5.给船装上动力【教材分析】本课是新教科版小学《科学》五年级下册第二单元《船的研究》的第五课。学生在前面的学习中，已经研究了通过改进船的材料和内外结构，来提高船的稳定性和承载量，体验了船的材料和结构发展史。本课围绕“如何让船动起来”这一主题开展项目探究，具体将从动力提供、方向控制等技术继续设计和制作。整个项目注重培养学生“动手做”解决问题的意识，与前面几课一起为第6课和第7课的学习做好铺垫。本课的设计思路:先从“人力无法满足大船航行所需要的动力”这个矛盾中引出项目主题——给船装上新动力;学生先给小船设计安装风帆、电动风轮、蒸汽装置等动力，让船行驶起来;接着，尝试给船装上船舵，控制小船的行驶方向;最后拓展到潜艇的介绍。为了让船行驶得更快更远更稳，学生先是装上风帆和电动风轮，但是发现自然风力不稳定、不易控制等问题，引出更持久、跟可控的蒸汽动力，装上动力后，自然还要解决保持和控制船只显示方向的问题，也就是装上船舵。本课意在引导学生完整地经历船的动力发展史，感受船动力技术的革新，体验给船装上动力的成功和乐趣。【学情分析】五年级的学生生活经验中，已经了解了不少船的动力装置，但是停留在观察，对于解释这些动力如何使船动起来的，以及其演变历史与科学技术发展的关系，还有一定困难。让学生亲历尝试制作风力驱动，蒸汽驱动和螺旋桨驱动，可以让学生在实践中，获得丰富的感性认识和动手能力。按照“产生问题——解决问题——改进方案——再发现问题——解决问题”的基本活动经验，让学生在做中学，做中悟，养成综合所学的各方面知识通过“动手做”解决问题的习惯，体验“做”的成功和乐趣，体会科学技术对个人生活和社会发展的影响。【教学目标】[科学概念目标]1.科学技术在改变着船的动力系统，推动着船的发展。2.船可以通过舵来控制行进的方向。[科学探究目标]1.能根据不同要求，给小船提供动力。2.通过实验能解释船行进方向与舵之间的关系。[科学态度目标]1.在认识船的动力发展史中，感受劳动人民的聪明才智。2.体验给船装上动力的成功和乐趣。[科学、技术、社会与环境目标]1.感受船的动力技术的革新对人类社会发展带来的深远变化和影响。2.了解人类的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。【教学重难点】[重点]能根据不同要求，给小船提供动力，体会科学技术在改变着船的动力系统，推动着船的发展。[难点]能根据不同要求，制作不同动力的小船，并通过实验能解释船行进方向与舵之间的关系。【材料准备】[学生]船体模型、木棍、卡纸、电动机、电动机架，风叶，电池盒，蒸汽铝管，蜡烛，安全打火机[教师]课件，视频，水池【教学过程】一、导入（预设2分钟）3
1.提问：在前面，我们研究了船的发展历史，最早的船靠人力行驶，可是人们对船运输的需求越来越多，所以船建得越来越大，人力已经无法满足大船所需。还有哪些动力可以使大船航行？[设计意图]在本章第一课，学生学了船的历史，也从动力的角度分析了摇橹木船和轮船，感受了传统船只与现代船只在技术上的变化和发展。而这个问题意在唤醒学生对船的动力的前认知，激发学生对“给船装上动力”的兴趣。二、探索（预设25分钟）1.提问：这节课，同学们就作为船舶动力工程师，要使这艘小船动起来，那你设计的动力装置是怎么样的？需要哪些材料？（教师把学生回答板书在黑板上）[设计意图]充分发掘学生的想法，让学生运用生活材料和已有认知经验，尝试解决问题，更能激发学生的主观能动性。学生在四年级上册的《运动与力》单元，也设计制作了不同动力的小车，学生可能会迁移知识，尝试用类似方法，是小船动起来。2.任务一：设计制作风帆船（1）出示材料（船身、卡纸、棍子），小组讨论：利用现有材料，设计动力装置让小船自己行驶起来。（2）师生研讨，确定制作方法，播放微课指导。（3）小组合作，制作并调试，过程中将出现的问题，记录下来。（4）研讨：制作与调试过程中，你遇到什么问题？如何解决的？用风帆作为动力，有什么缺点吗？根据学生回答，板书：自然动力，不可持续，自然风不可控•••[设计意图]引导学生根据结构化的材料，设计制作风帆船，可以提高小组研讨效率，提高制作的可行性，控制任务难易程度。引导学生思考，用风帆作为动力，有什么缺点？从实际的问题和需求出发，来不断改进动力装置。3.任务二：设计制作风力船/蒸汽船。（1）提问：如何解决自然风作为动力的风帆船，动力不可持续性的问题？（2）了解蒸汽推进装置和蒸汽原理：加热蒸汽铝管的圆圈，管内的水受热膨胀，一头铝管会排水，另一头会吸水，这样水会在铝管内循环流动，在反冲力的作用下，小船就会前进。（3）出示材料，学生选择一种动力装置，进行设计。（4）小组分享交流，生生研讨，师生研讨。（5）微课指导制作方法，学生小组合作，完成制作。（6）提问：让船自己形式的“持续的动力”来源于？根据学生回答板书：可持续动力，来源于电能、来源于热能[设计意图]蒸汽机，学生也许听过，蒸汽机如何推动船移动的原理较难理解，蒸汽机的结构特点，学生也非常陌生。所以有必要让学生对蒸汽机进行一定了解后，帮助学生适当理解蒸汽铝管的作用和使用方法，不对学生设计蒸汽推进装置有太高要求。4.任务三：让小船保持方向（1）提问：制作和调试前面三种类型的船，你发现了什么问题？可以如何解决？如何控制船的方向？（2）出示划龙舟图片，启发学生思考船尾的舵手作用。（3）给船装上船舵，进行实验。（4）师生研讨船舵的作用。（5）播放船舵的介绍视频。[设计意图]在前面的制作、调试中，学生会发现自制的船，放入水中后，行驶方向很难控制，为了解决这个问题，我们请来了“船舵”这位助手。关于船舵可以控制方向，部分同学有所了解，对其原理，在课堂上不易展开细讲，学生只需知道船舵功能和特点即可。三、总结延伸（预设5分钟）1．我们有哪些方法可以给船提供动力？过程中，遇到什么问题，如何解决的？为什么工程师不断设计、制作新的动力装置？3
[设计意图]可以将研讨在探索中完成，引导学生对探索活动的总结与反思，帮助学生养成反思的习惯，并在交流中，让学生是能感受社会的需求对技术发展产生的影响。2.如何解决动力的持续供应问题？“持续的动力”来源于？[设计意图]在四年级已经学习了能量的概念，学生在研讨动力持续性不同时，发现动力能持续是因为有其他能量持续转换给小船的动能。3.阅读潜艇的相关资料[设计意图]可以将研讨在探索中完成，引导学生对探索活动的总结与反思，帮助学生养成反思的习惯，并在交流中，让学生是能感受社会的需求对技术发展产生的影响。【教学后记】3
