2.5 給船裝上動力教學(xué)設(shè)計【教材分析】本課是新教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊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“如何讓船動起來”這一主題開展項目探究，具體將從動力提供、方向控制等技術(shù)繼續(xù)設(shè)計和制作。整個項目注重培養(yǎng)學(xué)生“動手做”解決問題的意識，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)計思路:先從“人力無法滿足大船航行所需要的動力”這個矛盾中引出項目主題給船裝上新動力;學(xué)生先給小船設(shè)計安裝風(fēng)帆、電動風(fēng)輪、蒸汽裝置等動力，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、跟可控的蒸汽動力，裝上動力后，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)歷船的動力發(fā)展史，感受船動力技術(shù)的革新，體驗(yàn)給船裝上動力的成功和樂趣?！緦W(xué)情分析】五年級的學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)中，已經(jīng)了解了不少船的動力裝置，但是停留在觀察，對于解釋這些動力如何使船動起來的，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，蒸汽驅(qū)動和螺旋槳驅(qū)動，可以讓學(xué)生在實(shí)踐中，獲得豐富的感性認(rèn)識和動手能力。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)的各方面知識通過“動手做”解決問題的習(xí)慣，體驗(yàn)“做”的成功和樂趣，體會科學(xué)技術(shù)對個人生活和社會發(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)在改變著船的動力系統(tǒng)，推動著船的發(fā)展。2.船可以通過舵來控制行進(jìn)的方向。科學(xué)探究目標(biāo)1.能根據(jù)不同要求，給小船提供動力。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)識船的動力發(fā)展史中，感受勞動人民的聰明才智。2.體驗(yàn)給船裝上動力的成功和樂趣?？茖W(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)1.感受船的動力技術(shù)的革新對人類社會發(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)展的動力，技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會發(fā)展?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：能根據(jù)不同要求，給小船提供動力，體會科學(xué)技術(shù)在改變著船的動力系統(tǒng)，推動著船的發(fā)展。難點(diǎn)：能根據(jù)不同要求，制作不同動力的小船，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、電動機(jī)、電動機(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。還有哪些動力可以使大船航行？設(shè)計意圖：在本章第一課，學(xué)生學(xué)了船的歷史，也從動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。而這個問題意在喚醒學(xué)生對船的動力的前認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生對“給船裝上動力”的興趣。二、探索（預(yù)設(shè)25分鐘）1.提問：這節(jié)課，同學(xué)們就作為船舶動力工程師，要使這艘小船動起來，那你設(shè)計的動力裝置是怎么樣的？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)生的主觀能動性。學(xué)生在四年級上冊的運(yùn)動與力單元，也設(shè)計制作了不同動力的小車，學(xué)生可能會遷移知識，嘗試用類似方法，是小船動起來。2.任務(wù)一：設(shè)計制作風(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)計動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)帆作為動力，有什么缺點(diǎn)嗎？根據(jù)學(xué)生回答，板書：自然動力，不可持續(xù)，自然風(fēng)不可控設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)結(jié)構(gòu)化的材料，設(shè)計制作風(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)動力裝置。3. 任務(wù)二：設(shè)計制作風(fēng)力船/蒸汽船。（1） 提問：如何解決自然風(fēng)作為動力的風(fēng)帆船，動力不可持續(xù)性的問題？（2） 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，一頭鋁管會排水，另一頭會吸水，這樣水會在鋁管內(nèi)循環(huán)流動，在反沖力的作用下，小船就會前進(jìn)。（3） 出示材料，學(xué)生選擇一種動力裝置，進(jìn)行設(shè)計。（4） 小組分享交流，生生研討，師生研討。（5） 微課指導(dǎo)制作方法，學(xué)生小組合作，完成制作。（6） 提問：讓船自己形式的“持續(xù)的動力”來源于？根據(jù)學(xué)生回答板書：可持續(xù)動力，來源于電能、來源于熱能設(shè)計意圖：蒸汽機(jī)，學(xué)生也許聽過，蒸汽機(jī)如何推動船移動的原理較難理解，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，不對學(xué)生設(shè)計蒸汽推進(jìn)裝置有太高要求。4. 任務(wù)三：讓小船保持方向（1） 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？（2） 出示劃龍舟圖片，啟發(fā)學(xué)生思考船尾的舵手作用。（3） 給船裝上船舵，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（4） 師生研討船舵的作用。（5） 播放船舵的介紹視頻。設(shè)計意圖：在前面的制作、調(diào)試中，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)自制的船，放入水中后，行駛方向很難控制，為了解決這個問題，我們請來了“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、制作新的動力裝置？設(shè)計意圖：可以將研討在探索中完成，引導(dǎo)學(xué)生對探索活動的總結(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)生是能感受社會的需求對技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生的影響。2. 如何解決動力的持續(xù)供應(yīng)問題？“持續(xù)的動力”來源于？設(shè)計意圖：在四年級已經(jīng)學(xué)習(xí)了能量的概念，學(xué)生在研討動力持續(xù)性不同時，發(fā)現(xiàn)動力能持續(xù)是因?yàn)橛衅渌芰砍掷m(xù)轉(zhuǎn)換給小船的動能。3. 閱讀潛艇的相關(guān)資料設(shè)計意圖：可以將研討在探索中完成，引導(dǎo)學(xué)生對探索活動的總結(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)生是能感受社會的需求對技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生的影響。【板書設(shè)計】【學(xué)生記錄單設(shè)計】【其他說明】1. 學(xué)情不同，能力較好的班級，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)計和制作，能力較弱的班級，可以提供套裝中的材料，讓學(xué)生設(shè)計，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