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

五年级下册科学第二单元《船的研究》 第2课《用浮的材料造船》教学设计 一、基本信息 课程：小学科学 教材：教科版五年级下册 单元：第二单元 船的研究 课题：第2课 用浮的材料造船 课时：1课时 二、设计依据 1. 课标依据：依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》，本课属于“工程与技术”核心概念，要求学生利用浮的材料设计制作船，对比竹筏与独木舟的性能，理解材料组合与结构改进对船稳定性和载重量的提升作用，落实科学探究、科学思维、科学观念与态度责任四大核心素养，同时渗透工程设计与优化的意识。 2. 教材逻辑：本课是单元探究的技术实践环节，承接上一课船的历史，聚焦“用浮的材料造船”，通过制作竹筏/木排模型，对比独木舟与竹筏的性能，引导学生理解材料组合与结构改进对船性能的提升，为后续探究船的载重量、稳定性等技术问题奠定实践基础。 3. 学情依据：五年级学生已知道浮的材料能造船，见过木船、竹筏等，但对材料组合如何提升船的稳定性和载重量缺乏实践体验，对工程设计的基本流程（设计—制作—测试—改进）了解不足。本课通过完整的工程实践流程，帮助学生掌握用浮的材料造船的方法，理解结构改进的意义。 三、教材分析 本课以“用浮的材料造船”为探究主题，引导学生经历“聚焦问题—设计制作—测试对比—研讨优化”的完整工程实践流程，教材内容分为四个核心板块： 1. 聚焦：以“独木舟不稳定、载重量有限，人们如何解决这个问题？”引发思考，引出用浮的材料组合造船的思路，明确本课探究主题。 2. 探索： 环节1：用竹竿或木条制作竹筏/木排模型，明确设计要求（能稳定浮在水面、牢固不散架），先画设计图再制作； 环节2：用螺母测试竹筏的载重量，观察能装载的螺母数量，注意保持螺母干燥； 环节3：将竹筏与独木舟进行比较，分析两者的不同，填写活动手册记录表。 3. 研讨：围绕竹筏与独木舟的优缺点、改进方法展开讨论，结合摇橹木船、明代宝船的图片，理解船的结构改进与性能提升的关系。 4. 拓展：引导学生继续改进自己的竹筏/木排，体现工程设计的迭代优化思想。 教材设计层层递进，以工程实践为载体，让学生在制作、测试、对比中理解材料组合与结构改进的作用，同时渗透工程设计的基本流程，落实科学素养的培养。 四、学情分析 1. 知识基础：学生已知道浮的材料（木头、竹子）能造船，了解独木舟的缺点（不稳定、载重量小），但对材料组合如何提升船的性能缺乏系统认识，对竹筏、木排的制作方法了解较少。 2. 能力特点：学生乐于动手制作，能参与简单的工程实践，但在设计模型时容易忽略结构的牢固性，制作的竹筏容易散架；能进行简单的对比测试，但对数据的分析和改进思路的提炼能力有待提升。 3. 思维水平：学生以具象思维为主，对抽象的“结构与性能的关系”理解需要实践支撑，容易出现“只关注制作，不思考改进”的问题，需要教师通过研讨引导学生建立“结构改进—性能提升”的关联。 4. 情感态度：学生对造船实践充满兴趣，有探究热情，通过制作和改进竹筏，能体会到工程设计需要不断优化，增强工程技术意识和创新意识。 五、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道浮的材料可以组合起来造船，竹筏、木排等是在独木舟基础上的改进。 2. 理解材料组合与结构改进能提升船的稳定性和载重量，认识摇橹木船、宝船等木船的性能优势。 （二）科学思维目标 1. 能通过设计制作竹筏模型，初步形成工程设计与模型建构能力。 2. 能通过对比竹筏与独木舟的稳定性、载重量，分析两者的优缺点，形成对比分析与归纳推理能力。 （三）探究实践目标 1. 能根据设计要求，画出竹筏/木排的设计图，并制作牢固的模型。 2. 能用螺母测试竹筏的载重量，对比独木舟与竹筏的性能差异，完成记录表的填写。 3. 能提出竹筏/木排的改进方案，初步形成工程优化的实践能力。 （四）态度责任目标 1. 在制作竹筏的过程中，养成严谨细致、实事求是的科学态度，体会工程设计的复杂性与创造性。 2. 增强工程技术意识，认识到技术改进能不断提升船的性能，激发对工程设计的探究兴趣。 六、教学重难点 教学重点：用浮的材料制作竹筏/木排模型，对比竹筏与独木舟的稳定性和载重量差异。 教学难点：理解材料组合与结构改进对船的稳定性和载重量的提升作用，提出合理的改进方案。 七、教学准备 （一）教师准备 1. 教学课件（包含竹筏、独木舟、摇橹木船、宝船的图片和视频，船的性能对比资料）； 2. 演示材料：竹竿/木条、绳子、水槽、螺母（或钩码）、设计图模板、对比记录表； 3. 拓展材料：不同改进方案的竹筏模型、明代宝船的结构资料。 （二）学生准备 1. 分组制作材料：竹竿/木条、绳子、剪刀、水槽、螺母（每组1套）； 2. 活动手册中的设计图、对比记录表。 八、教学过程 （一）情境导入，聚焦问题（5分钟） 师：上课！同学们好！ 生：老师好！ 师：同学们，上节课我们了解了船的发展历史，知道最早的船是独木舟，用一根木头制成。大家还记得独木舟有什么缺点吗？ 生1：独木舟不稳定，容易侧翻； 生2：独木舟载重量小，只能载很少的东西； 生3：独木舟速度慢，而且只能靠人力划。 师：说得非常对！古人也发现了独木舟的这些问题，于是他们想到了改进的办法。大家看这张图片，这是什么？（出示竹筏图片） 生：竹筏！ 师：没错！竹筏就是用多根竹子绑在一起制成的船，也是用浮的材料造船的改进尝试。今天，我们就一起来学习《用浮的材料造船》，看看古人是怎么用浮的材料改进船的性能的。（板书课题） （二）活动一：设计竹筏模型（7分钟） 师：首先，我们要设计一个竹筏或木排模型。请大家看课本上的要求： 1. 先画出设计图； 2. 能稳定地浮在水面； 3. 牢固、不散架。 师：请大家以小组为单位，讨论一下你们的竹筏设计方案，画出设计图，想一想：你们要用几根竹竿/木条？怎么绑才能让竹筏牢固不散架？ （学生小组讨论，画设计图，教师巡视指导） 师：哪个小组来分享一下你们的设计图？ 小组1：我们的设计图是用5根竹竿，平行排列，用绳子在两端和中间各绑一圈，这样竹筏就不会散架了，而且竹竿排列得比较宽，能稳定地浮在水面。 师：设计得很合理！大家要注意，绑绳子的时候要绑紧，不然竹筏会散架；竹竿要排列整齐，这样才能稳定地浮在水面上。 （三）活动二：制作竹筏模型（10分钟） 师：现在，我们就根据设计图来制作竹筏模型。请大家小组合作，用绳子把竹竿/木条绑在一起，制作一个牢固的竹筏。制作的时候要注意安全，不要被绳子或竹竿划伤手。 （学生小组合作制作竹筏，教师巡视指导，提醒学生： 1. 竹竿/木条要排列整齐，平行放置； 2. 绳子要绑紧，至少绑3处（两端和中间），防止散架； 3. 制作完成后，先放在水槽里试一试，看能不能稳定地浮在水面上。） 师：哪个小组的竹筏已经制作好了？来展示一下，看看能不能稳定地浮在水面上。 （学生展示竹筏，放入水槽测试） 师：大家的竹筏都制作得很牢固，能稳定地浮在水面上，非常棒！ （四）活动三：测试竹筏的载重量（8分钟） 师：接下来，我们来测试一下竹筏的载重量，用螺母（或钩码）当作货物，看看竹筏能装载几个螺母，注意不要让水浸湿螺母，不然会影响重量。请大家小组合作，慢慢把螺母放在竹筏上，每次放一个，观察竹筏的变化，记录能装载的螺母数量。 （学生小组测试，教师巡视指导，提醒学生： 1. 螺母要均匀放在竹筏上，不要只放在一边，不然竹筏会侧翻； 2. 慢慢放，观察竹筏什么时候开始下沉，记录下沉前的螺母数量； 3. 测试完成后，把竹筏和螺母擦干，整理好材料。） 师：哪个小组来分享一下你们的测试结果？ 小组2：我们的竹筏能装载6个螺母，放第7个的时候竹筏就开始下沉了。 师：那我们之前的独木舟模型，能装载几个硬币呢？大家还记得吗？ 生：独木舟只能装载1-2个硬币，就侧翻了！ 师：对比一下，竹筏的载重量和稳定性，和独木舟相比，有什么变化？ 生：竹筏的载重量更大，稳定性也更好，不容易侧翻！ （五）活动四：对比竹筏与独木舟（5分钟） 师：请大家以小组为单位，讨论一下竹筏与独木舟的不同，把你们的发现填写在活动手册的记录表上。可以从结构、稳定性、载重量、制作材料等方面来对比。 （学生小组讨论，填写记录表，教师巡视指导） 师：哪个小组来分享一下你们的对比结果？ 小组3：独木舟是用一根木头制成的，竹筏是用多根竹子绑在一起的；独木舟稳定性差，容易侧翻，竹筏稳定性好，不容易侧翻；独木舟载重量小，竹筏载重量大；独木舟制作简单，竹筏制作需要绑绳子，更复杂一些。 师：说得非常全面！大家发现了吗？竹筏通过把多根浮的材料组合在一起，增加了船的宽度和面积，不仅提升了稳定性，也提高了载重量，这就是结构改进带来的性能提升。 （六）研讨交流，深化理解（6分钟） 师：现在我们来讨论课本上的几个问题。第一个问题：竹筏与独木舟各有哪些优点？ 生：竹筏的优点是稳定性好、载重量大；独木舟的优点是制作简单、轻便，适合单人使用。 师：第二个问题：竹筏与独木舟各有哪些不足之处？你打算怎样改进？ 生1：竹筏的不足之处是速度慢，容易被水浸湿，而且绑的绳子容易腐烂；可以在竹筏上加上船篷，防止水浸湿，或者加上帆，利用风力前进。 生2：独木舟的不足之处是不稳定、载重量小；可以把独木舟做得更宽，或者在两边加上浮筒，增加稳定性，也可以做得更大一点，提高载重量。 师：说得很有道理！后来人们在竹筏和独木舟的基础上，又改进出了摇橹木船、帆船，大家看课本上的图片，摇橹木船有什么特点？ 生：摇橹木船有船身，有船篷，还有摇橹的装置，稳定性更好，也能遮风挡雨，载重量也更大。 师：没错！明代的宝船更是大型的木船，船身长达100多米，载重量非常大，这都是人们不断改进船的结构和材料的结果。 （七）拓展与课堂小结（4分钟） 师：课后请大家继续改进自己的竹筏/木排，比如加上船篷、帆，或者调整竹竿的排列方式，看看能不能让竹筏的性能更好。 师：同学们，今天这节课，我们一起用浮的材料制作了竹筏模型，测试了它的载重量，对比了竹筏与独木舟的性能差异，知道了材料组合和结构改进能提升船的稳定性和载重量。谁来说说，你今天最大的收获是什么？ 生1：我学会了用竹竿制作竹筏，知道了怎么让竹筏更牢固、更稳定； 生2：我知道了竹筏比独木舟更稳定，载重量更大，是因为用了多根竹子组合在一起； 生3：我知道了船的性能可以通过改进结构来提升，古人很聪明！ 师：大家的收获都很大！船的发展就是一个不断改进、不断优化的过程，人们通过不断调整材料和结构，让船的性能越来越好。接下来的学习中，我们会继续探究船的载重量、稳定性等问题，看看怎样才能造出性能更好的船。 师：这节课就上到这里，下课！ 九、板书设计 用浮的材料造船 设计与制作竹筏 1. 设计：画设计图（多根竹竿平行排列，两端和中间绑牢） 2. 制作：绑紧绳子，牢固不散架 3. 测试：载重量（螺母数量）、稳定性 竹筏 vs 独木舟 项目 独木舟 竹筏 结构 单根木头 多根竹子组合 稳定性 差，易侧翻 好，不易侧翻 载重量 小 大 改进点 — 材料组合、加宽 三、后续改进：加船篷、加帆、优化结构 十、教学反思 （一）教学亮点 1. 工程实践完整，落实核心素养：本课以完整的工程实践流程（设计—制作—测试—对比—改进）为主线，让学生亲身经历用浮的材料造船的过程，既培养了学生的动手实践能力，也通过对比测试，培养了学生的对比分析与归纳推理能力，落实了科学探究、科学思维核心素养。 2. 学生主体地位突出，互动充分：课堂中通过小组讨论设计方案、合作制作竹筏、测试对比、交流分享等活动，给学生充足的表达与实践机会，师生、生生互动充分，学生的参与度高，课堂氛围活跃。 3. 联系历史发展，体现技术进步：通过对比竹筏、独木舟、摇橹木船、宝船的发展变化，让学生体会到船的性能提升是不断改进的结果，增强了学生的工程技术意识，体现了态度责任目标的渗透。 4. 拓展改进环节，培养创新意识：引导学生提出竹筏的改进方案，为后续探究埋下伏笔，培养了学生的创新意识和工程优化能力，体现了科学探究的连续性。 （二）不足之处 1. 部分小组的竹筏制作不够牢固，绳子绑得不够紧，测试时出现散架的情况，影响了载重量的测试结果，说明学生的制作技巧仍需指导。 2. 课堂时间分配略显紧张，对比竹筏与独木舟的环节交流不够充分，部分学生的改进方案分享不够详细，后续可以预留更多时间进行讨论。 3. 对不同层次学生的关注不够，个别动手能力较弱的学生在绑绳子时遇到困难，需要更多的个别指导。 （三）改进措施 1. 后续教学中，增加竹筏制作技巧的演示，比如绳子的绑法（十字绑法、双结绑法），让学生掌握更牢固的捆绑方法，保证竹筏的稳定性。 2. 优化课堂时间分配，将竹筏的制作环节提前布置为课前预习任务，课堂上重点进行测试、对比和研讨，预留更多时间让学生分享改进方案。 3. 加强对学生的个别指导，分组搭配时让动手能力强的学生帮助同组的同学，同时教师加强巡视，及时帮助学生解决制作中的困难。 总体而言，本节课较好地完成了教学目标，学生通过设计制作竹筏，对比了竹筏与独木舟的性能差异，理解了材料组合与结构改进对船性能的提升作用，为后续单元学习奠定了坚实的实践基础。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $