马铃薯在水中的沉与浮教学设计

马铃薯在水中的沉与浮教学设计一、教学目标1.科学知识目标学生知道物体在水中有沉有浮，沉浮与物体的重量和体积无关。理解物体在水中受到浮力的作用，浮力的大小与排开的水量有关。2.科学探究目标学生通过实验探究，能够用控制变量法研究影响物体沉浮的因素。学会测量物体在水中受到的浮力大小，并能正确记录和分析实验数据。3.科学态度目标培养学生认真观察、积极思考、勇于实践的科学精神。激发学生对科学探究的兴趣，养成实事求是的科学态度。4.科学、技术、社会与环境目标了解物体沉浮原理在生活中的应用，如潜水艇、轮船等，体会科学技术对社会发展的影响。意识到保护水资源的重要性，培养学生环保意识。

二、教学重难点1.教学重点探究物体沉浮的规律，理解浮力的概念。掌握用控制变量法研究影响物体沉浮的因素。2.教学难点理解浮力大小与排开的水量的关系。引导学生设计实验，自主探究并得出正确结论。

三、教学方法1.实验探究法：通过设计一系列实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，探究物体沉浮的原因，培养学生的探究能力和实践能力。2.讨论法：组织学生对实验结果进行讨论，引导学生分析问题、解决问题，培养学生的合作交流能力和思维能力。3.讲授法：在学生实验探究的基础上，教师进行适当的讲解和总结，帮助学生梳理知识，深化对概念的理解。

四、教学准备1.材料准备：大小不同、轻重不同的马铃薯若干，清水、浓盐水、酒精等不同液体，水槽、量筒、天平、弹簧测力计、塑料瓶、钩码等。2.多媒体课件：制作与教学内容相关的PPT，包括实验视频、图片、动画等，帮助学生直观理解教学内容。

五、教学过程

（一）导入新课（5分钟）1.展示生活中常见的物体，如木块、石头、乒乓球、铁块等，让学生猜测这些物体放入水中后是沉还是浮。2.请几位学生上台将这些物体分别放入水中，验证大家的猜测，观察物体在水中的沉浮现象。3.提问：为什么有些物体在水中会沉，有些物体在水中会浮呢？引出本节课的主题马铃薯在水中的沉与浮。

（二）探究物体沉浮的原因（15分钟）1.提出问题引导学生思考：物体的沉浮可能与哪些因素有关？鼓励学生大胆猜测，如物体的重量、大小、形状、材料等。2.作出假设让学生根据自己的猜测，选择一个因素，作出物体沉浮与该因素有关的假设。例如：假设物体的重量越大，越容易在水中下沉；假设物体的体积越大，越容易在水中上浮等。3.设计实验以"物体的重量对沉浮的影响"为例，引导学生设计实验。实验材料：大小相同的马铃薯、清水、水槽、天平。实验步骤：用天平称出不同重量的马铃薯。将马铃薯分别放入水槽的清水中，观察它们的沉浮情况。强调实验中要控制的变量：马铃薯的大小相同，水的量相同等，只改变马铃薯的重量这一个因素。让学生分组讨论，设计研究其他因素对物体沉浮影响的实验方案，并填写实验设计表格（如下表）。

|研究因素|实验材料|实验步骤|控制变量|||||||物体的重量|大小相同的马铃薯、清水、水槽、天平|1.用天平称出不同重量的马铃薯<br>2.将马铃薯分别放入水槽的清水中，观察沉浮情况|马铃薯大小相同、水的量相同||物体的大小|轻重相同的马铃薯、清水、水槽|1.准备轻重相同但大小不同的马铃薯<br>2.将马铃薯放入水槽的清水中，观察沉浮情况|马铃薯重量相同、水的量相同||物体的形状|相同重量和体积的橡皮泥、清水、水槽|1.将橡皮泥捏成不同形状，如球形、长方体等<br>2.把不同形状的橡皮泥放入水槽的清水中，观察沉浮情况|橡皮泥重量和体积相同、水的量相同||物体的材料|不同材料的物体（如木块、铁块）、清水、水槽|1.将不同材料的物体放入水槽的清水中，观察沉浮情况|物体大小相同、水的量相同|

4.进行实验学生分组按照设计好的实验方案进行实验，教师巡视指导，提醒学生注意观察实验现象，准确记录实验数据。

（三）分析实验结果（15分钟）1.各小组汇报实验结果，教师将学生的实验数据和结论记录在黑板上。2.引导学生分析实验数据，讨论实验结果是否支持自己的假设。提问：通过实验，我们发现物体的沉浮与重量、大小、形状、材料等因素有什么关系？学生讨论后得出：物体在水中的沉浮与物体的重量和体积无关，与物体的材料有关。例如，同体积的木块和铁块，木块浮在水面，铁块沉在水底。3.进一步引导学生思考：为什么物体在水中会有沉有浮呢？引出浮力的概念。4.讲解浮力：物体在水中受到向上的力，这个力就是浮力。用弹簧测力计测量物体在空气中和水中的重量，通过比较两者的差值，就可以得出物体在水中受到的浮力大小。演示实验：用弹簧测力计悬挂一个钩码，读出钩码在空气中的重量G；然后将钩码慢慢放入水中，读出此时弹簧测力计的示数F。浮力大小F浮=GF。让学生分组进行实验，测量一个马铃薯在空气中和水中的重量，计算出马铃薯在水中受到的浮力大小。

（四）探究浮力大小与排开的水量的关系（20分钟）1.提出问题浮力的大小与什么因素有关呢？引导学生猜测浮力大小可能与物体排开的水量有关。2.设计实验实验材料：大小不同的马铃薯、清水、水槽、量筒。实验步骤：在水槽中加入适量的水，记录水面的刻度V1。将马铃薯放入水槽中，观察水面上升的情况，记录此时水面的刻度V2。计算马铃薯排开的水量V排=V2V1。用弹簧测力计测量马铃薯在水中受到的浮力大小F浮。更换不同大小的马铃薯，重复上述实验步骤。强调实验中要注意的事项：测量排开的水量时，要准确读取量筒的刻度；放入马铃薯时要缓慢，避免水溅出。3.进行实验学生分组进行实验，教师巡视指导，帮助学生解决实验中遇到的问题。

（五）分析实验结果，得出结论（10分钟）1.各小组汇报实验数据，教师将数据整理后展示在黑板上。2.引导学生分析数据，讨论浮力大小与排开的水量之间的关系。提问：从实验数据中，我们能发现浮力大小与排开的水量有什么规律？学生通过分析数据得出：物体在水中受到的浮力大小等于物体排开的水量所受到的重力，即浮力大小与排开的水量有关，排开的水量越大，浮力越大。3.总结归纳教师对本节课的内容进行总结归纳，强调物体沉浮的规律、浮力的概念以及浮力大小与排开的水量的关系。

（六）拓展应用（5分钟）1.展示潜水艇、轮船、气球等物体在水中或空气中沉浮的图片，引导学生思考这些物体是如何利用物体沉浮的原理实现沉浮的。2.让学生分组讨论，举例说明生活中还有哪些地方应用了物体沉浮的原理。3.请各小组代表发言，分享小组讨论的结果，教师进行点评和补充。

（七）课堂小结（5分钟）1.引导学生回顾本节课所学的内容，包括物体沉浮的原因、浮力的概念、浮力大小与排开的水量的关系等。2.请学生谈谈本节课的收获和体会，以及在实验探究过程中遇到的问题和解决方法。3.教师对学生的表现进行评价，肯定学生的优点，指出存在的不足之处，鼓励学生在今后的学习中继续积极探索科学知识。

（八）布置作业（课后完成）1.查阅资料，了解更多物体沉浮原理在生活中的应用，并制作一份手抄报。2.思考：如果改变液体的密度，物体的沉浮情况会发生怎样的变化？请设计一个实验进行探究。

六、教学反思通过本节课的教学，学生通过实验探究亲身体验了物体沉浮的规律，理解了浮力的概念，掌握了用控制变量法研究问题的方法，培养了学生的科学探究能力和合作交流能力。在教学过程中，教师要注重引导学生积极思考、大胆猜测，鼓励学生自主设计实验方案并进行实验操作，让学生