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教科版科學五年級下冊教師用書教科版科學五年級下冊教師用書教科版科學五年級下冊教師用書教科版科學五年級下冊教師用書編制僅供參考審核批準生效日期地址:電話:傳真:郵編:各單元說明與教學建議沉和浮一、單元概述石塊放人水中,沉下去了;木塊放人水中,浮起來了。沉和浮是學生見過的十分熟悉的現(xiàn)象。一方面,學生對于“沉和浮”有著豐富的生活經(jīng)驗。另一方面,對于“沉和浮”他們也有著許多似懂非懂的問題,例如“在水中,鋼鐵會沉下去,用鋼鐵制造的輪船卻為什么能浮呢?”“潛水艇為什么既能潛人水下,又能浮出水面呢?”人們對浮沉現(xiàn)象的關注已經(jīng)有幾千年了。表面上看是一些物體在液體中上浮而另一些物體下沉,實際上涉及了許多變量。這些變量包括物體的體積、重量和液體的密度,歸根結底,物體在液體中的沉浮與它排開的液體的重量有關(阿基米德定律)。有許多人試圖去尋找一個簡單的規(guī)則來解釋這個現(xiàn)象,如他們通常說:“重的物體下沉,輕的物體上浮”,這些不精確的概念同樣存在于學生的認識中。本單元將在一系列的探究活動中,讓學生自己去解決有關沉和浮的許多問題。學生將探究不同物體的浮沉,形成他們關于對物體是上浮還是下沉現(xiàn)象的解釋,而且能夠明白物體與被放液體間的相互關系。當學生開始理解了他們所觀察的結果之后,他們將鑒別出導致物體上浮或下沉的主要原因是什么。學生描述的語言可能和科學家精確的定義不很相同,但通過這些探究可以修正或完善他們的想法,使他們在理解上得以提高。這個探究過程會使學生認識到他們也可以弄明白事物的規(guī)律。本單元的核心概念是有關物質(zhì)的密度,它是物質(zhì)固有的特性之一。密度是物質(zhì)質(zhì)量與體積的比值,它與物質(zhì)的質(zhì)量和體積都有關。本單元還有一些很重要的具體概念:當把物體放人一種液體,相同體積下物體與液體重量的不同將決定作用在物體上的浮力的大小。相同體積下,比液體重的物體會下沉,比液體輕的物體會上浮。本單元的編寫思路是:從物體的沉浮現(xiàn)象開始,探尋物體沉浮的規(guī)律,繼而研究影響沉浮的變量(體積大小、重量、液體的密度),最后形成適合小學生年齡特點的有關沉浮現(xiàn)象的本質(zhì)解釋。本單元設計的對物體沉浮的解釋有兩條途徑,一是用浮力和重力的關系解釋沉浮現(xiàn)象,是用密度的概念解釋沉浮現(xiàn)象。因為浮力的大小與液體的密度也有密切關系,因此,將物體的沉浮原因定位在物體的密度上。對五年級的學生來說,密度概念要求過高,因此,教科書沒有直接出現(xiàn)密度概念,而是通過觀察和實驗,用同體積的重量作比較,幫助學生建立密度的前科學概念。第1課從學生常見的現(xiàn)象開始。首先涉及到的是哪些物體在水中下沉,哪些物體在水中上浮,在觀察現(xiàn)象的過程中,整理物體的沉浮與哪些因素有關。探究同一種材料構成的物體,在水中的沉浮與它的體積、重量沒有關系,只與物體的密度有關,在這里打下一個伏筆。第2^-3課研究沉浮與物體的輕重和體積大小的關系。相同體積下,重的物體容易沉;相同重量下,體積小的物體容易沉。第4課是沉浮的應用,體現(xiàn)科學與技術之間的關系。第5^-6課,從另一個角度,即浮力和重力之間的關系,解釋物體沉浮的原因。第7^-8課,探索液體密度對物體的沉浮影響,最終揭示本單元的核心概念:物體的密度不同,影響它們的沉浮。資料庫中的資料,將擴大學生的閱讀面,同時滲透了物體密度的概念。在相同的體積下,一些物體比水重,一些物體比水輕,它們的沉浮與之相關。當然,本單元只是研究了與沉浮現(xiàn)象有關的因素,并不能窮盡沉浮的規(guī)律。關于沉浮的進一步探索、浮力的計算等內(nèi)容,將在初中的科學課中最終完成。本單元的教學活動多是以矛盾沖突及產(chǎn)生的問題來引導和驅(qū)動的。如“馬鈴薯在水中是沉還是浮”一課,同一個馬鈴薯為什么在第一個杯子里是沉的,而在另一個杯子里卻變浮了呢,學生在觀察中發(fā)現(xiàn)了問題再進一步觀察、分析,“可能兩種液體不一樣吧”一提出了推測;讓我們來觀察比較這兩種液體有什么不一樣,“可能是水中的白乎乎的東西引起的變化吧”一做個實驗來驗證一下……就這樣使孩子們進人到像科學家那樣探究科學的活動過程中。在“造一艘小船”的活動中,也是通過“用這幾種材料能制作什么樣的船”“什么樣的船能裝更多的貨”,以及探究過程中不斷產(chǎn)生的“用什么方法保持船的平穩(wěn)”“還有什么方法可以使我們的船裝得更多”等一系列問題來指引學生們設計和制作小船,并不斷改進小船的制作的。學生們因為有這些不斷產(chǎn)生的問題,才會持續(xù)進行觀察研究活動。也正是因為他們能不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,繼而又產(chǎn)生新的問題,才會使他們變得越來越聰明。二、單元教學目標科學概念.物體在水中的沉浮與構成它們的材料和液體的性質(zhì)有關。.比同體積的液體重的物體,在液體中下沉,比同體積的液體輕的物體,在液體中上浮。.同種材料構成的物體,改變它的重量和體積,沉浮狀況不改變。.不同材料構成的物體,如果體積相同,重的物體容易沉;如果重量相同,體積小的物體容易沉。.物體在水中都受到浮力的作用,物體浸人水中的體積越大,受到的浮力也越大。.當物體在水中受到的浮力大于物體受到的重力時就上浮,小于重力時就下沉。浮在水面的物體,浮力等于重力。過程與方法.通過簡單的推測、實驗設計和驗證活動獲得結果。.經(jīng)歷一個典型的“觀察一發(fā)現(xiàn)一推測一驗證”的科學探究活動過程。.按一定要求進行簡單的設計和制作。.學習用控制變量的方法,探索物體沉浮的原因。.學會用彈簧秤測量物體在水中受到的浮力。.利用浮力和重力的關系,解釋物體在水中的沉浮現(xiàn)象。.用畫示意圖的方法,表示浮力和重力的關系,解釋物體在水中的沉浮。.經(jīng)歷觀察方法的設計、改進,通過實驗獲得數(shù)據(jù)并轉化為證據(jù)的過程,培養(yǎng)邏輯思維能力。.對觀察研究結果進行簡單的整理、分析和概括,形成科學概念。情感態(tài)度價值觀.認識到物體的沉浮現(xiàn)象是有規(guī)律的,規(guī)律是可以被我們認識的。.體驗科學探究的樂趣,保持和發(fā)展探究周圍事物的興趣和好奇心。.認識到科學和技術緊密相連,它們?yōu)槿祟惖陌l(fā)展做出了巨大貢獻。.認識到閱讀、收集更多的相關信息資料,能豐富自己的認識,修正、完善原有的認.在實驗中理解控制變量的科學方法和思想。.感受人類創(chuàng)造發(fā)明的歷程,激發(fā)創(chuàng)造欲望。.懂得方法的改進有利于研究的順利進行。.學習利用數(shù)據(jù)分析解釋現(xiàn)象,懂得數(shù)據(jù)的重要性。.懂得確定一種物質(zhì)的性質(zhì),需要有很多的證據(jù)。三、分課時教學建議第1課物體在水中是沉還是浮(一)背景和目標生活中哪些物體在水中下沉,哪些物體在水中上浮,學生已經(jīng)有一定的經(jīng)驗;物體為什么會上浮和下沉,學生也有他們自己的解釋。表面上看是一些物體上浮而另一些物體下沉,實際上是一些變量決定了物體的浮沉。這些變量包括物體的體積、重量和被放液體的密度。人們通常說:“重的物體下沉而輕的物體上浮”,“所有的木材都會上浮”,這些表述都過于簡化,生活中不難找到與這些說法相悖的例子。如何在學生已有經(jīng)驗的基礎上進行學習?這是本單元面臨的問題,也是本節(jié)課開始探索的任務。從糾正學生的錯誤概念開始,通過一步一步的探索,讓學生逐步明白現(xiàn)象背后的原因,認識到事物的規(guī)律。猜想一個物體在水中是上浮還是下沉,是一項具有挑戰(zhàn)性的任務,學生將想出許多原因。有些猜想基于物體材料本身,有的基于對熟悉物體先前的認識,有的會關注物體的體積大小、形狀、重量或其他的一些特性。學生很容易把沉浮的原因歸結為物體的輕重和大小。鑒于此,教科書特地安排了同一種材料構成的物體,改變他們的重量和體積大小,沉浮狀況不變的內(nèi)容,從而糾正學生一些錯誤的前概念??茖W概念物體在水中有沉有浮,判斷物體沉浮有一定的標準。同種材料構成的物體,改變它的重量和體積,沉浮狀況不改變。過程與方法對物體的沉浮做出預測,并用實驗驗證,做好記錄。學會用切分和疊加物體的方法研究沉浮變化。情感態(tài)度價值觀.認識到用實驗驗證猜想,能及時糾正自己的錯誤概念。(二)教學準備每組一個水槽、教科書上要求的一七種物體、一把小刀、to枚回形針、3塊相同大小的小木塊、記錄表。(三)教科書說明本課由三部分組成,分別是“觀察物體的沉浮”,“觀察更多的物體在水中的沉浮”,“觀察同種材料構成的物體在水中的沉浮”。第一部分:觀察物體的沉浮教科書第2頁的兩幅圖,是讓學生進行一項簡單的觀察活動一觀察磚塊、木塊在水中的沉浮,確定判斷物體沉浮的標準。同時,規(guī)定了操作的方法:把物體輕輕從水面放人水里,而不是把物體扔進水中,也不是放在水面上。接下來要判斷塑料塊在水里的沉浮情況,由于學生對磚塊、木塊的沉浮經(jīng)驗十分豐富,一般不會出現(xiàn)判斷錯誤,而對塑料塊的沉浮經(jīng)驗普遍不足。所以,應先猜測塑料塊的沉浮,然后根據(jù)操作要求,輕輕放人水中,觀察它的沉浮狀況。這里既是復習沉浮的標準,又為下一步的觀察活動作了鋪墊。需要指出的是,若放人高密度聚乙烯(HDPE)塑料塊,塑料塊的大部分是浸人水中的,有些學生會把這種現(xiàn)象表述為“塑料塊沉人水中了”,而不是表述為“塑料塊是浮的”。因此,此項活動,也是進一步界定“(浮在水中的物體)只要物體的一部分露出水面,就說明這個物體是浮的”,從而避免出現(xiàn)懸浮的概念。第二部分:觀察更多的物體是沉還是浮明確了觀察沉浮的方法和標準,下面再來觀察更多物體的沉浮情況。教科書安排了七種材料讓學生進行觀察。這七種材料是有結構的,有學生極易做出沉浮判斷的材料,如石頭、泡沫塑料等,也有他們較難判斷沉浮的材料,如胡蘿卜、蠟燭頭等。因此,在這部分觀察活動開始前,教科書對觀察活動提出了更高的、進一步的要求。即“先預測物體在水中是沉還是浮,說說預測的理由,再把它們放在水中觀察。”根據(jù)已有的生活經(jīng)驗進行猜測,預想在觀察中可能觀察到的現(xiàn)象一這種觀察前的推測,是科學研究的重要環(huán)節(jié),進行初始的假想或推論,更是調(diào)動思維的必要條件。學生的預測,展示的是他們對沉浮判斷的初始概念,當實驗結果與學生的初始概念產(chǎn)生沖突時,更容易引起學生的思考,從而發(fā)現(xiàn)并提出問題。所以,活動之后要求學生區(qū)分哪些預測是正確的哪些預測是錯誤的,結合自己的預測理由,進一步思考影響物體沉浮的因素有哪些是十分必要的。在學生的經(jīng)驗中,影響物體沉浮的因素(變量)有以下幾個:體積大小、輕重、形狀、材料、是否空心等。這些因素有些是相互關聯(lián)的,如大小、形狀和是否空心。接下來的學習,將圍繞這些變量,進行沉浮原因的探索。第三部分:觀察同種材料構成的物體在水中的沉浮這部分內(nèi)容研究的是材料對沉浮的影響,實際上指向物質(zhì)的密度概念,但在此處不出現(xiàn)密度概念。教科書用橡皮和蘿卜作為研究材料,進行實驗研究。在不少學生的初始概念中,物體越小,重量越輕,就越容易浮起來。因此,學生會認為把橡皮切得很小的時候,會浮起來。實驗結果與學生的推測相反,這對學生的學習興趣和思維發(fā)展都有好處。切分橡皮和蘿卜的方法,不限于教科書提供的方法,只要能夠大致切分成差不多大小就可以。實驗中使用小刀的時候,應提醒學生注意安全。橡皮和蘿卜不能無限制地切小,切分得太小,會出現(xiàn)浮在水面上的情況,這是因為水的表面張力的原因,出現(xiàn)這種情況將會對教學產(chǎn)生不利的影響,會改變探索的方向。如果找不到能浮在水面的蘿卜,可以用蘋果等代替。通過橡皮和蘿卜的實驗,學生會初步明白,同種材料構成的物體,把它們的體積變小,它們在水中的沉浮狀況是不變的。同樣,做回形針和木塊的實驗是對前一部分的逆向思考。通過實驗學生會明白,同種材料構成的物體,把它們的體積增大,它們的沉浮狀況也不會改變。把這兩個實驗連起來觀察,學生能夠得出這樣的結論:同種材料構成的物體,改變它們的體積大小,在水中的沉浮是不會改變的??梢?,這部分內(nèi)容隱含著材料本身的質(zhì)地(物質(zhì)的密度)與物體在水中的沉浮有關系的道理。(四)教學建議1.觀察物體的沉浮。一開始,教師可以讓學生回憶曾經(jīng)看到過的物體沉浮情況,了解學生的經(jīng)驗。然后出示磚塊,演示把磚塊輕輕放人水里,觀察它的下沉過程,板書:沉;出示木塊,演示把木塊輕輕放人水里,觀察它的沉浮,板書:浮。這里確定了沉和浮的參照標準。接著,出示塑料塊,讓學生猜測塑料塊放人水中,是沉還是浮。猜測后,把塑料塊輕輕放人水中,觀察塑料塊的沉浮狀況,并指出像塑料塊這樣,只要物體有一小部分接近或者露出水面,都屬于浮的情況。2.觀察更多物體在水中的沉浮。把小石塊、泡沫塑料塊、回形針、蠟燭、帶蓋的空瓶、蘿卜和橡皮放在桌上,讓學生預測,哪些物體會沉,哪些物體會浮,并把預測結果和預測的理由填人表格;然后給學生發(fā)水槽,進行實驗觀察驗證,并把實驗結果填人表格中。這里的順序不要調(diào)換,如果一開始把水槽和物品全部放在桌上,學生有可能直接進行實驗,而跳過了預測和思考沉浮理由的過程。比較預測結果與實驗結果,有沒有出現(xiàn)預測錯誤,思考這是為什么同時全班討論,我們在預測時,判斷物體沉浮的依據(jù)是什么影響物體沉浮的因素有哪些把這些因素全部羅列在黑板上,以備在后面的活動中進行研究。3.觀察同種材料構成的物體在水中的沉浮規(guī)律。(1)提問:這塊橡皮在水中是沉的,蘿卜是浮的,把它們切成一半大小,它的重量和體積減小了多少它在水中的沉浮會發(fā)生變化嗎如果切成四分之一大小、八分之一大小,又會怎樣呢(2)讓學生把預測結果填寫在表格里,并寫上預測理由。(3)演示切分橡皮的方法,提醒學生使用小刀要注意安全。為了保護桌面不受到小刀的劃傷,可以在桌面墊上硬板紙或者木板。(4)學生操作,記錄實驗結果并思考其中的原因。(5)提問:我們對橡皮和蘿卜進行了切分,得到了沉浮的一些規(guī)律;如果反向思考,把同種材料構成的物體進行疊加,沉浮會發(fā)生變化嗎?(6)教師給每小組提供一些回形針和小木塊,讓學生按照教科書第4頁的方法進行操作,并把結果記錄在表格上。('7)匯報實驗結果,討論:同一種材料構成的物體,在水中的沉浮規(guī)律有什么特點。第2課沉浮與什么因素有關(一)背景和目標本課延續(xù)上一課的研究內(nèi)容,繼續(xù)探索物體在水中的沉浮與哪些因素有關。學生已經(jīng)知道,同一種材料構成的物體,改變自身的重量和體積,在水中沉浮的情況不變。但是根據(jù)經(jīng)驗和預測,學生們?nèi)匀粫J為物體的沉浮會與它們的重量和體積有關。這里面有著怎樣的關系我們怎樣幫助學生梳理清楚其中的關系
教科書從上一節(jié)課的內(nèi)容引人,繼續(xù)探索影響沉浮的其他原因。對學生來說,物體的重量和體積是最直觀、最直接的影響因素,因此本課的探索就從物體的重量和體積切人。如果學生能意識到重量和體積正在同時影響著沉浮的時候,我們就可以幫助學生通過變量控制的實驗來探索其中的秘密。教科書中提供了可控的材料:相同體積不同重量的球和相同重量不同體積的立方體,意圖通過特定的材料,探究出影響沉浮的因素,得到有關物體沉浮的規(guī)律。同時,教科書還設計了利用小瓶子繼續(xù)研究相同體積下重量是怎樣影響物體沉浮的實驗,也為探索潛水艇沉浮的原理作了很好的鋪墊。潛水艇的設計很好地體現(xiàn)了科學原理和科學技術之間的有機結合。科學概念.物體的沉浮與自身的重量和體積都有關。.不同材料構成的物體,如果體積相同,重的物體容易沉;如果重量相同,體積小的物體容易沉。.潛水艇應用了物體在水中的沉浮原理。過程與方法.用控制變量的科學方法,探索物體沉浮的原因。.學習用分析的方法研究影響沉浮的因素。情感態(tài)度價值觀.在實驗中理解控制變量的科學方法和思想的意義。.感受科學原理應用于實際的巨大作用。(二)教學準備每組一個水槽、教科書上要求的一七種物體、一套相同體積不同重量的球、一套相同重量不同體積的立方體、小瓶子、“潛水艇”。(三)教科書說明教科書從前一節(jié)課的內(nèi)容引人,提出了不同材料構成的物體,它們的沉浮與輕重、體積大小有關嗎的問題,引導學生關注、分析前一節(jié)課的材料和實驗結果。第一部分:分析物體在水中的沉浮規(guī)律這里所說的物體指的是不同材料構成的物體。物體在水中的沉浮與什么有關?在前一節(jié)課已引出了對這一問題的討論。學生的討論結果可能會是這樣的:物體的沉浮與物體是不是空心的有關;與它的輕重有關;與它的大小有關……物體的沉浮和它的輕重、大小是怎樣的關系呢?輕的浮、重的沉;大的浮、小的沉;或者是大的沉、小的浮。是這樣的嗎?教科書引導學生們先來進行兩項前期觀察結果的整理活動。1.把幾種物體按體積大小順序排列在實驗桌上,再標出它是沉的還是浮的。想一想:物體的沉浮和它的體積大小有關系嗎?2.把幾種物體按輕重順序排列在實驗桌上,再標出它是沉的還是浮的。想一想:物體的沉浮和它的輕重有關系嗎?這里的活動隱含著如何做觀察記錄和整理信息的教學意義。經(jīng)過排列整理,學生們很快就會“發(fā)現(xiàn)”物體的沉浮與物體的輕重、體積大小并無他們所想象的那種關系。當預想的結果與實際觀察的事實產(chǎn)生矛盾時,我們怎么想呢?這有兩種可能:或許是我們的觀察有誤;或許是物體的沉浮與物體的體積大小、輕重是沒有關系的(即我們的推測有誤)。學生們對于“物體的沉浮和它的體積大小、輕重是無關的”這樣的結論,大多表示半信半疑。事實上,物體的沉浮和它的體積大小、輕重都是有關的,其中本質(zhì)的原因是物體的密度,但是這里還不適合出現(xiàn)密度這個概念,因此就用重量和體積這兩個變量進行描述,這是符合學生的認知規(guī)律的。正因為是這兩方面的因素同時影響著物體的沉浮,在不考慮體積大小的情況下,就很難看出物體的沉浮與輕重的關系;同樣,在不考慮輕重的情況下,也很難看出物體的沉浮與體積大小的關系。所以,要探究物體的沉浮是否和它的輕重有關系,就要對可能影響它沉浮的“體積大小”因素加以控制;同理,探究物體的沉浮是否和它的體積大小有關系時,就要對可能影響它沉浮的“輕重”因素加以控制,這就是科學上的變量控制的思想,也是這節(jié)課要求學生學習的變量控制實驗的方法。第二部分:控制其他因素進行研究教科書提出了一個問題“當我們對這些物體進行比較時,為什么看不出它們的輕重、體積大小與沉浮之間的關系”,希望引導學生討論猜測:可能是重量和體積在同時影響物體的沉浮,從而順利地引出控制一個因素(變量),研究另一個因素(變量)作用的活動。同時,教科書以介紹科學家常用的方法,出示變量控制的研究方法。教科書這部分的后兩項觀察活動就是按這樣的思路設計的。1.把一組大小相同的球體按輕重順序排列在桌上,推測它們的沉浮,再放進水里觀察。2.把一組輕重相同的立方體按體積大小順序排列在桌上,推測它們的沉浮,再放進水里觀察。結果怎樣物體的沉浮和物體的輕重有關系嗎物體的沉浮和物體體積的大小有關系嗎是什么關系呢原來,不同材料構成的物體,在體積相同的情況下,重的物體容易沉,輕的物體容易浮;在重量相同的情況下,體積小的物體容易沉,體積大的容易浮。這就是學生所能理解的重量與體積對沉浮的影響。到此為止,學生對物體重量、體積與沉浮的關系有了更進一步的認識,向科學概念邁進了一步。如果再進一步,希望學生感受到“體積大、重量小的物體容易浮;體積小、重量大的物體很容易沉。”這樣,學生科學概念的發(fā)展更加深人。教科書第5頁最下面一行的問題“當我們用這兩組材料進行研究時,為什么能夠看出物體的輕重、體積大小對沉浮的影響呢?”意在提醒學生反思我們的研究過程,認識到變量控制實驗的意義和作用,體會科學研究方法的重要性。在該課的學習活動過程中,學生對物體沉浮的有關認識經(jīng)歷了“發(fā)現(xiàn)一否定一再否定一再發(fā)現(xiàn)”這樣,一個不斷沖突、不斷修正的過程。第三部分:用小瓶子研究沉浮這個活動是前面活動的延續(xù)。空的小瓶子是浮的,小瓶子的好處是可以控制體積不變,往瓶子里加水的過程中,逐步改變瓶子的重量,在不斷的實驗過程中,學生可以直觀地看到重量是怎樣影響沉浮的,從而加深對體積相同,重的物體容易沉這個概念的理解。教科書第6頁中間,一個小瓶子懸浮在水中,這種現(xiàn)象,在理論上是成立的,實際操作過程中,學生是很難做到的,因此這里不要求學生做出懸浮的小瓶子,只要求學生觀察到,瓶子中的水超過某一個限度,小瓶子就會下沉,這其中也隱含著密度的概念,這里的密度是小瓶子的平均密度。當平均密度大于水的密度時,小瓶子就下沉。到這里為止,教科書提出要求,希望學生能夠整理所學內(nèi)容,得出不同材料構成的物體,在水中的沉浮規(guī)律,作進一步強化。第四部分:潛水艇的原理有了小瓶子活動的鋪墊,學生對潛水艇的原理能夠比較容易理解。不過,小潛水艇是學生十分喜歡的玩具,盡管學生理解了原理,還是要讓學生進行實際操作,甚至親自制作簡易潛水艇,這樣有利于激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的動手能力。(四)教學建議1.分析物體在水中的沉浮規(guī)律。這個活動展開,要利用上一節(jié)課的材料和實驗記錄單,把七種物體放在桌上,進行觀察,你能看出沉浮與什么因素有關嗎怎樣說明物體的沉浮和它的輕重、體積大小有沒有關系
(1)把泡沫塑料、蘿卜、空瓶子、小石塊、回形針、橡皮、蠟燭等物體按體積大小順序排列在實驗桌上,再用小卡片標出它是沉的還是浮的。想一想,物體的沉浮和它們的大小有關系嗎?(2)把泡沫塑料、蘿卜、空瓶子、小石塊、回形針、橡皮、蠟燭等物體按輕重順序排列在實驗桌上,再用小卡片標出它是沉的還是浮的。想一想,物體的沉浮和它們的輕重有關系嗎?(3)為什么看不出它們與沉浮之間的關系?2.控制其他因素進行研究。首先要讓學生討論得出可能是物體重量和體積在同時影響著它們的沉浮,遇到這樣的情況怎么辦?希望學生能夠應用以前學過的方法,思考出控制其中一個因素進行研究的方法。如果學生想不出來,教師可以告訴學生,科學家遇到這種情況時所采用的方法,順勢對學生進行科學方法和科學思想的教育。(1)把一組大小相同的球體按輕重順序排列在桌上,推測它們的沉浮,再放進水里觀察。結果怎樣?(2)把一組輕重相同的立方體按大小順序排列在桌上,推測它們的沉浮,再放進水里觀察。結果又怎樣?(3)思考:從這兩組材料的實驗中,我們得到什么結論?(4)為什么用上一節(jié)課的物體進行比較,看不出物體的大小對沉浮的影響用這兩組材料,能夠觀察到物體的輕重、體積與沉浮之間的關系
3.用小瓶子繼續(xù)研究沉浮規(guī)律。這項活動,可以讓學生獨立完成,教師只要提出任務即可。選擇的空瓶子要能夠浮在水面上,然后給學生提供滴管,讓學生找到加多少水,小瓶子就開始下沉的臨界線,標注記號。最后讓學生討論:在這個活動中,我們明白了什么。從而強化物體的體積不變,重量增加,沉浮會發(fā)生改變的結論。再跟前面的實驗結合起來,整理不同材料構成的物體在水中的沉浮規(guī)律。4.潛水艇的秘密。關于潛水艇的原理,可以讓學生觀察教科書上的插圖進行討論,也可以提供多媒體資料,向?qū)W生介紹。當學生理解了潛水艇的原理之后,接下來的活動還是相當重要的,一是要讓學生動手操作小潛水艇,體驗潛水艇的沉浮現(xiàn)象;二是要提供自制簡易潛水艇的制作方法,讓學生在課外自己制作潛水艇,提高他們的興趣,發(fā)展動手操作能力。必要的時候,還可以跟“造一艘小船”一課結合起來,舉辦自制小船的展覽會。第3課橡皮泥在水中的沉浮(一)背景和目標前面已經(jīng)研究了物體沉浮的規(guī)律,學生也知道了在體積不變的情況下,改變物體的重量能夠改變物體在水中的沉浮狀態(tài)。本課將用學生熟悉的橡皮泥作為研究材料,使橡皮泥在水中浮起來,并探索其中的原因,從而幫助學生理解鋼鐵制造的輪船為什么能夠浮在水面上。學生對橡皮泥是比較熟悉的,一些學生或許在生活中已經(jīng)有了類似的經(jīng)驗,能夠把橡皮泥做成船的形狀,浮在水面上。但是,一般的學生都不會去考慮其中的原因,本課將帶領學生用實驗數(shù)據(jù)揭開其中的秘密。實心的橡皮泥沉人水底,船形橡皮泥卻能浮在水面上,原因是船形橡皮泥浸人水中的體積增大了。這里引人了測量橡皮泥排開的水量的活動,通過比較各種形狀橡皮泥排開的水量,揭示沉浮變化的基本原因??茖W概念.改變物體排開的水量,物體在水中的沉浮可能發(fā)生改變。.鋼鐵制造的船能夠浮在水面上,原因在于它排開的水量很大。過程與方法.用刻度杯測量橡皮泥排開的水量。.把橡皮泥制作成不同的形狀,使之能夠浮在水面上。.根據(jù)橡皮泥排開的水量,做出沉浮判斷。情感態(tài)度價值觀.認識到認真細致地采集數(shù)據(jù)的重要。.在探求原因的過程中,懂得證據(jù)的重要性。(二)教學準備每組一個水槽、若干橡皮泥、一只刻度杯、記錄表。(三)教科書說明本課由三個部分組成。第一部分是“觀察實心橡皮泥的沉浮”;第二部分是“讓橡皮泥浮在水面上”;第三部分是“測量橡皮泥排開的水量,探索橡皮泥上浮的原因”。第一部分:觀察實心橡皮泥的沉浮教科書第7頁,展示了一塊橡皮泥的四種形狀,把它們放人水中都會沉人水底。不同形狀的橡皮泥,重量沒有改變,學生很容易理解。因為橡皮泥既沒有增加也沒有減少,形狀不影響重量。這是一個鋪墊性的活動。把一塊橡皮泥改變成不同形狀,它的體積發(fā)生變化了嗎這對于學生來說沒有經(jīng)驗,怎么辦得想辦法測出不同形狀的橡皮泥的體積是多少。怎樣測出橡皮泥的體積呢把橡皮泥放人盛水的刻度杯中,就能測出它的體積。比較幾種不同形狀的實心橡皮泥,會發(fā)現(xiàn)體積沒有變化。所以,改變橡皮泥的形狀,重量沒有變,體積也沒有變,它的沉浮狀況不會發(fā)生變化。這個測量橡皮泥體積的活動,為后面測量排開的水量做好了鋪墊。第二部分:讓橡皮泥浮在水面上怎樣讓橡皮泥浮在水面上學生是有經(jīng)驗的。教科書第7頁提供了一種形狀,實際上學生會創(chuàng)造出很多不同的形狀,它們都有共同之處:空心的或者是船形。教科書要求學生通過親自動手,做出能浮在水面的橡皮泥,這里有技術上的要求。當學生做出一些能浮在水面上的橡皮泥后,就會思考了,是什么原因使橡皮泥浮起來的橡皮泥的重量沒有改變,改變的因素可能就是浸人水中的體積了。
第三部分:測量橡皮泥排開的水量怎樣測量橡皮泥浸人水中的體積呢?教科書第8頁提出了測量橡皮泥排開的水量的方法。稱作“排開的水量”是為了與“排水量”相區(qū)別,“排開的水量”指的是物體排開的水的體積,而“排水量”通常指的是物體排開的水的重量。教科書第8頁出示的是用燒杯測量排開的水量,燒杯的刻度還不夠精確。測量排開的水量的工作必須細致,觀察刻度時視線應與水面持平。排開的水量的計算方法是,放人物體后的刻度數(shù)減去原來的水量等于物體排開的水量。教科書第8頁的表格中,要測量五種形狀橡皮泥的排開的水量。其中“實心團”和“沉的形狀”兩者排開的水量是相同的,其他三種形狀排開的水量也相同。比較沉的形狀排開的水量與浮的形狀排開的水量,可以發(fā)現(xiàn):沉的形狀排開的水量小,即浸人水中的體積小;浮的形狀排開的水量大,即浸人水中的體積大。從數(shù)據(jù)中可以看出,橡皮泥浮起來的原因在于它的重量不變,而浸人水中的體積增大。知道了這個道理,學生也就能夠理解鋼鐵造的輪船為什么能夠浮在水面上了。這里要求學生能夠以自己的語言,來解釋輪船浮在水面上的原因。(四)教學建議1.觀察橡皮泥的沉浮。這項活動只能用一塊橡皮泥做實驗。市面上有各種品牌的橡皮泥,教師要多加挑選,選擇放在水中不會化掉的橡皮泥做實驗,否則會影響實驗效果,影響精確度。對于不同形狀的橡皮泥,重量是否改變,學生一般不會有異議。但是體積是否發(fā)生變化,學生肯定會有不同意見,此時教師要抓住機會,讓學生思考如何比較不同形狀的橡皮泥的體積,從而引出采用盛水的刻度杯來測量橡皮泥的體積的實驗。這里可以把測量橡皮泥排開的水量的活動提前,讓學生親自動手測量記錄,這項活動為后面的測量船形橡皮泥排開的水量打下了基礎。經(jīng)過測量后,要求學生總結:橡皮泥的形狀改變之后,重量不變,體積也不變,因此沉浮狀況保持不變。2.讓橡皮泥浮在水面上。此活動要求學生繼續(xù)探索改變橡皮泥的形狀,讓它浮在水面上。教學時可以完全放手,讓學生探索。例如采用競賽的形式,提供學生多塊橡皮泥,讓學生做出盡可能多的形狀。然后觀察各種能浮的形狀有什么特點,不能浮的形狀有什么特點,初步感受它們與沉浮之間的關系。思考:同一塊橡皮泥,在改變其形狀后,有的為什么能夠浮在水面上呢?3.測量比較橡皮泥排開的水量。(1)思考把一塊橡皮泥做成不同形狀,沉浮情況發(fā)生變化,是什么因素造成的。(2)把橡皮泥船放人刻度杯使之浮在水面上,觀察水面指示的刻度。把船形橡皮泥排開的水量記錄在表格中。(3)將實心橡皮泥排開的水量數(shù)據(jù),與船形橡皮泥排開的水量數(shù)據(jù)進行比較。(4)分析是什么原因使船形橡皮泥能夠浮在水面上。(5)解釋鋼鐵制造的輪船,為什么能夠浮在水面上。第4課造一艘小船(一)背景和目標船的發(fā)明是人類的偉大創(chuàng)造,自從有了船,人類的活動范圍大大擴大,人類的物資運輸和交流也大大增加??梢哉f,船與我們的生活緊密相關。大部分學生對船比較熟悉,許多學生有乘船的經(jīng)驗,有折紙船的經(jīng)驗。學生知道船的作用,因此也很樂意來設計制造一艘自己的小船。前面的學習內(nèi)容,讓學生明白了船為什么能浮在水面上的原因,也知道了船排開的水量越大,越容易浮在水面上,裝載的貨物也就越多。本課引導學生通過制造一艘橡皮泥小船,研究相同重量下,怎樣增加船排開的水量,從而達到更大的裝載量。在動手操作過程中,學生會遇到一些困難,如怎樣保持船身的穩(wěn)定和平衡,如何裝載更多的貨物。這些問題的解決只有在具體的操作過程中,不斷地調(diào)試才能達成,因此對學生技能的發(fā)展是很有幫助的。本課還引導學生用其他的材料造船,設計出更多的船,來激發(fā)學生的學習興趣。希望學生能夠按照設計的計劃進行有日的的活動,進一步加強科學和技術的聯(lián)系。最后舉辦船的展覽會和回憶船的發(fā)展史是活動的延續(xù),希望學生保持對科學、技術的興趣。通過回憶船的發(fā)展歷史,了解人類的發(fā)明創(chuàng)造過程,激發(fā)心中的創(chuàng)造欲望??茖W概念.相同重量的橡皮泥,浸人水中的體積越大越容易浮,它的裝載量也隨之增大。.科學和技術緊密相連,它們?yōu)槿祟惖陌l(fā)展做出了巨大貢獻。過程與方法.探索用橡皮泥造船,不斷改進船的形狀,增大船浸人水中的體積。.按自己設計的方案制造小船,并不斷改進。情感態(tài)度價值觀.體會不斷改進設計對結果的影響。.感受人類創(chuàng)造發(fā)明的歷程,激發(fā)創(chuàng)造欲望。(二)教學準備每組一個水槽、若干橡皮泥、若干墊片、玻璃彈子、船的發(fā)展史圖片或多媒體資料。(三)教科書說明本課有五個部分,分別是“用橡皮泥造船”“哪艘船裝載的貨物多”“設計制造其他的船”“辦個船的模型展覽會”和“船的發(fā)展史”。第一部分:用橡皮泥造一艘小船用橡皮泥造一艘小船,對學生來說已經(jīng)不是難事,如果重復這樣的活動,對學生的發(fā)展沒有多大的意義。因此,教科書提出了新的要求:怎樣造出一艘裝載量比較大的小船呢?這就需要運用前面所學的知識進行思考。每組的橡皮泥數(shù)量相等,重量相等,不能在重量上做文章,只有在增大浸人水中的體積這一點上動腦筋,浸人水中的體積越大裝載量就越大。橡皮泥是很容易改變形狀的,這就為學生的動手留下了很大的空間。這個活動,不僅僅要讓學生造出一艘船,更要引導學生怎樣利用限定的材料造出一艘大船,把動手和動腦有機地結合起來。第二部分:哪艘船裝載多船造好了,究竟哪艘船裝載量大,需要檢驗,這也是一個驗證的過程。教科書第9頁,提供了用墊圈作為貨物進行驗證的方法。墊圈有大有小,墊圈的選擇要與橡皮泥船的裝載量相匹配,一般一艘橡皮泥船,最多能夠裝載20個墊圈,這樣大小的墊圈比較理想,在課堂教學中容易比較裝載量。如果采用玻璃彈子作為裝載的貨物,就會遇到玻璃球滾來滾去的問題。這會使船不能很平穩(wěn)地浮在水面上,而發(fā)生傾斜,也就影響了裝載量。怎樣保持船的平穩(wěn)呢?教科書提示學生“把船分隔成幾個船艙試試”。這也使我們的學習活動與生活實際聯(lián)系了起來?!斑€有什么方法可以使我們的船裝得更多?”這是一個更為開放的問題,日的是讓學生思考的角度更加開闊,為改變液體會改變沉浮打下伏筆。第三部分:設計制造其他的船通過觀察研究,學生們已經(jīng)明白了一些物體沉浮的道理?,F(xiàn)在,他們要用學到的知識和獲得的經(jīng)驗來造一艘其他的小船。要造一艘什么樣的小船呢造這艘小船需要什么材料可以先擬訂一份造船的計劃。教科書在這部分通過圖片和文字向?qū)W生們介紹了造船的計劃和實施步驟,引導學生們在課前完成一艘小船的制作。課堂上,主要來演示介紹自己的小船,并交流一下有哪些需要改進的地方。造小船是在課前進行的,因此,上一課結束時要讓學生們課外先自學這部分內(nèi)容,在本節(jié)課前完成一艘小船的制作。
當然,這部分的學習內(nèi)容也可以在課內(nèi)進行。如果是這樣,那么本課就需安排兩課時來完成教學。第四部分:船的展覽會;第五部分:船的發(fā)展史。這兩個活動可以結合起來進行。這是對學生進行科學史教育的好機會,也是“造一艘小船”教學成果的展示活動,又是沉和浮單元教學的后續(xù)課外活動。讓學生們課外去收集各種船只的圖片、模型及有關的文字資料,加上自己設計制作的小船,就可以辦一個船的展覽會了。參觀自己辦的展覽會,交流收集的各種資料,了解更多的船的作用和特點以及船的發(fā)明發(fā)展史,這將是十分有趣也是很有意義的活動。它將促進學生對技術的理解,對技術發(fā)展與人們生活關系的理解。這項活動,可以作為考核學生的依據(jù)之一。教科書第11頁,船的圖片(從左到右、從上到下)分別是:木筏、獨木舟、明輪、帆船、氣墊船、遠洋貨輪、現(xiàn)代客輪、航空母艦。(四)教學建議1.用橡皮泥造船。這項活動,可以采用比賽的形式進行。要讓學生明白,制造一艘橡皮泥小船容易,不容易的是利用相同數(shù)量的材料,制造出裝載貨物較多的小船,讓學生感覺到有一定的難度,會激發(fā)學生的挑戰(zhàn)意識。在學生動手制作之前,可以討論,運用所學知識,怎樣才能制造出裝載量比較大的小船。教師要挑選比較理想的橡皮泥,即浸在水中不會化掉的橡皮泥,提供給各組的橡皮泥數(shù)量和重量要相等,讓學生在公平的情況下競爭。2.哪艘船裝載多。(1)等各組完成制造小船之后,組織討論怎樣比較每一只船的裝載量。(2)建議用適當大小的墊圈作為貨物,來檢驗小船的裝載量。(3)放人墊圈的時候,動作要輕,分布要均勻。(4)邊放墊圈邊記錄數(shù)量,可以重復幾次檢驗,取放得最多的一次的數(shù)值。(5)把各組的最大裝載量寫在黑板上,比較其中的差別。(6)讓裝載量最大的小組介紹經(jīng)驗。3.設計制造其他的船。這項活動可以在課前布置學生完成,也可以在課堂中完成計劃的制定和小船的設計,然后交流學生的設計,相互補充、完善。如果事先布置學生自制小船,課堂上可以展示自制的小船,進行試航,討論小船的優(yōu)點和缺點,提出改進的意見。如果事先沒有布置學生自制小船,就可以以小組討論的形式,畫出小船的設計圖,列出所需的材料,寫出制作的步驟,再全班交流。制作的任務在課外完成,學生最好能自己獨立完成,也可以請父母或者親戚朋友幫助。等適當時候,舉辦船的展覽會。4.辦個船的模型展覽會,船的發(fā)展史。(1)把課前收集到的有關船的圖片、資料在小組內(nèi)交流。(2)選擇學生收集的圖片,按照船的發(fā)展史,把圖片排列在黑板上。(3)觀看船的發(fā)展史的圖片或錄像,談談自己的體會。(4)另外,可以把學生制作好的小船和收集到的有關船的圖片、資料在實驗室作長期展出交流。第5課浮力(一)背景和目標第1課到第4課,學生通過探究了解了構成物體的材料、重量、體積大小對沉浮的影響,實際上學生在探索的過程中,已經(jīng)感受到了浮力的存在。本課開始,學生將把注意力放在浮力上,來研究物體沉浮的秘密。當一個物體放人水中時,它就受到了水對它向上的推力,即浮力。不管物體是下沉還是漂浮,它們都受到水的浮力。如果向上的浮力大于向下的重力,物體將上浮;如果向上的浮力小于向下的重力,則物體下沉。當學生將泡沫塑料塊完全浸人水中受到的浮力與受到的重力進行比較時,他們會發(fā)現(xiàn)泡沫塑料塊受到的浮力大于重力,尋找到物體為什么在水中上浮的原因。學生通過測量比較泡沫塑料塊受到的浮力大小,還會發(fā)現(xiàn),不同大小的泡沫塑料塊完全浸人水中,體積越大,受到的浮力就越大。他們就此也會明白浮力的大小與浸人水中的體積有關。科學概念.上浮物體在水中都受到浮力的作用,我們可以感受到浮力的存在,可以用測力計測出浮力的大小。物體浸人水中的體積越大,受到的浮力也越大。當物體在水中受到的浮力大于重力時就上浮,浮在水面的物體,浮力等于重力。過程與方法學會用彈簧秤測量泡沫塑料塊在水中受到的浮力。運用浮力和重力的概念,解釋物體在水中的沉浮。情感態(tài)度價值觀懂得方法的改進有利于研究的順利進行。懂得數(shù)據(jù)在分析解釋現(xiàn)象過程中的重要性。(二)教學準備每組一個彈簧秤、三塊大小不同的泡沫塑料塊、一個底部帶小滑輪的精確刻度杯、細線、記錄表。(三)教科書說明本課有四個部分,分別是“感受浮力”“測量一塊泡沫塑料塊的浮力”“測量不同大小泡沫塑料塊的浮力”和“解釋上浮的原因”。第一部分:感受浮力學生在平時的經(jīng)驗中,已經(jīng)有了浮力的感受,當學生在游泳時能夠感受到水對身體的浮力,當學生用救生圈游泳時,更能感受到水的浮力。這些對浮力的感受是無意識的。學生在前面內(nèi)容的學習中,也不自覺地感受到了浮力。因此,浮力一詞的出現(xiàn),就從學生的平時感受出發(fā)。首先是回憶手指壓小船的感覺,調(diào)動已有的學習經(jīng)驗;然后是把一塊泡沫塑料塊壓人水中,直接感受水的浮力。當學生感受了浮力之后,教科書給出了浮力的描述性定義,這個定義是在學生感受浮力的基礎上給出的,因此只要求學生能理解、會使用浮力一詞,并不要求學生掌握關于浮力的精確定義。同時,教科書告訴學生:當泡沫塊靜止浮在水面時,它受到的浮力等于它受到的重力,且方向相反。這個結論是直接告訴學生的,希望學生能夠理解、接受。為了幫助學生更好的理解浮力和重力的關系,教科書第12頁提供了一幅示意圖,用圖示的形式幫助學生理解。圖示上,浮力和重力的箭頭都從物體的重心出發(fā),方向相反,大小相等。理解這張示意圖的意思,是接下來學習的基礎,因此必須讓學生明白圖示的意義。第二部分:測量一塊泡沫塑料塊的浮力泡沫塑料塊在水中受到了水的浮力,這個浮力有多大這是學生很自然產(chǎn)生的問題。要知道重力有多大,可以用測力計測量,同樣道理,浮力有多大,也可以用測力計測量,關鍵是怎樣測量泡沫塑料塊的浮力呢這是一個測量中遇到的難題。教科書提出希望學生進行討論,思考出測量泡沫塑料塊受到浮力大小的方法。
尋找方法的思路是這樣的:用彈簧秤測量浮力,彈簧秤只能測量拉力,泡沫塑料塊浮在水面上,彈簧秤又不能測量壓力,怎么辦能不能把彈簧秤放在水下拉呢這種方法又不行!如果學生想不出方法,教科書在13頁提供了測量泡沫塑料塊浮力的方法:在杯子底部裝上一個小滑輪或者一個小鉤子,再利用一根細線繞過鉤子,一端系住泡沫塑料塊,一端掛在彈簧秤的鉤上,就可以測出它的浮力了。
這個測量方法的思考,是有一定的難度的,教師要適當?shù)匾龑В蛘咦寣W生看教科書中的插圖,按照插圖安裝測量裝置。教科書第13頁的插圖給出了測量的方法,也給出了測量浮力時的操作要求:拉線時,彈簧秤最好能接近垂直,如果歪斜的話,有可能出現(xiàn)較大的誤差。圖上的水槽最好能換成專門的杯子:帶小滑輪的精確刻度杯。因為,這項活動不但要測量浮力,還要測量泡沫塑料塊浸人水中后排開的水量,沒有刻度的水槽是完不成這個任務的。當學生讀出彈簧秤上的拉力數(shù)值時,是不是等于知道了泡沫塑料塊受到的浮力不是!怎樣轉換成浮力的數(shù)值教科書提供了示意圖,標出了浮力、重力和拉力之間的關系。在這里浮力等于重力加上拉力。這幅示意圖是給學生看的,為的是幫助學生理解三者的關系。圖示中還可以把重力和拉力合起來,與浮力的箭頭處在同一條直線上,方向相反。
學生掌握了測量方法之后,教科書提出了測量泡沫塑料塊三種狀況下的浮力大小:小部分浸人水中、大部分浸人水中和全部浸人水中。日的是找到泡沫塑料塊受到的浮力大小與浸人水中的體積之間的關系,即體現(xiàn)物體排開水的體積越大,受到的浮力也越大的規(guī)律。第三部分:測量不同大小泡沫塑料塊的浮力通過上一個活動,我們發(fā)現(xiàn)同一塊泡沫塑料塊浸人水中的體積越大,受到的浮力也越大。那么不同大小的泡沫塑料塊,完全浸人水中,它們受到的浮力大小相同嗎?這個活動與前面的活動是一種有機的結構,體現(xiàn)了思維遞進。測量的方法與前面相同,這個實驗可以讓學生自主操作,測量記錄的數(shù)據(jù)填人表格,把浮力大小與排開的水量進行比較,找出其中的規(guī)律。到此為止,我們應該總結泡沫塑料塊受到的浮力大小與排開的水量之間的關系,也就是與浸人水中的體積大小的關系。教科書中“泡沫塑料塊受到的浮力大小,主要與什么因素有關”這個問題,就是對本課活動的總結。第四部分:解釋上浮的原因?qū)W生通過實驗知道了泡沫塑料塊在水中受到的浮力與它浸人水中的體積有關,浸人水中的體積(排開的水量)越大,受到的浮力就越大。完全浸人水中受到的浮力遠遠大于它本身的重量,因此一松手,泡沫塑料塊就浮起來了。等到浮在水面上之后,泡沫塑料塊為什么不再向上冒?因為此時它浸人水中的體積很小了,受到的浮力也很小。小到與它受到的重力相等,因此就不再上浮,也不下沉。如果學生能夠用浮力和重力的關系,解釋泡沫塑料塊的上浮原因和靜止原因,說明學生已經(jīng)掌握了浮力、重力和物體沉浮的關系了。(四)教學建議1.感受浮力。讓學生切身感受到浮力,是本課開始的基礎。教師要提供一些能浮的物品,讓學生感受,為繼續(xù)探索沉浮的秘密打下基礎。(1>觀察泡沫塑料塊、木塊、空瓶子、小船浮在水面的情況,用手指輕輕按壓小船,有什么感覺分別把泡沫塑料塊、木塊、空瓶子壓人水中,有什么感覺
(2)出示關于浮力的描述性定義。(3)生活中我們什么時候感受到水的浮力?(4)出示教科書上浮力和重力的示意圖,講解示意圖的含義。2.測量一塊泡沫塑料塊的浮力。學生知道了泡沫塑料塊要受到水的浮力作用,把它壓人水中,它所受到的浮力有多大在這里,教師要鼓勵學生進行討論:怎樣測出泡沫塑料塊受到的浮力大小
(1)討論怎樣測出泡沫塑料塊的浮力,交流測量的方法。(2)教師根據(jù)學生討論的情況,演示規(guī)范的測量方法,講解注意的地方。特別要講清楚浮力的計算方法,可以讓學生看教科書第13頁的示意圖,理解浮力等于重力加拉力的道理。(3)學生測量泡沫塑料塊浸人水中的浮力,按照教科書的要求測量三種狀況,分別把測量結果(拉力大小和排開的水量)記錄在表格中。(4)分析拉力、浮力和排開的水量之間的關系,得出浸人水中的體積(排開的水量)越大,物體受到的浮力就越大。3.測量不同大小泡沫塑料塊的浮力。教師要準備三塊不同大小的泡沫塑料塊或者三塊不同大小的木塊,讓學生預測:如果把大小不同的泡沫塑料塊或者木塊,完全浸人水中,它們受到的浮力大小相同嗎?根據(jù)前一個活動所獲得的結果,可以推斷大小不同的物體完全浸人水中,受到的浮力大小不一樣。這個活動,可以讓學生參照前一個活動的測量方法,獨立自主完成測量,把測量結果填人記錄表中,并分析浮力大小與體積大小之間的關系。讓學生把前后兩個測量活動中所得到的數(shù)據(jù)進行分析,泡沫塑料塊在水中受到的浮力大小與什么因素有關有怎樣的關系
分析了排開的水量與浮力之間的關系之后,再讓學生觀察物體的自重與它所受到的浮力大小進行比較,發(fā)現(xiàn)浮力大于重力,所以就能解釋教科書最后提到的一個問題了??傊?,要引導學生觀察數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)中得出有用的結論,完善學生的科學概念。第6課下沉的物體會受到水的浮力嗎(一)背景和目標學生對浮在水面上的物體受到水的浮力,比較容易理解。對沉人水中的物體是否受到水的浮力,沒有把握。但是,學生會有一些生活經(jīng)驗,如游泳時感覺到自己的身體會被水托起來,在水井中打水時,會感覺到裝滿水的水桶在未離開水面時要比提出水面輕許多。這些經(jīng)驗提醒學生,下沉的物體在水中也會受到水的浮力。本課引導學生繼續(xù)探索浮力與物體沉浮之間的關系。教科書提出了要學生自己設計實驗驗證猜想的活動,在思維的發(fā)展和能力的要求上更進了一步。同時,通過測量下沉的物體受到的浮力大小,引導學生發(fā)現(xiàn),下沉的物體受到的浮力大小與浸人水中的體積有關,這與前一節(jié)課的內(nèi)容聯(lián)系起來,可以形成完整的概念:物體在水中受到的浮力大小,與物體浸人水中的體積(排開的水量)有關,浸人水中的體積越大,受到的浮力也就越大。科學概念.下沉的物體在水中都受到浮力的作用,我們可以感受到浮力的存在,可以用測力計測出浮力的大小。下沉的物體浸人水中的體積越大,受到的浮力也越大。當物體在水中受到的浮力小于重力時就下沉。過程與方法.設計實驗驗證下沉物體在水中受到了浮力作用,用彈簧秤測量下沉物體受到的浮力大小。.畫示意圖,運用浮力和重力的概念,解釋物體在水中的沉浮。f清感態(tài)度價值觀體驗實驗驗證的重要意義。懂得數(shù)據(jù)在分析解釋現(xiàn)象過程中的重要性。(二)教學準備每組一個彈簧秤、一個鉤碼、一個底部帶小滑輪的精確刻度杯、三塊大小不同的石塊或磚塊、細線、記錄表。(三)教科書說明本課有三個部分,分別是“下沉的物體是否受到水的浮力”“測量下沉的物體受到的浮力大小”和“用浮力和重力的關系解釋沉浮現(xiàn)象”。第一部分:下沉的物體是否受到水的浮力這是一個學習中很自然地產(chǎn)生的問題。當學生測量了上浮物體受到水的浮力作用時,很自然地提出了一個疑問:下沉的物體是否受到水的浮力教科書第15頁提供了一個學生生活中常見的情形:從井中提水時,在水中的水桶總是比離開水面的水桶要輕,這是什么原因是否說明水桶在水中同樣受到了水的浮力作用教科書沒有直接回答這個問題,而是引導學生通過設計實驗,來驗證自己的推測。根據(jù)前一節(jié)課的學習內(nèi)容,這樣的實驗驗證,學生通過思考能夠完成任務。希望學生的設計,能夠借鑒前一節(jié)課的成果,用示意圖的方法展示自己的設計思路。如圖:然后通過實驗驗證,得到下沉的物體確實受到了浮力作用,受到的浮力大小可以這樣計算:浮力=重力一彈簧秤拉力。第二部分:測量下沉的物體受到的浮力大小這項測量活動,意在探究下沉的物體受到的浮力是否會有大小?如果浮力有大小,是什么原因造成的。根據(jù)前一節(jié)課所學的內(nèi)容推測,物體受到的浮力大小,是由浸人水中的體積大小(排開水的重量)決定的,可以推測下沉的物體浸人水中的體積多少也會影響浮力的大小,所以設計了下沉物體“小部分浸人水中”“大部分浸人水中”和“全部浸人水中”的測量項日。通過測量,發(fā)現(xiàn)一個下沉物體浸人水中的體積越大,受到的浮力也越大。同樣,大小不同的物體完全浸人水中,它們在水中受的浮力大小也與物體排開水的體積有關,體積(排開的水量)越大,受到的浮力越大。分析測量的排開的7尺量和浮力的大小對比,學牛就能發(fā)現(xiàn)這個規(guī)律。到現(xiàn)在為止,聯(lián)系上一節(jié)課的內(nèi)容,我們可以把物體在水中受到的浮力大小規(guī)律統(tǒng)一起來,即物體在水中受到的浮力大小與浸人水中的體積(排開的水量)有關,浸人水中的體積(排開的水量)越大,受到的浮力也越大。第三部分:用浮力和重力的關系解釋沉浮現(xiàn)象教科書提出讓學生用示意圖畫出石塊和泡沫塑料塊在水中的受力情況,這種情況在小學科學的學習中是第一次出現(xiàn),對學生的抽象概括能力的要求是很高的。用圖示來表述解釋,可以更加清晰地展示學生的思維和概念的形成過程,有助于訓練學生的抽象概括能力,也有助于理解沉浮現(xiàn)象與浮力的關系,構建起正確的概念。參考示意圖如下:(四)教學建議1.下沉的物體是否受到水的浮力本課的學習可以從前一節(jié)課的內(nèi)容導人,提問:浮在水面上的物體會受到水的浮力作用,那么,沉人水中的物體會受到水的浮力作用嗎讓學生想一想生活中是否有這樣的情形,并進行推測。如果學生找不到生活中的例子,教師可以出示一個系有細線的鉤碼,讓每組學生把鉤碼浸人水中,體驗一下鉤碼是否受到了水的浮力你有什么感受說明鉤碼受到了水的浮力手的感覺是不太準的,我們能否設計一個實驗來驗證自己的推測呢?小組討論設計驗證方法,特別要求把自己的方法用圖示畫出來。交流學生的設計計劃,并按照計劃驗證,匯報結果。2.測量下沉的物體受到的浮力大小學生已經(jīng)驗證了下沉物體也受到了水的浮力作用,而且在實驗的過程中,有可能會發(fā)現(xiàn):剛浸人水中時,彈簧秤上的讀數(shù)大,等把物體完全浸人水中后,彈簧秤上的讀數(shù)會變小一點。是不是下沉的物體在水中受到的浮力大小會變化呢是不是跟上浮物體受到浮力大小的原因差不多呢這就引出了測量下沉物體受到浮力大小的活動。
兩組測量活動可以在一個時間段完成,具體可以參照這樣的順序進行:(1)測量鉤碼在空氣中受到的重力(重量),記錄在表格中。(2)測量鉤碼分別浸人水中不同位置時對彈簧秤的拉力,記錄在表格中。(3)計算鉤碼受到的浮力大小,與鉤碼排開的水量進行比較,找出其中的聯(lián)系。(4)分別測量大、中、小三塊石塊完全浸人水中時受到的浮力大小,記錄在表格中。(5)計算石塊受到的浮力大小,與它們排開的水量進行比較,找出其中的聯(lián)系。(6)分析兩次測量所得的數(shù)據(jù),找出下沉的物體在水中受到的浮力大小的規(guī)律。3.用浮力和重力的關系解釋沉浮現(xiàn)象參照教科書第12頁的示意圖,試著用物體在水中的受力示意圖來解釋沉浮的原因,并配合用公式表示物體沉浮的原因。第7課馬鈴薯在液體中的沉浮(一)背景和目標學生對沉浮的關注,一般落在物體本身,很少會關注到液體的性質(zhì),液體對沉浮的影響對學生來說是個意外的發(fā)現(xiàn)。在日常生活中,學生也很少有這樣的經(jīng)驗。影響物體沉浮的因素不僅僅有物體本身的重量和體積(密度),而且還有液體的密度。本課將展開對另一個變量的研究,向?qū)W生展示一個新的探索項日。聯(lián)系本單元的第1課,繼續(xù)研究影響物體沉浮的因素。本課主要研究不同濃度的液體,對馬鈴薯沉浮的影響。調(diào)制一杯能使馬鈴薯浮起來的液體,可以使學生看到只有在液體中溶解足夠多的物質(zhì)時,馬鈴薯才能浮起來,滲透了改變液體密度會影響物體沉浮的概念??茖W概念.液體的性質(zhì)可以改變物體的沉浮。.一定濃度的液體才能改變物體的沉浮,這樣的液體有很多。過程與方法.經(jīng)歷一個典型的“觀察一發(fā)現(xiàn)一推測一驗證”的科學探究活動過程。.通過加熱液滴和調(diào)制液體來探索未知液體的性質(zhì)。.學會給液滴加熱的技能。情感態(tài)度價值觀.懂得確定一種物質(zhì)的性質(zhì),需要有很多的證據(jù)。(二)教學準備每組一個馬鈴薯、酒精燈、木夾子、小鐵片、濃鹽水、40克食鹽、40克白糖、2只燒杯、一根筷子。(三)教科書說明本課分四個部分,分別是“馬鈴薯的沉浮”“觀察比較兩種液體”“調(diào)制一杯使馬鈴薯浮起來的液體”“閱讀資料”。第一部分:馬鈴薯的沉浮把同一個馬鈴薯分別放人裝有鹽水和清水的水杯中。結果馬鈴薯在清水的杯子里沉,放人另一杯液體中的馬鈴薯浮。這個現(xiàn)象,很明顯地指向一個變量:液體。因為馬鈴薯是同一個,液體的數(shù)量差不多,影響沉浮的因素只能是液體了。學生事先并不知道這個杯里的水是不同的,他們對所觀察到的沉浮現(xiàn)象,往往會沿著物體的沉浮與物體重量和體積的關系來做解釋。這個現(xiàn)象,使學生認識到影響馬鈴薯沉浮的因素可能與所浸人的液體有關。教科書中三個孩子討論的結果是液體的不同可能引起浮力的變化,這與前面所學的內(nèi)容聯(lián)系起來了。第二部分:觀察比較兩種液體雖然學生已經(jīng)知道一種液體是清水,但是用肉眼觀察兩種液體差別不大,不知名的液體不能隨便嘗。究竟另一種液體有什么特點呢?這會引起學生強烈的探究欲望。他們會試著做自己的猜測(或解釋)。怎樣比較兩種液體的區(qū)別?教科書提供了“液滴加熱”的觀察實驗。各取一滴液體來觀察一下:把液體滴在鐵片上,在酒精燈火焰上加熱,觀察比較液滴變干后留下的痕跡。加熱后,其中一塊鐵片上會留下比較明顯的白色顆粒物。這里的“液滴加熱”的觀察實驗,采用木夾夾著鐵片在酒精燈火焰上加熱的實驗設計。這是出于安全考慮,當然也可以用木柄的金屬調(diào)羹來加熱液滴。如果用生日蠟燭來加熱,也是可以的。這樣可以貼近兒童的生活,讓學生們感受到科學離我們并不遙遠,增強他們探究科學的興趣,啟發(fā)他們在課外進行科學探究活動。加熱后出現(xiàn)白色顆粒說明什么說明液體中溶解了物質(zhì),是不同于清水的液體。當然僅僅只有白色物質(zhì)這個證據(jù),學生是無法判斷出是什么液體的。是什么液體并不重要,重要的讓學生繼續(xù)思考:是不是只要水中溶解了物質(zhì)就能夠使馬鈴薯浮起來呢
第三部分:調(diào)制一杯使馬鈴薯浮起來的液體當學生發(fā)現(xiàn)液體中含有溶解的物質(zhì)后,肯定會想到,是不是只要水中溶解了物質(zhì)就能夠使馬鈴薯浮起來呢?我們來調(diào)制一杯鹽水試試看。這樣學生就卷人到了推測和驗證活動中去了。實際上,并不是只要水中溶解了物質(zhì)就能夠使馬鈴薯浮起來的,濃度不夠、液體的密度不夠大,馬鈴薯是不會浮起來的。因此,學生在調(diào)制的過程中,一次次地加鹽,馬鈴薯沒有立即浮起來,當食鹽溶液的密度超過馬鈴薯的密度時,馬鈴薯才浮起來。這個過程需要學生經(jīng)歷,這樣的經(jīng)歷對學生情感態(tài)度的培養(yǎng)是很有好處的。教科書第18頁一位小女孩的話“再做一杯糖水試試看”,提醒我們不能僅僅局限于用食鹽做實驗,要調(diào)制不同的液體來檢驗學生的猜想,這樣對學生形成嚴謹?shù)乃季S有很大的幫助。當實驗成功之后,學生會反思:原來馬鈴薯沉浮改變的原因是液體發(fā)生了變化。那么液體發(fā)生了怎樣的變化呢?學生在這節(jié)課里,只能探索到液體里溶解了其他物質(zhì),溶解了其他物質(zhì)之后,液體為什么能使馬鈴薯浮起來,這個原因?qū)⒃谙鹿?jié)課里繼續(xù)探索。第四部分:閱讀資料教科書中提供的“淹不死人的湖一死海”的一段文字資料,或許會成為學生解釋馬鈴薯沉浮的“理論依據(jù)”??v觀全課,學生經(jīng)歷的是一個十分典型的“觀察一發(fā)現(xiàn)一推測一證實”的科學探究過程。這對他們形成科學的研究思想和方法是很有幫助的。我們在教學中應重視這一過程的展現(xiàn),并讓學生去親歷。(四)教學建議1.觀察馬鈴薯的沉浮。教師要選擇小一些的馬鈴薯做演示實驗,這樣馬鈴薯能夠放人杯子中。首先推測馬鈴薯放人水中是沉還是浮,然后把馬鈴薯輕輕放人清水中,觀察它的沉浮狀況。接著把馬鈴薯從清水杯中拿出、擦干,輕輕放人另一個杯子中,觀察它的沉浮。怎樣解釋馬鈴薯在不同杯子中的沉浮影響馬鈴薯沉浮的原因是什么怎么解釋馬鈴薯的沉浮現(xiàn)象教師演示所用的液體,可以是食鹽溶液,也可以是糖溶液,也可以是其他的溶液,為的是不讓學生一下子猜中答案。為了防止學生嘗,溶液必須是無毒的。當然要教育學生,對于不知名的液體,不能隨便用嘗的方法辨別。2.觀察比較兩種液體。(1)觀察兩杯液體有什么不同。(2)做液滴加熱實驗,教師先指導加熱的方法,然后從兩個杯子里各取幾滴液體,分別滴在鐵片上加熱,比較液滴變干后留下的痕跡。(3)觀察兩種留下的痕跡,有什么不一樣,兩種液體一樣嗎能使馬鈴薯上浮的液體有什么特點
3.調(diào)制一杯使馬鈴薯浮起來的液體。此項活動可以按照以下順序進行教學。(1)提問:是不是只要水中溶解了物質(zhì)就能夠使馬鈴薯浮起來呢?(2)每個小組調(diào)一杯鹽水試試,馬鈴薯在鹽水中能上浮嗎?注意調(diào)制鹽水的要求,取100毫升水,往杯子里一次次加鹽,食鹽溶解后,放人馬鈴薯檢驗是否浮起來,并做好記錄,直到馬鈴薯浮起來為止。這里不希望學生一下子把全部食鹽倒人杯中,如果這樣,學生就探索不到液體濃度與馬鈴薯沉浮的關系了。(3)如果時間允許,讓學生用同樣方法,制作一杯糖水進行檢驗,或者制作更多的溶液進行檢驗。(4)思考:從實驗現(xiàn)象和結果分析,怎樣的液體才會使馬鈴薯浮起來。(5)閱讀本課的資料,我們從中明白了什么?第8課探索馬鈴薯沉浮的原因(一)背景和目標本課是這一單元的最后一課,將直接揭示物體沉浮的秘密一密度。在前面所學的內(nèi)容中,已經(jīng)隱含了有關物體的密度概念,鑒于五年級學生的知識儲備和認知水平,始終沒有出現(xiàn)密度一詞,而是從物體的重量和體積兩個變量去描述密度概念,這是符合學生的認知水平的。本課從相同體積的物體的重量比較中,指向密度概念。通過固體與液體的密度比較,液體與液體的密度比較,最后把物體的沉浮現(xiàn)象歸結為密度原因。因此密度是本單元的核心科學概念。至于用浮力與重力的關系來解釋沉浮現(xiàn)象,最終也歸結為物質(zhì)密度的原因,因為液體的密度不同,才引起浮力的大小變化。盡管如此,本課仍然沒有出現(xiàn)密度一詞,本單元也沒有出現(xiàn)密度一詞,統(tǒng)一用相同體積下的不同重量來描述隱含著的密度概念。科學概念.不同液體對物體的浮力作用大小不同。比同體積的水重的物體,在水中下沉,比同體積的水輕的物體,在水中上浮。比同體積的液體重的物體,在液體中下沉,比同體積的液體輕的物體,在液體中上過程與方法通過簡單的推測、驗證活動獲得數(shù)據(jù),并轉化為證據(jù),培養(yǎng)邏輯思維能力。整理所學的知識,進行概括總結,形成科學概念。情感態(tài)度價值觀.認識到物體的沉浮現(xiàn)象是有規(guī)律的,規(guī)律是可以被我們認識的。(二)教學準備每組一個鉤碼、一個馬鈴薯、一個彈簧秤、一杯清水、濃鹽水、糖水、酒精、量筒、天平、圖片。(三)教科書說明本課有五部分,分別是“測量鉤碼在不同液體中受到的浮力大小”“推測與驗證”“判斷塑料塊的沉浮”“沉浮原理的應用”“整個單元的總結”。第一部分:測量鉤碼在不同液體中受到的浮力大小本課從前一節(jié)課留下的問題切人:馬鈴薯在不同的液體中受到的浮力有大小?因為用馬鈴薯做實驗不太方便,實驗的效果不是很明顯,所以教科書提出用鉤碼來做驗證實驗。因為測量下沉物體在水中受到的浮力已經(jīng)學過,所以,這里只是應用所學的方法,繼續(xù)研究不同液體產(chǎn)生的浮力有什么不同。經(jīng)過實驗,我們發(fā)現(xiàn)鉤碼在不同的液體里,受到的浮力確實有差別,實驗結果說明了我們的預測是正確的。同理推測,馬鈴薯在不同的液體里,受到的浮力也有大小。如果反向思考,既然看到馬鈴薯在液體中浮起來,就說明它受到的浮力大于重力,而馬鈴薯在清水中下沉,說明它所受到的浮力小于重力。這是用浮力和重力的關系,來解釋馬鈴薯沉浮的原因的。那么,馬鈴薯在不同的液體中受到的浮力為什么會不同呢?教科書繼續(xù)引導學生探究其中的秘密。第二部分:推測與驗證為了解決學生心中的疑問,教科書根據(jù)學生的這一問題來設計活動:先讓學生們推測,同體積的濃鹽水和清水輕重一樣嗎鹽水重還是清水重與同體積的馬鈴薯比較,它們的重量相同嗎這個活動,直接把原因指向物質(zhì)的密度。怎么比較同體積的馬鈴薯、濃鹽水與清水的輕重?這里有兩方面的問題需要解決:第一是怎樣獲得與馬鈴薯同體積的濃鹽水和清水?馬鈴薯的體積就是它完全浸人水中排開的水量,只要測出馬鈴薯的體積,就可以用量筒量出同體積的濃鹽水和清水;第二,體積相同的馬鈴薯、濃鹽水和清水,它們的重量差異很小,憑手掂的感覺是不能準確地比較出來的,這又需要天平來測量。這兩種測量儀器的使用要向?qū)W生們做一簡單說明。根據(jù)測量的數(shù)據(jù)進行比較,我們能發(fā)現(xiàn)什么?原來馬鈴薯比同體積的清水重,而比同體積的濃鹽水輕,這就是造成馬鈴薯沉浮變化的原因,這也是密度的概念。如果聯(lián)系前一節(jié)課的實驗,馬鈴薯在淡鹽水中沒有浮起來,說明淡鹽水比同體積的馬鈴薯要輕。這個結論的得出,僅僅有這樣的證據(jù)是不夠的,還需要進一步驗證。第三部分:判斷塑料塊的沉浮這部分的活動,既是進一步驗證前一個活動的證據(jù),也是鞏固用同體積的物體比重量的概念,鞏固密度的前概念。教科書首先讓學生進行判斷,然后實際做實驗進行驗證。通過再一次驗證,最后可以得出:馬鈴薯、塑料塊(物體)比同體積的液體重,下沉,比同體積的液體輕,上浮。完成沉浮現(xiàn)象的最終解釋,也是本單元的核心概念。第四部分:沉浮原理的應用教科書提供了三幅圖和比重計的照片。在生產(chǎn)上,比重計一般是測量比較液體的密度的,根據(jù)比重計在液體中沉浮狀況的比較,測出液體的密度,判斷液體的質(zhì)量。另外三幅圖,展示的是各種固體、液體相互之間的沉浮關系,可以看出物質(zhì)的密度不同,沉浮都不一樣。在第20頁右下角的燒杯中,標有汞,就是水銀,“變性酒精”是一種純酒精中摻人變性物質(zhì)和有色染料的酒精,與食用酒精相區(qū)別,防止誤用,它的密度為0.8克/厘米3第五部分:整個單元的總結教科書提出兩個關鍵的問題,幫助學生梳理整個單元的核心概念,促進學生關于沉浮的科學概念的構建。學生的回答可以有不同的層次,顯現(xiàn)出不同學生的發(fā)展水平。希望達到的最佳水平是:物體在水中的沉浮與同體積的水的重量有關,物體比同體積的水重,下沉;比同體積的水輕,上浮。同理,物體在液體中的沉浮與同體積的液體的重量有關,物體比同體積的液體重,下沉;比同體積的液體輕,上浮。當然也可以用浮力和重力的關系,來描述物體的沉浮規(guī)律:物體受到的浮力大于重力,上浮;物體受到的浮力小于重力,下沉。(四)教學建議1.測量鉤碼在不同液體中受到的浮力大小。這個活動是從前一節(jié)課的內(nèi)容引人的。前一節(jié)課研究了不同液體對物體沉浮的影響,而沒有涉及到不同液體對物體沉浮影響的原因分析。本課從液體產(chǎn)生的浮力角度進行分析,“是不是馬鈴薯在不同液體中受到的浮力有大小?”這是學生的推測,這個推測是有根據(jù)的,因此可以討論,怎樣用實驗驗證自己的推測。因為用馬鈴薯做實驗驗證有許多不便之處,因此我們用鉤碼代替馬鈴薯。按照第6課學過的方法,分別測量鉤碼在清水、濃鹽水、糖水和酒精中受到的浮力大小。然后把數(shù)據(jù)進行比較,驗證原來的推測。根據(jù)鉤碼受到的浮力大小,進一步類推馬鈴薯在不同的液體中受到的浮力大小情況,從而驗證學生原來的推測。在這個分組實驗中,建議測量鉤碼在酒精中受到浮力大小的活動,只要有一個小組完成即可,這樣可以節(jié)約實驗材料,又不影響驗證的結果。2.推測與驗證。這個活動是為了探索“是什么原因?qū)е埋R鈴薯在不同的液體中受到的浮力有大小”。(1)思考不同液體中,影響馬鈴薯浮力大小的原因是什么?(2)從馬鈴薯和液體的重量去比較會有什么結果比較重量的前提條件是什么引導學生思考要在同體積的情況下比較重量。
(3)推測同體積的清水和濃鹽水重量是否相同,進一步推測與同體積的馬鈴薯比較,重量是否相同。(4)如果要驗證我們的推測,那么怎樣比較同體積的馬鈴薯、清水和濃鹽水的輕重(5)用天平比較同體積的馬鈴薯、清水和濃鹽水的輕重,得出數(shù)據(jù),并分析結果。讓學生明白“馬鈴薯比同體積的清水重,而比同體積的濃鹽水輕,這就是造成馬鈴薯沉浮變化的原因”。3.判斷塑料塊的沉浮。這個活動直接承接前面一個活動的結果,實際上是應用前面實驗的成果,反過來再來驗證前面實驗的結論。(1)觀察教科書提供的資料,判斷塑料塊在不同液體中的沉浮情況,并說說判斷的理由。(2)教師要提供材料,讓學生進行驗證。驗證可以用演示實驗,也可以用分組實驗的方式進行。(3)觀察教科書第20頁中間的2張圖片,根據(jù)這些物體的沉浮關系,我們能判斷這些物體的輕重嗎?注意:判斷輕重的前提條件是同體積。4.沉浮原理的應用。比重計的作用可以教師講解為主,或者用多媒體課件配合講解。5.整個單元的總結。這個活動比較重要,這是對整個單元的科學概念的梳理和總結。教學時,教師可以從簡單到復雜進行梳理,從現(xiàn)象到本質(zhì)進行梳理。可以設計一些有層次的問題進行整理:(1)怎樣用浮力和重力的關系,來解釋物體的沉浮現(xiàn)象?(2)不同材料構成的物體,在水中的沉浮有什么規(guī)律?(3)石塊在水中的沉浮與什么因素有關(同體積的石塊與水的輕重比較有關)(4)木塊在水中的沉浮與什么因素有關(同體積的木塊與水的輕重比較有關)(5)物體在水中的沉浮與什么因素有關(同體積的物體與水的輕重比較有關)(6)物體在液體中的沉浮與什么因素有關(同體積的物體與液體的輕重比較有關)四、評價建議評價應該成為單元整體和每一節(jié)課中自然產(chǎn)生的教學活動。平時教師的
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