2.5《給船裝上動(dòng)力》教學(xué)設(shè)計(jì)

2.5《給船裝上動(dòng)力》教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】本課是新教科版小學(xué)《科學(xué)》五年級(jí)下冊(cè)第二單元《船的研究》的第五課。學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)研究了通過改進(jìn)船的材料和內(nèi)外結(jié)構(gòu)，來提高船的穩(wěn)定性和承載量，體驗(yàn)了船的材料和結(jié)構(gòu)發(fā)展史。本課圍繞“如何讓船動(dòng)起來”這一主題開展項(xiàng)目探究，具體將從動(dòng)力提供、方向控制等技術(shù)繼續(xù)設(shè)計(jì)和制作。整個(gè)項(xiàng)目注重培養(yǎng)學(xué)生“動(dòng)手做”解決問題的意識(shí)，與前面幾課一起為第6課和第7課的學(xué)習(xí)做好鋪墊。本課的設(shè)計(jì)思路:先從“人力無法滿足大船航行所需要的動(dòng)力”這個(gè)矛盾中引出項(xiàng)目主題——給船裝上新動(dòng)力;學(xué)生先給小船設(shè)計(jì)安裝風(fēng)帆、電動(dòng)風(fēng)輪、蒸汽裝置等動(dòng)力，讓船行駛起來;接著，嘗試給船裝上船舵，控制小船的行駛方向;最后拓展到潛艇的介紹。為了讓船行駛得更快更遠(yuǎn)更穩(wěn)，學(xué)生先是裝上風(fēng)帆和電動(dòng)風(fēng)輪，但是發(fā)現(xiàn)自然風(fēng)力不穩(wěn)定、不易控制等問題，引出更持久、跟可控的蒸汽動(dòng)力，裝上動(dòng)力后，自然還要解決保持和控制船只顯示方向的問題，也就是裝上船舵。本課意在引導(dǎo)學(xué)生完整地經(jīng)歷船的動(dòng)力發(fā)展史，感受船動(dòng)力技術(shù)的革新，體驗(yàn)給船裝上動(dòng)力的成功和樂趣?！緦W(xué)情分析】五年級(jí)的學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)中，已經(jīng)了解了不少船的動(dòng)力裝置，但是停留在觀察，對(duì)于解釋這些動(dòng)力如何使船動(dòng)起來的，以及其演變歷史與科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)系，還有一定困難。讓學(xué)生親歷嘗試制作風(fēng)力驅(qū)動(dòng)，蒸汽驅(qū)動(dòng)和螺旋槳驅(qū)動(dòng)，可以讓學(xué)生在實(shí)踐中，獲得豐富的感性認(rèn)識(shí)和動(dòng)手能力。按照“產(chǎn)生問題——解決問題——改進(jìn)方案——再發(fā)現(xiàn)問題——解決問題”的基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生在做中學(xué)，做中悟，養(yǎng)成綜合所學(xué)的各方面知識(shí)通過“動(dòng)手做”解決問題的習(xí)慣，體驗(yàn)“做”的成功和樂趣，體會(huì)科學(xué)技術(shù)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的影響?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)1.科學(xué)技術(shù)在改變著船的動(dòng)力系統(tǒng)，推動(dòng)著船的發(fā)展。2.船可以通過舵來控制行進(jìn)的方向?？茖W(xué)探究目標(biāo)1.能根據(jù)不同要求，給小船提供動(dòng)力。2.通過實(shí)驗(yàn)?zāi)芙忉尨羞M(jìn)方向與舵之間的關(guān)系?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)1.在認(rèn)識(shí)船的動(dòng)力發(fā)展史中，感受勞動(dòng)人民的聰明才智。2.體驗(yàn)給船裝上動(dòng)力的成功和樂趣?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)1.感受船的動(dòng)力技術(shù)的革新對(duì)人類社會(huì)發(fā)展帶來的深遠(yuǎn)變化和影響。2.了解人類的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力，技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會(huì)發(fā)展?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：能根據(jù)不同要求，給小船提供動(dòng)力，體會(huì)科學(xué)技術(shù)在改變著船的動(dòng)力系統(tǒng)，推動(dòng)著船的發(fā)展。難點(diǎn)：能根據(jù)不同要求，制作不同動(dòng)力的小船，并通過實(shí)驗(yàn)?zāi)芙忉尨羞M(jìn)方向與舵之間的關(guān)系?！静牧蠝?zhǔn)備】學(xué)生探究：船體模型、木棍、卡紙、電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)架，風(fēng)葉，電池盒，蒸汽鋁管，蠟燭，安全打火機(jī)教師準(zhǔn)備：課件，視頻，水池【教學(xué)流程圖】【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入（預(yù)設(shè)2分鐘）1.提問：在前面，我們研究了船的發(fā)展歷史，最早的船靠人力行駛，可是人們對(duì)船運(yùn)輸?shù)男枨笤絹碓蕉?，所以船建得越來越大，人力已?jīng)無法滿足大船所需。還有哪些動(dòng)力可以使大船航行？設(shè)計(jì)意圖：在本章第一課，學(xué)生學(xué)了船的歷史，也從動(dòng)力的角度分析了搖櫓木船和輪船，感受了傳統(tǒng)船只與現(xiàn)代船只在技術(shù)上的變化和發(fā)展。而這個(gè)問題意在喚醒學(xué)生對(duì)船的動(dòng)力的前認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生對(duì)“給船裝上動(dòng)力”的興趣。二、探索（預(yù)設(shè)25分鐘）1.提問：這節(jié)課，同學(xué)們就作為船舶動(dòng)力工程師，要使這艘小船動(dòng)起來，那你設(shè)計(jì)的動(dòng)力裝置是怎么樣的？需要哪些材料？（教師把學(xué)生回答板書在黑板上）設(shè)計(jì)意圖：充分發(fā)掘?qū)W生的想法，讓學(xué)生運(yùn)用生活材料和已有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，嘗試解決問題，更能激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。學(xué)生在四年級(jí)上冊(cè)的《運(yùn)動(dòng)與力》單元，也設(shè)計(jì)制作了不同動(dòng)力的小車，學(xué)生可能會(huì)遷移知識(shí)，嘗試用類似方法，是小船動(dòng)起來。2.任務(wù)一：設(shè)計(jì)制作風(fēng)帆船（1）出示材料（船身、卡紙、棍子），小組討論：利用現(xiàn)有材料，設(shè)計(jì)動(dòng)力裝置讓小船自己行駛起來。（2）師生研討，確定制作方法，播放微課指導(dǎo)。（3）小組合作，制作并調(diào)試，過程中將出現(xiàn)的問題，記錄下來。（4）研討：制作與調(diào)試過程中，你遇到什么問題？如何解決的？用風(fēng)帆作為動(dòng)力，有什么缺點(diǎn)嗎？根據(jù)學(xué)生回答，板書：自然動(dòng)力，不可持續(xù)，自然風(fēng)不可控···設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)結(jié)構(gòu)化的材料，設(shè)計(jì)制作風(fēng)帆船，可以提高小組研討效率，提高制作的可行性，控制任務(wù)難易程度。引導(dǎo)學(xué)生思考，用風(fēng)帆作為動(dòng)力，有什么缺點(diǎn)？從實(shí)際的問題和需求出發(fā)，來不斷改進(jìn)動(dòng)力裝置。任務(wù)二：設(shè)計(jì)制作風(fēng)力船/蒸汽船。提問：如何解決自然風(fēng)作為動(dòng)力的風(fēng)帆船，動(dòng)力不可持續(xù)性的問題？了解蒸汽推進(jìn)裝置和蒸汽原理：加熱蒸汽鋁管的圓圈，管內(nèi)的水受熱膨脹，一頭鋁管會(huì)排水，另一頭會(huì)吸水，這樣水會(huì)在鋁管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，在反沖力的作用下，小船就會(huì)前進(jìn)。出示材料，學(xué)生選擇一種動(dòng)力裝置，進(jìn)行設(shè)計(jì)。小組分享交流，生生研討，師生研討。微課指導(dǎo)制作方法，學(xué)生小組合作，完成制作。提問：讓船自己形式的“持續(xù)的動(dòng)力”來源于？根據(jù)學(xué)生回答板書：可持續(xù)動(dòng)力，來源于電能、來源于熱能設(shè)計(jì)意圖：蒸汽機(jī)，學(xué)生也許聽過，蒸汽機(jī)如何推動(dòng)船移動(dòng)的原理較難理解，蒸汽機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，學(xué)生也非常陌生。所以有必要讓學(xué)生對(duì)蒸汽機(jī)進(jìn)行一定了解后，幫助學(xué)生適當(dāng)理解蒸汽鋁管的作用和使用方法，不對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)蒸汽推進(jìn)裝置有太高要求。任務(wù)三：讓小船保持方向提問：制作和調(diào)試前面三種類型的船，你發(fā)現(xiàn)了什么問題？可以如何解決？如何控制船的方向？出示劃龍舟圖片，啟發(fā)學(xué)生思考船尾的舵手作用。給船裝上船舵，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。師生研討船舵的作用。播放船舵的介紹視頻。設(shè)計(jì)意圖：在前面的制作、調(diào)試中，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)自制的船，放入水中后，行駛方向很難控制，為了解決這個(gè)問題，我們請(qǐng)來了“船舵”這位助手。關(guān)于船舵可以控制方向，部分同學(xué)有所了解，對(duì)其原理，在課堂上不易展開細(xì)講，學(xué)生只需知道船舵功能和特點(diǎn)即可。三、總結(jié)延伸（預(yù)設(shè)5分鐘）1．我們有哪些方法可以給船提供動(dòng)力？過程中，遇到什么問題，如何解決的？為什么工程師不斷設(shè)計(jì)、制作新的動(dòng)力裝置？設(shè)計(jì)意圖：可以將研討在探索中完成，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)探索活動(dòng)的總結(jié)與反思，幫助學(xué)生養(yǎng)成反思的習(xí)慣，并在交流中，讓學(xué)生是能感受社會(huì)的需求對(duì)技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生的影響。如何解決動(dòng)力的持續(xù)供應(yīng)問題？“持續(xù)的動(dòng)力”來源于？設(shè)計(jì)意圖：在四年級(jí)已經(jīng)學(xué)習(xí)了能量的概念，學(xué)生在研討動(dòng)力持續(xù)性不同時(shí)，發(fā)現(xiàn)動(dòng)力能持續(xù)是因?yàn)橛衅渌芰砍掷m(xù)轉(zhuǎn)換給小船的動(dòng)能。3.閱讀潛艇的相關(guān)資料設(shè)計(jì)意圖：可以將研討在探索中完成，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)探索活動(dòng)的總結(jié)與反思，幫助學(xué)生養(yǎng)成反思的習(xí)慣，并在交流中，讓學(xué)生是能感受社會(huì)的需求對(duì)技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生的影響?！景鍟O(shè)計(jì)】【學(xué)生記錄單設(shè)計(jì)】【其他說明】學(xué)情不同，能力較好的班級(jí)，教師可以準(zhǔn)備更多的結(jié)構(gòu)性材料（如橡皮筋、明輪、氣球等等），讓學(xué)生更開放的進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作，能力較弱的班級(jí)，可以提供套裝中的材料，讓學(xué)生設(shè)計(jì)，并播放微課，指導(dǎo)學(xué)生制作，關(guān)注學(xué)生的制作和調(diào)試過程，使課堂更高效進(jìn)行。2.7《制作與調(diào)試我們的小船》教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】本課是新教科版小學(xué)《科學(xué)》五年級(jí)下冊(cè)第二單元《船的研究》的最后一課。本課先引導(dǎo)學(xué)生按照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行制作，制作環(huán)節(jié)中讓學(xué)生像工程師一樣嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行選材和制作，感受設(shè)計(jì)的重要性;制作完成后再進(jìn)行測(cè)試，學(xué)生下水試航時(shí)對(duì)照教科書的三項(xiàng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，不斷調(diào)整、改進(jìn)和優(yōu)化小船。最后，要求學(xué)生給每一艘小船寫一份說明書，舉辦一次班級(jí)小船展覽會(huì)。在第6、第課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生不僅應(yīng)用了本單元前5課所學(xué)的知識(shí)和技能，更重要的是他們面對(duì)一個(gè)真實(shí)的任務(wù)——造一艘小船，經(jīng)歷明確問題、設(shè)計(jì)方案、動(dòng)手制作、選代改進(jìn)等步驟，將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、寫作等有機(jī)地融為一體，綜合應(yīng)用跨學(xué)科知識(shí)，體驗(yàn)產(chǎn)品發(fā)明的過程，發(fā)展實(shí)踐能力和工程思維?！緦W(xué)情分析】本課緊接著第6課的內(nèi)容。在前一課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，緊緊圍繞共同的學(xué)習(xí)任務(wù)，在問題的驅(qū)動(dòng)下設(shè)計(jì)了小船。同時(shí)，各小組通過組內(nèi)以及組際間的充分論證，完善了本組的設(shè)計(jì)方案。學(xué)生對(duì)于要自己親自制作設(shè)計(jì)的小船都具有非常高的熱情和興趣，對(duì)自己制作的小船也具有很大信心，但需要實(shí)際放入水中調(diào)試，才能不斷改進(jìn)，從而提高小船的性能，最后，學(xué)生很樂于展示自己最終的成品，從而獲得很強(qiáng)的成就感?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)1.工程設(shè)計(jì)一般會(huì)經(jīng)歷“問題一設(shè)計(jì)一制作一測(cè)試一完善”等過程?？茖W(xué)探究目標(biāo)科學(xué)探究目標(biāo)1.能按照設(shè)計(jì)方案制作小船。2.能根據(jù)測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題，不斷調(diào)整和優(yōu)化小船。3.能從多個(gè)角度評(píng)價(jià)小船的制作過程。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)1.在制作小船的過程中，建立質(zhì)量和成本等意識(shí)。2.在制作小船的活動(dòng)中，愿意跟同伴合作探究，體驗(yàn)“做”的成功和樂趣，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)與技能解決問題的習(xí)慣?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)1.感受技術(shù)與工程在人類文明史上與科學(xué)有同等價(jià)值和地位，為人類的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：按照設(shè)計(jì)圖，選材制作小船，并調(diào)試優(yōu)化小船難點(diǎn)：針對(duì)調(diào)試中出現(xiàn)的問題，不斷調(diào)整、改進(jìn)和優(yōu)化小船【材料準(zhǔn)備】學(xué)生探究：制作小船的材料和工具、工程日志教師準(zhǔn)備：課件【教學(xué)流程圖】【教學(xué)過程】一、制作1.研討設(shè)計(jì)圖，統(tǒng)籌規(guī)劃，明確制作流程及規(guī)則教師在充分交流的基礎(chǔ)上，適時(shí)給出一些關(guān)鍵性提示:要先分工，再制作;先分裝，再組裝;按照設(shè)計(jì)圖紙制作;等等。教師還要強(qiáng)調(diào)：（1）制作時(shí)應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行。（2）如果在制作過程中發(fā)現(xiàn)新的問題需要改進(jìn)設(shè)計(jì)，可以及時(shí)在設(shè)計(jì)圖和經(jīng)費(fèi)預(yù)算上做出調(diào)整。2.采購材料由每支隊(duì)伍的采購員，在材料超市自助購物，每次購買了多少材料，都需自行在賬單上記錄。3.分工合作，制作小船設(shè)計(jì)意圖：教師強(qiáng)調(diào)，船的制作必須按照設(shè)計(jì)圖，否則設(shè)計(jì)就失去了意義。一艘船的組成部分很多，在動(dòng)手前充分規(guī)范步驟，用料和方法，可以避免浪費(fèi)，也可以提高制作的效率，為接下來制作活動(dòng)的有序開展提供必要的保障，也讓每位成員都清楚制作步驟和方法，有利于分工和有效參與制作，提高團(tuán)隊(duì)合作能力。調(diào)試1.第一次調(diào)試調(diào)試前，教師說明只有兩次調(diào)試機(jī)會(huì)，所以在下水調(diào)試前，學(xué)生要想檢查確定自己的小船在設(shè)計(jì)是否合理，是否能在下水前就發(fā)現(xiàn)問題。設(shè)計(jì)意圖：有限的調(diào)試機(jī)會(huì)讓學(xué)生更珍惜下水測(cè)試的機(jī)會(huì)。既可以節(jié)省時(shí)間，提高效率，也可以減少下水測(cè)試對(duì)小船帶來的破壞，特別是是采用電動(dòng)風(fēng)力的小船，下水測(cè)試時(shí)的失誤可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力裝置損壞，應(yīng)慎重下水調(diào)試。調(diào)試后改進(jìn)第一次下水測(cè)試的結(jié)果和發(fā)現(xiàn)的問題，都要及時(shí)記錄在工程日志上，引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考，如何改進(jìn)可以提高小船性能，3.第二次調(diào)試4.調(diào)試后改進(jìn)，確定方案。設(shè)計(jì)意圖：評(píng)估和改進(jìn)不一定兩次就能完成，根據(jù)實(shí)際情況，教師可以限定2-4次下水測(cè)試的機(jī)會(huì)，留足時(shí)間給學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題所在，商討修改意見，動(dòng)手改進(jìn)。在這里，工程日志可以幫助學(xué)生分析，并記錄了一個(gè)產(chǎn)品在誕生前的一次次的改進(jìn)。招標(biāo)會(huì)1.制作說明書2.招標(biāo)會(huì)各小組上臺(tái)展示；其他小組選一位代表作為水運(yùn)公司高管，評(píng)價(jià)產(chǎn)品并進(jìn)行提問。3.根據(jù)評(píng)估結(jié)果，確定中標(biāo)產(chǎn)品和隊(duì)伍。中標(biāo)隊(duì)伍表彰，頒發(fā)中標(biāo)證書設(shè)計(jì)意圖：幫助學(xué)生觀摩其他小組的船，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)自評(píng)和互評(píng)，也讓每個(gè)小組借此對(duì)本次造船項(xiàng)目活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)與反思，也更貼近真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生的動(dòng)力和熱情。學(xué)校還可以舉行年級(jí)小船展覽會(huì)，擴(kuò)大影響面，持續(xù)激發(fā)學(xué)生研究船舶的興趣。時(shí)間原因，教師可以選擇滿足要求，具有代表性的隊(duì)伍參與競(jìng)標(biāo)。拓展——制作載人船根據(jù)實(shí)際情況，利用科技節(jié)等活動(dòng)契機(jī)，開展制作載人船活動(dòng)。要求學(xué)生利用廢舊材料，制作一個(gè)能載人（體重小于45kg）的小船。設(shè)計(jì)意圖：將模型船轉(zhuǎn)化為有實(shí)際使用價(jià)值的船，更加體現(xiàn)工程設(shè)計(jì)最終服務(wù)需求的特點(diǎn)，教師予以更多幫助和指導(dǎo)，讓學(xué)生完成這個(gè)看上去難度極大的任務(wù)，可以讓學(xué)生獲得更大的成就感，也培養(yǎng)了學(xué)生培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)與技能解決實(shí)際問題的習(xí)慣。【板書設(shè)計(jì)】【記錄單設(shè)計(jì)——招標(biāo)會(huì)評(píng)分單】尊敬的水運(yùn)公司代表您好！歡迎來到本次船舶產(chǎn)品招標(biāo)會(huì)，本次招標(biāo)會(huì)共有支工程隊(duì)參與競(jìng)標(biāo)，請(qǐng)公正客觀的進(jìn)行評(píng)價(jià)，選擇符合貴公司需求的商品，謝謝！評(píng)分單隊(duì)伍序號(hào)：評(píng)分項(xiàng)目及細(xì)則得分成本（15分）11-15分在所有小組中成本最低，材料利用較好6-10分所有小組中成本適中，材料利用沒有浪費(fèi)0-5分所有小組中是成本最高前三名，材料利用有浪費(fèi)工程日志（15分）11-15分內(nèi)容填寫完整、美觀，設(shè)計(jì)圖正確合理，文字描述科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，能清晰展示小組的設(shè)計(jì)。6-10分內(nèi)容填寫較完整，設(shè)計(jì)圖正確合理，較能清晰的展示小組的設(shè)計(jì)。0-5分內(nèi)容填寫不完整，設(shè)計(jì)圖不科學(xué)不合理，不能清晰的展示小組的設(shè)計(jì)。小船模型制作載重量（10分）10分超過200g5分在150g與200g之間0分在150g以下動(dòng)力驅(qū)動(dòng)（10分）1