科学实验教学目标(科学实验教学目标幼儿园潜水艇)

 

一、单元概述

船是日常生产生活中常见而重要的交通运输工具，船的发展史也是人类科技进步

的历史，体现了人们发现问题、解决问题的过程，蕴含着丰富的科学教学资源和教育

价值。

本单元以船的材料、结构、动力等发展演变过程中的重要节点为内容，引导学生

在认识、设计、制作船的实践活动中，初步感知浮力，体验生产生活需求对科学技术

发展的推动作用；以船的演化史为线索，引导学生认识船只经历了浮的材料—沉的

材料自然动力—机械动力等发展历程；结合这些发展演化过程中的节点展开设计

与制作船的动手实践活动，让学生深入体验人类为了提升船只的载重量、稳定性、动

力性能，对造船材料、内外部构造、动力装置等进行的不断改进和发明。

根据课程标准的要求，小学阶段不再强调浮力概念，也不再具体研究浮力、

重力与物体沉浮的关系。因此本单元将重点引导学生运用技术与工程的思想和方法，

在情景化、真实化的实践活动中，体验社会需求转化为一个个具体的工程技术问题的

过程。促使学生通过设计、制作、评测与完善等过程，运用科学、数学、技术和工程

等学习方式，在优化工程模型中发展动手能力，积累解决问题的方法和经验，丰富科

学概念的内涵和外延。

本单元内容的编排，符合五年级学生的兴趣、动手能力等水平特征，单元和分课

时聚焦的目标清晰，贴近五年级学生的最近发展区。单元学习活动和目标结构紧密，

前后课时之间又保持较好的独立性，保证学生能在每一课中经历一个相对完整的科学

学习活动，很好地实现了科学思维与科学知识、技能的多维融合。

本单元的学习目标来自课程标准中 5～6 年级的下列相关学习内容。

1.2 观察常用材料的漂浮能力、导热性等性能，说出它们的主要用途。

5.1 知道地球不需要接触物体就可以对物体施加引力。

16.2.1 知道重大的发明和技术会给人类社会发展带来的深远影响和变化。

17.1 知道很多发明可以在自然界找到原型，能够说出工程师利用科学原理发

明创造的实例。

18.2.2 将自己简单的创意转化为模型或实物。

18.3.2 简单评估完成一个产品或系统的可行性，预想使用效果。

18.3.3 从经济效益、社会效益、环境效益等方面评价某个工程设计，并提出

改进和完善建议。

以上学习内容，主要指向技术与工程领域的 3 个主要概念：人们为了使生产和生

活更加便利、快捷、舒适，创造了丰富多彩的人工世界技术的核心是发明，是人们

对自然的利用和改造和工程的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、解

决实际问题和制造产品的活动。

人类对科学加以巧妙运用以适应环境、改善生活而产生了以发明为核心的技术；

为实现自己的需要，对已有的物质材料和生活环境加以系统性的开发、生产、加工、

建造等而产生了以建造为核心的工程。技术与工程在人类文明发展史上，与科学具有

同等价值和地位。以上概念目标的达成，关键在于实践。学生需要在一个个技术与工

程的实践性学习活动中，获得丰富的感性认识和动手能力。在本单元的学习中，学生

对造船材料、内外部构造、动力装置的分项实践性探究，依托船演化的内在逻辑，组

合成了设计制作一个工程产品的完整过程，为学生提供了产生问题—设计作品—完

成项目的基本活动经验，突出了做中学做中悟的特征，有利于学生养成综合

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。

船的研究单元共 7 课，其学习内容贴近学生生活，所涉及的实验资源丰富，材

料易得易用，适合学生亲手操作，便于教师组织学生开展学习活动。

第 1 课船的历史是单元起始课。在引出学习主题，了解学生关于船的前认知

之外，还将引导学生在比较船的不同中，认识船只在体积、材料、构造、动力等方面

的科学技术演化特点，并借助独木舟负载物体船的形状与阻力关系的体验活

动，生发后续研究的问题和兴趣。

第 2 课用浮的材料造船承接第 1 课中的独木舟负载物体生成的不稳

定装载量少问题，通过设计、制作、测量与完善竹筏模型的过程，体验浮的材料

可以制作船并感受浮力。同时在改进竹筏以获得更大载重量和稳定性的活动中，认识

到相应结构对船功能的影响。

第 3 课是用沉的材料造船。用沉的材料造船是造船技术的一次巨大变革，可以

让学生感受科学与技术的紧密联系推动了人类文明的发展。借助橡皮泥和铝箔两种沉

的材料造船的活动，学生将再次经历问题—设计—制作—测试—完善的技术与工

程学习过程。对我们用了什么方法，让橡皮泥和铝箔漂浮在水面上？为了让船型

橡皮泥和铝箔稳定地浮在水面上，我们又用了什么方法？两个问题的研讨，学生还

将体会到形状对船只稳定性影响的感性认识。

第 4 课增加船的载重量是让铝箔船装载更多的货物，保持船体的稳定性，

继续指向生活和生产需求促进了技术进步，使得船结构和造船技术不断发展。用

12 厘米 ×12 厘米铝箔设计制造不同底面积的船，研究它们载重量差异的活动，融合

技术工程与数学的知识，还渗透着最优化的思想。通过对船的载重量跟什么因素有

关和怎样提高船的载重量的研讨，学生将体会到船排开水的体积与船受到浮力

大小之间关系的认识。在解决货物（弹珠）滚动问题的活动中，既要引导学生认识

船舱结构对提高船只稳定性的作用，也要引发学生对船舱起到增加船的稳固性和隔水

据统计，全球有超过四分之一的互联网用户在家使用WiFi上网。不过，许多人并不清楚该如何保护家庭网络以及这样做的重要性。

性能等作用的认识。

第 5 课是给船装上动力。随着船只结构的完善、载重量的提高、运用的日益

广泛，人们有了给船安装新动力，让船行驶得更快、更远、更持久，解放劳动力的新

需求，风和蒸汽是船动力发展史上具有里程碑意义的技术进步。在给船装上风力装置

的研究中，生发出自然风力不稳定、不易控制等问题，引出更持久、更可控的蒸汽动

力。在给船装上风帆和蒸汽喷发装置的活动后，也自然产生了保持和控制船只行驶方

向——加上船舵的新问题。

第 6 课设计我们的小船和第 7 课制作与测试我们的小船，围绕船的材料、

结构、动力等重要特点，比较完整地介绍了船的技术演变史后，选择材料，设计和制

作一艘符合一定性能标准的小船，是对前五课的学习成果的综合运用。为使自己的小

空调和取暖器制热效果谁更好？即使在经济账上电暖器败下阵来，还是会有很多人不服，支持电暖器的理由很多，像是电暖器升温快、空调制热慢、温度不均匀等。

船更符合任务要求，学生需要反复优化自己的设计、进行成本控制、自我评估与反思

改进，这是深化学生技术与工程等实践能力、展现创意创新的重要活动。

本单元围绕造船材料、船体结构和动力系统科技创新的重要节点，通过先分步研

究，再综合运用的方式，重现了人类运用科学、技术和工程创造丰富多彩的人工世界

的典型事例。在保证各课时包含相对独立的技术与工程学习活动之时，又以船的发展

史为逻辑线索，大项目构建、小项目推进，展示一个人工产品发生、发展的完整过程。

因而，教师要从单元整体认识各课的教学目标、内容、学习方法、教学过程以及评估

标准入手，把技术与工程的思想和方法渗透在每一个学习活动中，又各有侧重，

努力做到学习目标的层次性和完整性，体现协调、进阶发展的特点。

二、单元教学目标

科学概念目标

不同时期的船具有不同的特点和发展趋势。

科学技术在改变着船，推动着船的发展。

船由船舱、船舵、龙骨等多个系统组成，它们具有不同的作用。

浮的材料和沉的材料都可以制造船，改变材料的结构可以改变船的载重量和稳定

性。

相同质量和相同大小的材料，制作的船体积越大，受到的浮力越大，就越容易浮

在水面上。

一个人工产品的完成一般会经历问题—设计—制作—测试—完善等技术与工

程过程。

人类的生产和生活需求推动着科学、技术与工程的发展，船的技术发展推动了人

类社会的发展和文明进程。

科学探究目标

通过实验认识船的形状、结构与阻力、载重量和稳定性之间的关系。

探索用多种沉浮材料造船，不断改进船的形状和结构，提高船的载重量和稳定性。

尝试将情景转化为具体的工程技术问题，通过设计、制作、评测与完善等过程，

运用科学、数学、技术、工程等学习方式，在优化工程模型中发展动手能力。

经历设计—制作—测试—分析—改进—再设计工程实验典型过程。

能根据问题或要求进行设计，并按设计方案制作或改进小船。

综合运用所学知识和方法，设计和制作一艘符合一定标准的小船，并不断完善它

的性能。

科学态度目标

在认识船的发展史中，感受劳动人民的聪明才智。

在设计制作船的活动中，体验做的成功和乐趣，激发运用科学、技术与工程研究和解决问题的兴趣，培养综合所学知识通过动手做解决问题的习惯。

在设计制作一艘小船的活动中，建立质量和成本等意识。

能够根据任务要求，从资源可行性、社会环境效益等方面开展评估活动。

科学、技术、社会与环境目标

感受船的发明和技术革新给人类社会发展带来的深远变化和影响。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。

感受到技术与工程在人类文明发展史上与科学具有同等价值和地位，为人类发展

做出了巨大贡献。

单元词汇

船：能航行或停泊在水域进行运输或作业的交通工具。

独木舟：由桨来驱动的窄而比较长的无篷小船。树干独木舟是一种由中空树干做

成的简易独木舟。

摇橹木船：用橹来操纵方向和驱动前进的木结构的船，通常将橹装在船尾，是一

种在江河中航行的早期船舶。

帆船：船体上有桅杆，三角形的船帆悬挂在贯穿船头和船尾的长帆桁上，是一种

利用风力驱动前进的船。

蒸汽船：用蒸汽机作为前进动力的船。

轮船：原始的轮船是用人力踩踏木轮驱动前进的；近代轮船是以蒸汽推动外部的

明轮轮桨的蒸汽船；现代轮船大都由钢铁制成，使用涡轮发动机，以螺旋桨驱动船

前进。

潜艇：又称潜水艇，是能潜入水下进行作战和活动的舰艇。艇体由耐压壳体和非

耐压壳体构成，并有专门的水柜，用来排水、注水，产生正负浮力，以便上浮和下潜。

载重量：船舶的载重能力，是船装载的货物、燃料、储备品、船员和乘客的总重

量。载重量的计算公式为：载重量＝满载排水量－空船排水量，单位是吨。

浮力：指流体（液体、气体、胶体等）作用于浸在流体里的物体（部分或全部）

的向上托起的力。物体在流体中受到的浮力，与其在流体中的体积和流体的密度有关。

与物体本身的密度、运动状态、浸没在流体中的深度等因素无关。

渡船：航行于江河、湖泊、海峡及岛屿之间的运输船，主要用于载运旅客、货物、

车辆和列车渡过江河、湖泊、海峡。

双体船：一种带有两个平行船体的小船。特点是稳定性好、甲板面积较大，常用

作内河或沿海的客船、渡船、工程船等。

船舱：是指甲板以下的各种用途空间，包括船首舱、船尾舱、客舱、货舱、机舱、

锅炉舱和各种专门用途船舱。

动 力系统：指驱动船前进的动力，主要包括风等自然力、人力、蒸汽机及其他发

动机等。

船舵：驾驶船的主要装置，用来操纵和控制船舶航向。船舵位于水下，安装在船

尾或船尾以下，当船舵水平运动时，船会从一侧移动到另一侧。在小型船只上，船舵

由舵柄或船轮操纵，大型现代舰船通常使用控制杆或数字控制来掌舵。

材料清单

木条（直径 5 厘米以上）或独木舟模型、船型模型（相同大小形状）、细线、垫

圈、钩码、竹子或木棒、绳子（橡皮筋、毛根纽纽棒、细铁丝）、螺母、橡皮泥、铝

箔、小水槽、大水槽、尺子、剪刀、玻璃弹珠、卡纸、小电扇（制造风）、小电动机、

小风扇、喷气装置、吸管（船舵）、泡沫板、桐木板、泡沫胶、双面胶、电池、导线、

开关、秒表、软尺、学生活动手册。

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