【核心素养目标】2.3 用沉的材料造船 教案设计

2.3 用沉的材料造船 教案设计 一、核心素养目标 1. 科学观念：知道在水中会下沉的材料也可以用来造船；理解相同质量的橡皮泥、相同大小的铝箔，做成船型后体积越大，受到的水的浮力越大，越容易浮在水面上，载重量也越大；认识到船的稳定性与其船体结构密切相关，了解其他领域的技术发展会推动造船技术的持续进步。 2. 科学思维：能通过不断改进船的形状与结构，让橡皮泥船和铝箔船实现稳定漂浮，完成指定重量的垫圈承载任务；完整经历“设计-制作-测试-分析-改进-再设计”的典型工程设计过程，发展工程设计、逻辑分析与创新优化的科学思维。 3. 探究实践：能通过动手操作、对比实验，探究提升船的载重量与稳定性的有效方法；能通过资料阅读、结构观察，理解现实中船舶提升稳定性的设计原理，提升动手实践、数据记录与问题解决的科学探究能力。 4. 态度责任：在反复优化船体设计的过程中，体会持续改进对工程成果的重要影响，培养精益求精的工匠精神；从船的发展历程中，感受技术创新的力量，激发工程创造的欲望与对船舶工程的持续探究兴趣。 二、教学重难点 1. 教学重点：掌握用橡皮泥、铝箔等下沉材料造船的基本方法，完整经历工程设计的全流程；理解船型结构能增大下沉材料在水中受到的浮力，建立船体体积、结构与浮力、载重量、稳定性之间的关联认知。 2. 教学难点：理解“物体排开水的体积越大，受到的浮力越大”的科学原理；能针对船的性能缺陷，科学优化船体结构，有效提升船的载重量与稳定性，建立系统的工程设计思维。 三、教学过程 （一）、科学聚焦：认知冲突，引出探究主题 1. 教学活动 （1）旧知回顾导入：带领学生回顾上节课《用浮的材料造船》的核心内容，提问：“上节课我们用竹子、木头这些能浮在水面上的材料，成功制作了竹筏，谁能说一说，为什么浮的材料可以用来造船？”引导学生回顾材料的漂浮特性、船体结构与浮力的关联。 （2）创设认知冲突：出示橡皮泥和铝箔纸，提问学生：“这两种材料大家都很熟悉，把它们直接放进水里，是浮还是沉？”学生通过生活经验判断出二者会沉入水底，教师顺势提出核心探究问题：“木头、竹子这些浮的材料能造船，那橡皮泥、铝箔纸这些在水里会沉的材料，也能造船吗？我们能用什么方法，让沉的材料也浮在水面上，甚至承载货物？” （3）引出探究主题：结合学生的猜想与发言，正式引出本节课的探究主题———《用沉的材料造船》，明确本节课将通过设计、制作、测试，解锁用沉的材料造船的奥秘。 2. 设计意图：通过回顾上节课的知识，实现新旧内容的自然衔接，构建完整的单元知识脉络；通过“沉的材料能否造船”的问题，创设强烈的认知冲突，快速激发学生的探究兴趣与好奇心，明确本节课的核心探究方向，为后续的实践探究做好铺垫。 （二）、科学探索：实践探究，经历工程设计完整流程 板块1：活动�———设计制作，用橡皮泥和铝箔造船 1. 教学活动 （1）明确制作要求：向学生明确本次造船的核心要求：① 分别用橡皮泥和铝箔纸各制作一艘小船；② 先绘制详细的设计图，标注船体的形状、尺寸、结构；③ 制作完成的小船能平稳漂浮在水面上，至少能承载10个垫圈；④ 记录设计改动之处与最终的测试结果。 （2）讲解安全与操作提示：向学生强调制作与测试的温馨提示：① 必须先完成设计图，再按照图纸造船，避免盲目制作；② 铝箔纸多次弯折容易断裂，确定方案后再动手制作；③ 测试过程中要保持水面平稳，及时擦干桌面和垫圈上的水渍。 （3）小组设计创作：组织学生以4人小组为单位，开展船体设计，分别绘制橡皮泥船和铝箔船的两种设计方案，标注船体的结构、尺寸、制作要点。教师巡视各小组，针对设计中不合理的地方（如船舷过矮、船体过窄）进行引导，启发学生优化设计。 （4） ... ...