第一单元 沉和浮1、物体在水中是沉还是浮教学目标:科学概念：1、物体在水中有沉有浮，判断物体沉浮有一定的标准。2、同种材料构成的物体，改变它的质量和体积，沉浮状态不改变。过程与方法：1、对物体沉浮做出预测，并用实验验证，做好记录。2、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。教学重点:同种材料构成的物体，改变它的质量和体积，沉浮状态不改变教学难点:帮助学生及时纠正自己的错误概念。教学准备:教师演示实验：水槽1个，大小相近的砖块、木块和塑料块各一。小组实验一：水槽1个，物体7种（小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮），实验记录表（教材第2面）。小组实验二：水槽，萝卜，橡皮（与实验一共用），小刀1把，回形针10枚，木块3块，实验记录表（教材第3面）。教学过程:一、观察物体的沉浮：1、谈话：物体在水中是沉还是浮？哪些物体在水中是下沉的，哪些物体在水中是上浮的呢？（预设：在自由发表的前提下，及时抓住学生的错误概念或不完整表述，引发认知冲突，激发探究沉浮的兴趣。） 2、把砖块和木块分别轻轻放入水里，观察它们在水中的沉浮情况。操作过程：把水槽放在展示台上。出示砖块，轻轻从水面放入水中，观察它的下沉过程，板书：沉。再出示木块，同样轻轻从水面放入水中，观察它的沉浮情况，板书：浮。（活动要点：规定放物体的操作要求，确定判断沉浮的标准。）3、把塑料块轻轻放入水里，观察它在水中是沉还是浮。操作过程：先猜测塑料块的沉浮。再根据操作要求轻轻放入水中，观察它的沉浮情况，板书：浮。（说明：若选择的是高密度的塑料块，可能会出现塑料块的大部分浸入水中，可指出只要物体的一部分露出水面，就说明是浮的。限于学生的认知能力，暂时回避“悬浮”概念。）二、观察更多物体在水中的沉浮： 1、教师从小袋子取出7种物体，分别是小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮。2、以小石块为例，讨论完成教材第2面表格的前面2行“预测”、“理由”的填写，并建议沉浮可用往上或往下的箭头符号来表示。3、学生独立完成其他物体的“预测”、“理由”这2行表格的填写。4、小组领实验器材，分工合作，进行实验观察，完成实验记录表。5、组织交流：把我们的预测与实验结果相比较，预测正确的有哪些，预测不正确的有哪些？整理自己的预测理由，想一想物体的沉浮可能与什么因素有关呢？（随机罗列各因素，如体积大小、轻重、形状、材料、是否空心等，以备后面活动中进行探究。）（说明：本活动按“教师出示材料样本学生预测和思考沉浮理由小组实验观察”的顺序进行，因为观察前的预测是科学研究的重要环节，更是调动学生思维的必然条件。而且选择的7种物体是一组有结构的材料，既有容易判断沉浮的，也有难以直接判断沉浮的，比如胡萝卜、蜡烛头等，这样的设计都体现了用材料有效调控教学的目的。）6、还可以按教材第2面的卡通人物对白，试试其他身边的小物体的沉浮，对影响沉浮的因素作进一步的思考。三、观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮： 1、小组整理实验材料，留下水槽、萝卜、橡皮，装好另外几种物体放置一边，教师出示小刀，演示切分方法（说明：排除无关材料的干扰，用新材料新活动再次激发学生探究兴趣，并对小刀的安全使用作必要的说明，为避免划破桌面，建议垫一块小木板或硬纸板），引导思考：橡皮在水中是沉的，把橡皮切成一半大小，还会沉吗？再切成四分之一、八分之一大小，还会沉吗？推测把它切得更小会怎样。萝卜在水中是浮的，把萝卜切成一半大小，还会浮吗？再切成四分之一、八分之一大小，还会浮吗？推测把它们切得更小会怎样。2、学生完成教材第3面的记录表“预测”、“理由”这两列。3、小组领小刀，实验操作，记录实验结果并思考其中的原因。（说明：橡皮和萝卜不能无限度的切小，因为一旦切分的过小，会出现浮在水面上的情况，这是水的表面张力的原因，这样的情况不利于教学，会改变活动探究的方向，建议回避。）4、组织交流，在这个活动中我们改变了什么因素？（体积大小），物体的沉浮情况有没有发生改变？通过以上实验，我们可以得到什么结论？（同一种材料的物体，把它们的体积变小，在水中的沉浮状态是不会发生改变的。）（补充：这里也可以用质量来概括，即同一种材料的物体，把它们的质量减轻，在水中的沉浮状态是不会发生改变的。）5、收回小刀、萝卜和橡皮，出示回形针和木块，引导思考：一枚回形针在水中是沉的，把两枚回形针穿在一起，还是沉的吗？把更多的回形针穿在一起，放入水里，是沉还是浮？一块木块在水中是浮的，用透明胶带把两块木块粘在一起，放入水里，还是浮的吗？如果把三块、四块甚至更多的木块粘在一起，它们在水中是沉还是浮？6、提供材料回形针10枚，木块3块，学生实验。7、组织交流，概括：同一种材料的物体，把它们的体积变大，在水中的沉浮状态也不会发生改变的。8、小结：把刚才切分和叠加这两个实验联系在一起，我们得到了什么结论？学生记录中教材第4面的实验报告单上。（由同一种材料构成的物体，改变它们的体积大小，在水中的沉浮是不会发生改变的。） 板书设计：1、物体在水中是沉还是浮砖块 沉木块 浮塑料块 浮猜测与沉浮相关因素：体积大小、轻重、形状、材料、是否空心等由同一种材料构成的物体，改变它们的体积大小，在水中的沉浮是不会发生改变的。材料收集：用小袋子把小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶装好，并补充大小轻重相近的萝卜、橡皮各一，以便下节课各组实验使用。教学后记：2、沉浮与什么因素有关教学目标:科学概念：1、物体的沉浮与自身的质量和体积都有关。2、不同材料构成的物体，如果体积相同，重的物体容易沉；如果质量相同，体积小的物体容易沉。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。教学重点:用控制变量的科学方法，探究物体沉浮的原因。教学难点:学习用分析的方法研究影响沉浮的因素。教学准备：小组实验一：物体7种，分别是小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮。小组实验二：水槽，一套相同体积不同质量的小球，一套相同质量不同体积的立方体，实验报告单。小组实验三：水槽（与实验二共用），小瓶子，沙子若干，实验报告单。教学过程：一、分析物体在水中的沉浮规律： 1、导入：我们已经知道，同一种材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小没有关系。那么，不同材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小有关系吗？2、按体积大小顺序排列七种物体，再标出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？3、按轻重顺序排列七种物体，再标出它们在水中是沉还是浮。想一想，物体的沉浮和它的轻重有关系吗？（说明：两次排列，隐含着如何整理信息的教学意义，在本课教学中主要作为下面活动的契引，故不专门安排记录单，仅用实物演示的方法完成，其中表示沉浮可在排列后把浮的物体位置上移沉的物体位置下移即可。）4、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？二、控制其他因素进行研究：1、引导：当遇到这种情况时，科学家往往采用控制其他因素不变的方法，来研究某一个因素是否对物体产生作用。今天老师就为大家准备了两套特殊的材料，希望各位同学都能成为一个优秀的小科学家。2、出示材料：一套相同体积不同质量的小球，一套相同质量不同体积的立方体，让学生推测它们在水中的沉浮，并填写在实验报告单上。 “沉浮与什么因素有关”实验报告单 第（ ）小组实验一：相同体积不同质量的小球的沉浮（从重到轻排列）小球 1号 2号 3号 4号 5号 我们的发现： 预测 结果 实验二：相同质量不同体积的立方体的沉浮（从小到大排列）立方体 1号 2号 3号 4号 5号 我们的发现： 预测 结果 3、小组领材料，实验观察，记录分析。4、组织交流：从这两组材料的实验中，我们得出什么结论？（第一层次：物体的沉浮与自身的质量和体积都有关。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；如果质量相同，体积小的物体容易沉。第三层次：体积大、质量小的物体容易浮，体积小质量大的物体容易沉。）5、为什么用上节课的物体进行比较看不出物体大小、轻重对沉浮的影响，而用这两组材料进行研究时能够看出物体的轻重、体积大小与沉浮的关系？（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。）三、用小瓶子继续研究：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。 说明：沙子数量可用无、一点点、较多、装满来表述，也可以用占瓶子体积的大致分数来说明。最后一列给学有余力的小组作其他状态研究，比如教材第6面的中间“浮在水中”（即悬浮）状态。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？（改变了物体的质量，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。在此基础上阅读教材第6面的灰色文字：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、建议有兴致的同学课外去制作简易潜水艇。板书设计：2、沉浮与什么因素有关小球的沉浮 物体沉浮与自身的质量和体积都有关立方体的沉浮 控制变量小瓶子的沉浮 体积大质量小易浮，体积小质量大易沉潜水艇 应用沉浮原理教学后记：3、橡皮泥在水中的沉浮教学目标：科学概念：1、改变物体排开的水量，物体在水中的沉浮可能发生改变。2、钢铁制造的船能够浮在水面上，原因在于它排开的水量很大。过程与方法：1、用刻度杯测量橡皮泥排开的水量。2、用橡皮泥制作成不同的形状，使之能够浮在水面上。3、根据橡皮泥排开的水量，做出沉浮判断。情感、态度、价值观： 1、认识到认真细致地采集数据的重要。2、在探求原因的过程中，懂得证据的重要性。教学重点：改变物体排开的水量，物体在水中的沉浮可能发生改变。教学难点：认识到认真细致地采集数据的重要。教学准备：水槽1个，不溶水的橡皮泥若干块，刻度杯1个，记录表（教材第8面）。教学过程：一、观察橡皮泥的沉浮（实心）：1、导入：有的物体在水中是沉的，有的物体在水中是浮的。我们能想办法改变它们的沉浮吗？2、把一块橡皮泥放入水里，观察它的沉浮。3、把一块橡皮泥做成各种不同的形状，放入水中，观察它的沉浮。4、分析：改变橡皮泥形状，橡皮泥的质量有没有发生变化？橡皮泥的体积有没有发生变化？（预设：若学生对橡皮泥的体积是否改变无法确定，可出示刻度杯测量。从而得出，改变橡皮泥的形状，质量没有变，体积也没有变，橡皮泥的沉浮状态不会发生改变。）二、让橡皮泥浮在水面上：1、有没有办法能让橡皮泥浮在水面上呢？