2.12 材料与沉浮 教案

2.12
材料与沉浮
一、教学目标
1.
科学知识
（1）知道有的材料能在水中漂浮，有的材料会在水中下沉。知道物体的沉浮与其组成材料有关。
（2）认识到可以根据材料的漂浮性能制成不同用途的物品。
2.
科学探究
（1）能根据实验中收集到的证据概括出浮和沉的物体的材料组成特点。
（2）通过分析实验结果，能初步解释物体的沉浮与其组成材料有关。
3.
科学态度
尊重事实，愿意改变自己的想法，接受他人合理的解释。
二、教学指引
1.
活动安排思路
课程安排
活动题目
活动内容与需要解决的问题
能力要求
活动1
寻找能漂浮在水中的材料
观察不同材料制成的物品在水中的沉浮情况。知道不同材料在水中的漂浮能力不同，认识到可以根据材料的漂浮性能制成不同用途的物品
观察、实验
活动2
胡萝卜的沉浮现象
观察不同大小、不同形状的胡萝卜块在水中的沉浮状态，认识到物体的沉浮与大小和形状无关，与材料有关
观察、实验
活动2
2.
活动指引
生活情境：四个小朋友假期相约去游泳，妍妍
( http: / / www.21cnjy.com )在水里拿着泡沫浮板在游泳，彬彬带着塑料救生圈在玩水，琪琪和波波坐在泳池边聊天。产生问题：由于在前面几课的学习中学生已经认识了常见的材料，也知道了物体是由材料制成的，所以琪琪很容易就能判断出浮板和救生圈都是塑料做的，她发现这些塑料物品都能浮在水面上，此时波波就产生了疑还有什么材料可以浮在水面呢？塑料做的浮板和救生圈都可以浮在水面。
问：“还有什么材料可以浮在水面呢？”
驱动任务：把各种用不同材料做的物品放入水中，观察能浮在水面的物体是用什么材料做的。
活动1
寻找能漂浮在水中的材料
材料在水中的沉浮状态也是材料的性能之一。在
( http: / / www.21cnjy.com )这一活动中，教科书安排了两个层次的探究，目的是让学生通过实验认识到，物体在水中的沉浮与其组成材料有关。首先，用一些生活中常见的物品（实心物体）做实验材料，如回形针、钥匙、铅笔、木块、橡皮擦、橡皮泥、塑料球、塑料棒、玻璃弹珠和玻璃片等，观察这些物体在水中的沉浮状态，通过实验，学生会发现，金属做的回形针、钥匙是沉的，橡胶做的橡皮擦和橡皮泥也是沉的，玻璃类物体也会沉，而铅笔、木块等木材做的物品会漂浮在水面，塑料球和塑料棒也是浮的，然后通过归类，初步发现物体的沉浮可能与材料有关。由于这个活动中的材料在大小、轻重、形状上都是不同的，所以学生也有可能认为物体的沉浮既与材料有关，也与上述因素有关。为了帮助学生澄清这各种不同的物体放进水里，有些会沉，有些会浮。取一些生活中常见物体放入水中，观察现象并记录。能浮的物体和会沉的物体各有什么特点？先预测一下它是沉还是浮。物体放入水中的方式要相同。
这些想法，教科书接着安排第二个层次的探究，
( http: / / www.21cnjy.com )大小相同而材料组成不同的物体是否沉浮状态就相同呢？把相同大小的塑料块、木块、铁块、铝块放入水中学生会观察到，塑料块和木块是浮的，金属块是沉的，通过探究让学生进一步证实物体的沉浮的确是与材料有关。
（图片说明：图中四个实验材料从左到右分别是塑料块、木块、铁块、铝块。）
教学活动建议：
（1）观察实验用的各种物品是用什么材料做的，并记录下来。
（2）让学生预测这些物品放入水中是沉还是浮，并说出预测的理由是什么，以此暴露学生的前概念。
（3）依次把物品放入水中，观察并及时记录物品的沉浮状态。
（4）让学生整理实验记录，以沉或浮作为分类标准进行归类。
（5）根据归类的情况引导学生从材料的角度分析物体的沉浮现象。
（6）在学生初步认同物体的
( http: / / www.21cnjy.com )沉浮与其组成材料有关的基础上，引入大小相同的不同材料在水中沉浮状态的探究实验，学生从金属类物品在水中是沉的、塑料和木材做的物品在水中是浮的这一实验现象中就能认识到物体的沉浮与其组成材料有关。
关于物体的沉浮与什么因素有关，绝大多数
( http: / / www.21cnjy.com )的学生都会认为与物体的把相同大小的铁块、铝块、塑料块和木块放入水中，观察不同材料在水中的沉浮现象。同样大的物体，塑料块和木块要轻一些。
大小、轻重、形状有关，学生的这个前概念是比较顽固的，在教学中，教
师要精心准备实验材料和组织探究过程，力图通过探究活动转变学生的前概念。
在实验材料的准备上要注意以下几个方面：
①每一类材料的物品至少有两个以上。
②物品必须是实心的。
③物品是由一种材料构成的。
④如果是纸制品的话，必须是防水的。
活动2
胡萝卜的沉浮现象
（图片说明：左上图是把一个红萝卜切成大小不同的块状，右上图是把红萝卜切成不同的形状。）
从上一个活动中，学生认识到物体在水
( http: / / www.21cnjy.com )中的沉浮与其组成材料有关，但活动并没有证明与物体的大小、形状等因素无关，所以教科书设计了这一活动，进一步帮助学生澄清前概念。在这一活动中，如果选取的胡萝卜原来是浮的，无论切成怎样的大小和形状，所有胡萝卜块都是浮的。如果原来是沉的，同样，切成各种胡萝卜块后也是沉的。通过实验观察，获取的事实能够帮助学生认同物体的沉浮确实与大小、形状无关，从而转变前概念。为了帮助学生更好地建构科学概念，在探究活动后设计了问题讨论：“如果把沉在水中的橡皮擦切成小块，它会浮起来吗？”引导学生运我还想用其他材料试试。
用已学的知识解释新情景中的问题，知道橡皮擦被切成小块后仍然会沉在水中。
教学活动建议：
（1）设置问题情境：把整个胡萝卜（已削皮）放入水中，观察胡萝卜在水中的沉浮状态。
（2）提出问题：如果把这个胡萝卜切
( http: / / www.21cnjy.com )成大小不同的块状放入水中，胡萝卜的沉浮状态会改变吗？把这个胡萝卜切成形状不同的块状放入水中，胡萝卜的沉浮状态会改变吗？
（3）分组实验探究。
（4）用证据解释自己的想法。
本实验中，使用的胡萝卜有可能是沉的，也有可能
( http: / / www.21cnjy.com )是浮的，这与胡萝卜的含水量有关，
无论是沉的还是浮的，都可以作为本活动的实验材料，都能够达到设计意图。如果完整的
胡萝卜放入水中是沉的，切成大小各异、形状不同的胡萝卜块，仍然是沉的，反之亦然。
但是在准备材料时有一点是非常关键的，必须把胡萝卜的皮削掉，而且要削得比较深（去
掉表皮和木质部）
，因为胡萝卜的皮比较致密，切块时，皮占的分量越多，胡萝卜就越往下
沉，这样的实验结果就有可能得出不同形状的材料其沉浮状态也不同的结论。由于学生没
有密度概念，老师很难把这个问题向学生解释清楚，教学中应尽可能排除干扰因素。