1、教科版 小学科学五年级下册第一单元沉和浮教学设计教科版 小学科学五年级下册第一单元沉和浮教学设计物体在水中是沉还是浮教材分析：物体在水中是沉还是浮是教科版义务教育课程标准实验教科书五年级下册沉和浮单元中的起始课，是一典型的实验探究课。教材分为三个部分：一、观察物体的沉浮；二、观察更多的物体在水中的沉浮；三、观察同种材料构成的物体在水中的沉浮。教材从纠正学生的错误前概念开始，通过一步一步地探索，让学生逐步明白现象背后的原因，认识到事物的规律。学情分析：学生通过日常生活和已有的知识经验，对物体在水中的沉浮情况已有一定的认知和解释，但还比较浮浅和模糊，甚至会出现错误。学生很容易把沉浮的原因归结为物体
2、的轻重和大小，鉴于此，教材安排了同一种材料构成的物体，改变它们的重量和体积，沉浮状况不变的内容，从而纠正学生一些错误的前概念。教学目标：科学概念：1、物体在水中有沉有浮，判断物体沉浮有一定的标准。2、同种材料构成的物体，改变它的重量和体积，沉浮状况不改变。过程与方法：1、 对物体的沉浮做出预测，并用实验验证，做好记录。2、 学会用切分和叠加物体的方法研究沉浮变化。情感态度价值观：1、 认识到用实验验证猜想，能及时纠正自己的错误概念。教学重点：同种材料构成的物体，改变它们的重量和体积，沉浮状况不变。教学难点：帮助学生及时纠正自己的错误前概念。教学准备：多媒体教室、有关课件演示实验：水槽、大小相近
3、的砖块、木块和塑料块各一小组实验一：水槽、物体7种（小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮），实验记录表1小组实验二：水槽、萝卜、橡皮、小刀、回形针、木块、实验记录表2教学过程：一、谈话引入物体在水中有沉有浮，哪些物体在水中是下沉的，哪些物体在水中是上浮的呢？（预设：在自由发言的前提下，及时抓住学生的错误概念或不完整表述，引发认知冲突，激发探究欲望。）二、探索新知（一）观察物体的沉浮1、出示砖块、木块、水槽，预测木块、石块的沉浮。2、把砖块和木块分别轻轻放入水里，观察它们的沉浮情况。（要点：提醒放物体的操作要求，确定判断沉浮的标准。只要物体不沉入水底，即为浮，从而避免出现悬浮的概
4、念。）3、 出示塑料块，预测其沉浮。再将其轻轻放入水中，观察沉浮情况。（既是对沉浮的标准的复习，又为下一步的观察活动作铺垫。）（二）观察更多物体在水中的沉浮1、出示课本中的七种物体（小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮），以小石块为例，预测其沉浮，说说你的理由，完成表1第2列“预测”、“理由”的填写。2、学生完成表1中其他物体的“预测”、“理由”的填写。3、出示实验注意事项，分发实验器材，小组实验，记录结果。4、把预测和实验结果相比较，预测正确的有哪些，预测不正确的有哪些？5、整理自己的预测理由，想一想物体的沉浮可能与什么因素有关？（学生可能认为影响物体沉浮因素有体积大小、轻重
5、、形状、材料、是否空心等。）（根据已有的生活经验进行预测，是科学研究的重要环节，也是调动学生思维的必要条件。当实验结果与学生前概念产生冲突时，更容易引起学生的思考。）（三）观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮1、演示切分方法，引导思考：橡皮在水中是沉的，把橡皮切成一半大小，还会沉吗？再切成四分之一、八分之一大小，还会沉吗？推测把它切得更小会怎样？萝卜在水中是浮的，把萝卜切成一半大小，还会浮吗？再切成四分之一、八分之一大小，还会浮吗？推测把它们切得更小会怎样。（排除无关材料的干扰，用新材料新活动再次激发学生探究兴趣，并对小刀的安全使用作必要的说明，为避免划破桌面，建议垫一块小木板或硬纸板），2、
6、学生完成表2“预测”、“理由”这两列。3、领器材，学生实验，记录实验结果并思考其中的原因。（注：橡皮和萝卜不能无限度的切小，因为一旦切分的过小，会出现浮在水面上的情况，这是水的表面张力的原因，这不利于教学，会改变活动探究的方向。）4、组织交流，在这个活动中我们改变了什么因素？物体的沉浮情况有没有发生改变？通过以上实验，我们可以得到什么结论？（同一种材料的物体，把它们的体积变小，在水中的沉浮状态是不会发生改变的。）（补充：这里也可以用质量来概括，即同一种材料的物体，把它们的质量减轻，在水中的沉浮状态是不会发生改变的。）5、整理小刀、萝卜和橡皮，出示回形针和木块，引导思考：一枚回形针在水中是沉的，
7、把两枚回形针穿在一起，还是沉的吗？把更多的回形针穿在一起，放入水里，是沉还是浮？一块木块在水中是浮的，用透明胶带把两块木块粘在一起，放入水里，还是浮的吗？如果把三块、四块甚至更多的木块粘在一起，它们在水中是沉还是浮？6、提供材料回形针10枚，木块3块，学生实验。7、组织交流，概括：同一种材料的物体，把它们的体积变大，在水中的沉浮状态也不会发生改变的。8、小结：把刚才切分和叠加这两个实验联系在一起，我们得到了什么结论？学生记录在实验报告单上。（由同一种材料构成的物体，改变它们的体积和质量，在水中的沉浮不发生改变的。）板书设计：1、 物体在水中是沉还是浮沉 浮同种材料构成的物体，改变其体积和重量，
8、在水中的沉浮不变。 沉浮与什么因素有关教学目标科学概念：1、物体的沉浮与自身的质量和体积都有关。2、不同材料构成的物体，如果体积相同，重的物体容易沉；如果质量相同，体积小的物体容易沉。3、潜水艇应用了物体在水中的沉浮原理。过程与方法：1、用控制变量的科学方法，探究物体沉浮的原因。2、学习用分析的方法研究影响沉浮的因素。情感、态度、价值观：1、在实验中理解控制变量的科学方法和思想的意义。2、感受科学原理应用于实际的巨大作用。教学重点用控制变量的科学方法，探究物体沉浮的原因。教学难点学习用分析的方法研究影响沉浮的因素。教学准备1.小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮。2.水槽，一套
9、相同体积不同质量的小球，一套相同质量不同体积的立方体，实验报告单。3.小瓶子，沙子若干，实验报告单。教学过程一、分析物体在水中的沉浮规律：1、导入：我们已经知道，同一种材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小没有关系。那么，不同材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小有关系吗？2、按体积大小顺序排列七种物体，再标出它们在水中是沉还是浮。想一想，物体的沉浮和它的体积大小有关系吗？3、按轻重顺序排列七种物体，再标出它们在水中是沉还是浮。想一想，物体的沉浮和它的轻重有关系吗？4、当我们对这些物体进行比较时，为什么看不出它们的轻重、体积大小与沉浮之间的关系？二、控制其他因素进行研究
10、：1、引导：当遇到这种情况时，科学家往往采用控制其他因素不变的方法，来研究某一个因素是否对物体产生作用。今天老师就为大家准备了两套特殊的材料，希望各位同学都能成为一个优秀的小科学家。2、出示材料：一套相同体积不同质量的小球，一套相同质量不同体积的立方体，让学生推测它们在水中的沉浮，并填写在实验报告单上。“沉浮与什么因素有关”实验报告单第（ ）小组 3、小组领材料，实验观察，记录分析。4、组织交流：从这两组材料的实验中，我们得出什么结论？（第一层次：物体的沉浮与自身的质量和体积都有关。第二层次；不同材料构成的物体，如果体积相同，重的物体容易沉；如果质量相同，体积小的物体容易沉。第三层次：体积大、
11、质量小的物体容易浮，体积小质量大的物体容易沉。）5、为什么用上节课的物体进行比较看不出物体大小、轻重对沉浮的影响，而用这两组材料进行研究时能够看出物体的轻重、体积大小与沉浮的关系？（提醒学生对研究过程进行反思，认识到变量控制实验的意义和作用，体会科学研究方法的重要性。）三、用小瓶子继续研究：1、潜水艇既能在水面航行，又能在水下航行。它是应用了什么原理呢？让我们来做个模拟实验。2、提供实验材料：水槽，小瓶子，沙子若干，实验报告单，学生小组合作。小瓶子沉浮实验报告单 说明：水数量可用无、一点点、较多、装满来表述，也可以用占瓶子体积的大致分数来说明。最后一列给学有余力的小组作其他状态研究，比如教材第
12、6面的中间“浮在水中”（即悬浮）状态。3、组织讨论：这个活动改变了什么因素，什么因素是没有改变的？（改变了物体的质量，物体的体积没有改变。）4、学生尝试用这个实验结论去分析潜水艇的工作原理。在此基础上阅读教材第6面的灰色文字：潜艇既能在水面航行，又能在水下航行。潜艇有一个很大的压载舱。打开进水管道，往压载舱里装满海水，潜艇会下潜，打开进气管道，用压缩空气把压载舱里的海水挤出舱外，潜艇就开始上浮。5、建议有兴致的同学课外去制作简易潜水艇。四、改变条件使同一种物质错误！未找到引用源。沉浮课件演示小结:1.改变液体的密度2.改变物体的形状板书设计：2、沉浮与什么因素有关小球的沉浮 物体沉浮与自身的质
13、量和体积都有关立方体的沉浮小瓶子的沉浮 体积大质量小易浮，体积小质量大易沉潜水艇 应用沉浮原理 1.改变液体的密度改变条件2.改变物体的形状 橡皮泥在水中的沉浮 【教学目标】科学概念：1.改变物体排开的水量，物体在水中的沉浮可能发生改变。2.钢铁制造的船能够浮在水面上，原因在于它排开的水量很大。过程与方法：1.用刻度杯测量橡皮泥排开的水量。2.用橡皮泥制作成不同的形状，使之能够浮在水面上。3.根据橡皮泥排开的水量，做出沉浮判断。情感、态度、价值观：1.认识到认真细致地采集数据的重要。2.在探求原因的过程中，懂得证据的重要性。【教学重点】改变物体排开的水量，物体在水中的沉浮可能发生改变。【教学难
14、点】认识到认真细致地采集数据的重要。【教学准备】水槽1个，不溶水的橡皮泥若干块，刻度杯1个，记录表（教材第8面）。【教学过程】一、观察橡皮泥的沉浮（实心）：1.导入：有的物体在水中是沉的，有的物体在水中是浮的。我们能想办法改变它们的沉浮吗？2.把一块橡皮泥放入水里，观察它的沉浮。3.把一块橡皮泥做成各种不同的形状，放入水中，观察它的沉浮。4.分析：改变橡皮泥形状，橡皮泥的质量有没有发生变化？橡皮泥的体积有没有发生变化？（预设：若学生对橡皮泥的体积是否改变无法确定，可出示刻度杯测量。从而得出，改变橡皮泥的形状，质量没有变，体积也没有变，橡皮泥的沉浮状态不会发生改变。）二、让橡皮泥浮在水面上：1.
15、有没有办法能让橡皮泥浮在水面上呢？（前提仍然是改变橡皮泥的形状，不能有其他添加物，方法是做成船形或者空心的。）2.讨论：同一块橡皮泥，做成不同的形状，有的沉入水中，有的浮在水面上，这是什么原因呢？（在学生充分讨论的基础上概括：橡皮泥浸入水的体积发生改变，导致在水中排开的水量发生了变化。） 三、比较橡皮泥排开的水量：1.讲授：我们把物体在水中排开水的体积叫做排开的水量。排开的水量可以用量杯来进行测量。方法是：放入物体后的刻度减去量杯原有水的刻度就是物体排开的水量。（补充：排开的水量与我们平时说的是排水量是有区别的，前者指的是物体排开水的体积，而后者是物体排开水的重量。另外用量杯测量排开的水量还不
16、是很精确，所以在读数的时候一定要细致，特别是观察刻度时视线要与水凹面持平。）2.取一个量杯，在量杯里倒入200毫升水，把橡皮泥做成实心团，放入量杯中，观察它排开的水量，做好记录。再把橡皮泥做成能浮在水面的各种形状，观察它们排开的水量，也记录在表格中。（教材第8面） 3.从上面的数据中我们发现了什么？（沉的形状排开的水量小，即浸入水的体积小，浮的形状排开的水量小，即浸入水的体积大。从上面的数据中我们发现，橡皮泥浮起来的原因在于它的质量不变，而浸入水的体积增大。）4.铁块在水中是沉的，钢铁造的大轮船却能浮在水面上，还能装载货物。对于这个问题，我们能解释了吗？如果要制造能装载更多货物的超大轮船，你认
17、为个怎样做呢？ 板书设计： 改变物体排开的水量 沉浮可能发生改变 船浮在水面上 排开的水量很大 造一艘小船【教学目标】科学概念：1.相同重量的橡皮泥，浸入水中的越大越容易浮，它的装载量也随之增大。2.科学与技术紧密相连，它们为人类的发展做出了巨大贡献。过程与方法：1.探索用橡皮泥造船，不断改进船的形状，增大船浸入水中的体积。2.按照自己设计的方案制造小船，并不断改进。情感、态度、价值观：1.体会不断改进设计对结果的影响。2.感受人类创造发明的历程，激发创造欲望。【教学重点】相同重量的橡皮泥，浸入水中的越大越容易浮，它的装载量也随之增大。【教学难点】探索用橡皮泥造船，不断改进船的形状，增大船浸入
18、水中的体积。【教学准备】教师准备：水槽一个，橡皮泥若干，垫片或玻璃弹子若干。制作多媒体。学生准备：收集船的发展史资料和各种船的模型，造个性船需要的各种材料。【教材处理】本课教材安排了5个活动内容，为了更有效利用时间，我对教材作了比较大的调整，把“用橡皮泥造船”和“哪艘船装载的货物多”合并为“橡皮泥小船制作比赛”，把原教材“船的发展史”和“船的展览会”合并作为第二个教学内容，而把“用其他材料造船”放在最后，可以比较机动的处理课堂教学时间。【教学过程】一、橡皮泥小船制作比赛：1.谈话导入：船是人类的伟大发明。自从有了船，人们可以自由方便地在水面上行驶，也可以把很多的货物运送到远方。今天让我们来造一
19、艘小船。不过，我们使用的造船材料是橡皮泥，而且我们进行一场别开生面的橡皮泥小船比赛。2.集体制订比赛规则：用同体积的同种品牌橡皮泥，不准有其他的添加物，比谁制造的小船装载量大。时间限制在10分钟内。3.学生分小组制作，教师提醒要考虑装载物以及船的稳定性。并控制时间。4.测试：哪艘船装载的货物多。先在黑板上记录各小组的序号和船名，再挑选几个同学作为记录员和监督员，由教师统一放垫圈的个数，每个组只有一次机会，提醒放的时候动作要轻，垫圈在船体里的分布尽量均匀，一开始可以先统一多放几个，然后再逐个增加，及时记录各组的小船的载重量（以沉下时小船里的垫圈个数减1作为小船的载重量）。让几个装载量比较大的小组
20、上台介绍经验。二、船的发展史和展览会：阅读教材11面内容，教师随机介绍（按从左到右从上到下的顺序）：木筏、独木舟、明轮、帆船、气垫船、远洋货船、现代客轮、航空母舰。2.学生补充介绍自己收集的关于船的知识，要求精要。3.学生出示各类船的模型，集体观看。三、造个性船：1.学生说说了解了船的发展、观看了各种船模型后的体会。2.讨论如何制造自己喜欢的个性船，重点讨论：我想造什么样的小船？我希望它有什么特点？造这艘小船需要什么材料？3.出示我的造船计划，学生分组按计划进行个性船的制作。0（1）准备：1）决定造一艘什么船；2）准备需要的材料。（2）制作：1）画出船的设想草图；2）动手制作。（3）改进和完成
21、：1）放到水里试试，找出需要改进的地方；2）演示、介绍我的小船。我的小船有哪些特点？我的小船还有哪些需要改进的地方？4.交流：我的或同学的小船还有哪些需要改进的地方？四、拓展活动：进行一次个性船展示会，举行各类奖项的评比。 板书设计：造一艘小船橡皮泥小船制作比赛造个性船我的造船计划一、准备二、制作三、改进和完成浸入水中的体积越大 越容易浮 装载量增大 浮力教学资源浮力是新修订后教科版实验教科书科学五年级下册第一单元中的第五课内容。这是本单元中的“分水岭”，从本课开始，学生将尝试解释物体在水中沉浮的原因。本课共编排四个活动，分别是感受浮力，测量一块泡沫塑料块的浮力，测量不同大小泡沫塑料块的浮力，
22、解释上浮的原因。意图通过一系列的探究活动中，让学生自己去发现、解释物体在水中上浮的原因。学生分析与设计意图学生在学习本节内容之前，已经研究过影响物体的沉浮的因素，在五上运动和力单元的学习的基础上，对于重力、拉力等“力” 有了一定的认识，学生对“浮力”有一定的生活经验。但是，五年级的学生往往认为，浮在水面上的物体，重力等于0，也无法理解该如何测量浮力的大小。学生已有的经验不能解释为什么物体在水里会上浮。本堂课就是基于学生的已有经验，将“浮力”置于研究“力”的语境中展开，并通过一系列有结构的探究活动，帮助学生修正和完善对“浮力”的认识。教学目标科学概念上浮物体在水中都受到浮力的作用，我们可以感受到
23、浮力的存在，可以用测力计测出浮力的大小。物体浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大。当物体在水中受的浮力大于重力时就上浮，浮在水面的物体，浮力等于重力。 过程与方法学会用弹簧秤测量塑料瓶在水中受到的浮力。能用浮力和重力的关系，解释物体在水中的沉浮。情感、态度、价值观经历弹簧秤测量浮力的过程，懂得方法的改进有利于我们研究的顺利进行。学习利用数据分析解释现象的过程，懂得数据的重要性。教学准备每小组：一个弹簧秤、一个塑料瓶、一个带吸盘的挂衣钩、一个边上贴有刻度的水槽、一根细线、记录表、一条毛巾。教学环节课前谈话1.拉绳子比赛，静止说明了左边的力等于右边的力2.出示塑料瓶：现在我用手拉着它，它一共受到几
24、个力的作用？能把它画下来吗？板画：3.想知道塑料瓶到底受到重力的大小，该怎么办？（弹簧秤 测力计）4.手拉着塑料瓶，静止不动时，拉力应该是多少？（拉力重力）【设计意图】这是“暗藏玄关”的环节，将“浮力”置于“运动和力”的语境下思考，重力部分内容是本课学习的基础，而“拉力重力”则为接下来的静止状态的“浮力重力”作了很好的迁移。一、认识浮力（出示活动指示卡）1测量塑料瓶在空气中的重力，测量塑料瓶静止在水中的重力。质疑：是重力等于零或者变小吗？2感受浮力：用手把塑料瓶压入水中，注意体验手的感觉。3. 画出瓶子静止在水中受到哪些力？活动指示卡1.用测力计测出塑料瓶在空气中的重力_牛，然后测量塑料瓶静止
25、在水中的重力，是_牛。思考：为什么？2.用手把塑料瓶压入水中，注意体验受手的感觉。你的感受是_。3.画出静止在水中的塑料瓶会受到的哪些力。4谈谈浮力，你认为浮力是怎么样的？介绍浮力的方向？演示浮力的方向？预设：有方向、有大小。认识浮力：像塑料瓶这样放入水中，会受到一种竖直向上的力，这种力就是水的浮力。 （贴板书）【设计意图】学生对“浮力”概念的建构与重力等其他力进行联系，并通过在操作中亲身体验并逐步内化，在描述和推测中逐步修正并最终将自己的体验转化成科学概念。5释疑：塑料瓶浮在水面上静止时，重力并没有消失，而是与浮力相互作用，抵消了；此时，浮力=重力。（板书：浮力重力）6老师拉动绳子使塑料瓶子
26、静止在水中，这时塑料瓶受到了哪里力？二、测量塑料瓶在水里受到的浮力1测量压力的方案指导：汇报讨论，（修改板书：“浮力重力拉力”）教师演示实验，指导水槽底部吸盘的使用。【设计意图】在学生没有学习过定滑轮知识的基础上，告诉学生“此时弹簧秤测量出拉力大小等于压力大小”属于有效告知，可以避免陷入泥潭，提高课堂教学效率。2学生测量，并及时记录。3汇报数据，并产生问题：大家测量出的浮力大小为什么不一样？可能与什么因素有关？【设计意图】本部分教学拆分了教材第一个活动，因为实验器材的组装和操作对学生都存在着难度，这样处理既学生搭个梯子，又创设一个很自然的问题情境。三、探究塑料瓶浸入水里的体积和浮力的关系(活动
27、指示卡）1假设：浮力的大小与塑料瓶浸入水里的体积大小有关2实验验证：将塑料瓶以“小部分”、“大部分”和“全部”的状态分三次浸入水中，分别测量出每次，塑料瓶所受到的浮力大小。还要把不同状态下的塑料瓶排开的水量及时记录在报告单上。实验完成后填写好实验记录单，整理好器材。3学生探究实验。4汇报交流：选择三组学生，进行报告单展示仔细观察这三组数据，有什么发现？A:塑料瓶浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大（贴板书）B:塑料瓶排开水的体积越大，受到的浮力也越大（贴板书）【设计意图】这是将数据进行概括、提炼并形成自己发现的过程；充分培养学生尊重数据精神，懂得数据的重要性。四、小结拓展1现在能完整解释为什么
28、把塑料瓶按入水里突然松开手塑料瓶就会快速上浮？（完全浸入水中的塑料瓶受到的浮力远远大于它本身的重量，因此一松手，木塑料块就浮起来了。等到浮在水面上之后，木塑料块为什么不再向上冒？因为此时它浸入水中的体积很小了，受到的浮力也很小。小到与它本身的重力相等，因此就不再上浮，也不下沉。）【设计意图】这是利用数据分析解释现象的过程，充分展现“科学的本质就是解释”。2出示螺帽:放入水里,下沉。这节课我们研究的都是上浮的物体，在水里下沉的物体如这个螺帽，它在水里是不是也会受到浮力作用？下节课大家和你们的科学老师接着研究。下课。【设计意图】颇有“一波刚平，一波又起”态势，很自然引出下节课的研究主题，体现教材编排的结构性，同时也让学生意识到浮力的研究还远未结束，这仅仅是开始。【板书设计】：浮力像塑料瓶这样浮在水面上，会受到一种向上的力，这种力称为水的浮力。 塑料瓶浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大塑料瓶排开水的体积越大，受到的浮力也越大 下沉的物体会受到水的浮力吗 【教学目标】科学概念：1.下沉的物体在水中都受到浮力的作用，我们可以感受到浮力的存在，可以用测力计测出浮力的大小。2.下沉的物体浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大。3.当物体在水中受到的浮力小于重力时就下沉。过程与方法：1.设计
