小學(xué)科學(xué)《物體在水中是沉還是浮》教案

《物體在水中是沉還是浮》教案教學(xué)目標科學(xué)概念：1.知道物體在水中有沉有浮，判斷物體沉浮有一定的標準。2.知道同種材料構(gòu)成的物體，改變它的質(zhì)量和體積，沉浮狀態(tài)不改變。過程與方法：1.對物體沉浮做出預(yù)測，并用實驗驗證，做好記錄。2.學(xué)會用切分和疊加物體的方法研究沉浮變化。情感、態(tài)度、價值觀：認識到用實驗驗證猜想，能及時糾正自己的錯誤概念。教學(xué)重點知道同種材料構(gòu)成的物體，改變它的質(zhì)量和體積，沉浮狀態(tài)不改變。教學(xué)難點幫助學(xué)生及時糾正自己的錯誤概念。教學(xué)準備教師演示實驗：水槽1個，大小相近的磚塊、木塊和塑料塊各一個。小組實驗一：水槽1個，物體7種（小石塊、泡沫塊、回形針、蠟燭、帶蓋的空瓶、蘿卜、橡皮），實驗記錄表。小組實驗二：水槽，蘿卜，橡皮（與實驗一共用），小刀1把，回形針10枚，木塊3塊，實驗記錄表。教學(xué)過程一、觀察物體的沉浮：1.談話：物體在水中是沉還是??？哪些物體在水中是下沉的，哪些物體在水中是上浮的呢？（預(yù)設(shè)：在自由發(fā)表的前提下，及時抓住學(xué)生的錯誤概念或不完整表述，引發(fā)認知沖突，激發(fā)探究沉浮的興趣。）2.把磚塊和木塊分別輕輕放入水里，觀察它們在水中的沉浮情況。操作過程：把水槽放在展示臺上。出示磚塊，輕輕從水面放入水中，觀察它的下沉過程，板書：沉。再出示木塊，同樣輕輕從水面放入水中，觀察它的沉浮情況，板書：浮。（活動要點：規(guī)定放物體的操作要求，確定判斷沉浮的標準。）3.把塑料塊輕輕放入水里，觀察它在水中是沉還是浮。操作過程：先猜測塑料塊的沉浮。再根據(jù)操作要求輕輕放入水中，觀察它的沉浮情況，板書：浮。（說明：若選擇的是高密度的塑料塊，可能會出現(xiàn)塑料塊的大部分浸入水中，可指出只要物體的一部分露出水面，就說明是浮的。限于學(xué)生的認知能力，暫時回避“懸浮”概念。）二、觀察更多物體在水中的沉浮：1.教師從小袋子取出7種物體，分別是小石塊、泡沫塊、回形針、蠟燭、帶蓋的空瓶、蘿卜、橡皮。2.以小石塊為例，討論完成教材第2面表格的前面2行“預(yù)測”、“理由”的填寫，并建議沉浮可用往上或往下的箭頭符號來表示。3.學(xué)生獨立完成其他物體的“預(yù)測”、“理由”這2行表格的填寫。4.小組領(lǐng)實驗器材，分工合作，進行實驗觀察，完成實驗記錄表。5.組織交流：把我們的預(yù)測與實驗結(jié)果相比較，預(yù)測正確的有哪些，預(yù)測不正確的有哪些？整理自己的預(yù)測理由，想一想物體的沉浮可能與什么因素有關(guān)呢？（隨機羅列各因素，如體積大小、輕重、形狀、材料、是否空心等，以備后面活動中進行探究。）（說明：本活動按“教師出示材料樣本—學(xué)生預(yù)測和思考沉浮理由—小組實驗觀察”的順序進行，因為觀察前的預(yù)測是科學(xué)研究的重要環(huán)節(jié)，更是調(diào)動學(xué)生思維的必然條件。而且選擇的7種物體是一組有結(jié)構(gòu)的材料，既有容易判斷沉浮的，也有難以直接判斷沉浮的，比如胡蘿卜、蠟燭頭等，這樣的設(shè)計都體現(xiàn)了用材料有效調(diào)控教學(xué)的目的。）6.還可以按教材第2面的卡通人物對白，試試其他身邊的小物體的沉浮，對影響沉浮的因素作進一步的思考。三、觀察同一種材料構(gòu)成的物體在水中的沉浮：1.小組整理實驗材料，留下水槽、蘿卜、橡皮，裝好另外幾種物體放置一邊，教師出示小刀，演示切分方法（說明：排除無關(guān)材料的干擾，用新材料新活動再次激發(fā)學(xué)生探究興趣，并對小刀的安全使用作必要的說明，為避免劃破桌面，建議墊一塊小木板或硬紙板），引導(dǎo)思考：橡皮在水中是沉的，把橡皮切成一半大小，還會沉嗎？再切成四分之一、八分之一大小，還會沉嗎？推測把它切得更小會怎樣。蘿卜在水中是浮的，把蘿卜切成一半大小，還會浮嗎？再切成四分之一、八分之一大小，還會浮嗎？推測把它切得更小會怎樣。2.學(xué)生完成教材第3面的記錄表“預(yù)測”、“理由”這兩列。3.小組領(lǐng)小刀，實驗操作，記錄實驗結(jié)果并思考其中的原因。（說明：橡皮和蘿卜不能無限度的切小，因為一旦切分的過小，會出現(xiàn)浮在水面上的情況，這是水的表面張力的原因，這樣的情況不利于教學(xué)，會改變活動探究的方向，建議回避。）4.組織交流，在這個活動中我們改變了什么因素？（體積大?。?，物體的沉浮情況有沒有發(fā)生改變？通過以上實驗，我們可以得到什么結(jié)論？（同一種材料的物體，把它們的體積變小，在水中的沉浮狀態(tài)是不會發(fā)生改變的。）（補充：這里也可以用質(zhì)量來概括，即同一種材料的物體，把它們的質(zhì)量減輕，在水中的沉浮狀態(tài)是不會發(fā)生改變的。）5.收回小刀、蘿卜和橡皮，出示回形針和木塊，引導(dǎo)思考：一枚回形針在水中是沉的，把兩枚回形針穿在一起，還是沉的嗎？把更多的回形針穿在一起，放入水里，是沉還是??？一塊木塊在水中是浮的，用透明膠帶把兩塊木塊粘在一起，放入水里，還是浮的嗎？如果把三塊、四塊甚至更多的木塊粘在一起，它們在水中是沉還是??？6.提供材料回形針10枚，木塊3塊，學(xué)生實驗。7.組織交流，概括：同一種材料的物體，把它們的體積變大，在水中的沉浮狀態(tài)也不會發(fā)生改變的。8.小結(jié)：把剛才切分和疊加這兩個實驗聯(lián)系在一起，我們得到了什么結(jié)論？學(xué)生記錄中教材第4面的實驗報告單上。（由同一種材料構(gòu)成的物體，改變它們的體積大小，在水中的沉浮是不會發(fā)生改變的。）板書設(shè)計：1、物體在水中是沉還是浮磚塊沉木塊浮塑料塊浮猜測與沉浮相關(guān)因素：體積大小、輕重、形狀、材料、是否空心等由同一種材料構(gòu)成的物體，改變它們的體積大小，在水中的沉浮是不會發(fā)生改變的。材料收集：用小袋子把小石塊、泡沫塊、回形針、蠟燭、帶蓋的空瓶裝好，并補充大小輕重相近的蘿卜、橡皮各一，以便下節(jié)課各組實驗使用。物體在水中是沉還是浮一、背景和目標生活中哪些物體在水中下沉，哪些物體在水中上浮，學(xué)生已經(jīng)有一定的經(jīng)驗；物體為什么會上浮和下沉，學(xué)生也有他們自己的解釋。表面上看是一些物體上浮而另一些物體下沉，實際上是一些變量決定了物體的浮沉。這些變量包括物體的體積、重量和被放液體的密度。人們通常說：“重的物體下沉而輕的物體上浮”“所有的木材都會上浮”，這些表述都過于簡化，生活中不難找到與這些說法相悖的例子。如何在學(xué)生已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行學(xué)習(xí)？這是本單元面臨的問題，也是本節(jié)課開始探索的任務(wù)。從糾正學(xué)生的錯誤概念開始，通過一步一步地探索，讓學(xué)生逐步明白現(xiàn)象背后的原因，認識到事物的規(guī)律。猜想一個物體在水中是上浮還是下沉，是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，學(xué)生將想出許多原因。有些猜想基于物體材料本身，有的基于對熟悉物體先前的認識，有的會關(guān)注物體的體積大小、形狀、重量或其他的一些特性。學(xué)生很容易把沉浮的原因歸結(jié)為物體的輕重和大小。鑒于此，教科書特地安排了同一種材料構(gòu)成的物體，改變它們的重量和體積大小，沉浮狀況不變的內(nèi)容，從而糾正學(xué)生一些錯誤的前概念。科學(xué)概念●物體在水中有沉有浮，判斷物體沉浮有一定的標準?！裢N材料構(gòu)成的物體，改變它的重量和體積，沉浮狀況不改變。過程與方法●對物體的沉浮做出預(yù)測，并用實驗驗證，做好記錄?！駥W(xué)會用切分和疊加物體的方法研究沉浮變化。情感態(tài)度價值觀●認識到用實驗驗證猜想，能及時糾正自己的錯誤概念。二、教學(xué)準備每組一個水槽、教科書上要求的七種物體、一把小刀、枚回形針、3塊相同大小的小木塊、記錄表。三、教科書說明本課由三部分組成，分別是“觀察物體的沉浮”“觀察更多的物體在水中的沉浮”“觀察同種材料構(gòu)成的物體在水中的沉浮”。第一部分：觀察物體的沉浮教科書第2頁的兩幅圖，是讓學(xué)生進行一項簡單的觀察活動——觀察磚塊、木塊在水中的沉浮，確定判斷物體沉浮的標準。同時，規(guī)定了操作的方法：把物體輕輕從水面放入水里，而不是把物體扔進水中，也不是放在水面上。接下來要判斷塑料塊在水里的沉浮情況，由于學(xué)生對磚塊、木塊的沉浮經(jīng)驗十分豐富，一般不會出現(xiàn)判斷錯誤，而對塑料塊的沉浮經(jīng)驗普遍不足。所以，應(yīng)先猜測塑料塊的沉浮，然后根據(jù)操作要求，輕輕放入水中，觀察它的沉浮狀況。這里既是復(fù)習(xí)沉浮的標準，又為下一步的觀察活動作了鋪墊。需要指出的是，若放人高密度聚乙烯(HDPE)塑料塊，塑料塊的大部分是浸入水中的，有些學(xué)生會把這種現(xiàn)象表述為“塑料塊沉入水中了”，而不是表述為“塑料塊是浮的”。因此，此項活動，也是進一步界定“(浮在水中的物體)只要物體的一部分露出水面，就說明這個物體是浮的”，從而避免出現(xiàn)懸浮的概念。第二部分：觀察更多的物體是沉還是浮明確了觀察沉浮的方法和標準，下面再來觀察更多物體的沉浮情況。教科書安排了七種材料讓學(xué)生進行觀察。這七種材料是有結(jié)構(gòu)的，有學(xué)生極易做出沉浮判斷的材料，如石頭、泡沫塑料等，也有他們較難判斷沉浮的材料，如蘿卜、蠟燭頭等。因此，在這部分觀察活動開始前，教科書對觀察活動提出了更高的、進一步的要求。即“先預(yù)測物體在水中是沉還是浮，說說預(yù)測的理由，再把它們放在水中觀察”。根據(jù)已有的生活經(jīng)驗進行猜測，預(yù)想在觀察中可能觀察到的現(xiàn)象一這種觀察前的推測，是科學(xué)研究的重要環(huán)節(jié)，進行初始的假想或推論，更是調(diào)動思維的必要條件。學(xué)生的預(yù)測，展示的是他們對沉浮判斷的初始概念，當實驗結(jié)果與學(xué)生的初始概念產(chǎn)生沖突時，更容易引起學(xué)生的思考，從而發(fā)現(xiàn)并提出問題。所以，活動之后要求學(xué)生區(qū)分哪些預(yù)測是正確的哪些預(yù)測是錯誤的，結(jié)合自己的預(yù)測理由，進一步思考影響物體沉浮的因素有哪些是十分必要的。在學(xué)生的經(jīng)驗中，影響物體沉浮的因素(變量)有以下幾個：體積大小、輕重、形狀、材料、是否空心等。這些因素有些是相互關(guān)聯(lián)的，如大小、形狀和是否空心。接下來的學(xué)習(xí)，將圍繞這些變量，進行沉浮原因的探索。第三部分：觀察同種材料構(gòu)成的物體在水中的沉浮這部分內(nèi)容研究的是材料對沉浮的影響，實際上指向物質(zhì)的密度概念，但在此處不出現(xiàn)密度概念。教科書用橡皮和蘿卜作為研究材料，進行實驗研究。在不少學(xué)生的初始概念中，物體越小，重量越輕，就越容易浮起來。因此，學(xué)生會認為把橡皮切得很小的時候，會浮起來。實驗結(jié)果與學(xué)生的推測相反，這對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思維發(fā)展都有好處。切分橡皮和蘿卜的方法，不限于教科書提供的方法，只要能夠大致切分成差不多大小就可以。實驗中使用小刀的時候，應(yīng)提醒學(xué)生注意安全。橡皮和蘿卜不能無限制地切小，切分得太小，會出現(xiàn)浮在水面上的情況，這是因為水的表面張力的原因，出現(xiàn)這種情況將會對教學(xué)產(chǎn)生不利的影響，會改變探索的方向。如果找不到能浮在水面的蘿卜，可以用蘋果等代替。通過橡皮和蘿卜的實驗，學(xué)生會初步明白，同種材料構(gòu)成的物體，把它們的體積變小，它們在水中的沉浮狀況是不變的。同樣，做回形針和木塊的實驗是對前一部分的逆向思考。通過實驗學(xué)生會明白，同種材料構(gòu)成的物體，把它們的體積增大，它們的沉浮狀況也不會改變。把這兩個實驗連起來觀察，學(xué)生能夠得出這樣的結(jié)論：同種材料構(gòu)成的物體，改變它們的體積大小，在水中的沉浮是不會改變的。可見，這部分內(nèi)容隱含著材料本身的質(zhì)地(物質(zhì)的密度)與物體在水中的沉浮有關(guān)系的道理。四、教學(xué)建議1.觀察物體的沉浮。一開始，教師可以讓學(xué)生回憶曾經(jīng)看到過的物體沉浮情況，了解學(xué)生的經(jīng)驗。然后出示磚塊，演示把磚塊輕輕放入水里，觀察它的下沉過程，板書：沉；出示木塊，演示把木塊輕輕放入水里，觀察它的沉浮，板書：浮。這里確定了沉和浮的參照標準。接著，出示塑料塊，讓學(xué)生猜測塑料塊放入水中，是沉還是浮。猜測后，把塑料塊輕輕放入水中，觀察塑料塊的沉浮狀況，并指出像塑料塊這樣，只要物體有一小部分接近或者露出水面，都屬于浮的情況。2.觀察更多物體在水中的沉浮。把小石塊、泡沫塑料塊、回形針、蠟燭、帶蓋的空瓶、蘿卜和橡皮放在桌上，讓學(xué)生預(yù)測，哪些物體會沉，哪些物體會浮，并把預(yù)測結(jié)果和預(yù)測的理由填入表格；然后給學(xué)生發(fā)水槽，進行實驗觀察驗證，并把實驗結(jié)果填入表格中。這里的順序不要調(diào)換，如果一開始把水槽和物品全部放在桌上，學(xué)生有可能直接進行實驗，而跳過了預(yù)測和思考沉浮理由的過程。比較預(yù)測結(jié)果與實驗結(jié)果，有沒有出現(xiàn)預(yù)測錯誤，思考這是為什么？同時全班討論，我們在預(yù)測時，判斷物體沉浮的依據(jù)是什么？影響物體沉浮的因素有哪些？把這些因素全部羅列在黑板上，以備在后面的活動中進行研究。3.觀察同種材料構(gòu)成的物體在水中的沉浮規(guī)律。(1)提問：這塊橡皮在水中是沉的，蘿卜是浮的，把它們切成一半大小，它的重量和體積減小了多少？它在水中的沉浮會發(fā)生變化嗎？如果切成四分之一大小、八分之一大小，又會怎樣呢？(2)讓學(xué)生把預(yù)測結(jié)果填寫在表格里，并寫上預(yù)測理由。(3)演示切分橡皮的方法，提醒學(xué)生使用小刀要注意安全。為了保護桌面不受到小刀的劃傷，可以在桌面墊上硬紙板或者木板。(4)學(xué)生操作，記錄實驗結(jié)果并思考其中的原因。(5)提問：我們對橡皮和蘿卜進行了切分，得到了沉浮的一些規(guī)律；如果反向思考，把同種材料構(gòu)成的物體進行疊加，沉浮會發(fā)生變化嗎？(6)教師給每小組提供一些回形針和小木塊，讓學(xué)生按照教科書第4頁的方法進行操作，并把結(jié)果記錄在表格上。(7)匯報實驗結(jié)果，討論：同一種材料構(gòu)成的物體，在水中的沉浮規(guī)律有什么特點。記錄表：物體在水中是沉還是浮1觀察更多物體在水中的沉浮預(yù)測理由結(jié)果小石塊泡沫塑料塊回形針蠟燭帶蓋的