四年级上册科学教案 - 物体在水中的沉与浮 北京课改版

物体在水中的沉与浮
【教学目标】
1．知识与概念：学生通过观察同体积的几种不同的物质在水中的沉、浮，初步了解物体的沉浮条件。
2．过程与方法：初步经历通过控制变量进行归因研究的对比实验过程，亲历一个典型的“观察——发现——推理——验证”科学探究的过程。
3．情感态度价值观：激发学生研究过程物体在水中沉浮现象的兴趣；意识到科学会给人们的生活带来许多好处。
【教学重难点】
了解物体的沉浮条件。
【教学过程】
一、创设情境，激发学生兴趣
师：同学们，老师这儿有一个量筒，量筒里放了一样东西，你能不能想个办法，在不使量筒倒下的情况下，把量筒里的东西取出来吗？
生1：可以用筷子夹！
生2：教室里没有筷子啊。
生3：把量筒打碎就可以了！
（许多学生反驳：那量筒就没用了，不行。）
生4：教室里有水，可以把水倒进量筒里，看看它能不能浮起来！
师：看来也只有这个办法了，我们来试试。（请一位学生上台将水倒入量筒）
生：浮起来了！是乒乓球！
师：那其它东西放在水里会不会也像乒乓球那样呢？
生：不会，有的东西会浮起来，有的会沉下去。
师：这儿还有一个墨水瓶盖，你认为它在水里会是浮还是沉呢？
（学生意见出现分歧）
教师演示，分别放在水面和水中，出现不同状态。
师：刚才老师用了几种方法？
生：用了两种方法，一种是把瓶盖直接放在水面，是浮在水面上的。另一种把瓶盖放在水中，它又沉下去了。
师：你们觉得哪种方法比较合理呢？
（生沉默片刻，小声议论）
生1：第一种方法。
生2：应该是第二种，因为有的瓶盖中间有一部分是空心的，应该把它全部浸在水里，才能看它是沉还是浮。
（许多学生都点着头，同意这种说法）
师：指导学生把物体放入水中的正确方法。
（设计意图：联系生活。让中学生在联系生活所见的沉浮现象，把研究引入生活。同时，使学生意识到同样的物体在不同的情况下，有时沉有时浮，激发学生的探究欲望。）
二、学生合作进行科学探究活动
（提出假说——设计研究方案——实验探究——验证——得出结论）
1．请学生观察并推测泡沫塑料、塑料方块、木块、塑料球、橡皮筋、回形针、牙签、蜡烛等物体在水中是沉还是浮，将推测结果填写在实验记录表中。
2．检验自己的推测，把推测错和推测对的各放一堆。
3．讨论：物体在水中的沉浮和什么因素有关？
生1：我觉得物体在水中的沉浮和大小有关：大的物体上浮，小的物体下沉。
教师板书）因为刚才的实验中泡沫塑料、木块都很大，它们在水里是上浮的；而螺帽、回形针很小，它们却沉在水里了。
生2：我认为物体在水中的沉浮应该和它的轻重有关：重的物体下沉，轻的物体上浮。
（教师板书）生活中有很多重的东西，像铁、石头都很重，它们在水里都会下沉；木块或树叶很轻，就能浮在水面上。实验中的螺帽很重，就沉在水底了，泡沫塑料和橡皮筋很轻，在水里是上浮的。
师：两位同学讲得很有道理，看来物体的沉浮和轻重、大小真的有关系。其他同学有意见吗？
生3：我们小组认为物体沉浮和大小是没有关系的，因为在实验中塑料方块比螺帽大，可是塑料方块下沉了，螺帽也是下沉的；回形针也比木块小，可是回形针沉在水底，木块却浮在水面上。（请学生上台演示证明）
生4：我们用手掂过每个物体的重量，发现木块比回形针重，可是木块是浮在水面，回形针是沉在水底的。所以我们小组觉得物体的沉浮和轻重是没有关系的。（学生上台演示证明）
师：这样看来，物体的沉浮和它的大小、轻重都没有关系了。那到底跟什么因素有关呢？
（学生沉默）……
师：老师这儿有三个乒乓球，把它们放在水里，会是什么情况呢？
生：（齐声）浮在水面上！
师：老师却能让它们别浮在水面、沉在水底，还能让另一个待在水中间。（教师将1．2．3号乒乓球分别放入水中，出现以上三种情况。学生都瞪大了眼睛，想不通是怎么回事。）
生5：我知道了！老师肯定在2号和3号球里放了东西，改变重量，所以能下沉或者停在水中间！（其它学生也恍然大悟，连连点头。）
师：真是这样吗？我们来看看乒乓球里到底装的是什么。（教师把两个乒乓球里的东西取出，2号球里装了20个小螺帽，3号球里装了11个小螺帽，3号球未装任何东西。）
生5接着说：所以2号球最重就下沉、1号球最轻就浮在水面，2号球的重量处在1号和3号之间，就停在水中了。
师：这样的话，物体的沉浮不还是跟轻重有关吗？（学生沉默）请仔细观察一下第一组材料和这三个乒乓球组成的一组材料有什么不一样的地方。
生6：第一组材料的大小、轻重都不一样，而第二组材料的三个乒乓球虽然轻重不一样，但是大小是相同的。（教师板书）
师：如果要使物体的沉浮与轻重有关，还需要什么条件呢？
生：我觉得应该对前面同学提出的意见进行补充，只有当物体的大小一样时，才能看出物体的沉浮和轻重有关：重的物体容易下沉，轻的物体容易上浮。
请学生验证修改后的假说。（材料：分别由铁、塑料、木块材料的三个同样大小，重量不同的圆柱。）
师生共同得出结论，证实假说。
师：那要使物体的沉浮和大小有关，需要什么样的条件呢？
生：物体的轻重应该相同。
请学生使用第三组材料（三个轻重相同，但大小不一样的圆柱体）验证自己的假说。
师生共同得出结论：当物体的轻重相同时，物体在水中的沉浮和它的大小有关：大的物体容易上浮，小的物体容易下沉。