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课程基本信息
版本 教科版 学科 小学科学 年级 五年级 学期 第二学期
课题 《设计我们的小船》
学生信息
姓名 学校 班级 学号
课后练习
一、填空题。1.用________的材料和________的材料都可以制造船，改变材料的结构可以改变船的________和________。2.轮船的制作需要考虑________、________、________、________、________、________等因素。3.工程设计一般会经历“________-________-________-________-________”等技术与工程过程。二、判断题1、小船的载重量只与船的底面积有关。（ ）2、设计我们的小船时,要独立进行设计、制作,不可以与他人交流。（ ）3、讨论设计图的合理性和可靠性,是船的设计图初稿完成后必须要做的一项工作。（ ）4、改变船的形状,船在水中行驶时受到的阻力也会发生变化。（ ）5、摇橹木船最大的特点是能够借助大自然的风力进行远距离航行。（ ）三、选择题1.哪一组材料造船成本最低？（ ） A.泡沫板、喷气装置、泡沫胶、铝箔 B.泡沫板、小电动机、泡沫胶、铝箔 C.木板、小电动机、泡沫胶、铝箔2.设计船时不需要考虑的因素是（ ） A.船的大小、形状、材料 B.载重量、稳固性、动力系统 C.船的颜色、设计者3.哪种船的设计不利于减少水的阻力？（ ） A.两头尖、中间方的梭型 B.圆头、圆尾的流线型 C.船体为正方形 答案：一、浮 沉 载重量 稳定性大小、形状、材料、载重量、稳固性、动力系统问题-设计-制作-测试-完善二、× × √ √ √三、A C B
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《设计我们的小船》教学设计
【教材简析】
本课是新教科版小学《科学》五年级下册第二单元《船的研究》的第六课。本课以“设计我们的小船”这一目的开展项目探究，是本单元工程作品制作的关键。本节课的设计小船的任务非常明确：第一载重量达到200g，有自己的动力，能把货物运送到一定距离的目的地。这些要求都可以根据学情进行适当调整。第二，产品设计要在一定成本以内，教师提供材料及其价格，让学生在设计之初就能关注小船的造价，也让本节课的模型设计情境更真实，更接近真实情境中的工程设计。在明确的任务驱动下，课本提示了学生设计时要考虑的因素，举例来指导学生绘制船的结构图示意图,并指导了设计后要进行充分的汇报交流，组间交流，互相改进。
本课的设计思路：学生在明确造船的要求和材料后，充分调动已有的认知和技能进行方案设计；再通过小组合作与组间交流等方式对设计方案不断修正与完善；最后小组形成一个较为理想的造船方案。
【学情分析】
学生在前面五课的学习中，已经对船的历史、造船的材料、船的结构特点、船的载重量、船的动力系统等有了较充分的了解，同时在动手探究中积累了一些“造船”经验，为开展“设计我们的小船”活动打好了基础。在四年级《运动和力》单元中，学生曾进行过小车的设计，但设计时只需考虑小车的性能，完成指定任务即可。而在本课设计船的过程中则需兼顾成本因素，这对学生是一个新的挑战。在《设计制作小车》一课中，小车的改进仅是根据测试结果在组内进行讨论，而本课教学中在设计环节要求吸纳别组合理建议，完善本组设计，这个学习过程学生还未经历。
【教学目标】
科学观念
1.轮船的制作需要考虑船的大小、船的形状、船体材料、载重量、稳固性、动力系统等因素。
2.工程设计一般会经历“问题—设计—制作—测试—完善”等过程。
科学思维
1.针对具体任务，按照设计的基本步骤来设计一艘小船。
2.能将自己简单的创意转化为设计图、模型或实物。
3.对自己或他人设计的想法、草图提出改进建议，并说明理由。
探究实践
1.在设计小船的过程中，培养综合运用所学知识解决问题的习惯。
2.在设计小船的活动中，建立质量和成本等意识。
3.敢于对小船的设计方案质疑并虚心听取别人的合理建议。
态度责任
体会工程的关键是设计，工程师的工作是运用科学和技术进行设计、制造产品，解决实际问题。
【教学重难点】
重点：体会设计对工程的重要意义，并能考虑多方面因素完成船的设计。
难点：能采纳其他组有效建议，改进本组的设计方案；对其他组的设计方案提出建设性意见。
【教学准备】
为学生准备：泡沫板、木板、铝箔、泡沫胶、小电动机、小风扇、电池、导线、开关、喷气装置、纸张、木条、钩码、记录单、学生活动手册。
教师准备：学生实验材料一套、教学课件。
【教学过程】
一、提出任务
1.提问：同学们已经对船进行了五节课的深入研究，请说一说你们有哪些收获。（课件展示典型图片，船的重心要稳、浮的材料做船、沉的材料做船、增加船的载重量、给船装上动力）
设计意图：教师可在学生回顾前五课内容时出示对应活动图片，帮助学生梳理归纳已学过的知识，为开展设计活动做好铺垫。
2.提问：想不想利用自己所学到的知识造一艘船？作为小小造船工程师，在动工之前，我们要先来设计我们的小船。（引出课题：设计我们的小船）
3.出示要求：小船能承载200克重物，有自己的动力系统，能把货物运输到目的地；应尽可能节省费用。当造船费用一样时，我们要比哪组的性能更好；当船的性能一样时，我们要比哪组的造船价格更低。
4.出示材料以及价格表格（课件展示：材料的名称、图片和价格）
材料名称 参考价格（造船币） 材料名称 参考价格（造船币）
泡沫板 30 电池 5
桐木板 60 导线 5
铝箔 15 开关 10
泡沫胶 10 喷气装置 50
小电动机 80 纸张 5
小风扇 80 木条 5
设计意图：学生获得清晰明确的任务后，设计活动可以有序开展。教师需根据本班学生的实际情况，标示到达目的地的具体距离，既能让学生体会成功的喜悦，亦具有一定的挑战性。标示的距离以大多数小组能成功为宜。在设计之前，明确材料的价格，也是帮助学生树立成本意识。
二、制订方案
1.教师引导学生思考：我们在设计船的时候会考虑哪些方面？请说说理由。
2.教师根据学生回答进行板书：船的大小、船的形状、船体材料、载重量、稳固性、动力系统、制作费用等。
3.教师出示记录单，提问：除了刚刚提到的内容，绘制设计图时还需注意什么？
4.小结：设计图中需包含船的结构示意图，还需标注结构的名称、所用材料和所需的费用。
5.小组合作，完成船的设计图。
6.教师巡视，关注小组是否合理分工，是否全员参与讨论设计，并提醒小组不要遗漏标注结构的名称、计算费用等环节。
设计意图：通过制订方案，帮助学生将脑海里简单的创意转化为工程设计的图纸，明确绘制工程图纸的具体要求。小船设计图上标有1平方厘米的网格线，这与真实的工程网格图很接近，学生在制图时教师应提醒他们关注小船尺寸。
三、交流与改进
1.提问：同学们都自主完成了设计，有很多创意，想不想让自己的设计更合理？
2.教师出示课件，介绍组间交流的新方式——“画廊走”。在展示过程中，每组选1名推广员，向参观者介绍你们组的设计方案及设计理由，及时记录对方好的建议。学生按顺时针顺序观摩其他组的设计，学习设计的优点并给其他组提出合理的建议。
3.学生根据观摩的收获以及其他组同学提出的建议，小组讨论，改进本组设计，在记录单上修改设计图。
4.教师邀请一到两组同学介绍自己的设计，介绍内容包括：我们原来是怎样设计的？通过“画廊走”活动，我们有怎样的收获？我们对设计做了哪些改进？
5.提问：小工程师们，你们太厉害了！都有自己的设计与思考。下节课，我们就要动手制作了，期待吗？
设计意图：怎样用最少的费用造出一艘理想的船，整个交流过程其实就是一个方案论证的过程，这也是真实的工程设计中不可或缺的环节。完成交流后，各团队集思广益，修改自己的设计方案，使其更加完善。
【板书设计】
设计我们的小船
船的大小
船的形状 我们原来是怎样设计的？
船体材料 通过“画廊走”活动，我们有怎样的收获？
载重量 我们对设计做了哪些改进？
稳固性
动力系统
制作费用
【活动手册使用说明】
活动名称：画出小船设计图，并标上材料、结构等名称。
活动目的：帮助学生将脑海里简单的创意转化为工程设计的图纸，明确绘制工程图纸的具体要求。
活动手册使用说明：本课活动手册有1项内容，画出小船设计图，并标上材料、结构等名称，用于制订方案过程中的记录。教师要在画图前提醒学生综合考虑船体和动力装置的大小比例；要用铅笔制图，便于后期修改。教师还可让学生仿照教材上的设计图，在图示下面添加所用材料、经费预算和其他组建议等信息。
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工程日志
工程队队名：
队员：
附：
设计制作小船实施步骤参考：
一、队员任务分工说明
队员任务分工说明
队长（会议主持，引导讨论，统筹意见，管理纪律） 图纸设计师（参与讨论，测量尺寸、绘画设计图）
会议记录员（参与讨论，会议要点记录，工程日志填写） 材料采购员（成本计算，材料采购，管理制作工具）
任务： 负责人：
任务： 负责人：
任务： 负责人：
任务： 负责人：
（温馨提示：组员分工要明确、细化，岗位设定仅供参考，可重新划分任务或补充任务。）
二、材料清单及价格
材料 价格（科学币） 材料 价格（科学币）
KT板（40cm*40cm） 5 锡纸（30cm*50cm） 10
薄木板（40cm*40cm） 10 木棒（5根） 5
泡沫（40cm*40cm） 10 牙签（20根） 5
卡纸（A4） 5 塑料瓶 15
橡皮泥（一块） 5 电动机 30
棉绳（2m） 5 电池 15
吹塑纸（A4） 5 电线（0.5m） 10
气球 5 扇叶 10
吸管 10 蜡烛 10
铝管 15 橡皮筋（10根） 5
免费提供的工具：10g钩码、尺子、剪刀、美工刀、热熔胶枪、彩笔、透明胶带等
评价标准：
成本（15分） 11-15分 在所有小组中成本最低，材料利用较好
6-10分 所有小组中成本适中，材料利用没有浪费
0-5分 所有小组中是成本最高前三名，材料利用有浪费
工程日志（15分） 11-15分 内容填写完整、美观，设计图正确合理，文字描述科学严谨，能清晰展示小组的设计。
6-10分 内容填写较完整，设计图正确合理，较能清晰的展示小组的设计。
0-5分 内容填写不完整，设计图不科学不合理，不能清晰的展示小组的设计。
小船模型制作 载重量
（10分） 10分 超过200g
5分 在150g与200g之间
0分 在150g以下
动力驱动（10分） 10分 有自己的动力驱动装置，能驱动小船移动
运输距离（10分） 10分 超过1m
5分 在0.5m与1m之间
0分 不超过0.5m
航行方向 10分 方向稳定
坚固程度 10分 结构较为坚固，各部分不易脱落
美观 5分 外形美观，有特色
团队合作 5分 分工明确，团队协作
展示讲解（10分） 9-10分 产品介绍全面，具有吸引力，条理清晰，答辩环节应答如流
6-8分 产品介绍有一定吸引力，答辩环节准备较充分
0-5分 产品介绍较为简单，答辩
提示：
（建议讨论以下问题后，再画设计图）
船的大小为多少比较合适？
船的形状如何可以减少阻力，行驶方向更稳定？
船体用什么材料？
如何提高船的载重量？
如何提高船的稳固性？
选择什么动力？如何安装动力系统？
五、设计方案
第一稿设计方案
设计图（图文并茂） 俯视图：侧视图：
优点
所需材料
成本价
别组建议
第二稿设计方案
设计图（图文并茂） 俯视图：侧视图：
所需材料
成本价
有哪些改进？
六、制作与调试
第一次调试
载重量： 行驶距离： 成本：
制作与调试中的问题 解决方法
第二次调试
载重量： 行驶距离： 成本：
制作与调试中的问题 解决方法
最终测试成绩
载重量： 行驶距离： 成本：
七、小船说明书
船名 队名
小船照片（设计图）：
一、基本信息
尺寸 长 船体材料
宽 动力
高 成本
二、性能
最大载重量 最远行驶距离
三、使用方法
四、优势
注：一小格代表1cm
注：一小格代表1cm(共32张PPT)
科学
教科版五年级下册
第二单元 船的研究
6.设计我们的小船
教学目标
科学观念
1.轮船的制作需要考虑船的大小、船的形状、船体材料、载重量、稳固性、动力系统等因素。
2.工程设计一般会经历“问题—设计—制作—测试—完善”等过程。
科学思维
1.针对具体任务，按照设计的基本步骤来设计一艘小船。
2.能将自己简单的创意转化为设计图、模型或实物。
3.对自己或他人设计的想法、草图提出改进建议，并说明理由。
探究实践
1.在设计小船的过程中，培养综合运用所学知识解决问题的习惯。
2.在设计小船的活动中，建立质量和成本等意识。
3.敢于对小船的设计方案质疑并虚心听取别人的合理建议。
态度责任
体会工程的关键是设计，工程师的工作是运用科学和技术进行设计、制造产品，解决实际问题。
新知导入
◆1-尖形船首受到的阻力小
复习回顾
新知导入
◆2-浮的材料和3-沉的材料都可以用来造船。
新知导入
◆3-体积大的船受到的浮力大，载重量也大。
新知导入
◆4-船舱分格可以增加船的稳定性，当一个舱或部分舱进水时，船不会立刻沉没，进而提高了船的安全性。
新知导入
◆5-根据不同的需求，我们可以给船装上不同的动力装置。
新知导入
现一水运公司要将货物运输到外地，需要购买一艘运输船，各小组作为船舶设计工程队，要设计制作船舶模型，参加招标会，进行竞标。
新知讲解
根据所学的知识和提供的一些材料，发挥想象，自己设计并制作一艘小船。
新知讲解
明确任务
设计方案
制作测试
评估改进
工程设计经历“问题-设计-制作-测试-完善”的过程
产品设计与制作的完整过程
新知讲解
水运公司有哪些需求？
有自己的
动力
小船制作成本尽量低
载重量超过200g
运输货物
超过1米
明确任务
新知讲解
一些材料的参考价格 材料名称 参考价格 材料名称 参考价格
泡沫板 电池
木板 导线
铝箔 开关
泡沫胶 喷气装置
小电动机 纸张
小风扇 木条
参考价格是造船币，看看哪组造船价格更低。
30
60
15
10
80
80
5
5
10
50
5
5
当造船费用一样时，我们要比哪组的性能更好；
当船的性能一样时，我们要比哪组的造船价格更低。
新知讲解
小组讨论：根据下列参考材料，如何设计并制作一艘能完成特定任务的船？
为了更好地完成任务，我们要先做好设计。
提示：需要考虑的因素
1.船的大小 2.船的形状 3.船体材料
4.船的载重量 5.船的稳固性 6.船的动力系统
7.船的方向控制 8.船的制作费用
新知讲解
1小格相当于1平方厘米
1.画出船的设计图，标注材料和结构
2.讨论设计图的合理性和可靠性
3.列出所需的材料，计算所需的费用
绘制小船设计图时，要关注船的尺寸
设计方案
新知讲解
设计展示：
制图时，要注意小船的尺寸。
新知讲解
俯视图
侧视图
新知讲解
Gallery walk
学生按顺时针顺序观摩其他组设计，学习优点，提出建议。
1名推广员向观摩团介绍设计思路及方案，记录对方好的建议。
“画廊走”
交流
新知讲解
交流我们的设计，说说设计理由。
我们组用7根木条花费35个造船币、用喷气装置花费50个造船币、再用30造船币买2片铝箔来制作船身，增加船的体积，提高载重量。把剩下的铝箔做船舵，更好地控制行驶方向。这样花费115个造船币来造一艘载重量200克，利用自身的动力，把货物运送到目的地。
新知讲解
互相提出交流改进建议。
喷气装置会占据很大的空间、也占据一定的重量。木条和铝箔也不能很好地连接，容易侧翻。把船身的5根木条改成泡沫板，另外为了更好的连接，花10造船币买一卷泡沫胶。所以现在的费用是泡沫板1（30造船币）+喷气装置1（50造船币）+泡沫胶1（10造船币）+铝箔1（15造船币）=105造船币。其中还要注意把泡沫板代表船首的位置剪成大约30度角的三角形，以减少水流阻力。
新知讲解
还可以增加分格的船舱增加船的载重量；增加船舵，使船保持一定的行驶方向；适当增加小船的宽度，从而增加其稳定性。
新知讲解
思考怎样用较少的费用造出比较理想的小船？
要充分考虑材料的特点，选择浮力大的材料来制作船身、船首要做成尖的形状来减小水流的阻力、增大船身的体积来增加船的载重量；同样足够的动力，选择比较便宜的动力材料。
新知讲解
针对收到的建议，改进方案吧！
课堂总结
知识点总结
一个完整的工程设计一般会经历“问题—设计—制作—测试—完善”等过程。工程设计中，为了满足工程的要求，需要反复优化自己的设计，同时注意控制成本。今天我们完成了前两个环节，都有了自己的设计方案。让我们期待下节课的动手制作吧！
课堂总结
知识脉络
课堂总结
课堂练习
一、填空题。
1.用________的材料和________的材料都可以制造船，改变材料的结构可以改变船的________和________。
2.轮船的制作需要考虑________、________、________、________、________、________等因素。
3.工程设计一般会经历“________-________-________-________-________”等技术与工程过程。
浮
沉
载重量
稳定性
大小、形状、材料、载重量、稳固性、动力系统
问题-设计-制作-测试-完善
课堂练习
1.哪一组材料造船成本最低？（ ）
A.泡沫板、喷气装置、泡沫胶、铝箔
B.泡沫板、小电动机、泡沫胶、铝箔
C.木板、小电动机、泡沫胶、铝箔
2.设计船时不需要考虑的因素是（ ）
A.船的大小、形状、材料
B.载重量、稳固性、动力系统
C.船的颜色、设计者
3.哪种船的设计不利于减少水的阻力？（ ）
A.两头尖、中间方的梭型 B.圆头、圆尾的流线型 C.船体为正方形
A
C
B
作业布置
课后作业
完成对应课时练习
谢谢
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课程基本信息
版本 教科版 学科 小学科学 年级 五年级 学期 第二学期
课题 《设计我们的小船》
学生信息
姓名 学校 班级 学号
课程基本信息
学习目标
科学观念1.轮船的制作需要考虑船的大小、船的形状、船体材料、载重量、稳固性、动力系统等因素。 2.工程设计一般会经历“问题—设计—制作—测试—完善”等过程。 科学思维 1.针对具体任务，按照设计的基本步骤来设计一艘小船。 2.能将自己简单的创意转化为设计图、模型或实物。 3.对自己或他人设计的想法、草图提出改进建议，并说明理由。 探究实践 1.在设计小船的过程中，培养综合运用所学知识解决问题的习惯。 2.在设计小船的活动中，建立质量和成本等意识。 3.敢于对小船的设计方案质疑并虚心听取别人的合理建议。 态度责任 体会工程的关键是设计，工程师的工作是运用科学和技术进行设计、制造产品，解决实际问题。
课前学习任务
回忆四年级设计制作小车的过程，想一想工程设计需要经历哪些步骤。
课上学习任务
【学习任务一】明确小船的设计任务。【学习任务二】制订方案，在明确的任务驱动下开始方案设计。【学习任务三】交流，各小组展示自己的设计，说明设计理由，听取其他小组的合理建议；最后，集思广益，改进自己的造船方案。
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