第一單元沉和浮
1、物體在水中是沉還是浮
【教學目標】
過程與方法：1、對物體沉浮做出**，並用實驗驗證，做好記錄。
2、學會用切分和疊加物體的方法研究沉浮變化。
情感、態度、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。
【教學重點】同種材料構成的物體，改變它的質量和體積，沉浮狀態不改變。
【教學難點】幫助學生及時糾正自己的錯誤概念。
【教學準備】教師演示實驗：水槽1個，大小相近的磚塊、木塊和塑料塊各一。
小組實驗一：水槽1個，物體7種（小石塊、泡沫塊、回形針、蠟燭、帶蓋的空瓶、蘿蔔、橡皮），實驗記錄表
小組實驗二：水槽，蘿蔔，橡皮（與實驗一共用），小刀1把，回形針10枚，木塊3塊，實驗記錄表
【教學過程】
一、觀察物體的沉浮：
1、談話：物體在水中是沉還是浮？哪些物體在水中是下沉的，哪些物體在水中是上浮的呢？
（預設：在自由發表的前提下，及時抓住學生的錯誤概念或不完整表述，引發認知衝突，激發**沉浮的興趣。）
2、把磚塊和木塊分別輕輕放入水裡，觀察它們在水中的沉浮情況。
操作過程：把水槽放在展示台上。出示磚塊，輕輕從水面放入水中，觀察它的下沉過程，板書：沉。再出示木塊，同樣輕輕從水面放入水中，觀察沉浮情況，板書：浮。
（活動要點：規定放物體的操作要求，確定判斷沉浮的標準。）
3、把塑料塊輕輕放入水裡，觀察它在水中是沉還是浮。
操作過程：先猜測塑料塊的沉浮。再根據操作要求輕輕放入水中，觀察它的沉浮情況，板書：浮。
（說明：若選擇的是高密度的塑料塊，可能會出現塑料塊的大部分浸入水中，可指出只要物體的一部分露出水面，就說明是浮的。限於學生的認知能力，暫時迴避「懸浮」概念。）
二、觀察更多物體在水中的沉浮：
1、教師從小袋子取出7種物體，分別是小石塊、泡沫塊、回形針、蠟燭、帶蓋的空瓶、蘿蔔、橡皮。
2、以小石塊為例，討論完成教材第2面**的前面2行「**」、「理由」的填寫，並建議沉浮可用往上或往下的箭頭符號來表示。
3、學生獨立完成其他物體的「**」、「理由」這2行**的填寫。
4、小組領實驗器材，分工合作，進行實驗觀察，完成實驗記錄表。
5、組織交流：
把我們的**與實驗結果相比較，**正確的有哪些，**不正確的有哪些？
整理自己的**理由，想一想物體的沉浮可能與什麼因素有關呢？（隨機羅列各因素，如體積大小、輕重、形狀、材料、是否空心等，以備後面活動中進行**。）
（說明：本活動按「教師出示材料樣本—學生**和思考沉浮理由—小組實驗觀察」的順序進行，因為觀察前的**是科學研究的重要環節，更是調動學生思維的必然條件。而且選擇的7種物體是一組有結構的材料，既有容易判斷沉浮的，也有難以直接判斷沉浮的，比如胡蘿蔔、蠟燭頭等，這樣的設計都體現了用材料有效調控教學的目的。
）6、還可以按教材第2面的**人物對白，試試其他身邊的小物體的沉浮，對影響沉浮的因素作進一步的思考。
三、觀察同一種材料構成的物體在水中的沉浮：
1、小組整理實驗材料，留下水槽、蘿蔔、橡皮，裝好另外幾種物體放置一邊，教師出示小刀，演示切分方法（說明：排除無關材料的干擾，用新材料新活動再次激發學生**興趣，並對小刀的安全使用作必要的說明，為避免劃破桌面，建議墊一塊小木板或硬紙板），引導思考：
橡皮在水中是沉的，把橡皮切成一半大小，還會沉嗎？再切成四分之
一、八分之一大小，還會沉嗎？推測把它切得更小會怎樣。
蘿蔔在水中是浮的，把蘿蔔切成一半大小，還會浮嗎？再切成四分之
一、八分之一大小，還會浮嗎？推測把它們切得更小會怎樣。
2、學生完成教材第3面的記錄表「**」、「理由」這兩列。
3、小組領小刀，實驗操作，記錄實驗結果並思考其中的原因。
（說明：橡皮和蘿蔔不能無限度的切小，因為一旦切分的過小，會出現浮在水面上的情況，這是水的表面張力的原因，這樣的情況不利於教學，會改變活動**的方向，建議迴避。）
4、組織交流，在這個活動中我們改變了什麼因素？（體積大小），物體的沉浮情況有沒有發生改變？通過以上實驗，我們可以得到什麼結論？
（同一種材料的物體，把它們的體積變小，在水中的沉浮狀態是不會發生改變的。）（補充：這裡也可以用質量來概括，即同一種材料的物體，把它們的質量減輕，在水中的沉浮狀態是不會發生改變的。
）5、收回小刀、蘿蔔和橡皮，出示回形針和木塊，引導思考：
一枚回形針在水中是沉的，把兩枚回形針穿在一起，還是沉的嗎？把更多的回形針穿在一起，放入水裡，是沉還是浮？
一塊木塊在水中是浮的，用透明膠帶把兩塊木塊粘在一起，放入水裡，還是浮的嗎？如果把三塊、四塊甚至更多的木塊粘在一起，它們在水中是沉還是浮？
6、提供材料回形針10枚，木塊3塊，學生實驗。
7、組織交流，概括：同一種材料的物體，把它們的體積變大，在水中的沉浮狀態也不會發生改變的。
8、小結：把剛才切分和疊加這兩個實驗聯絡在一起，我們得到了什麼結論？學生記錄中教材第4面的實驗報告單上。
（由同一種材料構成的物體，改變它們的體積大小，在水中的沉浮是不會發生改變的。）
2、沉浮與什麼因素有關
【教學目標】
過程與方法：1、用控制變數的科學方法，**物體沉浮的原因。
2、學習用分析的方法研究影響沉浮的因素。
情感、態度、價值觀：1、在實驗中理解控制變數的科學方法和思想的意義。
2、感受科學原理應用於實際的巨大作用。
【教學重點】用控制變數的科學方法，**物體沉浮的原因。
【教學難點】學習用分析的方法研究影響沉浮的因素。
【教學準備】小組實驗一：物體7種，分別是小石塊、泡沫塊、回形針、蠟燭、帶蓋的空瓶、蘿蔔、橡皮。
小組實驗二：水槽，一套相同體積不同質量的小球，一套相同質量不同體積的立方體，實驗報告單。
小組實驗三：水槽（與實驗二共用），小瓶子，沙子若干，實驗報告單。
【教學過程】
一、分析物體在水中的沉浮規律：
1、匯入：我們已經知道，同一種材料構成的物體，在水中的沉浮與它們的輕重、體積大小沒有關係。那麼，不同材料構成的物體，在水中的沉浮與它們的輕重、體積大小有關係嗎？
2、按體積大小順序排列七種物體，再標出它們在水中是沉還是浮。想一想，物體的沉浮和它的體積大小有關係嗎？
3、按輕重順序排列七種物體，再標出它們在水中是沉還是浮。想一想，物體的沉浮和它的輕重有關係嗎？
（說明：兩次排列，隱含著如何整理資訊的教學意義，在本課教學中主要作為下面活動的契引，故不專門安排記錄單，僅用實物演示的方法完成，其中表示沉浮可在排列後把浮的物體位置上移沉的物體位置下移即可。）
4、當我們對這些物體進行比較時，為什麼看不出它們的輕重、體積大小與沉浮之間的關係？
二、控制其他因素進行研究：
1、引導：當遇到這種情況時，科學家往往採用控制其他因素不變的方法，來研究某乙個因素是否對物體產生作用。今天老師就為大家準備了兩套特殊的材料，希望各位同學都能成為乙個優秀的小科學家。
2、出示材料：一套相同體積不同質量的小球，一套相同質量不同體積的立方體，讓學生推測它們在水中的沉浮，並填寫在實驗報告單上。（建議：
為了減少教師準備材料的辛苦，此活動也可以只給每個小組提供一套材料，分小球類和立方體類，在完成自己組的實驗後可以跟其他小組進行交換，既可提高活動效率，又培養了學生合作意識。）
3、小組領材料，實驗觀察，記錄分析。
4、組織交流：從這兩組材料的實驗中，我們得出什麼結論？（第一層次：
物體的沉浮與自身的質量和體積都有關。第二層次；不同材料構成的物體，如果體積相同，重的物體容易沉；如果質量相同，體積小的物體容易沉。第三層次：
體積大、質量小的物體容易浮，體積小質量大的物體容易沉。）
5、為什麼用上節課的物體進行比較看不出物體大小、輕重對沉浮的影響，而用這兩組材料進行研究時能夠看出物體的輕重、體積大小與沉浮的關係？（提醒學生對研究過程進行反思，認識到變數控制實驗的意義和作用，體會科學研究方法的重要性。）
三、用小瓶子繼續研究：
1、潛水艇既能在水面航行，又能在水下航行。它是應用了什麼原理呢？讓我們來做個模擬實驗。
2、提供實驗材料：水槽，小瓶子，沙子若干，實驗報告單，學生小組合作。
說明：沙子數量可用無、一點點、較多、裝滿來表述，也可以用佔瓶子體積的大致分數來說明。最後一列給學有餘力的小組作其他狀態研究，比如教材第6面的中間「浮在水中」（即懸浮）狀態。
3、組織討論：這個活動改變了什麼因素，什麼因素是沒有改變的？（改變了物體的質量，物體的體積沒有改變。）
4、學生嘗試用這個實驗結論去分析潛水艇的工作原理。在此基礎上閱讀教材第6面的灰色文字：潛艇既能在水面航行，又能在水下航行。
潛艇有乙個很大的壓載艙。開啟進水管道，往壓載艙裡裝滿海水，潛艇會下潛，開啟進氣管道，用壓縮空氣把壓載艙裡的海水擠出艙外，潛艇就開始上浮。
5、建議有興致的同學課外去製作簡易潛水艇。
3、橡皮泥在水中的沉浮
【教學目標】
過程與方法：1、用刻度杯測量橡皮泥排開的水量。
2、用橡皮泥製作成不同的形狀，使之能夠浮在水面上。
3、根據橡皮泥排開的水量，做出沉浮判斷。
情感、態度、價值觀：1、認識到認真細緻地採集資料的重要。
2、在探求原因的過程中，懂得證據的重要性。
【教學重點】改變物體排開的水量，物體在水中的沉浮可能發生改變。
【教學難點】認識到認真細緻地採集資料的重要。
【教學準備】水槽1個，不溶水的橡皮泥若干塊，刻度杯1個，記錄表【教學過程】
一、觀察橡皮泥的沉浮（實心）：
1、匯入：有的物體在水中是沉的，有的物體在水中是浮的。我們能想辦法改變它們的沉浮嗎？
2、把一塊橡皮泥放入水裡，觀察它的沉浮。
3、把一塊橡皮泥做成各種不同的形狀，放入水中，觀察它的沉浮。
4、分析：改變橡皮泥形狀，橡皮泥的質量有沒有發生變化？橡皮泥的體積有沒有發生變化？
（預設：若學生對橡皮泥的體積是否改變無法確定，可出示刻度杯測量。從而得出，改變橡皮泥的形狀，質量沒變，體積也沒有變，橡皮泥的沉浮狀態不會發生改變。
）二、讓橡皮泥浮在水面上：
1、有沒有辦法能讓橡皮泥浮在水面上呢？（前提仍然是改變橡皮泥的形狀，不能有其他新增物，方法是做成船形或者空心的。）
2、討論：同一塊橡皮泥，做成不同的形狀，有的沉入水中，有的浮在水面上，這是什麼原因呢？（在學生充分討論的基礎上概括：
橡皮泥浸入水的體積發生改變，導致在水中排開的水量發生了變化。）
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