小学科学《物体在水中是沉还是浮》教案

《物体在水中是沉还是浮》教案教学目标科学概念：1.知道物体在水中有沉有浮，判断物体沉浮有一定的标准。2.知道同种材料构成的物体，改变它的质量和体积，沉浮状态不改变。过程与方法：1.对物体沉浮做出预测，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：认识到用实验验证猜想，能及时纠正自己的错误概念。教学重点知道同种材料构成的物体，改变它的质量和体积，沉浮状态不改变。教学难点帮助学生及时纠正自己的错误概念。教学准备教师演示实验：水槽1个，大小相近的砖块、木块和塑料块各一个。小组实验一：水槽1个，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。小组实验二：水槽，萝卜，橡皮（与实验一共用），小刀1把，回形针10枚，木块3块，实验记录表。教学过程一、观察物体的沉浮：1.谈话：物体在水中是沉还是浮？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：在自由发表的前提下，及时抓住学生的错误概念或不完整表述，引发认知冲突，激发探究沉浮的兴趣。）2.把砖块和木块分别轻轻放入水里，观察它们在水中的沉浮情况。操作过程：把水槽放在展示台上。出示砖块，轻轻从水面放入水中，观察它的下沉过程，板书：沉。再出示木块，同样轻轻从水面放入水中，观察它的沉浮情况，板书：浮。（活动要点：规定放物体的操作要求，确定判断沉浮的标准。）3.把塑料块轻轻放入水里，观察它在水中是沉还是浮。操作过程：先猜测塑料块的沉浮。再根据操作要求轻轻放入水中，观察它的沉浮情况，板书：浮。（说明：若选择的是高密度的塑料块，可能会出现塑料块的大部分浸入水中，可指出只要物体的一部分露出水面，就说明是浮的。限于学生的认知能力，暂时回避“悬浮”概念。）二、观察更多物体在水中的沉浮：1.教师从小袋子取出7种物体，分别是小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮。2.以小石块为例，讨论完成教材第2面表格的前面2行“预测”、“理由”的填写，并建议沉浮可用往上或往下的箭头符号来表示。3.学生独立完成其他物体的“预测”、“理由”这2行表格的填写。4.小组领实验器材，分工合作，进行实验观察，完成实验记录表。5.组织交流：把我们的预测与实验结果相比较，预测正确的有哪些，预测不正确的有哪些？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呢？（随机罗列各因素，如体积大小、轻重、形状、材料、是否空心等，以备后面活动中进行探究。）（说明：本活动按“教师出示材料样本—学生预测和思考沉浮理由—小组实验观察”的顺序进行，因为观察前的预测是科学研究的重要环节，更是调动学生思维的必然条件。而且选择的7种物体是一组有结构的材料，既有容易判断沉浮的，也有难以直接判断沉浮的，比如胡萝卜、蜡烛头等，这样的设计都体现了用材料有效调控教学的目的。）6.还可以按教材第2面的卡通人物对白，试试其他身边的小物体的沉浮，对影响沉浮的因素作进一步的思考。三、观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮：1.小组整理实验材料，留下水槽、萝卜、橡皮，装好另外几种物体放置一边，教师出示小刀，演示切分方法（说明：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），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？推测把它切得更小会怎样。2.学生完成教材第3面的记录表“预测”、“理由”这两列。3.小组领小刀，实验操作，记录实验结果并思考其中的原因。（说明：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，这样的情况不利于教学，会改变活动探究的方向，建议回避。）4.组织交流，在这个活动中我们改变了什么因素？（体积大小），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.收回小刀、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，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？学生记录中教材第4面的实验报告单上。（由同一种材料构成的物体，改变它们的体积大小，在水中的沉浮是不会发生改变的。）板书设计：1、物体在水中是沉还是浮砖块沉木块浮塑料块浮猜测与沉浮相关因素：体积大小、轻重、形状、材料、是否空心等由同一种材料构成的物体，改变它们的体积大小，在水中的沉浮是不会发生改变的。材料收集：用小袋子把小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶装好，并补充大小轻重相近的萝卜、橡皮各一，以便下节课各组实验使用。物体在水中是沉还是浮一、背景和目标生活中哪些物体在水中下沉，哪些物体在水中上浮，学生已经有一定的经验；物体为什么会上浮和下沉，学生也有他们自己的解释。表面上看是一些物体上浮而另一些物体下沉，实际上是一些变量决定了物体的浮沉。这些变量包括物体的体积、重量和被放液体的密度。人们通常说：“重的物体下沉而轻的物体上浮”“所有的木材都会上浮”，这些表述都过于简化，生活中不难找到与这些说法相悖的例子。如何在学生已有经验的基础上进行学习？这是本单元面临的问题，也是本节课开始探索的任务。从纠正学生的错误概念开始，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。猜想一个物体在水中是上浮还是下沉，是一项具有挑战性的任务，学生将想出许多原因。有些猜想基于物体材料本身，有的基于对熟悉物体先前的认识，有的会关注物体的体积大小、形状、重量或其他的一些特性。学生很容易把沉浮的原因归结为物体的轻重和大小。鉴于此，教科书特地安排了同一种材料构成的物体，改变它们的重量和体积大小，沉浮状况不变的内容，从而纠正学生一些错误的前概念。科学概念●物体在水中有沉有浮，判断物体沉浮有一定的标准。●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●对物体的沉浮做出预测，并用实验验证，做好记录。●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●认识到用实验验证猜想，能及时纠正自己的错误概念。二、教学准备每组一个水槽、教科书上要求的七种物体、一把小刀、枚回形针、3块相同大小的小木块、记录表。三、教科书说明本课由三部分组成，分别是“观察物体的沉浮”“观察更多的物体在水中的沉浮”“观察同种材料构成的物体在水中的沉浮”。第一部分：观察物体的沉浮教科书第2页的两幅图，是让学生进行一项简单的观察活动——观察砖块、木块在水中的沉浮，确定判断物体沉浮的标准。同时，规定了操作的方法：把物体轻轻从水面放入水里，而不是把物体扔进水中，也不是放在水面上。接下来要判断塑料块在水里的沉浮情况，由于学生对砖块、木块的沉浮经验十分丰富，一般不会出现判断错误，而对塑料块的沉浮经验普遍不足。所以，应先猜测塑料块的沉浮，然后根据操作要求，轻轻放入水中，观察它的沉浮状况。这里既是复习沉浮的标准，又为下一步的观察活动作了铺垫。需要指出的是，若放人高密度聚乙烯(HDPE)塑料块，塑料块的大部分是浸入水中的，有些学生会把这种现象表述为“塑料块沉入水中了”，而不是表述为“塑料块是浮的”。因此，此项活动，也是进一步界定“(浮在水中的物体)只要物体的一部分露出水面，就说明这个物体是浮的”，从而避免出现悬浮的概念。第二部分：观察更多的物体是沉还是浮明确了观察沉浮的方法和标准，下面再来观察更多物体的沉浮情况。教科书安排了七种材料让学生进行观察。这七种材料是有结构的，有学生极易做出沉浮判断的材料，如石头、泡沫塑料等，也有他们较难判断沉浮的材料，如萝卜、蜡烛头等。因此，在这部分观察活动开始前，教科书对观察活动提出了更高的、进一步的要求。即“先预测物体在水中是沉还是浮，说说预测的理由，再把它们放在水中观察”。根据已有的生活经验进行猜测，预想在观察中可能观察到的现象一这种观察前的推测，是科学研究的重要环节，进行初始的假想或推论，更是调动思维的必要条件。学生的预测，展示的是他们对沉浮判断的初始概念，当实验结果与学生的初始概念产生冲突时，更容易引起学生的思考，从而发现并提出问题。所以，活动之后要求学生区分哪些预测是正确的哪些预测是错误的，结合自己的预测理由，进一步思考影响物体沉浮的因素有哪些是十分必要的。在学生的经验中，影响物体沉浮的因素(变量)有以下几个：体积大小、轻重、形状、材料、是否空心等。这些因素有些是相互关联的，如大小、形状和是否空心。接下来的学习，将围绕这些变量，进行沉浮原因的探索。第三部分：观察同种材料构成的物体在水中的沉浮这部分内容研究的是材料对沉浮的影响，实际上指向物质的密度概念，但在此处不出现密度概念。教科书用橡皮和萝卜作为研究材料，进行实验研究。在不少学生的初始概念中，物体越小，重量越轻，就越容易浮起来。因此，学生会认为把橡皮切得很小的时候，会浮起来。实验结果与学生的推测相反，这对学生的学习兴趣和思维发展都有好处。切分橡皮和萝卜的方法，不限于教科书提供的方法，只要能够大致切分成差不多大小就可以。实验中使用小刀的时候，应提醒学生注意安全。橡皮和萝卜不能无限制地切小，切分得太小，会出现浮在水面上的情况，这是因为水的表面张力的原因，出现这种情况将会对教学产生不利的影响，会改变探索的方向。如果找不到能浮在水面的萝卜，可以用苹果等代替。通过橡皮和萝卜的实验，学生会初步明白，同种材料构成的物体，把它们的体积变小，它们在水中的沉浮状况是不变的。同样，做回形针和木块的实验是对前一部分的逆向思考。通过实验学生会明白，同种材料构成的物体，把它们的体积增大，它们的沉浮状况也不会改变。把这两个实验连起来观察，学生能够得出这样的结论：同种材料构成的物体，改变它们的体积大小，在水中的沉浮是不会改变的。可见，这部分内容隐含着材料本身的质地(物质的密度)与物体在水中的沉浮有关系的道理。四、教学建议1.观察物体的沉浮。一开始，教师可以让学生回忆曾经看到过的物体沉浮情况，了解学生的经验。然后出示砖块，演示把砖块轻轻放入水里，观察它的下沉过程，板书：沉；出示木块，演示把木块轻轻放入水里，观察它的沉浮，板书：浮。这里确定了沉和浮的参照标准。接着，出示塑料块，让学生猜测塑料块放入水中，是沉还是浮。猜测后，把塑料块轻轻放入水中，观察塑料块的沉浮状况，并指出像塑料块这样，只要物体有一小部分接近或者露出水面，都属于浮的情况。2.观察更多物体在水中的沉浮。把小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜和橡皮放在桌上，让学生预测，哪些物体会沉，哪些物体会浮，并把预测结果和预测的理由填入表格；然后给学生发水槽，进行实验观察验证，并把实验结果填入表格中。这里的顺序不要调换，如果一开始把水槽和物品全部放在桌上，学生有可能直接进行实验，而跳过了预测和思考沉浮理由的过程。比较预测结果与实验结果，有没有出现预测错误，思考这是为什么？同时全班讨论，我们在预测时，判断物体沉浮的依据是什么？影响物体沉浮的因素有哪些？把这些因素全部罗列在黑板上，以备在后面的活动中进行研究。3.观察同种材料构成的物体在水中的沉浮规律。(1)提问：这块橡皮在水中是沉的，萝卜是浮的，把它们切成一半大小，它的重量和体积减小了多少？它在水中的沉浮会发生变化吗？如果切成四分之一大小、八分之一大小，又会怎样呢？(2)让学生把预测结果填写在表格里，并写上预测理由。(3)演示切分橡皮的方法，提醒学生使用小刀要注意安全。为了保护桌面不受到小刀的划伤，可以在桌面垫上硬纸板或者木板。(4)学生操作，记录实验结果并思考其中的原因。(5)提问：我们对橡皮和萝卜进行了切分，得到了沉浮的一些规律；如果反向思考，把同种材料构成的物体进行叠加，沉浮会发生变化吗？(6)教师给每小组提供一些回形针和小木块，让学生按照教科书第4页的方法进行操作，并把结果记录在表格上。(7)汇报实验结果，讨论：同一种材料构成的物体，在水中的沉浮规律有什么特点。记录表：物体在水中是沉还是浮1观察更多物体在水中的沉浮预测理由结果小石块泡沫塑料块回形针蜡烛带盖的