《浮力》教學(xué)設(shè)計

1、浮力教學(xué)設(shè)計教學(xué)案例基本信息對應(yīng)信息技術(shù)主題T21技術(shù)支持的探究學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計開始時間009結(jié)束時間3949學(xué)科科學(xué)學(xué)段 小學(xué)年級五年級案例名稱浮力教材書名：科學(xué)出版社：首都師范大學(xué)出版社出版日期：2013 年 6 月教學(xué)案例設(shè)計參與人員分工（可修改）姓名單位設(shè)計者李兵兵北京小學(xué)豐臺萬年花城分校實施者李兵兵北京小學(xué)豐臺萬年花城分校學(xué)科指導(dǎo)者曹鳳娥北京教育學(xué)院豐臺分院信息技術(shù)指導(dǎo)者李雪萍北京教育學(xué)院豐臺分院課件制作者李兵兵北京小學(xué)豐臺萬年花城分校其他參與者王強北京小學(xué)豐臺萬年花城分校課程說明信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合是指將信息技術(shù)、信息資源與學(xué)科教學(xué)有機結(jié)合 ,通過在各學(xué)科教學(xué)中有效地應(yīng)用信息技術(shù)，促

2、進教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式、教師教學(xué)方式和師生互動方式的變革，為學(xué)生創(chuàng)造生動的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境，使信息技術(shù)成為學(xué)生認知、探究和解決問題的工具，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)及利用信息技術(shù)自主探究、解決問題的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。信息技術(shù)環(huán)境軟硬件要求及搭建環(huán)境情況教師電腦、大屏幕、apple TV、師生每人一個ipad、陽光課堂教學(xué)互動平臺。教學(xué)背景分析1.教材分析浮力是首師大版小學(xué)科學(xué)教材第5冊力與生活單元中的第2課，是學(xué)生學(xué)習(xí)了推力和拉力后，認識的又一種力。在學(xué)習(xí)推力和拉力的過程中，學(xué)生知道了力有大小、方向，并可以使物體的形狀或運動狀態(tài)發(fā)生改變。本課的學(xué)習(xí)是上節(jié)課的延續(xù)，同時又是對物體在水中受

3、浮力情況的系統(tǒng)的、深入的了解和認識過程。 2.學(xué)情分析學(xué)生知道物體在水中有的沉有的浮，物體的沉浮與浮力有關(guān)，在水中浮著的物體受到水的浮力，但是對于在水中下沉的物體是否受到水的浮力卻看法不一。 學(xué)生有了一定設(shè)計實驗的能力，能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行整理分析，但在進行實驗探究的過程中，探究方法及步驟需要教師指導(dǎo)完善，探究過程中需要教師做必要的引導(dǎo)。學(xué)生缺乏推測意識，更沒有認識到推測于科學(xué)探究的重要性，需要教師逐步引導(dǎo)與培養(yǎng)。在四年級數(shù)學(xué)課上，學(xué)生學(xué)習(xí)了統(tǒng)計圖，能繪制簡單的折線統(tǒng)計圖，具有一定的根據(jù)統(tǒng)計圖進行分析，得出結(jié)論的能力。學(xué)生在信息課上已經(jīng)學(xué)習(xí)如何使用iPad及apple TV 功能，對運用iPad

4、上課很感興趣。學(xué)生學(xué)習(xí)了“陽光課堂教學(xué)互動平臺”畫板功能的使用。教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)：1.知識目標(biāo)：通過實驗，認識到浸入水中的物體都會受到水的浮力，浮力的大小與物體浸入水中的體積有關(guān)。2.能力目標(biāo)：（1）在實驗前用ipad畫折線圖，對實驗進行合理的猜想并簡單闡述理由。（2）能進行實驗設(shè)計并完成實驗操作，能用Apple TV功能進行實驗展示。（3）能用ipad拍攝實驗記錄單并上傳，分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論。（4）能用ipad對他人的學(xué)習(xí)予以關(guān)注和評價。3.情感目標(biāo)：利用ipad拍照并上傳數(shù)據(jù)的功能，培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)合作的意識，實事求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點：利用ipad拍照并上傳數(shù)據(jù)的功能，讓學(xué)生探究：

5、在水中下沉的物體受到的水的浮力，其大小隨著物體浸入水中的體積變化而發(fā)生變化。教學(xué)難點：利用apple TV功能進行實驗展示：物體全部浸入水中（不觸底）受到的浮力最大且不再變化。教學(xué)過程教學(xué)階段教師活動學(xué)生活動設(shè)置意圖技術(shù)應(yīng)用時間安排一、認識浮力，知道上“浮”的物體受到水的浮力。1.感受浮力講述：水是我們的朋友，也是我們的伙伴。我們在水中玩耍嬉戲的時候，經(jīng)常會看到很多物體浮在水面上。比如救生圈，再如泡沫板。一會兒，請你用手將泡沫板向下壓一壓，體驗一下，手有什么感覺？然后松開手，看一看會有什么現(xiàn)象發(fā)生？【板書】在水中的物體2.認識浮力及方向（1）向下壓時，手有什么感覺？（2）慢慢抬起手，發(fā)生了什么

6、現(xiàn)象？（3）講述：我們感受到的這個向上的力就是 “浮力”。板書浮力 我們知道在水中浮著的物體都受到水的浮力。板書 浮 受到 浮力學(xué)生聯(lián)系生活實際回憶學(xué)生實驗感受浮力及浮力方向?qū)W生回答【預(yù)設(shè)】向上頂、抬【預(yù)設(shè)】向上頂?shù)牧α肯Ъぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣首先，通過手的下壓，感受浮力，體驗浮力是一種向上的力。明確浮力是一種向上的力明確在水中“浮”的物體受到浮力二、探究在水中下沉的物體是否受到水的浮力1.猜想在水中下沉的物體是否受到水的浮力（1）講述：我們知道，還有一些物體在水中是下沉的。比如，裝滿砂土的圓柱筒和亞克力板，它們在下沉的過程中受到水的浮力了嗎？誰來猜一猜?！緦?dǎo)語1】：你們都認為會受到水的浮力，真是

7、這樣嗎？我們來看一段視屏?！緦?dǎo)語2】我聽見兩種意見，誰的猜想對呢？我們來看一段視屏?！景鍟砍粒浚?）教師演示（視頻）：分別將圓柱筒和亞克力板放入水中，觀察。（圓柱筒下沉快）（亞克力板下沉慢、漂）（3）提問：看完視頻你有什么新想法？2驗證下沉物體是否受到水的浮力（1）講述：看來只用眼睛看還是缺乏說服力的，你們的猜想對不對呢，我們必須通過實驗來驗證一下。（2）課件：出示水槽、測力計、圓柱筒，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，并明確體積概念。（3）講述：現(xiàn)在我們就以圓柱筒為例，來設(shè)計一個實驗，驗證一下在水中下沉的物體是否受到了水的浮力。（4）提問： 你看到什么現(xiàn)象？說明了什么？【板書】沉 受到（5）追問：誰來說說

8、你是怎樣算出浮力的？（教師強調(diào)：空氣示數(shù)水中示數(shù)=浮力）【板書】各組浮力數(shù)據(jù)【預(yù)設(shè)猜想一】下沉物體受到水的浮力【預(yù)設(shè)猜想二】下沉快的沒有受到浮力，下沉慢的受到了浮力學(xué)生設(shè)計實驗 學(xué)生匯報：第一步，先測圓柱筒在空氣中受到的拉力。第二步，測圓柱筒浸入水中（不定體積）的拉力。學(xué)生實驗驗證：空氣中、水中，測力計數(shù)值會變小，說明下沉的物體也受到水的浮力材料選擇上為了引發(fā)矛盾沖突：亞克力板似乎受到浮力，圓柱筒好像沒有。引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗明確浮力計算方法，為接下來的實驗做準(zhǔn)備。數(shù)據(jù)為接下來引出浮力變化做鋪墊三、探究物體在水中受到浮力的大小與什么因素有 關(guān)1實驗設(shè)計：物體在水中下沉過程中受到的浮力是否有變化（1

9、）觀察：看黑板上各組的浮力數(shù)據(jù)，為什么每個小組算出的浮力都不相同？看來，物體在下沉過程中，浮力發(fā)生了變化。猜一猜，下沉物體受到的浮力的大小與什么有關(guān)？如何設(shè)計浮力是怎樣變化的實驗?zāi)?？（課件出示：圓柱筒刻度線）（2）提問：誰來說一說你們的實驗是怎樣設(shè)計的？（3）追問：圓柱筒的哪個部分浸入到水中就是全部浸入了？2猜想物體下沉過程中浮力變化趨勢并畫出猜想過程（1）提問：大家設(shè)計的實驗過程很清楚，是不是著急做實驗了？（2）講述：別著急，實驗前我們再來猜一猜隨著圓柱筒的體積不斷浸入，浮力會發(fā)生怎樣變化，有什么規(guī)律呢？把你的猜想畫在統(tǒng)計圖上。（3）講解：橫軸表示圓柱筒的位置，縱軸表示浮力大小。大家看（邊講

10、邊畫）在空氣中圓柱筒沒有受到水的浮力，在縱軸 “0牛頓”處畫點。（4）講述：下面，把你的猜想畫在折線圖上。 （5）展示學(xué)生的猜想：2-3個。（6）講述：我們看了這么多的猜想，誰的猜想更準(zhǔn)確呢？下面我們通過實驗驗證一下吧。 3實驗操作指導(dǎo)（1）實驗操作示范（視頻）強調(diào)：一檢：指針零刻度二浸：不同體積三讀：視線相平四計：計算浮力五拍 ：拍攝上傳（2）教師巡視指導(dǎo)強化：浮力計算方法(3）提問：分析實驗數(shù)據(jù)你有什么發(fā)現(xiàn)？學(xué)生猜想：浮力不同的原因：與浸入體積有關(guān)學(xué)生設(shè)計實驗要求：結(jié)合圓柱筒刻度線劃分的體積進行設(shè)計。學(xué)生匯報實驗步驟：將圓柱體依次浸入水中體積， 、體積，直至浸入全部體積后，分別計算浮力的大

11、小學(xué)生匯報：頂部小圈浸入認真聽，思考如何畫折線圖學(xué)生在ipad上畫猜想圖,相互瀏覽、評價。分析他人的猜想，并與自己的猜想進行比較。學(xué)生分組實驗：小組分工，一人實驗，兩人讀數(shù)，一人記錄，一人拍照，集體計算學(xué)生實驗后計算浮力，ipad拍照上傳實驗數(shù)據(jù)，分析實驗數(shù)據(jù)。匯報：在水中下沉的物體浸入水中的體積越大，受到的浮力越大。即，物體受到浮力大小與其浸入水中的體積大小有關(guān)。引導(dǎo)學(xué)生感知：實驗前的猜想，有助于發(fā)現(xiàn)。培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗的能力激發(fā)學(xué)生的興趣,展示出自己的猜想了解學(xué)生前概念，展現(xiàn)學(xué)生的思維過程。相互學(xué)習(xí)，形成良好的互動引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)，歸納、概括總結(jié)實驗結(jié)論使用ipad畫猜想圖展示交流折線圖

12、ipad拍照實驗記錄單并使用ipad展示分析交流T21 14101650T2123002515四、探究物體完全浸入水中后（不觸底）受到浮 力是否發(fā)生變 化1.猜想物體完全浸入水中后的浮力變化（不觸底）提問：物體完全浸入水中后，如果繼續(xù)下沉，它受到的浮力又會發(fā)生怎樣的變化呢？我們來接著猜一猜。2.引導(dǎo)學(xué)生實驗驗證強調(diào)：實驗中動作要緩慢。3教師巡視指導(dǎo)。4.講述：哪個組愿意來匯報你們探究的過程及結(jié)果。5.提問：當(dāng)物體完全浸入水中后，受到的浮力還會發(fā)生變化嗎？為什么？6.評價學(xué)生的猜想。學(xué)生繼續(xù)畫出猜想，并說明理由。學(xué)生實驗，驗證自己的猜想。學(xué)生實驗學(xué)生apple TV鏡像展示實驗過程匯報：物體受到

13、浮力與其浸入水中的體積有關(guān)，浸入體積不變，浮力就不再變化。通過上一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道浮力與浸入體積有關(guān)，希望會有部分學(xué)生猜出并說出理由ipad拍照展示學(xué)生猜想ipad拍照上傳分析報告單鏡像展示完全浸入水中T21 26402929T2131493330T2134123449五、課堂評價選擇題：1.物體受到的浮力大小與物體浸入水中的體積大小（ ）。 A.無關(guān) B.有關(guān)2.物體受到的浮力大小與物體的輕重（ ）。A.無關(guān) B.有關(guān)3.物體受到的浮力大小與水的深淺（ ）。A.無關(guān) B.有關(guān)4.物體全部浸入水中（不觸底）， 受到的浮力（ ）。A.最小 B.最大教師展示：學(xué)習(xí)結(jié)果學(xué)生在ipad上答題,

14、相互瀏覽、評價。明確物體的沉浮與物體輕重，水的深淺無關(guān)ipad答題ipad展示學(xué)生答題情況評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成果T2436203837六、結(jié)束 語講述：通過今天的學(xué)習(xí)，我們知道，在水中的物體，無論浮與沉都會受到水的浮力。物體浸入水中的體積越大，受到的浮力越大。當(dāng)物體完全浸入水中 （不觸底），浮力最大且保持不變。同時，我也要告訴大家：浮力的產(chǎn)生不僅跟物體浸入水中的體積有關(guān)，還與其它因素有關(guān)，在今后的學(xué)習(xí)中，我們將繼續(xù)揭開浮力的秘密，那時我們就會對浮力有更全面的認識與了解了。下課！提示學(xué)生，因為知識結(jié)構(gòu)所限，今天在課堂上對浮力的產(chǎn)生的原因探究的還不夠全面。同時激勵學(xué)生去學(xué)習(xí)、探究。板書設(shè) 計浮力浮 在

15、水中的物體 受到浮力 沉 物體浸入水中的體積越大，受到的浮力越大。當(dāng)物體完全浸入水中 （不觸底），浮力最大且保持不變。課后反 思1改進實驗效果顯著教材中原實驗過程是水沒過物體的過程，（如圖1）不是物體在水中下沉的過程。實驗改進后，（如圖2）符合物體在水中下沉的事實及過程。圖1 圖2如果按照教材中的實驗來實施，學(xué)生在不斷地向水槽內(nèi)加水時，會造成測力計指針的晃動，不利于學(xué)生獲取實驗數(shù)據(jù)。如果讓學(xué)生進行定量觀察，實驗時要不斷地向水槽中注水，讓水逐漸沒過重物的體積、體積、體積和全部體積，學(xué)生不能很好地掌握注水量，將水注入到合適的位置。課堂上聽到最多的就是：“加水、加水”“多了、多了”,還得往回倒，反復(fù)

16、折騰，一不小心還會將水灑的到處都是，場面很是熱鬧。如果水多了，學(xué)生要么會從水槽中再將水取出，再添加；要么就是調(diào)整測力計的高度，固定雙頂絲時又會反反復(fù)復(fù)，而且對于學(xué)生來說固定螺絲也很麻煩，實驗中又很容易滑落?？傊?，無論是怎樣操作，都會帶來很大的麻煩。影響實驗的效果不說，學(xué)生的注意力根本無法集中在實驗上，不能靜下心來仔細觀測實驗數(shù)據(jù)，更不用說思考問題了。課堂的學(xué)習(xí)效果會因?qū)嶒炘O(shè)計的缺陷大打折扣，學(xué)習(xí)效果很差。實驗改進后，通過一個手指控制升降繩便可以將重物浸入到需要的位置，測力計指針也會穩(wěn)穩(wěn)地靜止下來。如果需要調(diào)整，也可以自由地進行，不管是浸入深了，還是淺了，只要輕輕地拉起或放松升降繩，便會很容易地

17、調(diào)整到需要的位置，免去了注水或調(diào)整雙頂絲的干擾。學(xué)生將精力集中在實驗上，靜下心來仔細觀察實驗現(xiàn)象，思考實驗現(xiàn)象，進而得出實驗結(jié)論。2多次猜想促使思考在探究下沉物體是否受到水的浮力前讓學(xué)生根據(jù)已有的生活經(jīng)驗或經(jīng)歷進行了猜想，然后進行實驗演示。圓柱筒它下沉的速度很快，似乎沒有受到水的浮力；而亞克力板下沉過程中飄飄悠悠的，速度緩慢，可以斷定受到了水的浮力。這一快一慢，引發(fā)矛盾沖突：下沉的物體到底受沒受到水的浮力呢？這是第一次猜想。第二次猜想是在設(shè)計“在水中下沉物體受到的浮力是怎樣變化的？”實驗前讓學(xué)生猜想：浮力變化與什么有關(guān)系？將浮力變化與浸入水中的體積逐漸建立起聯(lián)系。第二次猜想后，在學(xué)生進行實驗設(shè)

18、計的基礎(chǔ)上接著猜想：在水中下沉物體受到水的浮力大小變化趨勢，這是第三次猜想。第四次猜想是在學(xué)生建立了“物體受到浮力大小與物體浸入水中的體積有關(guān)，浸入水中的體積越大，受到的浮力越大”這一概念后，猜想：如果物體全部浸入水后中，浮力會發(fā)生怎樣變化呢？這一環(huán)節(jié)的設(shè)計既可以看做是對“物體受到浮力大小與物體浸入水中的體積有關(guān)”這一概念的深入研究，也可以視為課堂評價的一部分，在這一環(huán)節(jié)中學(xué)生的思維得以向縱深發(fā)展。3.用圖顯現(xiàn)思維過程在學(xué)生第三次、第四次猜想過程中，巧妙地借助折線統(tǒng)計圖展現(xiàn)了學(xué)生的思維。畫的過程起到了督促、促進學(xué)生思考的作用。趨勢猜想圖展現(xiàn)的是學(xué)生思維過程，同時也體現(xiàn)了學(xué)生的前概念。折線統(tǒng)計圖

19、的呈現(xiàn)，使學(xué)生直觀地看到在水中下沉物體下沉過程中，受到水的浮力由小到大的變化軌跡，從而突破了教學(xué)重點。在分析統(tǒng)計圖的過程中，學(xué)生逐漸感悟到物體全部浸入水中（不觸底）受到的浮力最大且不再變化，使教學(xué)難點得以突破。4.技術(shù)應(yīng)用提升效率本課借助iPad進行了探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，主動參與、動手動腦、積極體驗，經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，獲取了有關(guān)浮力的知識。在iPad的支持下，課堂在不斷的猜想中推進，在不斷的探究中生成，使教學(xué)目標(biāo)得以更好的實現(xiàn)。陽光課堂互動教學(xué)平臺軟件的使用，實現(xiàn)了教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控，使每堂課都留有一份學(xué)生電子學(xué)習(xí)檔案成為可能。這樣的學(xué)習(xí)方式，有利于教師客觀地對

20、學(xué)生的學(xué)習(xí)進行全面、客觀、公正的評價。iPad的使用轉(zhuǎn)變了以往的學(xué)習(xí)方式，在學(xué)習(xí)中，學(xué)生也能更多地關(guān)注他人的學(xué)習(xí)狀況，在學(xué)習(xí)中，便于師生間、生生間相互交流，從而提高學(xué)習(xí)效率。（1）畫板活動實現(xiàn)時時多方互動本節(jié)課上，學(xué)生的兩次猜想畫圖都是通過陽光課堂互動教學(xué)平臺的畫板功能并運用iPad得以實現(xiàn)的。學(xué)生使用iPad畫圖時，其畫的過程可以通過陽光課堂互動教學(xué)平臺的畫板進行時時轉(zhuǎn)播，使每個學(xué)生都有展示的機會與可能。在以往的課堂上，如果涉及這樣的環(huán)節(jié)，只有學(xué)生畫完圖才可以展示，在展示的過程中，也只能展示一個人或一個小組的學(xué)習(xí)。借助“陽光課堂”互動的分享管控功能，在學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)使用iPad，可以將學(xué)生的屏幕轉(zhuǎn)播到投影設(shè)備上，展示給全班，并可做到同時展示四個學(xué)生的畫圖，便于學(xué)生比較、分析。展示過程只需教師運用分享管控功能在教師的平板電腦直接完成，節(jié)省了時間。在展示時，可以進行追加，替換為任何學(xué)生的畫圖過程。當(dāng)學(xué)生完成畫折線圖提交