沉浮与什么因素有关 教学设计5

1教学目标
【教学目标】
科学概念：
1、物体的沉浮与自身的重量和体积都有关。
2、不同材料构成的物体，如果体积相同，重的容易沉；如果重量相同，体积小的容易沉。
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。　
2学情分析
【教材与学情分析】
本课延续上一课的研究内容，继续探索物体在水中的沉浮与哪些因素有关。学生已经知道，同一种材料构成的物体，改变自身的重量和体积，在水中的沉浮的情况不变。但是根据经验和预测，学生们仍然会认为物体的沉浮会与它们的重量和体积有关。可是这里面有着怎样的关系，学生一下子又说不清楚。在这节课中，就是要通过探究活动帮助学生梳理清楚其中的关系。
本课教学内容共分为四个部分。 第一部分：分析物体在水中的沉浮规律；第二部分 ：控制其他因素进行研究；第三部分：用小瓶子继续研究沉浮规律；第四部分：潜水艇的秘密。在教材处理上，第一部分的探究活动，因为上节课已经研究过了，本课安排的目的主要是为了构建认知冲突，所以我决定不用实物，直接用课件演示。第三部分和第四部分联系很紧密，不必割裂开来，所以我把它们合并成一部分。
3重点难点
4教学过程
4.1 第一学时　
教学目标
学时重点
学时难点
教学活动
活动1【导入】教学过程
【教学过程】　　
激趣引入：　
师：同学们喜欢猜谜语吗？徐老师出一个谜语让大家猜一猜，好不好？
身在水下边，眼睛出水面，行动很灵巧，深海把家安。（打一武器）
　同学们真聪明，那你们知道潜水艇有什么特点吗？(生：能在水里自由沉浮等)　
对了，潜水艇能在水里自由地沉浮，它是靠什么本领沉浮的呢？沉浮与什么因素有关呢？这就是我们这节课要研究的内容。（板书课题：沉浮与什么因素有关）
二、分析物体在水中的沉浮规律
（一）初步猜测，引出矛盾。
师：通过上一节课的研究，我们发现，同一种材料构成的物体，改变自身的重量和体积，在水中的沉浮的情况不变。这节课，我们不单个地来研究，我们把它们放到一块，看看不同材料构成的物体，沉浮与哪些因素有关。
1、我们来看一下上一节课研究过的七种物体（课件出示：小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮），你们知道它们在水里是沉还是浮的？猜一猜，沉浮与哪些因素有关呢？
（生：重量、体积、……）
2、按体积大小顺序排列七种物体（课件展示），说一说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？
是不是体积大的就上浮？体积小的下沉？有没有规律？(没有)，为什么？(蜡烛比石头体积小，但蜡烛是浮的，石头是沉的……主要是材料不同，与体积大小没有关系。)　
3、我们再按重量排排看，是不是轻的浮了，重的沉了？有没有规律？(没有)，为什么？(萝卜比橡皮片重，但萝卜是浮的，橡皮是沉的……主要是材料不同，与重量没有关系。)　
（设计思路：两次排列，隐含着如何整理信息的教学意义，在本课教学中主要是为了激发认知冲突，作为下面活动的契引，故不专门安排记录单，仅用课件演示的方法完成。）
（二）深入分析，引出控制变量的研究方法。　　
　　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？
出示石头和空瓶子，这样对比体积公平吗？（不公平，石头重、瓶子轻）对啊，应该怎么去比体积？（在重量相同的条件下）
出示萝卜和回形针，这样对比重量公平吗？为什么？萝卜大，回形针小。对啊，应该怎么去比重量？（在体积相同的条件下）
师：这在科学上叫做控制变量。我们可以控制一个因素相同，专门研究另一个因素对沉浮有没有影响。
（设计思路：在上个环节构建认知冲突后，通过对公平性的思考，引导学生发现“控制变量”这一科学研究方法，从而突破了难点）
控制其他因素进行研究
　师：要进行控制变量的研究，需要分别控制什么？
生1：控制体积相同，研究重量因素。
生2：控制重量相同，研究体积因素。
生3：……
师：请大家讨论一下研究方案。
引导学生完善自己的方案，得到诸如“确定控制因素→选材→预测→实验验证→结论”这样的实验方案，或者类似方案。
　（一） 探究实验一：控制体积相同，研究重量因素
1.请每个小组的同学拿出实验材料一，相同体积的四种小圆柱（木头、塑料、铝、铁）。观察一下它们各是什么物体。
2.把它们按重量从大到小排列起来。
3.预测一下，哪些圆柱会下沉，哪些会上浮？
怎样验证你的预测？（生：做实验）说的非常好，请同学们自己动手验证一下吧，并把你的预测和实验结果填写在记录单里。
实验报告单（一）
第（ ）小组
相同体积不同重量的圆柱体的沉浮（从重到轻排列）
铁圆柱
铝圆柱
塑料圆柱
木圆柱
预测
结果
我们的发现
4.汇报交流
从这个实验中，你能得出什么结论吗？
（不同材料构成的物体，体积相同的话，轻的容易浮，重的容易沉。物体的沉浮与自身的重量有关）
　（二）探究实验二：控制重量相同，研究体积因素。
师：我们刚才的探究实验是控制体积相同，研究重量因素的影响，除此之外，还可以怎样控制什么因素来探究？你们能自己设计一个小实验吗？
（生：控制重量相同，研究体积因素。）
1.请每个小组的同学拿出实验材料二，相同重量的四种物体（塑料块、木块、橡皮、玻璃珠）。观察一下它们各是什么物体。
2.把它们按体积从大到小排列起来。
3.预测一下，哪些物体会下沉，哪些会上浮？
怎样验证你的预测？请同学们自己动手验证一下吧，并把你的预测和实验结果填写在记录单里。
实验报告单（二）
第（ ）小组
相同重量不同体积的物体的沉浮（从大到小排列）
塑料块
木块
橡皮
玻璃珠
预测
结果
我们的发现
4.汇报交流
从这个实验中，你能得出什么结论吗？
（不同材料构成的物体，重量相同的话，体积大的容易浮，体积小的容易沉。物体的沉浮与自身的体积有关）
（设计思路：以上两个探究实验，学生通过控制变量进行研究，从而得出结论，突出了本课的教学重点。学生在小组合作中自主探究，培养了学生的团队合作精神和探究意识）
（三）小结：
　从这两组材料的实验中，我们得出什么结论？物体的沉浮与哪些因素有关？有些什么关系？（第一层次：物体的沉浮与自身的重量和体积都有关。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；如果重量相同，体积小的物体容易沉。）
师：为什么一开始我们没办法判断重量和体积的影响？ 生：……
师：所以，采用控制一些因素的办法可以更好的帮助我们研究。
（设计思路：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。）
四、探究潜水艇的奥秘
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。
空瓶子是沉还是浮的？多次往瓶子里装沙子，看看瓶子还是浮的吗？在瓶子开始沉的时候，沙子的位置坐上记号。
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？（改变了物体的重量，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。在此基础上课件演示潜水艇沉浮过程与工作原理。（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、小应用：提供实验用的小潜水艇，学生小组合作。试着依次进水和进气，让小潜水艇自由下沉或上浮。　
(设计思路：通过探究潜水艇的奥秘，给学生提供了一个把自己的发现运用到实践中去的平台，达到学以致用的目的。与开头导课时“潜水艇的沉浮”首尾呼应。)
五、火眼金睛（我能辨别对错）。
1、轻的物体一定浮，重的物体一定沉。（ ）
2、不同材料构成的物体，无论重量大小，体积大的容易浮，体积小的容易沉。 （ ）
3、不同材料构成的物体，在水中的沉浮与它的重量与体积都有密切关系。 （ ）
4、潜水艇是靠改变自己的体积来自由沉浮的。 （ ）
六、总结拓展：　　
1.说说今天你有什么收获？
2.课外拓展：用身边的材料自己做一个小潜水艇。
（设计思路：通过谈自己的收获，重现这节课的探究过程和科学概念，加深学生的印象，理清知识脉络。让学生课外自己做一个小潜水艇，培养学生的动手操作能力。）
【板书设计】　　
沉浮与什么因素有关
提出问题 ： 沉浮与什么因素有关
↓
预测 ： 体积？ 重量？ ……
↓
探究验证 ： 控制变量
↓
我的结论： 物体的沉浮与自身的重量和体积都有关
4.2 第二学时
教学目标
学时重点
学时难点
教学活动