小學科學冀人版六年級下冊第三單元《大自然的啟示與發(fā)明》教案2（2023春）

第三單元大自然的啟示與發(fā)明7.蝙蝠和雷達【教材分析】本課按照知識的邏輯關(guān)系設計了兩個主要活動?；顒?"蝙蝠捕食的奧秘”目的是通過觀察、實驗等活動，指導學生認識蝙蝠靠超聲波進行捕食的過程?；顒?“雷達與蝙蝠”目的是通過閱讀、查閱資料等活動，指導學生認識雷達的工作原理及發(fā)明、發(fā)展的過程。應用與拓展“制作簡易照相機”目的是通過制作、實驗等活動，指導學生了解照相機與眼睛結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，進一步認識某些科技發(fā)明與自然界中原型之間的關(guān)系。通過本課的學習，培養(yǎng)學生提出問題、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達交流等科學探究能力；激發(fā)學生采用新的思路、新的方法、新的材料進行探究活動的興趣；幫助學生樹立尊重證據(jù)、實事求是，愿意與他人合作探究、溝通交流，形成集體觀點的科學態(tài)度。本課重點是認識雷達的發(fā)明與蝙蝠捕食過程之間的關(guān)系?！窘虒W目標】［科學觀念］.能說出蝙蝠捕食的過程和雷達發(fā)現(xiàn)目標的過程及兩者之間的區(qū)別和聯(lián)系。.能舉例說明很多發(fā)明可以在自然界找到原型。.能說出人類的好奇心和社會的需求是推動雷達的發(fā)明和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的動力。［科學思維］L能運用分析、比較、推理、概括等方法得出結(jié)論。.能對探究過程與結(jié)果進行反思與評價。［探究實踐］.能從蝙蝠捕食與雷達功能的相互聯(lián)系中提出可探究的科學問題。.能通過觀察、實驗、查閱資料等方式獲取蛹蝠與雷達的相關(guān)信息。.能用科學語言、流程圖、時間軸等方式記錄整理信息，表述探究結(jié)果。［態(tài)度責任］.能表現(xiàn)出對蝙蝠捕食和雷達功能濃厚的科學探究興趣。.能尊重證據(jù)，以事實為依據(jù)作出判斷。.能夠大膽質(zhì)疑，從不同角度提出研究思路，采用不同的方法進行科學探究。.能與他人分工合作、溝通交流，形成集體的觀點?！窘處煖蕚洹拷虒W課件、超聲波傳感器、超聲波測距儀、飛蟲模型、雷達與蝙蝠的相關(guān)資料、制作簡易照相機的材料與工具等。【課時安排】2課時。第一課時（一）創(chuàng)設情境，提出問題.引導：蝙蝠能夠在夜晚靈活地捕食昆蟲，雷達能夠遠距離敏銳地捕獲目標信息。對此你想知道什么呢？.提問：蝙蝠是怎樣在夜晚捕食昆蟲的？雷達捕獲目標信息與蝙蝠捕食昆蟲有什么相似之處？（-）掌握方法，模擬實驗.講述：18世紀前后，科學家就曾做過實驗，蒙上雙眼的蝙蝠依然能夠飛行自如，但是如果塞住蝙蝠的雙耳、封住它的嘴后，它就會在黑暗中亂撞。這說明蝙蝠在黑喑中飛行自如與眼睛無關(guān)，而是與它的雙耳和嘴有關(guān)系。蝙蝠究竟是怎樣在夜晚捕食昆蟲的？讓我們通過實驗來尋找問題的答案吧！.觀察：（出示超聲傳感器圖片）引導學生觀察超聲傳感器構(gòu)造，認識超聲傳感器的發(fā)射探頭和接收探頭等。發(fā)明創(chuàng)造的事例。.講解：閱讀資料時，要快速瀏覽，找出資料中與問題有關(guān)的詞句，并用筆勾畫出來或做上標記。如工程師或發(fā)明家的姓名、國家、身份，利用什么原理進行了哪些發(fā)明創(chuàng)造及對人類社會發(fā)展帶來的影響。.閱讀：學生以小組為單位閱讀、整理課前搜集的資料，并記錄在《科學學生活動手冊》第12頁中。.呈現(xiàn)：（出示教材38-39頁第一小組和第二小組案例）將整理的信息采用資料卡、圖表等方式呈現(xiàn)出來。教師巡回指導。（三）得出結(jié)論.匯報：指定小組代表匯報閱讀結(jié)果，其他學生進行補充和評價。.討論：（1）這些工程師與發(fā)明家利用什么科學原理進行了哪些發(fā)明創(chuàng)造？（2）這些發(fā)明創(chuàng)造給人類社會發(fā)展帶來哪些深遠影響？.小結(jié)：人類歷史上出現(xiàn)了許許多多的工程師與發(fā)明家，他們的發(fā)明創(chuàng)造給人類社會發(fā)展帶來了深遠影響，有些重大的發(fā)明直接引發(fā)了科技革命，極大促進了人類社會的發(fā)展，比如瓦特利用能量轉(zhuǎn)換的原理改良的蒸汽機，將人類帶入工業(yè)時代；愛迪生利用材料的導電性、導熱性等原理發(fā)明的電燈，將人類帶入電氣時代；馮?諾依曼利用存儲程序和程序控制原理發(fā)明的計算機，將人類帶入信息時代……（四）應用知識.引導：為了讓更多的人認識著名的工程師與發(fā)明家的研究過程，學習他們的科學精神，我們可以選擇喜歡的工程師與發(fā)明家，將他們利用科學原理發(fā)明創(chuàng)造的事例，制成海報、圖冊或幻燈片，并在社區(qū)、學校進行宣傳。.制作：以小組為單位，將工程師與發(fā)明家的事例，制成海報、圖冊或幻燈片。.展示：指定小組代表展示本組的活動結(jié)果，其他學生進行評價。.作業(yè):（1）課下在學?；蛏鐓^(qū)宣傳工程師與發(fā)明家的事例。（2）課下搜集有關(guān)屠呦呦發(fā)現(xiàn)并研制出青蒿素歷程的資料。第二課時（一）提出問題.引導：2015年，中國著名的藥學家屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎，理由是她發(fā)現(xiàn)了青蒿素，這種藥品可以有效降低瘧疾患者的死亡率。屠呦呦是第一位獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的中國本土科學家，也是第一位獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的華人科學家。.提問：屠呦呦是怎樣發(fā)現(xiàn)并研制出青蒿素的？我們應該學習屠呦呦哪些科學精神呢？（—）獲取信息L引導：課器:我們搜集了屠呦呦發(fā)現(xiàn)并研制青蒿素歷程的相關(guān)資料，下面我們通過閱讀、整理這些資料，來獲取科學事實。.閱讀：學生在小組內(nèi)閱讀、整理資料，并將閱讀結(jié)果記錄在《科學學生活動手冊》第12頁中。教師巡回指導。（三）得出結(jié)論L匯報：指定小組代表匯報閱讀結(jié)果，其他學生進行補充和評價。.討論：（1）屠呦呦是怎樣利用科學原理進行發(fā)明創(chuàng)造的？（2）我們向屠呦呦學習哪些科學精神？.總結(jié)：屠呦呦采用現(xiàn)代科學方法從中國歷代2000個藥方中，篩選出青蒿這種草藥，并采用低沸點實驗法原理，經(jīng)過191次實驗，終于發(fā)現(xiàn)了治療瘧疾的有效藥物-青蒿素。我們要學習屠呦呦幾十年如一日的執(zhí)著追求的精神；永不放棄、堅韌不拔的探索精神；鍥而不舍、知難而進的求真精神；勇攀高峰、敢為人先的創(chuàng)新精神；凝心聚力、團結(jié)一致的協(xié)作精神；勇于質(zhì)疑、堅持真理的批判精神……（四）交流評價.引導：同學們，“大自然的啟示與發(fā)明”單元我們都學習了哪些內(nèi)容？又有什么收獲呢？讓我們對本單元的學習情況進行反思與評價吧。.評價：小組交流，完成《科學學生活動手冊》第13頁的單元評價表。【教學后記】.講解：（播放實驗方法視頻）講解實驗方法。（1）打開儀滯電源開關(guān)，將飛蟲模型放置在傳感滯前方，觀察顯示的數(shù)據(jù)。（2）前后移動小飛蟲模型，觀察數(shù)據(jù)的變化。（3）遮擋超聲波傳感器，移動小飛蟲模型，觀察數(shù)據(jù)的變化。.實驗：學生分組進行實驗，并將實驗結(jié)果記錄在《科學學生活動手冊》第9頁中。.匯報：指定小組代表匯報實驗結(jié)果，其他學生進行補充。（當小飛蟲模型放置在傳感器前方時，我們能夠通過顯示屏看到小飛蟲模型到傳感器探頭的距離數(shù)據(jù)；當前后移動小飛蟲模型時，我們發(fā)現(xiàn)小飛蟲模型到傳感器探頭距離的數(shù)據(jù)?，會隨著小飛蟲模型與傳感器探頭距離的變化而變化；當用膠帶遮擋超聲波傳感器探頭時，我們發(fā)現(xiàn)不管怎樣移動小飛蟲模型，顯示器的數(shù)據(jù)都不會發(fā)生變化。）.小結(jié)：當傳感器發(fā)射探頭發(fā)射的超聲波遇到小飛蟲模型時，會將超聲波反射回來，接收探頭接收到反射回來的超聲波后，會計算出小飛蟲模型到傳感器探頭的距離。（三）分析結(jié)果，得出結(jié)論.討論：（1）超聲波實驗與蝙蝠捕食有哪些相同點？（2）根據(jù)實驗結(jié)果，推想蝙蝠發(fā)現(xiàn)并捕食昆蟲的過程。.引導：同學們已經(jīng)有了自己的初步推想結(jié)果，你們的推想對嗎？讓我們一起查閱資料，了解科學家是怎樣研究蝙蝠的，將科學家研究的結(jié)果用流程圖記錄下來。.閱讀：學生在小組內(nèi)閱讀、分析教材中的資料，并將分析的結(jié)果記錄在《科學學生活動手冊》第9頁中。.匯報：指定小組代表匯報自己的探究結(jié)論，其他學生認真傾聽，并進行相互評價。.小結(jié)：蝙蝠在飛行過程中，能夠從喉部發(fā)出一種人耳聽不到的超聲波，當這種超聲波碰到飛行中的昆蟲或前方的物體時，會反射回來傳入蝙蝠耳內(nèi)，它就能判斷出食物或障礙物位置和大小了。.作業(yè)：課后搜集有關(guān)雷達的發(fā)明、發(fā)展及其工作過程的相關(guān)資料。第二課時（一）創(chuàng)設情境，提出問題L引導：（播放士兵使用雷達發(fā)現(xiàn)敵機的視頻）同學們，你們知道士兵是通過什么儀器發(fā)現(xiàn)敵機的嗎？關(guān)于雷達你想知道什么呢？.提問：雷達是利用什么科學原理發(fā)明的？是怎樣工作的？與蝙蝠又有什么關(guān)系呢？（二）處理信息，得出結(jié)論1.引導：同學們課前通過書籍、期刊、網(wǎng)絡等途徑搜集了有關(guān)雷達的資料，下面以小組為單位閱讀這些資料或教材28頁的資料，然后按照雷達的發(fā)明與發(fā)展過程、工作過程對.匯報：指定學生代表匯報閱讀結(jié)果，其他學生進行補充與評價。.討論：（1）科學家利用什么科學原理發(fā)明的雷達？雷達是怎樣工作的？（2）雷達與蝙蝠有什么異同點？它們之間有什么聯(lián)系？.小結(jié)：蝙蝠使用超聲波進行定位，雷達使用電磁波定位，兩者從原理上雖然不完全一樣，但是它們發(fā)現(xiàn)與定位目標的過程非常相似，因此人們普遍認為雷達是模仿蝙蝠發(fā)明的。不過，科學家發(fā)明雷達的時間比認識蝙蝠使用超聲波定位的時間要早。這并不影響雷達與蝙蝠的相似關(guān)系。像雷達這樣，很多發(fā)明都能夠在自然界找到相似的原型。雷達要解決的問題，自然界的一些生物其實早已解決得非常完美，因此研究大自然能給人類很多啟示。從某種程度上說，大自然是人類的老師！（三）應用拓展，制作模型.引導：我們身邊還有哪些發(fā)明能在自然界找到相似的原型呢？照相機的結(jié)構(gòu)與眼睛的結(jié)構(gòu)非常相似，讓我們制作一臺簡易照相機來發(fā)現(xiàn)其中的秘密吧！.出示制作方法：（1）在小紙盒的一端挖個孔，安裝上凸透鏡。（2）去掉大紙盒的底，用雙面膠粘上半透明紙（或毛玻璃）。（3）將兩個紙盒插接在一起。（4）在光線稍暗的地方，將“鏡頭”朝著光線明亮的地方，移動小紙盒的前后位置，使其在半透明紙或毛玻璃上形成比較清晰的圖像。.制作：學生制作簡易照相機，并進行“照相二教師巡回指導。.展示：學生先在小組展示自己制作的簡易照相機，再在全班進行交流與評價。.小結(jié)：（出示眼睛的結(jié)構(gòu)圖）照相機的結(jié)構(gòu)與眼睛的結(jié)構(gòu)非常相似，凸透鏡相當于眼睛的晶狀體，盒子相當于眼球，半透明紙相當于眼睛的視網(wǎng)膜?？梢姡障鄼C也能夠在自然界找到相似的原型眼睛。【學習背景】自古以來，自然界就是人類各種技術(shù)思想、工程原理及重大發(fā)明的源泉。種類繁多的生物經(jīng)過長期的進化，使它們能適應環(huán)境的變化，從而得到生存和發(fā)展。人類運用雙手和語言，在長期的生產(chǎn)實踐中，使大腦獲得了高度發(fā)展。人類運用聰明才智和靈巧的雙手制造工具，從而在自然界里獲得更大自由。人類的智慧不僅僅停留在觀察和認識生物上，還能運用獨有的思維能力，模仿各種生物進行科學設計。魚兒有在水中游泳的本領，人們就模仿魚類的形體造船，以木槳仿鰭。鳥兒有在天空自由飛翔的本領，人們就研究鳥的身體結(jié)構(gòu)和飛行方式，設計和制造了人造飛行器。人類的很多發(fā)明創(chuàng)造，都能從自然界中找到相似的原型。這些發(fā)明與嘗試，可以認為是人類仿生的先驅(qū)，是仿生學的萌芽。學生已經(jīng)知道了一些著名工程師和發(fā)明家的事跡，了解了他們的設計和發(fā)明過程，如魯班發(fā)明鋸等，且六年級學生己經(jīng)具備了初步的邏輯推理能力。這些都為學生學習本課內(nèi)容奠定了基礎。【教學后記】8.生物的啟示【教材分析】本課是在學生認識了很多發(fā)明都能夠在自然界找到相似的原型，大自然能給人類很多啟示之后，進一步引領學生認識什么是仿生。本課按照知識的邏輯關(guān)系設計了兩個活動。活動1“蒼耳的啟示”目的是通過實驗、觀察等活動，指導學生認識什么是仿生；活動2”各種各樣的仿生”旨在通過搜集資料、觀察等活動，引導學生認識仿生的類型、特點及其作用。應用與拓展“人工智能與仿生機器人”目的是通過查閱資料、搭建仿生機器人等活動，引領學生了解人工智能（AI）與仿生機器人的飛速發(fā)展。通過本課的學習，培養(yǎng)學生提出問題、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達交流、反思評價等科學探究能力；激發(fā)學生探究仿生產(chǎn)品的興趣；幫助學生樹立尊重證據(jù)、實事求是，愿意與他人合作探究、溝通交流，形成集體觀點的科學態(tài)度。本課的重點是認識什么是仿生，以及仿生的類型、特點及作用。【教學目標】［科學觀念］.能說出粘扣與蒼耳種子在結(jié)構(gòu)上的相同點。.能用自己的話說出什么是仿生。.能列舉2-4種仿生產(chǎn)品。.能說出人類的好奇心和社會的需求是推動仿生技術(shù)發(fā)展的動力。.能說出仿生產(chǎn)品方便了人類的生活，提高了工作效率。［科學思維］.能運用分析、比較、推理等方法得出結(jié)論。.能采用實驗報告、幻燈片等方式呈現(xiàn)探究的過程與結(jié)論。.能對探究活動進行反思與評價。［探究實踐］.能從生物體的結(jié)構(gòu)與功能之間的聯(lián)系中提出可探究的科學問題。.能通過觀察、實驗、查閱資料等方式獲取粘扣等仿生物品的信息。.能用科學語言、記錄表等方式記錄整理信息，表述探究結(jié)果。［態(tài)度責任］.能對仿生的過程和類型表現(xiàn)出濃厚的探究興趣。.能尊重證據(jù)，以事實為依據(jù)作出判斷。.能與他人合作學習、溝通交流，綜合考慮多人意見，形成集體的觀點。【教師準備】蒼耳或牛勞果、羊毛織物、尼龍粘扣、放大鏡、各種仿生資料及課件等?！緦W生準備】課前搜集各種仿生的資料、《科學學生活動手冊》、筆等?！菊n時安排】1課時?！窘虒W過程】（一）創(chuàng)設情境，提出問題L引導：自然界中的生物有許多獨特的本領：人手能夠靈活地拾取細小的物品；魚兒能夠在水中自由地游泳；蒼耳的種子能夠掛在動物的皮毛上，四處為家…….提問：蒼耳的種子為什么能夠掛到動物的皮毛上？它能夠給人們什么啟示呢？（二）探究發(fā)現(xiàn)，形成新知.研究蒼耳種子的特點。（1）掌握方法。①講解：A.用放大鏡觀察蒼耳種子和羊毛織物的特點。B.將羊毛織物平放在桌面，把蒼耳種子按在羊毛織物上。C.向上拉起蒼耳種子，觀察有什么現(xiàn)象。②注意事項：學生可輪流測試；活動要安靜、有序。（2）實驗觀察。學生按要求分組進行實驗，將觀察到的現(xiàn)象記錄在《科學學生活動手冊》第10頁中。教師巡回指導。（3）得出結(jié)論。①匯報：指定學生匯報活動的結(jié)果，其他學生進行補充與評價。②討論：想一想，蒼耳種子的外形有什么特點？為什么能粘到羊毛織物上不易掉下來？能給我們什么啟示？③小結(jié)：蒼耳種子上的刺有倒鉤，很容易鉤住織物上的纖維，因此不容易掉下來。.研究尼龍粘扣的特點。（1）引導：你見過尼龍粘扣嗎？它與蒼耳結(jié)構(gòu)有什么相同之處？讓我們通過實驗進一步探究吧。（2）講解實驗方法：①用放大鏡觀察粘扣上下兩層的特點。②將尼龍粘扣上下層對齊，按壓,并平放在桌面。③向上拉起粘扣上層，觀察有什么現(xiàn)象。（3）實驗：學生分組進行實驗，并將實驗結(jié)果記錄在《科學學生活動手冊》第10頁中。教師巡回指導。（4）匯報：指定學生匯報活動的結(jié)果，其他學生進行補充。（5）討論：蒼耳種子與尼龍粘扣各有什么特點？它們在結(jié)構(gòu)上有什么相同點？（6）小結(jié)：像粘扣這樣，通過模仿某一生物的結(jié)構(gòu)、功能、行為等特征，來發(fā)明創(chuàng)造新產(chǎn)品的科學方法就是仿生。魯班根據(jù)鋒利的鋸齒形葉子發(fā)明鋸子，這也是仿生。仿生產(chǎn)品都能夠在自然界找到相似的原型。.認識各種各樣的仿生。(1)提問：生活中有許多科技產(chǎn)品都是仿生，那么仿生有幾種類型？仿生又有什么作用呢？(2)閱讀：學生在小組內(nèi)閱讀課前搜集的資料或教材32頁的資料，并進行整理。教師巡回指導。(3)匯報：指定小組代表匯報閱讀結(jié)果，其他學生進行補充或修正。(4)討論：這些仿生產(chǎn)品分別模仿的什么生物？它們模仿了生物哪個方面的特點？仿生可以分為幾種類型？仿生有什么作用？(提示：對于不同的觀點，我們不要急于下結(jié)論，要學會尊重證據(jù)，通過科學的方法反復求證，以事實為依據(jù)作出合理的判斷。)學生小組討論，將討論的結(jié)果記錄在《科學學生活動手冊》第10頁中。(5)小結(jié)：常見的仿生有形態(tài)仿生、功能仿生、結(jié)構(gòu)仿生、色彩仿生等。仿生學的發(fā)展，加速了人類發(fā)明創(chuàng)造的進程。(三)運用知識，拓展延伸L引導：人腦具有極強的邏輯思維能力，不同的生物有不同的結(jié)構(gòu)與功能，能夠完成不同的任務。現(xiàn)在，人工智能(A1)與仿生機器人開始了迅猛發(fā)展。請你從中選擇一個感興趣的話題，課下查閱有關(guān)資料，制作一份幻燈片，或者動手搭建一個仿生機器人。.制作：學生閱讀有關(guān)仿生機器人的資料，并制成幻燈片，或者動手搭建一個仿生機器人。(建議課下完成).展示：教師擇機組織學生進行作品展示與評價?！緦W習背景】通過模仿某一生物的結(jié)構(gòu)、功能、行為等特征，來發(fā)明創(chuàng)造新產(chǎn)品的科學方法就是仿生。仿生產(chǎn)品都能夠在自然界找到相似的原型。自然界中各種各樣的生物，在億萬年的自然進化中，不僅已經(jīng)完全適應自然環(huán)境，而且業(yè)已接近完美。因此，這些生物所具有的獨特結(jié)構(gòu)與功能，其實比很多人工制造的機械都優(yōu)越得多。仿生學屬于生物科學和技術(shù)科學之間的一門綜合科學，它涉及生物學、物理學、控制論、工程學等學科領域。仿生學主要通過觀察和研究生物體的結(jié)構(gòu)、功能和工作原理，并將這些研究成果移植于工程技術(shù)之中，從而不斷創(chuàng)造新的技術(shù)，發(fā)明性能更為優(yōu)越的儀器和設備。自仿生學誕生，至今不到兩百年的時間，就已經(jīng)取得了非常顯著的成就?？梢哉f，仿生學的誕生，開辟了獨特的技術(shù)發(fā)展道路，它大大開闊了人們的眼界，顯示出極強的生命力。仿生在生活中的應用非常多，比如尼龍粘扣、魚形船、甲殼蟲汽車、機器人、迷彩服等。因此，六年級學生對仿生產(chǎn)品并不陌生，但他們?nèi)狈Ψ律a(chǎn)品進行有目的的觀察和研究，不清楚仿生的含義、類型及作用。在學習本課之前，學生已經(jīng)知道了鋸子、雷達、照相機等很多發(fā)明可以在自然界找到相似的原型，也認識到這些發(fā)明極大促進了人類社會的發(fā)展，這些都為學生進一步構(gòu)建仿生知識奠定了基礎?！窘虒W后記】9.漂浮的船【教材分析】本課是在學生認識了仿生的基礎上，進一步認識船的發(fā)展歷程及常用材料的漂浮能力以及它們的用途。本課按照知識的邏輯關(guān)系設計了三個活動?；顒?“物體的沉浮”目的是通過實驗、觀察等活動，指導學生認識不同材料的漂浮能力不同。活動2“改變物體的沉浮狀態(tài)”目的是通過實驗、觀察等活動，引導學生認識改變物體沉浮狀態(tài)的方法?；顒?”各種各樣的船”旨在通過閱讀、討論等活動，引領學生認識船的發(fā)展歷程，分析船的構(gòu)成材料、類型、結(jié)構(gòu)與運載能力,從而加深對材料漂浮能力和主要用途的認識。應用與拓展“制作小木船”目的是通過設計、制作等活動，引導學生運用知識解決生活及制作過程中的實際問題。通過本課的學習，培養(yǎng)學生提出問題、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達交流、反思評價等科學探究能力；激發(fā)學生采用新的思路、新的方法、新的材料探究材料漂浮能力的興趣；幫助學生樹立尊重證據(jù)、實事求是，愿意與他人合作探究、溝通交流，形成集體觀點的科學態(tài)度。本課重點是認識常用材料的漂浮能力以及它們的主要用途?！窘虒W目標】［科學觀念］L能說出浮在水面上的材料，漂浮能力強；沉在水底的材料，漂浮能力弱。.能舉例說出改變某種物體浮沉狀態(tài)的方法。.能說出船的主要發(fā)展歷程和不同時期船的特點。.能說出船的發(fā)明在自然界中的原型，并能說出工程師利用哪些科學原理發(fā)明各種艦船的事例。5.能說出船的發(fā)明與發(fā)展改變了水上運輸?shù)臓顩r，方便了人們的生產(chǎn)和生活。［科學思維］L能運用分析、比較、歸納、概括等方法得出科學探究的結(jié)論。.能對探究活動進行反思與評價。［探究實踐］.能從船的漂浮狀態(tài)與材料之間的聯(lián)系中提出可探究的科學問題。.能制訂比較完整的探究計劃。.能通過實驗、觀察、查閱資料等方式獲取相關(guān)信息。.能用科學語言、實驗報告、記錄表等方式記錄整理信息，表述探窕結(jié)果。［態(tài)度責任］.能對材料的漂浮能力表現(xiàn)出濃厚的探究興趣。.能尊重證據(jù)，以事實為依據(jù)作出判斷。.能采用新的思路、新的方法、新的材料設計材料漂浮能力的實驗。.能與他人合作學習、溝通交流，綜合考慮多人意見，形成集體的觀點。【教師準備】大小、形狀相同或質(zhì)量相同的不同材料的物體（如塑料塊、木塊、金屬塊、海綿塊、泡沫塊、玻璃塊、軟陶泥塊等）、水槽、水、抹布、托盤、各種船及船發(fā)展歷程的資料或課件、制作小木船的材料（如冰糕棍、彩紙、乳膠等）。r型牛準一攵】《科學學生活動手冊》、筆等。【課時安排】2課時。第一課時（一）創(chuàng)設情境，提出問題.引導：（出示小木船和大型輪船圖片）生活中，我們見到過各種各樣的船，有的是小船，有的是大型輪船船是水路運輸?shù)闹饕ぞ?，它能夠運送大量貨物或旅客，方便人們生活。.提問：這些船分別是用什么材料制造的？不同材料的船為什么都能夠平穩(wěn)地漂浮在水面上？（-）探究發(fā)現(xiàn)，形成新知.認識不同材料的漂浮能力。（1）提問：我們身邊的物體都是由各種材料構(gòu)成的，這些材料的漂浮能力有什么不同呢？（2）講解：（出示實驗材料）我們把大小、形狀相同或質(zhì)量相同的不同材料的物體，分別輕輕地平放入水中（教師演示或視頻演示實驗方法），觀察有什么現(xiàn)象。（3）實驗：學生在小組內(nèi)進行實驗，并將實驗結(jié)果記錄在《科學學生活動手冊》第11頁中。（4）匯報：指定學生匯報實驗結(jié)果，其他學生進行補充。（5）討論：浮在水面上和沉在水底的物體各是用什么材料制成的？我們能夠得出什么結(jié)論？（6）小結(jié)：像木頭、塑料等浮在水面上的材料，漂浮能力強；像鐵、橡皮泥等沉在水底的材料?，漂浮能力弱。不同的材料漂浮能力不同。.探究改變物體沉浮狀態(tài)的條件。（1）提問：軟陶泥（金屬片、橡皮泥）是沉在水底的，用什么方法能讓它浮在水面上？（2）設計：學生在小組內(nèi)設計實驗，形成統(tǒng)一的方案。（3）匯報：指定小組代表匯報實驗方案，其他學生進行補充或修正。（4）引導：同學們設計出了很多實驗方案，這些方案能讓軟陶泥浮在水面上嗎？讓我們通過實驗進行驗證。實驗時，要注意以下兒點：①小組成員分工合作；②按照實驗方案，依次進行實驗；③保持桌面清潔。（5）實驗：學生分組進行實驗，并將實驗結(jié)果記錄在《科學學生活動手冊》第11頁中。教師巡回指導。（6）匯報：指定學生代表匯報實驗結(jié)果，其他學生進行補充與評價。（7）討論：分析實驗方法與實驗現(xiàn)象之間的聯(lián)系，我們能夠得出什么結(jié)論？（8）小結(jié)：軟陶泥沉在水底，是因為它的漂浮能力比較弱。為了使它浮起來，我們可以嘗試以下方法：在不改變軟陶泥輕重的情況下，可以改變它的形狀，比如把軟陶泥捏成碗形、船形或者盒形等。在軟陶泥形狀和體積不變的情況下，可以減少它的重量，比如挖空軟陶泥塊。在軟陶泥體積、形狀和輕重不變的情況下，可以借助于其他漂浮能力強的材料，比如將軟陶泥粘在塑料泡沫板上。（三）運用知識，拓展延伸.討論：想一想，浮在水面上的物體（如木塊），用什么方法能增強其承載力？.匯報：指定學生代表匯報討論結(jié)果，其他學生進行補充。.作業(yè)：課后搜集有關(guān)船的發(fā)展史的相關(guān)資料。第二課時（一）創(chuàng)設情境，明確任務.引導：通過實驗，我們認識了材料的漂浮能力和改變物體沉浮狀態(tài)的方法。人們運用這些知識，選擇不同的材料和方法，制造出各種各樣的船。.提問：船是怎樣起源并發(fā)展的？不同時期的船分別是用什么材料制造的？具有什么樣的結(jié)構(gòu)？（二）掌握方法，閱讀資料.講解：閱讀資料時，要快速瀏覽，找出資料中與問題有關(guān)的詞句，并用筆勾畫出來或做上標記。.閱讀：學生閱讀課前搜集的資料或教材中的資料，并將閱讀結(jié)果記錄在《科學學生活動手冊》第11頁中。.7報：指定學工匯加2讀結(jié)果，其他學生進行補充和評價。.討論：（1）船是怎樣起源并發(fā)展的？科技進步起到了什么作用？（2）船的發(fā)展可以分為幾個時期？不同時期的船分別是用什么材料制造的？具有什么樣的結(jié)構(gòu)？（3）為什么鋼鐵造的輪船不僅能浮在水面上，還能裝載大量貨物？.總結(jié)：船的發(fā)展可以分為四個時期：簡單木船時期，代表船是獨木舟；木質(zhì)帆船時期，代表船是結(jié)構(gòu)比較復雜的大型木質(zhì)帆船；蒸汽機船時期，代表船是結(jié)構(gòu)復雜的大型鋼鐵蒸汽機船；現(xiàn)代艦船時期，代表船是結(jié)構(gòu)非常復雜，運載能力更強、技術(shù)更先進的各類潛艇和輪船。在這一發(fā)展過程中科學技術(shù)起到了巨大的促進作用?，F(xiàn)代鋼鐵巨輪由于采用了新型的金屬材料、復雜的船體結(jié)構(gòu)和先進的造船技術(shù)，因此這些鋼鐵巨輪不僅能夠浮在水面上，而且還能承載大量的貨物。船的發(fā)展趨勢是：材料由單一到多樣，結(jié)構(gòu)由簡單到復雜，造船技術(shù)越來越先進，船的承載能力也越來越強。（四）拓展應用，設計制作.引導；我們運用有關(guān)船的知識，來設計制作一艘小木船。比一比，看誰制作的小木船精致美觀，承載的物體多。.講解制作方法：（1）制作船體。把冰糕棍照圖排列在一起，然后用白乳膠或萬能膠進行粘連。粘連時要均勻地涂抹膠水，并稍用力夾緊，以確保組成船體的冰糕棍能夠緊密地粘在一起。（2）安裝桅桿。先確定擺放桅桿的位置，并用筆做好標記，再用膠水把冰糕棍粘成桅桿的形狀。（3）粘貼船帆。用厚塑料紙（或其他彩色紙）制作船帆，并粘貼在桅桿上。（4）美化裝飾。等膠水干透后，用彩色筆在船帆上繪制裝飾圖案。.制作：學生分組制作小木船。教師提示學生使用工具要注意安全。.展示：組織學生進行展示與評價。.思考：想一想，還能制作什么樣的小木船？怎樣提高它的承載力？【學習背景】材料一般都具有一定的性能，比如漂浮能力、導熱性等。材料性能不同，用途也就不同。不同的材料具有不同的密度。材料的密度不同，材料的漂浮能力就不同。我們身邊的物體一般都是由各種材料構(gòu)成的。不同材料的物體放入液體中，有的會上浮，有的會下沉，還有的會懸浮不動,上浮和下沉不是平衡狀態(tài)，因此最終只會出現(xiàn)三種平衡狀態(tài)；漂浮、懸浮和沉底。影響物體沉浮狀態(tài)的因素主要包括液體的密度、物體的密度。當物體處于平衡狀態(tài)；懸浮時，物體可以懸浮于液體的任意位置，這時物體的密度等于液體的密度，物體的重力等于物體所受到的浮力；漂浮時,物體漂浮于液體表面，這時物體的密度小于液體的密度，物體的重力則等于物體漂浮時所受到的浮力；沉底時，物體的密度大于液體的密度，物體的重力則等于物體所受到的浮力加上物體所受到的支持力。當物體處于不平衡狀態(tài)：上浮時，物體處于向上的運動狀態(tài)，這時物體的密度小于液體的密度，物體的重力小于物體所受到的浮力；下沉時，物體處于向下的運動狀態(tài)，這時物體的密度大于液體的密度，物體的重力大于物體所受到的浮力。人們可以使用多種方法來改變物體的浮沉狀態(tài)，比如物體的質(zhì)量不變，改變物體的體積，或者物體的體積不變，改變物體的質(zhì)量等。材料的漂浮能力以及改變物體浮沉狀態(tài)的方法可以廣泛應用于生活之中，比如各種艦船、潛艇等。學生已經(jīng)知道了物體在水中會受到浮力，船形的物體容易浮在水面上；學生在前面的學習中研究過材料的導電性、導熱性等性能，掌握了一些研究的方法，這些都為本課的學習奠定了基礎。【教學后記】10.工程師的發(fā)明創(chuàng)造【教材分析】本課按照知識的邏輯關(guān)系設計了兩個活動。活動1“工程師與發(fā)明家的發(fā)明創(chuàng)造”目的是通過查閱資料、觀看視頻等活動，指導學生認識國內(nèi)外一些工程師和發(fā)明家利用科學原理發(fā)明創(chuàng)造的實例?；顒?”屠呦呦與青蒿素”目的是通過搜集資料、整理資料等活動，引導學生了解屠呦呦發(fā)現(xiàn)并研制出青蒿素的過程，學習她為追求科學真理保持鍥而不舍、知難而進的科學精神。應用與拓展“收集工程師與發(fā)明家的事例”目的是通過搜集資料等活動，引導學生進一步了解工程師與發(fā)明家利用科學原理進行發(fā)明創(chuàng)造的事例，感受發(fā)明創(chuàng)造給人類社會發(fā)展帶來的深遠影響。通過本課的學習，培養(yǎng)學生