小學科學教科版五年級下冊第二單元第4課《增加船的載重量》教案（2023春新課標版）

4.增加船的載重量【教材簡析】通過前三課的學習，學生體驗了造船是一個不斷優(yōu)化和改進的過程，知道了把材料做成中空形狀，可以增大體積，更容易漂浮在上。從本課開始，學生將根據(jù)真實船舶的需求進行設計制作，解決載重量、持續(xù)動力等技術問題。本課內(nèi)容分為三部分，首先從生活實際出發(fā)聚焦問題，人們需要越來越大的船來滿足生活需求，引發(fā)學生討論如何通過技術解決問題。然后利用三張大小相同的鋁箔紙制作不同體積的船，測試它們的載重量，并總結出增加船的載重量有哪些方法。最后從“彈珠會滾動，導致船容易側翻”的問題入手，引導學生體會船艙分格的作用。本課的重點是帶領學生利用三張大小相同的鋁箔紙，設計、制作三艘不同體積的船，通過測試它們的載重量，最后交流討論總結出：船的載重量不僅與船的材料、結構、貨物放置的位置等多種因素相關，還和船的體積大小相關；用相同重量和相同大小的材料制作的船，船型體積越大，載重量越大?！緦W情分析】對五年級學生而言，他們剛剛在數(shù)學課上學習了立方體的體積計算，但對體積的計算還不是很熟練，在面對展開圖時尤為困難，所以我們可以把船的體積的計算放在鋁箔船制作完成后，并且教師要給予及時的指導。而在鋁箔船的制作過程中，船底的四條邊以及船角處的折疊處理比較難，我們可以尺子、小木塊等工具方便學生操作。在本課教學中，之所以讓學生設計制作的船模是方形的，一方面是便于計算體積大小，另一方面方形船模實際指向的是船艙的雛形，可以為本課后半部分研討船艙結構做鋪墊?！窘虒W目標】［科學觀念］通過設計、制作并測試不同體積的鋁箔船，認識船的載重量與船只體積大小有關，相同重量和相同大小的材料，制作的船型體積越大，船的載重量就越大。［科學思維］能根據(jù)自己的假設，設計出不同底面積的船，并計算各船的體積；能根據(jù)計算和測試結果，解決實際問題，分析歸納出提高船載重量的方法。［探究實踐］能夠運用具體尺寸進行設計和制作不同體積的鋁箔船，并對各船進行載重量測試;能真實記錄自己觀察到的現(xiàn)象，并根據(jù)載重量數(shù)據(jù)展開交流研討。［態(tài)度責任］樂于對鋁箔船載重量實驗進行探究；了解人類的需求是科學技術發(fā)展的動力，認同技術的發(fā)展和應用影響著社會發(fā)展?！窘虒W重難點】［重點］通過設計、制作并測試不同體積的鋁箔船，認識船的載重量和船的體積大小相關。［難點］設計出不同底面積的船，計算各船的體積，并分析歸納出提高船載重量的方法?！窘虒W準備】［教師］1.教學課件；2.學生實驗材料一套；3,船艙分割結構、彈珠。小組：L每組提供三張12X12厘米的鋁箔（厚度70微米以上更易操作）、墊圈、水槽、木塊（可以不要）、刻度尺（學生自備）、毛巾（吸水用）；2.活動記錄單?！窘虒W過程】一、溫故而知新（預設2分鐘）材料準備：課件L回顧：上節(jié)課，我們嘗試了把鋁箔紙做成小船浮在水面上，怎樣才能讓一艘鋁箔船裝載更多的貨物？2.揭題：隨著社會的發(fā)展，人們需要越來越大的船，來滿足交通和運輸貨物的需要。這節(jié)課我們就來研究怎樣增加船的載重量。［設計意圖］從上節(jié)課鋁箔船的制作入手，結合教科書中貨船圖片和問題，引發(fā)學生思考增加船載重量的方法，調(diào)動學生的前認知，激發(fā)解決新問題的欲望。二、設計制作鋁箔船（預設：12分鐘）材料準備：課件、鋁箔紙、微視頻、尺子、小木塊、記錄單.設計三艘不同底面積的鋁箔船（預設4分鐘）（1）提問：在材料有限的情況下，你覺得制作怎樣的船只載重量會更大？（預設：底面積大一點；體積大一點；船高一點的……）（2）出示鋁箔紙，老師為每個小組準備了3張邊長12厘米的正方形鋁箔紙，讓我們設計3艘大小不同的鋁箔船，來驗證我們的猜想吧！（3）學生交流各自的想法，教師可適時提出以下問題進行引導。問題L為了最大程度利用這張鋁箔紙，我們怎樣設計比較合適？問題2：如果用12cm><12厘米的鋁箔紙制作一艘船舷高度為2厘米的，那這只船的底面邊長為多少？底面積為多少？體積為多少？［設計意圖］學生在之前雖有設計小船的經(jīng)歷，但是按尺寸設計，對學生來說仍有一定的困難。教師要適時引導學生設計底面為方形的船，并進行整數(shù)的取值計算。.制作鋁箔船并計算體積（預設8分鐘）（1）如何在鋁箔紙繪制設計圖？先確定船弦高，再確定船底邊長，最后畫虛線。（2）（播放“制作鋁箔船”微視頻）以其中一個尺寸的船為例，指導學生在鋁箔紙上確定船的船舷的高度和底面邊長、繪制設計圖并制作鋁箔船。（3）學生繪制設計圖并制作鋁箔船，教師巡視指導。（預設：5分鐘）（4）制作完成后，出示體積計算公式：體積二底面積X高，指導學生計算3艘鋁箔船的底面積和體積。［設計意圖］在鋁箔紙上繪制設計圖，以及鋁箔船折角處的折疊處理比較難，我們可以給學生提供尺子、小木塊等工具方便學生操作。并借助微視頻演示，給學生最直觀的制作方法，提高制作效率。三、測試鋁箔船的載重量（預設15分鐘）材料準備：課件、微視頻、鋁箔船、墊圈、毛巾、記錄單.提問：我們該如何測試鋁箔船的載重量，測試過程中要注意什么？學生討論測試方法與注意事項。.出示要求：測試前的準備：①小組內(nèi)做好分工；②選擇合適的測試“貨物二測試時的注意：①輕拿輕放；②擺放平衡；③至少測3次。測試后的記錄：最后一個“貨物”不計數(shù)。.（播放“測試鋁箔船載重量”視頻）指導學生測試鋁箔船載重量。.學生活動，測試3艘鋁箔船的載重量，并記錄。（預設12分鐘）.各小組匯報測試結果，匯總全班數(shù)據(jù)。［設計意圖］為了更好地分析和研討，教師可將全班的數(shù)據(jù)匯總在一張表格中，并進行載重量排序。直觀呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中總結出規(guī)律，達成共識。四、交流我們的發(fā)現(xiàn)（預設：8分鐘）材料：課件、班級記錄單.根據(jù)全班同學的測試數(shù)據(jù)展開討論分析：你們認為船的載重量可能與什么因素有關？研討中可以適時追問：船舷高度、船底面積、貨物擺放位置等因素對船的載重量有什么影響？.總結：船的載重量不僅與船的材料、結構、貨物放置的位置等多種因素相關，還和船的體積大小相關。用相同重量和相同大小的材料制作的船，船型體積越大，載重量越大。.如果對船進行改造，如何增加船的載重量？［設計意圖］通過追問其他因素對船載重量的影響，引導學生聯(lián)系之前所學內(nèi)容，綜合分析相關因素，啟發(fā)學生的發(fā)散性思維，讓他們暢談自己的發(fā)現(xiàn)、思考以及新的疑問，以期引發(fā)學生在課后進行更多的探索。五、拓展：船艙分格的作用（預設：3分鐘）材料：課件、微視頻.我們剛才用螺母或墊圈測試時，要擺放得很均勻才能防止鋁箔船側翻，如果用彈珠作為重物測試載重量時，要怎樣才能保證船只平衡呢？在學生交流自己想法后，教師播放“船艙分格效果”微視頻，對比船艙分格前后的載重量測試效果，課后再讓學生親自動手改裝船艙，體驗船艙分格的作用。.通過這節(jié)課的學習，對于船只上貨物的擺放和乘客落座的安排上，你有什么建議？［設計意圖］通過視頻幫助學生了解船艙分格的作用，體會不斷改進船只的必要性。通過創(chuàng)設新情境，引導學生應用所學知識解決生活中的實際問題?！疽呻y解答】在設計三艘不同尺寸的鋁箔船時，如果有學生提出設計一艘船舷高度為1厘米，船底邊長為10厘米的船，要不要采納？如果出現(xiàn)體積最大的載重量反而不是最大，該如何處理數(shù)據(jù)？教材中給我們提供設計的方案是8X8X2、6X6X3以及4X4X4的三艘船，在這三艘船中,底面積最大和體積最大實際上是同一艘船，再加一艘10X10X1的船后，這樣底面積最大和體積最大就是兩艘的船，更有利于學生得出正確結論。但由于鋁箔船較薄，放上重物后極易變形，可能會出現(xiàn)出現(xiàn)10X10X1（體積為100）的載重量反而最大，或者出現(xiàn)10X10X1（體積為100）的載重量比8X8X2（體積為128）小，但比6X6X3（體積為108）的載重量大。因此我們需要做好以下幾個方面：①在材料的選擇上，選擇稍微厚