《浮力》教学设计
教材分析
本课是新教材苏教版四年级《科学》上册第三单元《常见的力》第四课。
本课从感知浮力开始,逐步深入地安排了三部分内容。第一部分,感知浮力,揭示概念。通过观察物体的沉浮状态,引出浮力的概念。通过研究下沉的物体是否受到浮力,暗含可利用测力计测出浮力。第二部分,研究影响物体沉浮状态的因素。通过结构性材料,选择体积相同、质量不同的物体,以及质量相同、体积不同的物体,对比发现那些因素会影响物体的沉浮状态。第三部分,综合运用浮力。从理论层面讲,阅读曹冲称象的科学故事,尝试解释其中的科学奥秘。从实践层面讲,做A4纸在水中承载硬币的活动,进一步理解浮力。
二、学习目标
1.知道在水中的物体,不论沉浮,都受到水的浮力。
2.能根据结构性的材料探究质量、体积对物体沉浮状态的影响。
3.能做A4纸在水中承载硬币的实验,更好地体验浮力的大小。
4.能运用所学知识解释曹冲称象的科学道理。
三、重点与难点
重点:感知浮力并初步探索影响物体沉浮状态的因素。
难点:通过结构性材料探究影响物体沉浮状态的因素。
教学准备
水槽、玻璃球、塑料尺、苹果、土豆、泡沫块、铁夹、蜡烛、测力计、小石块、天平、空心塑料球、橡皮泥、A4纸、1元硬币。
五、教学过程
(一)观察物体的沉浮现象,揭示浮力概念
1.将一些物体(木块、金属、塑料、玻璃、石头、泡沫)放入水中,观察不同物体在水中的沉浮情况
(先预测后实验)
提问:物体为什么能浮在水面上?
揭示概念:浸入水中的物体会受到水竖直向上托举的力,这种力叫做浮力。正因为有浮力,物体才能漂浮在水面上。
【意图解析】由物体的沉浮现象,揭示浮力概念,从感官表象到科学概念,由表及里,便于学生接受。
研究下沉的物体是否受到浮力
提问:如果浸没在水里的石块不受浮力,测力计的读数是多少?如果浸没在水里的石块受到浮力,测力计的读数会发生变化吗?
实验:先测出石块在空气中受到的拉力,再测出石块在水中受到的拉力。
改用其他物体重复上述实验。
4.分析数据,得出结论。
【意图解析】通过分析重力和弹簧测力计的拉力的关系,首先要明确物体的受力情况,可以组织学生用图示表示石块在水中的受力。做完石块的实验,可以再用其他下沉的物体试一试,更有利于得出普遍的结论。
研究影响物体的沉浮状态的因素
问题一:体积相同、质量不同的物体沉浮状态一样吗?
实验材料:空心塑料球、橡皮泥、一盆水
实验设计:
给三个同样大小的空心塑料球分别贴上标签1、2、3
1号球内装满橡皮泥,2号球内装一半橡皮泥,3号球内装四分之一橡皮泥
把三个塑料球放入水中,观察它的沉浮状态。
你的发现:
问题二:质量相同、体积不同的物体沉浮状态一样吗?
实验材料:空心塑料球、橡皮泥、天平、一盆水
实验设计:
给三个大小不一的塑料球分别贴上标签1、2、3
在空心塑料球中装入橡皮泥,用天平称量,确保装入橡皮泥后三个塑料球的质量相等
把三个塑料球放入水中,观察它们的沉浮状态。
你的发现:
讨论:通过上面的实验,你发现哪些因素会影响物体的沉浮状态?
【意图解析】物体在液体中的沉浮状态取决于物体所受重力与浮力的大小,而浮力大小取决于物体排开液体的体积。一般情况下,物体的沉浮状态受到液体和物体密度大小的影响。在小学阶段,不涉及密度的概念,只需认识到同体积的物体,质量越小越容易上浮;同样质量的物体,体积越大越容易上浮。这为初中物理密度相关知识的学习作下铺垫。
让A4纸在水里承载更多的硬币
出示万吨巨轮的图片,思考轮船这么重,又装了这么多货物,为什么还能浮在水面上?
小组竞赛游戏:用相同的A4纸,看谁装的硬币多?
交流讨论你用什么方法使更多的硬币承载在A4纸上。
科学阅读:曹冲称象
小结:你能解释曹冲称象中蕴含的科学道理吗?
【意图解析】这个环节是一个取材方便、实用性很强的STEM环节,将科学、技术、工程、数学很好地结合在一起,学生既动手又动脑。
六、板书设计
浮力(课题)
相同的质量,比体积,体积大的容易浮;
相同的体积,比质量,质量大的容易沉(共7张PPT)
浮力
研究影响物体沉浮状态的因素
问题一:体积相同、质量不同的物体沉浮状态一样吗?
实验材料:空心塑料球、橡皮泥、一盆水
实验设计:
1.
给三个同样大小的空心塑料球分别贴上标签1、2、3
2.
1号球内装满橡皮泥,2号球内装一半橡皮泥,
3号球内装四分之一橡皮泥
3.
把三个塑料球放入水中,观察它的沉浮状态。
你的发现:
问题二:质量相同、体积不同的物体沉浮状态一样吗?
实验材料:空心塑料球、橡皮泥、天平、一盆水
实验设计:
1.
给三个大小不一的塑料球分别贴上标签1、2、3
2.
在空心塑料球中装入橡皮泥,用天平称量,确保装入橡皮泥后三个塑料球的质量相等
3.
把三个塑料球放入水中,观察它们的沉浮状态。
你的发现:
讨论:通过上面的实验,你发现哪些因素会影响物体的沉浮状态?
小组竞赛游戏:用相同的A4纸,看谁装的硬币最多?
曹冲年龄五六岁的时候,知识和判断能力如一个成年人。有一次,孙权送来了一头巨象,曹操想知道这象的重量,询问他的属下这件事,但他们都不能说出称象的办法。曹冲说:“把象放到大船上,在水面所达到的地方做上记号,再让船装载其它东西,称一下这些东西,那么比较下就能知道了。”曹操听了很高兴,马上照这个办法做了。
曹冲称象
谢谢欣赏