教科版（2001）五年级下册1.1《物体在水中是沉还是浮》教案设计

第一单元 沉和浮
1.物体在水中是沉还是浮
一、背景和目标
生活中哪些物体在水中下沉，哪些物体在水中上浮，学生已经有一定的经验；物体为什么会上浮和下沉，学生也有他们自己的解释。
表面上看是一些物体上浮而另一些物体下沉，实际上是一些变量决定了物体的浮沉。这些变量包括物体的体积、重量和被放液体的密度。人们通常说：“重的物体下沉而轻的物体上浮”“所有的木材都会上浮”，这些表述都过于简化，生活中不难找到与这些说法相悖的例子。
如何在学生已有经验的基础上进行学习？这是本单元面临的问题，也是本节课开始探索的任务。从纠正学生的错误概念开始，通过一步一步地探索，让学生逐步明白现象背后的原因，认识到事物的规律。
猜想一个物体在水中是上浮还是下沉，是一项具有挑战性的任务，学生将想出许多原因。有些猜想基于物体材料本身，有的基于对熟悉物体先前的认识，有的会关注物体的体积大小、形状、重量或其他的一些特性。
学生很容易把沉浮的原因归结为物体的轻重和大小。鉴于此，教科书特地安排了同一种材料构成的物体，改变它们的重量和体积大小，沉浮状况不变的内容，从而纠正学生一些错误的前概念。
科学概念
●物体在水中有沉有浮，判断物体沉浮有一定的标准。
●同种材料构成的物体，改变它的重量和体积，沉浮状况不改变。
过程与方法
●对物体的沉浮做出预测，并用实验验证，做好记录。
●学会用切分和叠加物体的方法研究沉浮变化。
情感态度价值观
●认识到用实验验证猜想，能及时纠正自己的错误概念。
二、教学准备
每组一个水槽、教科书上要求的一七种物体、一把小刀、to枚回形针、3块相同大小的小木块、记录表。
三、教科书说明
本课由三部分组成，分别是“观察物体的沉浮”“观察更多的物体在水中的沉浮”“观察同种材料构成的物体在水中的沉浮”。
第一部分：观察物体的沉浮
教科书第2页的两幅图，是让学生进行一项简单的观察活动——观察砖块、木块在水中的沉浮，确定判断物体沉浮的标准。同时，规定了操作的方法：把物体轻轻从水面放入水里，而不是把物体扔进水中，也不是放在水面上。接下来要判断塑料块在水里的沉浮情况，由于学生对砖块、木块的沉浮经验十分丰富，一般不会出现判断错误，而对塑料块的沉浮经验普遍不足。所以，应先猜测塑料块的沉浮，然后根据操作要求，轻轻放入水中，观察它的沉浮状况。这里既是复习沉浮的标准，又为下一步的观察活动作了铺垫。
需要指出的是，若放人高密度聚乙烯(HDPE)塑料块，塑料块的大部分是浸入水中的，有些学生会把这种现象表述为“塑料块沉入水中了”，而不是表述为“塑料块是浮的”。因此，此项活动，也是进一步界定“(浮在水中的物体)只要物体的一部分露出水面，就说明这个物体是浮的”，从而避免出现悬浮的概念。
第二部分：观察更多的物体是沉还是浮
明确了观察沉浮的方法和标准，下面再来观察更多物体的沉浮情况。教科书安排了七种材料让学生进行观察。这七种材料是有结构的，有学生极易做出沉浮判断的材料，如石头、泡沫塑料等，也有他们较难判断沉浮的材料，如萝卜、蜡烛头等。
因此，在这部分观察活动开始前，教科书对观察活动提出了更高的、进一步的要求。即“先预测物体在水中是沉还是浮，说说预测的理由，再把它们放在水中观察”。根据已有的生活经验进行猜测，预想在观察中可能观察到的现象一这种观察前的推测，是科学研究的重要环节，进行初始的假想或推论，更是调动思维的必要条件。
学生的预测，展示的是他们对沉浮判断的初始概念，当实验结果与学生的初始概念产生冲突时，更容易引起学生的思考，从而发现并提出问题。所以，活动之后要求学生区分哪些预测是正确的哪些预测是错误的，结合自己的预测理由，进一步思考影响物体沉浮的因素有哪些是十分必要的。
在学生的经验中，影响物体沉浮的因素(变量)有以下几个：体积大小、轻重、形状、材料、是否空心等。这些因素有些是相互关联的，如大小、形状和是否空心。接下来的学习，将围绕这些变量，进行沉浮原因的探索。
第三部分：观察同种材料构成的物体在水中的沉浮
这部分内容研究的是材料对沉浮的影响，实际上指向物质的密度概念，但在此处不出现密度概念。
教科书用橡皮和萝卜作为研究材料，进行实验研究。在不少学生的初始概念中，物体越小，重量越轻，就越容易浮起来。因此，学生会认为把橡皮切得很小的时候，会浮起来。实验结果与学生的推测相反，这对学生的学习兴趣和思维发展都有好处。
切分橡皮和萝卜的方法，不限于教科书提供的方法，只要能够大致切分成差不多大小就可以。实验中使用小刀的时候，应提醒学生注意安全。
橡皮和萝卜不能无限制地切小，切分得太小，会出现浮在水面上的情况，这是因为水的表面张力的原因，出现这种情况将会对教学产生不利的影响，会改变探索的方向。
如果找不到能浮在水面的萝卜，可以用苹果等代替。
通过橡皮和萝卜的实验，学生会初步明白，同种材料构成的物体，把它们的体积变小，它们在水中的沉浮状况是不变的。
同样，做回形针和木块的实验是对前一部分的逆向思考。通过实验学生会明白，同种材料构成的物体，把它们的体积增大，它们的沉浮状况也不会改变。
把这两个实验连起来观察，学生能够得出这样的结论：同种材料构成的物体，改变它们的体积大小，在水中的沉浮是不会改变的。可见，这部分内容隐含着材料本身的质地(物质的密度)与物体在水中的沉浮有关系的道理。
四、教学建议
1.观察物体的沉浮。
一开始，教师可以让学生回忆曾经看到过的物体沉浮情况，了解学生的经验。
然后出示砖块 ，演示把砖块轻轻放入水里，观察它的下沉过程，板书：沉；出示木块，演示把木块轻轻放入水里，观察它的沉浮，板书：浮。这里确定了沉和浮的参照标准。
接着，出示塑料块，让学生猜测塑料块放入水中，是沉还是浮。猜测后，把塑料块轻轻放入水中，观察塑料块的沉浮状况，并指出像塑料块这样，只要物体有一小部分接近或者露出水面，都属于浮的情况。
2.观察更多物体在水中的沉浮。
把小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜和橡皮放在桌上，让学生预测，哪些物体会沉，哪些物体会浮，并把预测结果和预测的理由填入表格；然后给学生发水槽，进行实验观察验证，并把实验结果填入表格中。这里的顺序不要调换，如果一开始把水槽和物品全部放在桌上，学生有可能直接进行实验，而跳过了预测和思考沉浮理由的过程。
比较预测结果与实验结果，有没有出现预测错误，思考这是为什么？同时全班讨论，我们在预测时，判断物体沉浮的依据是什么？影响物体沉浮的因素有哪些？把这些因素全部罗列在黑板上，以备在后面的活动中进行研究。
3.观察同种材料构成的物体在水中的沉浮规律。
(1)提问：这块橡皮在水中是沉的，萝卜是浮的，把它们切成一半大小，它的重量和体积减小了多少？它在水中的沉浮会发生变化吗？如果切成四分之一大小、八分之一大小，又会怎样呢？
(2)让学生把预测结果填写在表格里，并写上预测理由。
(3)演示切分橡皮的方法，提醒学生使用小刀要注意安全。为了保护桌面不受到小刀的划伤，可以在桌面垫上硬纸板或者木板。
(4)学生操作，记录实验结果并思考其中的原因。
(5)提问：我们对橡皮和萝卜进行了切分，得到了沉浮的一些规律；如果反向思考，把同种材料构成的物体进行叠加，沉浮会发生变化吗？
(6)教师给每小组提供一些回形针和小木块，让学生按照教科书第4页的方法进行操作，并把结果记录在表格上。
(7 )汇报实验结果，讨论：同一种材料构成的物体，在水中的沉浮规律有什么特点。
1