2.7《制作与测试我们的小船》（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7课《制作与测试我们的小船》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7课 制作与测试我们的小船 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，要求学生根据设计方案制作小船，通过测试验证性能，完成评估与改进，经历完整的工程实践闭环，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，同时渗透迭代优化的工程思想。 2. 教材逻辑：本课是单元探究的收官环节，承接上一课的设计方案，聚焦“制作—测试—改进”的工程实践流程，让学生将设计方案转化为实物，通过测试验证任务达成度，再进行迭代优化，为单元学习画上句号，体现了“设计—制作—测试—改进”的工程设计完整流程。 3. 学情依据：五年级学生已完成小船的设计方案，掌握了船的材料、载重量、动力等相关知识，但缺乏从设计到实物的制作经验，对制作中的工艺问题、测试中的性能偏差缺乏预判和解决能力。本课通过制作、测试、改进的实践，帮助学生掌握工程实践的方法，提升问题解决和迭代优化的能力。 三、教材分析 本课以“制作与测试小船”为核心任务，引导学生经历“制作—测试—评估改进”的完整工程实践流程，教材内容分为四个核心板块： 1. 制作：指导学生按照设计图制作小船，思考合理的制作步骤，强调工艺的规范性和材料的正确使用。 2. 测试：明确测试标准：载重量达到200克、有自己的动力系统、能行驶一段距离，组织学生开展测试活动。 3. 评估与改进：引导学生根据测试结果，分析小船的不足，提出改进方案，并举办小船展览，撰写说明书。 4. 拓展：介绍大型纸船的制作实践，渗透安全提示，拓宽学生的工程实践视野。 教材设计层层递进，以真实工程实践为驱动，让学生在制作、测试、改进中体验工程设计的迭代过程，落实科学素养的培养。 四、学情分析 1. 知识基础：学生已完成小船设计方案，掌握了船的浮力、载重量、动力等相关知识，明确了小船的设计要求，但对制作工艺、材料加工、装置调试等实践环节缺乏经验。 2. 能力特点：学生乐于动手制作，能参与简单的组装操作，但在处理制作中的突发问题（如材料漏水、动力装置故障）时缺乏经验，测试数据的分析和改进方案的制定能力有待提升。 3. 思维水平：学生以具象思维为主，对抽象的“性能偏差原因分析、迭代优化”等工程理念理解需要实践支撑，容易出现“只关注测试结果，不分析背后原因”的问题，需要教师通过研讨引导学生建立“问题—原因—改进”的逻辑关联。 4. 情感态度：学生对制作和测试小船充满热情，有强烈的成就感需求，通过完成任务、举办展览，能体会到工程实践的价值，增强工程技术意识和团队合作精神。 五、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道工程设计需要通过制作、测试、改进的迭代过程，才能不断优化性能，满足任务要求。 2. 了解小船的测试标准，理解载重量、动力、行驶距离是衡量船性能的关键指标。 （二）科学思维目标 1. 能根据设计方案，按合理步骤制作小船，初步形成工程制作与工艺优化能力。 2. 能通过测试数据，分析小船的性能偏差原因，提出合理的改进方案，形成批判性思维与迭代优化能力。 （三）探究实践目标 1. 能按照设计方案制作小船，完成组装、调试，解决制作中的简单问题。 2. 能根据测试标准，对小船进行载重量、动力、行驶距离的测试，记录测试数据。 3. 能根据测试结果，制定小船的改进方案，完成评估与说明书撰写。 （四）态度责任目标 1. 在制作与测试小船的过程中，养成严谨细致、实事求是的科学态度，体会工程实践的复杂性与创造性。 2. 增强工程技术意识，认识到迭代优化是工程设计的重要环节，激发对工程实践的探究兴趣和创新意识。 六、教学重难点 教学重点：按照设计方案制作小船，完成载重量、动力、行驶距离的测试，记录测试数据。 教学难点：分析小船性能偏差的原因，提出合理的改进方案，实现工程设计的迭代优化。 七、教学准备 （一）教师准备 1. 教学课件（包含制作步骤指导、测试标准说明、改进方案示例、小船展览布置方案）； 2. 演示材料：制作工具（剪刀、胶水、胶带、螺丝刀等）、测试材料（水槽、200克重物、计时器）、故障小船示例（漏水、动力不足、侧翻）； 3. 拓展材料：大型纸船制作资料、安全提示说明。 （二）学生准备 1. 分组制作材料：根据设计方案准备的材料、制作工具（每组1套）； 2. 活动手册中的测试记录表、评估改进表、小船说明书模板。 八、教学过程 （一）情境导入，回顾任务（5分钟） 师：上课！同学们好！ 生：老师好！ 师：同学们，上节课我们完成了小船的设计方案，今天我们就要把设计变成现实，制作并测试我们的小船。大家还记得我们的任务要求吗？ 生：控制成本、载重量达到200克、有自己的动力、能运送货物到目的地！ 师：没错！今天我们就来经历工程实践的完整流程：制作—测试—改进，看看我们的小船能不能通过所有测试。（板书课题） （二）活动一：制定制作计划，规范制作步骤（7分钟） 师：首先，我们来讨论一下，怎样的制作步骤是比较合理的？请大家以小组为单位，根据你们的设计方案，制定制作步骤。 （学生小组讨论制作步骤，教师巡视指导） 师：哪个小组来分享一下你们的制作计划？ 小组1：我们的制作步骤是：1. 制作船体（切割泡沫板/折叠铝箔船）；2. 安装动力装置（电机、电池盒/喷气装置）；3. 安装船舵；4. 组装调试，检查是否漏水、动力是否正常。 师：说得很合理！制作时要遵循“先主体后配件、先基础后优化”的原则，还要注意： 1. 材料加工要规范，比如泡沫板切割要平整，铝箔船折叠要严密，防止漏水； 2. 动力装置安装要牢固，线路连接要正确，避免短路； 3. 边制作边检查，发现问题及时调整，不要等全部做完再修改。 （三）活动二：制作我们的小船（12分钟） 师：现在，大家可以按照制定的步骤开始制作小船了。制作过程中要注意安全，使用剪刀、胶水时要小心，不要伤到自己和同学；如果遇到问题，可以举手请教老师，或者和小组同学讨论解决。 （学生小组制作小船，教师巡视指导，重点关注： 1. 船体制作：是否漏水、是否牢固； 2. 动力装置：连接是否正确、安装是否牢固； 3. 船舵安装：是否能灵活转动； 4. 帮助学生解决突发问题，如材料不够、装置故障等。） 师：制作完成的小组，可以先在小水槽里进行初步测试，看看船能不能漂浮、动力能不能驱动。 （四）活动三：测试我们的小船（10分钟） 师：现在，我们来到测试区，按照测试标准对小船进行测试，测试标准有三项： 1. 载重量：往船上加重物，直到船下沉，记录最大载重量，看是否达到200克； 2. 动力系统：启动动力装置，看船能不能自己行驶； 3. 行驶距离：在水槽中测试船的行驶距离，看能不能行驶一段距离。 师：测试时要注意： 4. 重物要均匀放置，不要只放在一边； 5. 动力装置要正确启动，注意安全； 6. 认真记录测试数据，填写在活动手册的测试记录表上。 （学生分组测试小船，教师巡视指导，帮助学生解决测试中的问题，如船侧翻、动力不足等） 师：哪个小组来分享一下你们的测试结果？ 小组2：我们的小船载重量达到了220克，动力能正常驱动，行驶距离也超过了水槽的长度，通过了所有测试！ 小组3：我们的小船载重量只有150克，没达到200克，而且行驶时容易侧翻。 （五）活动四：评估与改进小船（8分钟） 师：根据测试结果，我们来评估一下小船的不足，分析原因并提出改进方案。请大家以小组为单位，讨论： 1. 小船哪些地方没有达到测试标准？ 2. 可能是什么原因导致的？ 3. 我们可以怎样改进？ （学生小组讨论改进方案，教师巡视指导） 师：哪个小组来分享一下你们的改进计划？ 小组4：我们的小船载重量不够，可能是船的体积太小了，我们打算把船底加宽一点，增大船的体积；行驶时容易侧翻，我们打算在船底加上配重，或者把船做得更对称。 师：说得很有道理！改进方案要针对问题原因，比如载重量不够就增大体积，动力不足就检查装置连接，侧翻就优化船的对称性或增加配重。课后大家可以根据改进方案继续优化小船。 （六）活动五：举办小船展览，撰写说明书（4分钟） 师：现在，我们来举办小船展览，请每个小组把你们的小船放在展示区，写一份小船说明书，介绍小船的名称、材料、动力、载重量、设计亮点和改进方向。大家可以互相参观，学习其他小组的优点。 （学生撰写说明书，参观交流） （七）拓展与课堂小结（2分钟） 师：大家看课本上的拓展内容，大型纸船能载着人在水中行驶，这也是工程实践的成果，不过要注意安全，必须在有专人指导的校园或实验室场地进行。 师：同学们，今天这节课，我们一起完成了小船的制作、测试和评估改进，谁来说说你最大的收获？ 生1：我学会了把设计方案变成实物，制作出了自己的小船； 生2：我知道了工程设计需要不断测试和改进，遇到问题要分析原因再调整； 生3：我体会到了团队合作的重要性，和小组同学一起解决了很多制作中的问题。 师：大家的收获都很大！本单元的船的研究到这里就结束了，我们从认识船、设计船，到制作船、测试船，完整经历了工程设计的流程，相信大家都体会到了工程实践的乐趣和挑战。 师：这节课就上到这里，下课！ 九、板书设计 制作与测试我们的小船 制作：按步骤实施，边做边检查 船体 → 动力装置 → 船舵 → 组装调试 测试标准： 1. 载重量≥200克（均匀放置重物） 2. 动力系统正常 3. 能行驶一段距离 评估与改进： 问题 → 原因分析 → 改进方案（迭代优化） 工程实践闭环：设计 → 制作 → 测试 → 改进 十、教学反思 （一）教学亮点 1. 工程实践流程完整，落实核心素养：本课以完整的工程实践流程（制作—测试—改进）为主线，让学生亲身体验从设计到实物的转化过程，有效落实了科学探究和工程技术核心素养，学生的动手能力和问题解决能力得到了锻炼。 2. 学生主体地位突出，互动充分：课堂中通过制定制作计划、小组制作、测试交流、改进研讨等活动，给学生充足的探究空间，师生、生生互动充分，学生的参与度高，课堂氛围活跃。 3. 迭代优化思想渗透到位：通过测试评估环节，引导学生分析问题、提出改进方案，让学生体会到工程设计不是一蹴而就的，需要不断迭代优化，培养了学生的批判性思维和创新意识。 4. 安全提示和拓展内容贴合实际：结合大型纸船的拓展内容，强调了工程实践的安全要求，拓宽了学生的视野，增强了学生的安全意识。 （二）不足之处 1. 部分小组的制作进度不一致，部分学生在动力装置安装上遇到困难，导致测试环节时间紧张，交流不够充分。 2. 改进方案的讨论不够深入，部分学生只提出了改进方向，没有具体分析原因和实施步骤，改进方案的可操作性不强。 3. 对个别小组的关注不够，部分学生在测试数据记录上不够规范，需要更多的指导。 （三）改进措施 1. 后续教学中，提前让学生根据设计方案准备好材料，课前完成部分基础制作，课堂上重点进行组装、测试和改进，平衡各小组的进度。 2. 优化课堂时间分配，将制作环节提前布置为课前任务，课堂上重点进行测试、评估和改进研讨，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，制定测试记录模板，帮助学生规范记录数据，同时引导学生结合数据深入分析问题，提出可操作的改进方案。 总体而言，本节课较好地完成了教学目标，学生通过制作和测试小船，完整经历了工程实践的流程，掌握了工程设计的迭代优化方法，为单元学习画上了圆满的句号。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $