叉）。 3. 想想怎么把它们绑在一起才牢固。 （二）、小组讨论，确定方案 以小组为单位，讨论你们打算怎么做。是像积木一样平铺，还是搭个架子？绳子要绑在哪里？ 巡视指导：提醒学生注意竹竿之间的间距不能太大，否则放重物时会散架；绳子的绑法要简单有效，比如用“十字结”或“缠绕法”。 （三）、展示设计，全班交流 选取2-3个小组的设计图进行展示。 引导语：这个组打算用6根竹竿，平行排列，两头各绑一根横梁加固，这样的想法很好，能有效防止竹竿滑动。 其他组有没有不同的想法？比如想做成三角形的？（提示：三角形虽然稳，但操作难度大，建议先做长方形） 确认最终方案后，学生正式在纸上完善设计图。 二、动手制作，组装竹筏 （一）、分发材料，明确规则 请各组长领取材料：竹竿若干、细绳一卷、剪刀一把。 强调规则： 1. 能稳定地浮在水面。 2. 牢固、不散架。 3. 制作过程中注意安全，不要拿着竹竿打闹。 （二）、巡回指导，解决难题 在学生制作过程中，教师深入各组进行指导。 常见问题1：竹筏绑不紧，一拿就散。 对策：示范“双股缠绕法”，告诉学生绳子要多绕几圈，并且要打死结。 常见问题2：竹竿长短不一，导致受力不均。 对策：指导学生先用尺子量一下，尽量选长度一致的竹竿，或者在长竹竿上标记位置截断。 常见问题3：竹筏放入水中后倾斜。 对策：引导学生检查是否两边绑得不均匀，或者竹竿之间空隙太大，及时调整。 （三）、作品初验，下水测试 制作完成后，请各小组先将竹筏轻轻放入水槽中，观察它是否能平稳浮起。如果倾斜严重，需要立即调整。 引导语：现在你们的竹筏已经成型了，但它能不能装货物呢？让我们继续下一步的挑战。 1. 聆听教师关于设计重要性的讲解，理解“设计先行”的工程理念。 2. 小组内热烈讨论，确定竹筏的结构形式（如平行排列、加横梁等）。 3. 在活动手册上绘制详细的设计图，标注材料数量和连接方式。 4. 根据设计方案，分工合作，利用竹竿和绳子进行组装制作。 5. 遇到制作困难时，主动寻求组员帮助或向老师请教，不断修正错误。 6. 完成制作后，进行初步的水中浮力测试，确保结构稳固。 设计意图 本环节是核心部分。通过“设计-制作-测试”的流程，让学生亲历工程设计的完整过程。强调画设计图是为了培养学生的规划能力和逻辑思维；动手制作则是为了锻炼动手能力和解决实际问题的能力。教师的巡回指导针对常见错误进行即时干预，帮助学生突破技术难点，确保每个学生都能体验到成功的喜悦。 三、测试改进，研讨提升 一、科学测试，记录数据 （一）、介绍测试方法 现在我们来看看谁的竹筏载重量最大。请各小组拿出螺母（或钩码）。 出示要求： 1. 用量筒（或钩码）测试它们的载重量，观察能装载几个螺母。 2. 注意不能让水浸湿螺母！（这是关键，湿了会增加重量，影响结果，还会损坏螺母）。 3. 一个一个轻轻放上去，直到竹筏下沉或倾斜无法承载为止。 （二）、分组测试，填写记录 学生开始测试。教师提醒： “放的时候要小心，不要一下子全扔进去。” “数清楚一共放了多少个螺母，不要数错。” 记录员在活动手册上记录数据： 我的竹筏载重量：______个螺母。 测试中出现的问题：_________________________ 二、对比研讨，深度思考 （一）、对比独木舟与竹筏 提问：竹筏与独木舟相比，有了哪些进步？ 引导学生从“稳定性”和“载重量”两个维度回答。 预设：独木舟只有一根木头，很窄，容易翻；竹筏有很多根竹子，底面积大，不容易翻。独木舟只能坐一个人；竹筏能坐好几个人，载重更多。 总结：竹筏通过增加与水的接触面积（排开更多的水），获得了更大的浮力，所以更稳、更能装。 （二）、分析不足，提出改进 提问：竹筏还有哪些不足之处？你打算怎样改进？ 引导观察：竹筏的缝隙会不会进水？绳子松了怎么办？ 预设1：缝隙大，水会灌进来，货物会湿。 改进：可以在竹筏上面铺一层木板或塑料膜，或者把竹子捆得更密。 预设2：绳子容易松。 改进：使用更粗的绳子，或者用胶带辅助固定。 （三）、拓展视野，激发情感 出示图片：摇橹木船、明代宝船（船长长达100多米）。 引导语：古人不仅发明了竹筏，还不断改进，造出了像摇橹木船这样功能齐全的船，甚至造出了长达100多米的郑和宝船。这说明人类的智慧是无穷的，只要肯动脑筋，就能创造奇迹。 课后任务：继续改进自己的竹筏或木排，看看能不能让它装得更多、更稳。 1. 认真听取测试规则，特别是“不能浸湿螺母”的注意事项。 2. 小组合作，轮流往竹筏上放置螺母，保持安静有序。 3. 准确记录竹筏的载重量，并描述测试过程中遇到的现象（如倾斜、进水等）。 4. 积极参与研讨，对比独木舟与竹筏的差异，用科学语言表达自己的发现。 5. 针对竹筏的不足，提出具体的改进方案，并分享自己的想法。 6. 观看大型木船图片，感受人类造船技术的发展历程，增强民族自豪感。 设计意图 通过量化测试，让学生直观感受到不同结构带来的性能差异，培养实证意识。研讨环节引导学生从“发现问题”到“解决问题”，深化对浮力原理的理解（虽不直接讲公式，但渗透排开水量的概念）。最后的拓展环节将课堂知识延伸到历史长河，升华主题，激发学生的爱国情怀和探索精神。 四、课堂总结，布置作业 一、回顾梳理，构建体系 （一）、总结本课要点 今天我们学习了《用浮的材料造船》。我们知道了古人从独木舟发展到竹筏，是为了解决稳定性和载重量的问题。我们通过画设计图、动手制作、测试载重，成功做出了自己的竹筏模型。 （二）、强调关键点 1. 浮的材料可以造船。 2. 改变形状（如做成竹筏）可以增加浮力和稳定性。 3. 工程设计需要“设计-制作-测试-改进”的循环过程。 二、布置作业，延伸探究 （一）、基础作业 完成活动手册上的相关练习题，整理今天的实验记录。 （二）、拓展作业 回家后，利用家里的废旧材料（如泡沫板、瓶盖、吸管等），尝试设计并制作一艘能浮起来的船，并思考如何让它的载重量更大。下节课我们来举办一场“班级小船大赛”！ 1. 跟随教师回顾本节课的学习内容，梳理知识脉络。 2. 分享自己在制作过程中的收获和感悟。 3. 记录家庭作业，明确下节课的准备事项。 4. 整理实验桌，回收材料，养成良好的实验习惯。 设计意图 通过总结回顾，帮助学生巩固所学知识，形成完整的认知结构。布置分层作业，既照顾到基础知识的落实，又为学有余力的学生提供了拓展空间，同时预告下节课的活动，保持学生的学习热情。 板书设计 2 用浮的材料造船 一、独木舟 -> 问题：不稳、载重小 ↓ 二、竹筏 -> 优点：稳、载重大 （原理：增大排开水的体积） 三、工程步骤： 1. 画设计图 2. 制作（牢固、不散架） 3. 测试（载重量） 4. 改进 四、拓展：从竹筏到宝船 教学反思 成功之处 1. 情境创设生动，通过“远古造船”的故事迅速抓住了学生的注意力，激发了他们的探究兴趣，使枯燥的科学知识变得有趣味性。 2. 注重工程思维的培养，强调了“设计图”的重要性，改变了以往学生盲目动手的习惯，让制作过程更加有序高效。 3. 实验环节设计严谨，特别是强调了“不能浸湿螺母”的细节，培养了学生严谨的科学态度，数据记录真实可靠。 不足之处 1. 部分小组在制作竹筏时，由于时间把控不够精准，导致最后测试环节略显仓促，未能充分展示所有作品的优势。 2. 在研讨环节，对于“为什么竹筏比独木舟更稳”的原理挖掘还不够深入，部分学生仅停留在表面现象，未完全理解排开水体积与浮力的关系。 3. 个别小组合作不够默契，出现了“一人干、众人看”的现象，今后需加强小组分工的指导策略。 学科网（北京）股份有限公司 $