2.3《用沉的材料造船》教学设计-2025-2026学年科学五年级下册教科版

《用沉的材料造船》 学科 小学科学 年级册别 五年级下册 共1课时 教材 教科版五年级下册 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《船的研究》单元的第3课。教材通过“聚焦”环节，引导学生思考：浮的材料可以造船，沉的材料（如橡皮泥、铝箔）能否造船？接着进入“探索”环节，学生利用橡皮泥和铝箔这两种在水中会下沉的材料，尝试将其做成船型并使其漂浮在水面上，同时测试其装载金属垫圈的能力。教材最后通过“研讨”和“资料”部分，引导学生总结让沉的材料漂浮的方法（改变形状增大排开水量），并初步接触船的稳定性概念。本课旨在让学生经历“预测—实验—观察—分析”的科学探究过程，理解物体沉浮与形状的关系。 学情分析 五年级学生在之前的学习中已经掌握了物体沉浮的基本规律（实心橡皮泥下沉，空心铁盒上浮等生活经验），知道物体在水中受到的浮力与排开的水量有关。但在将“沉的材料”转化为“船”的实践中，学生往往缺乏系统的造型策略，容易忽略船底面积对稳定性的影响。他们的动手能力强，但合作探究时的分工与记录能力有待提升。教学难点在于如何引导学生从“能浮起来”进阶到“装得多且稳”，这需要教师提供清晰的支架和引导语。 课时教学目标 科学观念 1. 认识到虽然橡皮泥和铝箔在水中会下沉，但通过改变它们的形状（做成船型），可以增大它们排开的水量，从而获得更大的浮力使之下沉的材料漂浮在水面上。 2. 理解钢铁制造的船虽然材料密度大，但通过做成空心结构，同样可以获得足够的浮力来承载货物，且载重量与船底面积大小密切相关。 科学思维 1. 能通过对比实心球体和船型物体的沉浮状态，运用推理分析出形状改变对沉浮的影响机制。 2. 在测试不同船型载重量的过程中，能够控制变量（如材料相同、放入垫圈方式一致），进行公平比较并得出结论。 探究实践 1. 能利用橡皮泥和铝箔，按照设计图制作出能漂浮在水面上的小船，并能稳定地装载一定数量的金属垫圈。 2. 能准确记录实验中船装载垫圈的数量，并通过数据对比分析哪种船型载重量更大。 态度责任 1. 在小组合作造活动中，乐于分享自己的创意，愿意倾听他人的意见，共同解决造船中遇到的难题。 2. 意识到科学技术的发展（如造船技术）对人类运输和贸易的巨大推动作用，增强对工程技术的兴趣。 教学重点、难点 重点 1. 通过实验验证，掌握让橡皮泥和铝箔这两种沉的材料漂浮在水面上的方法（改变形状）。 2. 理解船型结构（空心、宽底）如何增大排开水量，从而产生更大的浮力。 难点 1. 在制作过程中，如何平衡船的侧壁高度与底面积大小，使船既能装更多垫圈又不易侧翻（稳定性问题）。 2. 准确操作，避免水溅入船内导致沉没，并能客观记录和分析实验数据。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作学习法、实验演示法、任务驱动法 教具准备 水槽、水、橡皮泥、铝箔纸、金属垫圈、活动手册、多媒体课件、毛巾 教学环节 教师活动 学生活动 一、情境导入，引发认知冲突 一、故事引入：巨轮的秘密 （1）、播放视频，创设情境 教师播放一段大型集装箱货轮在海上航行的视频，画面展示巨大的绿色船体上堆满了五颜六色的集装箱，背景是辽阔的大海。 教师提问：“同学们，你们看这艘船有多大？它上面装了这么多货物，为什么它能稳稳地浮在海面上，而不是像一块石头一样沉下去呢？” 预设学生回答：“因为它很大”、“它是空心的”、“它是钢铁做的”。 教师追问：“可是，老师这里有一块小小的橡皮泥，把它直接扔进水里，它会怎么样？（演示：橡皮泥球沉入水底）那如果我把这块沉下去的橡皮泥捏成船的形状，它还能沉下去吗？今天我们就化身为‘小小造船师’，来解决这个难题。” （2）、聚焦核心问题 教师在黑板上贴出一张图片，左边是一个实心的橡皮泥球（标注“沉”），右边是一个问号。 教师引导：“我们知道有的材料在水中是浮的，比如木头；有的材料在水中是沉的，比如橡皮泥、铝箔。书本第26页告诉我们：浮的材料可以造船，那么沉的材料也可以造船吗？让我们带着这个问题开始今天的探索之旅。” （3）、明确任务挑战 教师发布本节课的“总任务”： 任务一：让沉的材料（橡皮泥、铝箔）浮起来。 任务二：让它们装上更多的货物（金属垫圈）。 任务三：让船在航行中更稳定，不侧翻。 教师强调：“今天的课堂就是一个造船厂，每个小组都是一支造船队，看看哪一队能造出最厉害的‘超级轮船’！” 1. 观看视频，感受大型船舶的壮观。 2. 思考并回答问题，提出自己的猜想。 3. 观察教师演示，发现橡皮泥球下沉的现象。 4. 明确本节课的三大挑战任务。 设计意图 通过宏大的货轮视频与微小的橡皮泥形成强烈对比，激发学生的认知冲突。利用“小小造船师”的角色扮演，迅速将学生带入情境，明确本节课的学习目标和挑战任务，为后续的探究活动做好心理和知识上的铺垫。 二、合作探究，制造漂浮之船 一、方案设计与预测 （1）、分组讨论，制定计划 教师组织各小组领取材料：一块橡皮泥、一张边长12厘米的正方形铝箔纸、若干金属垫圈、一个水槽。 教师提问：“如果要让橡皮泥浮起来，你们打算怎么捏？请画出草图，并预测一下你的船能装几个垫圈。” 教师巡视指导，提醒学生注意：橡皮泥不能太厚，否则容易沉；铝箔要折出边缘，防止水进入。 教师引导：“想想我们吃过的饺子皮，如果包得太厚会沉，如果包成弯弯的月牙形或者碗状，是不是就能浮起来了？同样的道理，我们要把橡皮泥捏成‘碗状’或‘船舱状’。” （2）、交流预测，统一标准 教师邀请几组代表分享他们的设计方案和预测数量。 教师强调实验规则： 1. 轻轻放入水中，不要用力按压。 2. 放垫圈时要轻拿轻放，放在船的中心位置。 3. 当水漫过船沿，船沉没时，停止计数，记录沉没前最后一次成功装载的数量。 （3）、发放材料，开始制作 教师宣布：“现在，各造船队开始动工！请根据你们的设计图，动手制作你们的橡皮泥船和铝箔船。注意，铝箔船要用同一张纸，不能撕破哦。” 二、实验操作与测试 （1）、分组实验，记录数据 学生分组进行实验。教师巡回指导，重点关注以下细节： 对于橡皮泥船：观察学生是否将橡皮泥捏成了空心结构。如果学生捏成了实心球，教师提示：“试试把它压扁，中间挖个洞，像个小碗一样。” 对于铝箔船：指导学生如何折叠边缘以增加稳定性。如果船容易侧翻，教师建议：“把底部折得宽一些，或者把四周的壁折高一点，但要留出空间放垫圈。” 教师引导学生一边放垫圈，一边大声数数，并由一名组员负责在活动手册上记录数据。 （2）、处理异常，调整策略 当有小组的船沉没时，教师不急于评判，而是引导：“哎呀，船沉了！大家分析一下，是哪里出了问题？是水进来了？还是船身太重了？能不能修改一下设计再试一次？” 鼓励学生进行二次改进，例如：把橡皮泥船的底面弄平，增加接触水面的面积；或者把铝箔船的边缘折得更紧密，防止漏水。 （3）、整理器材，准备汇报 实验结束后，教师要求学生用毛巾擦干水槽外的水渍，将垫圈收回盒子，保持桌面整洁。 教师提示：“请各组统计一下，橡皮泥船和铝箔船分别最多能装多少个垫圈？哪个装得多？为什么？” 1. 小组讨论，画出橡皮泥和铝箔船的设计草图。 2. 预测本组船只的载重量，并填写在活动手册上。 3. 动手制作橡皮泥船和铝箔船，尝试让其漂浮。 4. 往船上轻轻放置金属垫圈，记录沉没前的最大载重量。 5. 分析沉船原因，调整设计并进行二次测试。 设计意图 本环节是课程的核心。通过“设计-制作-测试-改进”的完整探究过程，让学生亲身体验“改变形状”如何让沉的材料浮起来。教师通过巡视指导和规则强调，确保实验的科学性和安全性。特别是允许学生失败并重新改进，培养了他们面对问题的解决能力和坚韧的科学精神。 三、研讨交流，揭秘浮力奥秘 一、数据分析与现象解释 （1）、汇总数据，对比结果 教师在黑板上绘制表格，邀请各小组汇报橡皮泥船和铝箔船的载重量数据。 教师提问：“大家看，我们刚才用的都是同一种材料，为什么有的船只能装2个垫圈，有的却能装10个甚至更多呢？” 引导学生观察不同船型的区别：底面积的大小、船壁的高度、是否有破损等。 （2）、聚焦核心原理 教师结合教材第27页的内容进行讲解：“课本上告诉我们，橡皮泥和铝箔是在水中会下沉的材料。但是，把它们做成船型后，它们在水中受到的浮力增大了。这是为什么呢？” 教师利用图示或手势模拟：“当我们把橡皮泥捏成实心球时，它排开的水很少，浮力小，所以沉。当我们把它捏成碗状，它占据了更大的水下空间，排开了更多的水，浮力就变大了，足以托起船身和货物。” 教师板书关键词：**改变形状 → 增大排开水量 → 增大浮力。 （3）、钢铁造船的启示 教师展示钢铁船的图片：“钢铁比橡皮泥重得多，按说应该沉得更快。但为什么万吨巨轮能用钢铁造出来呢？” 引导学生得出结论：钢铁船也是空心的，内部充满了空气，极大地增大了排开水的体积，从而获得了巨大的浮力。 二、稳定性探究与优化 （1）、提出问题，观察实例 教师提问：“有些同学的船虽然能装很多垫圈，但是稍微多放一个就侧翻了。船在行驶中，稳定性重要吗？” 教师展示教材第28页的资料图片：渡轮底部宽阔、双体帆船。 教师讲解：“船在行驶中，稳定性十分重要，不然船就会侧翻，造成事故。为了让船更稳定，我们可以怎么做？” （2）、头脑风暴，优化设计 学生讨论并回答：“把底部做宽”、“把两边做得对称”、“降低重心”等。 教师总结：“是的，底面积越大，船越稳；船身越低，重心越低，也越稳。我们在造未来的大船时，不仅要考虑装得多，还要考虑跑得快、站得稳。” （3）、总结升华 教师总结：“今天我们用沉的材料造出了能浮起来的船，明白了改变形状可以改变沉浮。随着技术的发展，人们利用这个原理，用钢铁造出了巨大的轮船，解决了交通和运输货物的需要。这就是科学的力量！” 1. 汇报本组实验数据，与其他小组进行比较。 2. 观察不同船型的差异，分析载重量不同的原因。 3. 理解“改变形状增大排开水量从而增大浮力”的原理。 4. 结合渡轮和双体帆船的图片，讨论如何提高船的稳定性。 5. 总结本节课学到的科学知识，感受科技的魅力。 设计意图 通过数据对比和现象分析，引导学生从感性认识上升到理性认识，深刻理解浮力与排开水量的关系。结合教材资料和现实生活中的船舶案例，拓宽学生的视野，将科学知识与工程技术联系起来，落实“科学观念”和“态度责任”的目标。 四、拓展延伸，展望未来之舟 一、回顾反思，布置挑战 （1）、回顾关键步骤 教师带领学生快速回顾本节课的关键点： 1. 沉的材料（橡皮泥、铝箔）可以通过改变形状变成船。 2. 船底面积越大，排开的水越多，浮力越大，载重量可能越大。 3. 船身要稳，才能安全航行。 （2）、课后挑战任务 教师发布课后挑战：“同学们，今天的课堂只是开始。回家后，请大家利用家里的废旧材料（如塑料瓶、泡沫板、纸板等），设计并制作一艘能承载更多物品的‘环保运输船’。下节课我们将举行‘百舸争流’大赛，看谁的船不仅装得多，而且航行距离远、速度快！” （3）、情感激励 教师寄语：“每一艘伟大的船舶都始于一个小小的想法。希望你们保持好奇心，用双手和智慧去探索海洋的奥秘，未来或许你就是那位伟大的造船工程师！” 1. 跟随教师回顾本节课所学的重点内容。 2. 记录课后挑战任务，构思利用废旧材料造船的方案。 3. 表达对科学探索的热情和对未来的憧憬。 设计意图 通过简短的回顾巩固所学知识，将课堂探究延伸至课外，利用“废旧材料”和“竞赛”的形式，进一步激发学生的创造力和动手能力，实现知识的迁移应用，体现科学学习的持续性和趣味性。 板书设计 3 用沉的材料造船 一、聚焦：沉的材料能造船吗？ 橡皮泥、铝箔 → 沉 ↓ 改变形状 船型 → 浮 二、探索：让船浮起来 方法：捏成空心、碗状 原理：增大排开水量 → 增大浮力 三、研讨：怎样装得多且稳？ 载重量：底面积大（排开多） 稳定性：底部宽、重心低 四、资料：钢铁也能造船（空心结构） 教学反思 成功之处 1. 情境创设生动有效，通过“小小造船师”的角色代入，极大地激发了学生的学习兴趣和参与热情。 2. 探究活动设计层层递进，从“让船浮起来”到“装得更多”，再到“保持稳定”，符合学生的认知规律，让学生在动手操作中深刻理解了浮力与排开水量的关系。 3. 注重科学思维的培养，引导学生通过数据对比和现象分析得出结论，而非直接灌输知识。 不足之处 1. 部分小组在制作铝箔船时，由于折叠技巧不熟练，导致船体容易漏水或变形，影响了实验效果，教师在巡视指导时应更早介入示范。 2. 课堂时间把控略显紧张，在“研讨交流”环节，部分小组的数据汇报不够充分，导致对“底面积与载重量关系”的讨论深度不够。 3. 对于个别基础较弱的学生，在理解“排开水量”这一抽象概念时仍有一定困难，需要在今后的教学中设计更直观的辅助教具（如透明水槽中的水位变化演示）来突破难点。 学科网（北京）股份有限公司 $